FluidSIM軟件在高職液壓與氣動課程中的應(yīng)用研究

王爽 顧佳超 孟凡榮 李愛淑

摘 要：本文總結(jié)了高職液壓與氣動課程教學(xué)現(xiàn)狀，提出了FluidSIM軟件在液壓與氣動課程教學(xué)的優(yōu)點，結(jié)合項目式教學(xué)法介紹了FluidSIM軟件在課堂教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：FluidSIM；液壓與氣動；信息化教學(xué)

1 高職液壓與氣動課程教學(xué)現(xiàn)狀

“液壓與氣動”課程的傳統(tǒng)教學(xué)存在諸多問題：（1）側(cè)重理論知識的傳遞，無法與實踐聯(lián)系起來，造成基礎(chǔ)相對薄弱的高職高專學(xué)生學(xué)習(xí)與實際脫節(jié)的風(fēng)險[1]；（2）過多的理論教學(xué)，會使學(xué)生乏味的學(xué)習(xí)，降低學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，減弱學(xué)生學(xué)習(xí)效果，特別是針對高職高專類的學(xué)生，學(xué)習(xí)積極性較差，他們往往更喜歡動手操作，因此，在教學(xué)中以學(xué)生為主體，提供更多的實踐環(huán)節(jié)，往往會有更好的效果。[2]（3）課程內(nèi)容較為復(fù)雜，對于基礎(chǔ)薄弱的?？圃盒W(xué)生不容易把握，實訓(xùn)教學(xué)受學(xué)時、環(huán)境、場地和設(shè)施等因素影響，難以實現(xiàn)有效教學(xué)，信息化教學(xué)成為了職業(yè)教育教學(xué)中的剛性需求。[3]

2 FluidSIM軟件優(yōu)點

FluidSIM軟件是由德國Festo公司開發(fā)，專門用于液壓與氣壓傳動的教學(xué)軟件，分兩個部分，F(xiàn)luidSIM-H用于液壓傳動教學(xué)，F(xiàn)luidSIM-P用于氣壓傳動教學(xué)。[4]FluidSIM軟件可以模擬液壓回路、氣壓回路以及和回路中體現(xiàn)的電氣回路。

2.1 簡單的操作界面

軟件界面左側(cè)是元件庫，集成了一百余種標(biāo)準(zhǔn)液壓、電氣和氣動元件圖像符號，拖動元件符號到繪圖區(qū)域，就可以完成元件的添加，順次點擊元件連接點，可以生成需要的油路。

2.2 強大的仿真分析功能

一方面，F(xiàn)luidSIM軟件可以用來模擬分析生產(chǎn)實踐中已有液壓或者氣動設(shè)備的回路，仿真狀態(tài)下，通過軟件可以隨時查看各液壓元件的物理量變化，比如液壓缸的伸出和退回速度、輸出力、節(jié)流閥的開度、油口處壓力等，進而預(yù)估回路工作情況。[5]另一方面，F(xiàn)luidSIM軟件資源包中有大量液壓元件符號，可以用來設(shè)計開發(fā)簡單可靠的液壓和氣壓回路。

2.3 教學(xué)資源豐富

FluidSIM軟件提供大量液壓元件圖片、功能描述等教學(xué)資料，對于復(fù)雜重要元件有工作原理剖視圖及其工作原理的動畫演示，方便學(xué)習(xí)者看清復(fù)雜元件內(nèi)部工作原理和過程。

3 FluidSIM軟件仿真

3.1 教學(xué)過程

3.1.1 采用項目式教學(xué)，“教、學(xué)、做”結(jié)為一體

高職學(xué)生普遍理論基礎(chǔ)不足，液壓與氣動課程又是一門專業(yè)性較強的課程，引入項目式教學(xué)，創(chuàng)建合理教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生在完成任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)知識、提高技能。改變傳統(tǒng)教學(xué)中教師的主體地位，實現(xiàn)以學(xué)生為主體；改變以教師教授為主要方法，做到學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師為輔；改變以教材為主要內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)貼近企業(yè)一線生產(chǎn)實踐。

3.1.2 引入FluidSIM教學(xué)軟件

本次項目的任務(wù)是：換向回路的設(shè)計。需要學(xué)生用FluidSIM軟件模擬數(shù)控車三爪卡盤換向液壓回路圖，課上學(xué)生觀看線上微課，結(jié)合課上教師講解FluidSIM軟件，對液壓元件物理模型回路圖進行仿真分析；回路圖反應(yīng)了相應(yīng)液壓（氣壓）系統(tǒng)的狀態(tài)，因此能夠在設(shè)計完回路后，檢驗液壓元件連接的合理性，并驗證回路設(shè)計的準(zhǔn)確性。

3.2 教學(xué)效果

課堂測試結(jié)果圖2顯示，班級所有人分?jǐn)?shù)在60分以上。班級中15%的學(xué)生成績在60-70分，40%的學(xué)生成績在71-80分，35%的學(xué)生成績在81-90分，10%的學(xué)生成績在91-100分，相比于傳統(tǒng)教學(xué)方法來說，成績明顯提高。

4 結(jié)論

FluidSIM軟件應(yīng)用“液壓與氣動”課程教學(xué)中有很多明顯的優(yōu)勢：學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性更高，學(xué)生化被動學(xué)習(xí)為自主學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)，課上氣氛活躍，學(xué)生職業(yè)能力得到了更多地鍛煉，教學(xué)效率和質(zhì)量得到了很大提升。綜上，F(xiàn)luidSIM軟件應(yīng)用在液壓與氣動課程教學(xué)中有重要價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]周玫.基于AR技術(shù)的高職計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)改革研究[A].旭日華夏（北京）國際科學(xué)技術(shù)研究院.首屆國際信息化建設(shè)學(xué)術(shù)研討會論文集（一）[C].旭日華夏（北京）國際科學(xué)技術(shù)研究院，2016：1.

[2]曾文，汪劉一，張殿武.液壓與氣壓傳動課程教學(xué)改革研究[J].中國電力教育，2014（08）：116-117.

[3]魏民.在職業(yè)教育應(yīng)用視角下的VR/AR技術(shù)[J].中國電化教育，2017（03）：10-15.

[4]郭津津，王曉蘭，袁旭.FluidSIM軟件在《液壓傳動》教學(xué)中的應(yīng)用[J].機床與液壓，2011，39（02）：80-82+39.

[5]楊國平，譚月玲，張帥，趙文杉，閔耀，李岳洪.FluidSIM軟件在《液壓與氣壓傳動》課程實踐教學(xué)中的應(yīng)用[J].液壓氣動與密封，2018，38（02）：43-46.

項目：吉林省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題，《液壓與氣動》課程信息化建設(shè)研究（課題編號：GH180816）

作者簡介：王爽（1988-），女，黑龍江綏化人，碩士，助教，主要從事信息化教學(xué)技術(shù)研究。