王亞娟，李 智，郭 媛，李耀龍

（1.陜西能源職業(yè)技術學院 機電與信息工程學院，陜西 咸陽 712000；2.榆林神華能源有限責任公司 青龍寺煤礦分公司，陜西 神木 719315）

“煤礦流體機械安裝與運行維修”（以下簡稱“流體機械”）是機電一體化技術專業(yè)的一門核心課程，是職業(yè)能力培養(yǎng)的必修課程。在實際教學過程中，“流體機械”課程沿用傳統(tǒng)的單向授課為主，課程開發(fā)自主靈活性不夠，學生領悟接受能力差，課程注重理論知識的系統(tǒng)性，對學生實操環(huán)節(jié)的訓練不夠[1]。此外，學生參與度較低，知識的學習與實踐不連貫導致學生學習興趣不高、知識掌握不扎實。機電一體化技術專業(yè)是2016年陜西高職創(chuàng)新發(fā)展行動計劃骨干專業(yè)，基于骨干專業(yè)建設對“流體機械”課程的要求，結合實際情況，陜西能源職業(yè)技術學院機電與信息工程學院對“流體機械”課程積極進行教學改革實踐，基于調研進行人才培養(yǎng)目標重構，根據(jù)需要增刪教學內容，構建層次化考核方式，探索多樣化教學模式，提高了教學效果，提升了學生學習的積極性和主動性。

一、“煤礦流體機械安裝與運行維修”課程教學改革設計

1.培養(yǎng)目標

“流體機械”課程的初始培養(yǎng)目標主要是面向煤礦生產(chǎn)企業(yè)和煤礦機電設備生產(chǎn)企業(yè)的操作工和維修工，要求掌握離心式水泵、軸流式通風機等流體機械的基本操作和維護。以市場為導向，以人才供求為風向，以高職院校教育發(fā)展水平和學生特點為依據(jù)，及時調整人才培養(yǎng)目標。經(jīng)過調研發(fā)現(xiàn)，企業(yè)越來越注重職業(yè)素養(yǎng)的要求，因而將職業(yè)素養(yǎng)要求加入培養(yǎng)目標中，并綜合考慮畢業(yè)生就業(yè)情況，以及在校生期待崗位、教師期望崗位、企業(yè)專家建議崗位，重新修訂人才培養(yǎng)目標。

2.課程結構

由于教材更新速度比企業(yè)新設備新知識滯后，在指導學生學習和實踐環(huán)節(jié)中，教材已然變成一把“雙刃劍”?！傲黧w機械”課程知識結構比較復雜，知識點多，課時有限，因而需要對知識點和技能點進行梳理；且該課程的講授環(huán)節(jié)與實踐環(huán)節(jié)相分離，導致學生實踐效果不佳。因此，設計講授與實踐串聯(lián)的課程結構，通過教師的基礎教學和學生的實訓操作將知識點連接起來，實現(xiàn)各自主導、緊密配合、知識傳遞、能力應用的目的。

3.教學方法

教學方法是教師對知識傳授的構建方式，在傳統(tǒng)課堂教學中，教學內容固定，教學方式單一，學生比較被動。根據(jù)“流體機械”課程內容，改變教學方法，綜合運用案例教學、數(shù)字化教學、模塊化教學、理實一體化教學等方法，增加教學互動，提高學生專注力，彌補教學內容的枯燥，提高學生學習的主動性。

4.教學手段

教學手段是在教學過程中使用的教學方法，隨著信息化技術的發(fā)展，教學手段隨之發(fā)生變化。信息化教學、微課等形式的教學手段改變了傳統(tǒng)教學模式，提升了學生學習“流體機械”課程的興趣。另外，知識朝著多學科融合的方向發(fā)展，因而教學手段的有效利用也能開闊學生視野，增加學習的趣味性。

5.考核方式

教師對學生的考核不僅僅追求評價的結果，更要將評價過程納入評價體系，鼓勵學生重視學習過程中自身能力和綜合素質的提升[2]。一是評價指標多元化，不再單一的依靠平時表現(xiàn)、考試、作業(yè)三個維度體現(xiàn)學習結果；二是依據(jù)教學內容的難易程度，注重過程考核比重，強調學生動手能力所占分值；三是引入創(chuàng)新思維考核，著力培養(yǎng)學生獨立思考、自主學習、創(chuàng)新思維的能力。

二、“煤礦流體機械安裝與運行維修”課程教學改革實踐

1.調研煤炭企業(yè)，更新培養(yǎng)目標

神東煤炭集團是中國神華能源股份有限公司的核心煤炭生產(chǎn)企業(yè)，擁有19個礦井，整體產(chǎn)能超過2億t。我們走訪調研了神東煤炭集團下屬的補連塔、大柳塔、青龍寺、錦界等煤礦，內容涉及行業(yè)發(fā)展、人才培養(yǎng)、崗位目標、專業(yè)課程等方面。在原人才培養(yǎng)目標的基礎上，高職學生除了要具備扎實的基礎知識外，企業(yè)還要求具備吃苦耐勞、甘于奉獻、團隊協(xié)作的工匠精神，以及具備自我提升、注重學習的職業(yè)素養(yǎng)，同時要求具有較強的實踐能力。

根據(jù)高職畢業(yè)生就業(yè)崗位、在校生期待崗位、教師期望崗位、企業(yè)專家建議崗位聯(lián)合調研結果，“流體機械”課程目標崗位見表1?！傲黧w機械”課程目標崗位呈現(xiàn)上升型動態(tài)的變化規(guī)律（見圖1），即高職學生基本目標崗位是設備操作、設備調試維護，經(jīng)過培訓后的目標崗位是設備安裝、設備技術管理，經(jīng)過工作提升的目標崗位是生產(chǎn)管理。這樣有利于根據(jù)學生的職業(yè)素養(yǎng)及對知識的掌握程度，靈活機動地改變“流體機械”課程目標崗位的要求。

表1 “流體機械”課程目標崗位

圖1 “流體機械”課程目標崗位變化規(guī)律

2.整合教學資源，調整課程結構

由于教材的編寫費時費力，更新速度慢，因而需要根據(jù)企業(yè)使用煤礦流體機械設備的型號，參照其使用說明書、維護保養(yǎng)手冊等深入淺出地編寫講義，著重體現(xiàn)原理、操作與維修。以該課程教材《排水設備的安裝與運行維護》章節(jié)為例，經(jīng)過調研發(fā)現(xiàn)，教材中的設備型號與現(xiàn)場使用的設備型號一致，因而排水設備型號保持不變；根據(jù)現(xiàn)場實際需要刪除教材中設備安裝部分的內容，還需要增加控制部分的學習內容（見表2）。

表2 “流體機械”課程教材更改內容（以青龍寺煤礦核定生產(chǎn)能力300萬t/a為例）

“流體機械”課程實訓周原來主要是在學期末（或根據(jù)實驗室占用情況）集中實訓兩周，教學改革之后，把技能點的實訓安排在基礎課程的知識點之后，即完成知識點的學習后緊跟實訓環(huán)節(jié)的學習，這對于鞏固教學效果、鍛煉學生動手能力有著積極的作用。

3.引入多種教學方法，豐富課程內容

（1）案例教學。“流體機械”課程與煤礦行業(yè)聯(lián)系緊密，而煤礦安全生產(chǎn)是煤礦企業(yè)的生命線，一次安全事故的發(fā)生對于煤礦企業(yè)吸取教訓、樹立安全意識、防止事態(tài)發(fā)生有著非常重要的作用。案例教學能生動直觀地再現(xiàn)情境，通過照片或視頻讓學生深刻感受到安全事故造成的危害，增加教師與學生、學生與學生之間的互動，使學生理解和掌握知識點與技能點[3]。教師應搜集與“流體機械”課程對應的煤礦通風、礦井防治水、礦區(qū)主要災害防治等案例，客觀地反映由于設備使用、操作不當及人員疏忽等因素導致的安全事故，在講授理論知識點時，加入案例教學。以通風機案例教學為例，針對黑龍江七臺礦和孫家灣煤礦瓦斯爆炸事故，查找原因，總結教訓，且要求學生看懂通風、反風系統(tǒng)圖。

（2）模塊化教學。模塊化教學是按照模塊化的構想和原則設計一套教學體系，按照培養(yǎng)目標要求對教學內容分解，使之成為相對獨立的模塊[4]。對該課程教材《壓氣設備的操作與維護》章節(jié)進行模塊化教學設計，按照所需分為基礎知識、運行調節(jié)、內部結構、日常維護、啟停操作等模塊。螺桿式空壓機計劃分配課時為14學時，其中基礎知識占2個學時，主要講授空壓機的作用，了解空壓機的分類及原理等知識點；結構運行知識占10個學時，主要講授螺桿式空壓機的結構組成和運行調節(jié)，要求學生掌握螺桿式空壓機的組成部分及作用；維護操作占2個學時，主要學習螺桿式空壓機的啟停操作與故障排除。該章節(jié)模塊學習完成后，學生到企業(yè)能勝任螺桿式空壓機的操作工等崗位。通過模塊化教學，教學內容層次上更加清晰，彼此之間有聯(lián)系但又相對獨立。

（3）數(shù)字化教學。在數(shù)字化資料庫內，建有“流體機械”課程的簡介、標準、大綱、電子教案、CAI課件、電子教材、學習指導書、實驗實訓指導書、自測試題庫、考核標準、考核方法、頂崗實習要求等內容，使學生對課程體系、課程內容、教學要求一目了然。同時，根據(jù)需要還編制了“主通風機司機”“礦井泵工”等工種的可視化仿真實訓軟件，彌補了由于煤礦不便于講解井下設備的不足。通過運用數(shù)字化教學資源，極大地方便了學生線下的學習，生動地再現(xiàn)和模擬了生產(chǎn)場景，讓學生身臨其境感受現(xiàn)場氛圍，以數(shù)字化教學模式培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[5]。

（4）理實一體化教學。在“流體機械”課程中采用理實一體化教學是一種行之有效的教學方法，通過充分調動和激發(fā)學生學習興趣，使學生在教中學、做中學、邊教邊學邊做，理論和實踐相互交替進行，以突出學生動手能力的培養(yǎng)為目的[6]。以該課程教材《排水設備的安裝與運行維護》章節(jié)為例，從水泵結構入手，了解水泵的啟動與日常維護，為掌握水泵的維修，增加對水泵結構的認識，加入水泵拆裝環(huán)節(jié)，通過動畫演示水泵拆裝順序，講解拆裝注意事項，讓學生自己動手拆裝水泵，在拆裝過程中，對學生提問，讓學生回答各個部件的名稱及作用，最后讓學生說出拆卸的順序及拆裝過程的難點，現(xiàn)場演示水泵的裝配順序。通過教學生拆裝水泵，讓學生實習拆裝水泵，從而激發(fā)了學生學習水泵操作與維修的興趣，有效地提高了學生的學習效果，為學生后續(xù)到企業(yè)操作維修排水設備打下了堅實基礎。

4.多種教學手段交替進行，提升學習效果

（1）多模式信息化教學。除了QQ、微信、微博、網(wǎng)絡資源外，在教學過程中還可充分利用手機實現(xiàn)學生與教師的實時溝通，典型的連接平臺有Kahoot，Socrative等軟件。以Kahoot軟件為例，教師利用Kahoot軟件在線開展游戲化測評，在課堂上進行討論，測試教學效果，開展調查問卷，及時公布成績，方便、快捷、高效地組織課程，將學生、課堂、教師有機聯(lián)系起來。目前，國內用得比較多的軟件有清華大學教師研發(fā)的雨課堂，通過在“流體機械”課程中采用雨課堂，學生上課通過掃描二維碼，省去了點名的時間，教師可省時省力地掌握學生到課情況，還能進行課前推送PPT，督促學生做好預習，通過課中測驗掌握學生學習知識點的情況，學生還可標記懂或不懂供教師查看課堂學習情況。多模式信息化教學大大提升了課堂教學的互動性和趣味性，有利于調動學生的積極性和學習的主動性。

（2）多學科融合教學。近年來，由計算機技術、自動化技術、信息技術和傳統(tǒng)制造業(yè)相結合而產(chǎn)生的現(xiàn)代制造技術發(fā)展迅猛，以精密化、智能化、自動化、高效化、信息化、集成化為特色的現(xiàn)代制造技術在“流體機械”課程改革中占有一席之地，因而需要將現(xiàn)代制造技術融入教學中。以螺桿式空壓機為例，螺桿式空壓機的核心構件就是螺桿，其原理就是通過螺桿的嚙合實現(xiàn)氣體的吸入、壓縮和排出，而螺桿的運行在實操環(huán)節(jié)是封閉的，且結構復雜，體積大、價位高，不便于存放。對于螺桿實體，可借助三維繪圖軟件畫出螺桿的結構，利用3D打印技術打印出螺桿模型，具有方便、快捷、高效、低廉的優(yōu)點。3D打印機打印螺桿模型還可在課堂上演示，增加了課堂學習的趣味性。

5.考核方式多元化

根據(jù)“流體機械”課程各章節(jié)課時權重分配、考核重點層次差異，結合教學方法進行綜合評價，加入創(chuàng)新思維理念，對兩個章節(jié)的考核方式及權重進行比較，結果見表3。

表3 “流體機械”課程兩個章節(jié)的考核方式及權重

6.教學改革成效

陜西能源職業(yè)技術學院2015級機電一體化技術專業(yè)實施“流體機械”課程教學改革，改革成效顯著。

（1）提高了學生學習的積極性和主動性。課前通過信息化教學方式，推送視頻及學習資料等讓學生提前預習相關資料；課中對比分析，標記難易程度，提高了學生的課堂參與度；課后線下適時提交作業(yè)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡實時傳遞糾錯，由以教師為主講轉變?yōu)橐越處煘橹鲗?，學生成為學習的主人。比較分析“流體機械”課程教學改革前后教學效果，結果顯示，2015級學生成績明顯好于2014級學生，如圖2所示。

（2）提升了學生掌握知識和技能的能力。多方式變革課程教學，使得學生的動手能力、理論聯(lián)系實際的能力、溝通能力、創(chuàng)新和探究能力得到了很大程度的鍛煉和加強；考核模式多樣化不再需要學生將精力放在期末進行突擊復習考試，而能在平時做到學中考、考中學，注重平時對知識的積累和學習。

圖2 教學改革前后教學效果比較

（3）提高了教師的教學水平。教師采用多種教學方法，可多層次多角度地提升教師的職業(yè)能力和專業(yè)素養(yǎng)。所謂教學相長就是教師通過不同的教學方法，找到能提升學生認知的方式，對提高教師的教學能力也是一種行之有效的方式。

三、“煤礦流體機械安裝與運行維修”課程教學改革應注意的問題

1.開發(fā)創(chuàng)新思維

通過營造寬松的學習氛圍，將創(chuàng)新理念有意識地加入講授和互動中。鼓勵學生學習課外知識，開發(fā)學生創(chuàng)新思維，教會學生學習的方法，而不僅是單純灌輸理論知識，同時注重理論知識與實踐的結合。

2.注重知識的應用與學習

數(shù)字化礦井發(fā)展非常迅速，教師要主動、有意識地搜集前沿知識和信息，更新知識結構，同時做好調研工作，有效利用資源做好信息化教學，引導學生對知識的深度和廣度的學習，在教與學的過程中讓學生真正理解和掌握好技能。

3.發(fā)揮過程化教學作用

在教學過程中，動態(tài)地展示教學成果，逐步引導學生思考，導入情境，將產(chǎn)生良好的教學效果。另外，在教學環(huán)節(jié)中，由淺入深的提問，多討論而非灌輸，多關注章節(jié)之間知識點的聯(lián)系，適時地進行總結和補充非常必要。多觀察學生的動態(tài)和課堂教學效果，對于閉環(huán)教學是必不可少的。

[參 考 文 獻]

[1]龐明軍，高光藩，張琳.工程教育背景下過程流體機械課程教學方法的探索與改革[J].中國教育技術裝備，2015（2）：105-107，113.

[2]曹起武.高職“數(shù)據(jù)庫應用”課程翻轉課堂教學模式的構建與實踐[J].溫州職業(yè)技術學院學報，2017（1）：87.

[3]安世遨.基于案例的大學對話教學模式設計與應用策略[J].中國高教研究，2017（3）：83-87.

[4]戴亦軍，何偉，袁生，等.模塊化微生物學實驗課教學體系的探索與實踐[J].微生物學通報，2015（9）：1809-1816.

[5]郝增明.數(shù)字化學習過程評價的客觀指標[J].現(xiàn)代遠距離教育，2004（2）：47-48.

[6]王超.理實一體化教學在高職“液壓與氣壓傳動”課程教學改革中的探索與實踐[J].北京工業(yè)職業(yè)技術學院學報，2017（2）：73-76.