虛擬仿真技術(shù)在液壓與氣動技術(shù)教學中的應用

周永芳

（常德職業(yè)技術(shù)學院 湖南·常德 415000）

“液壓與氣動技術(shù)”是一門關(guān)于流體傳動技術(shù)的課程，它是一門機電相關(guān)專業(yè)的必修課，同時也屬于一門技術(shù)類的課程。課程主要內(nèi)容包括流體傳動的工作原理及其動態(tài)分析。這門課程在理解方面有一定的難度，課程主要包含液壓傳動和氣壓傳動等兩個方面，尤其是液壓技術(shù)方面，由于該課程的獨特性以及在教學的過程中容易受到設(shè)備和場所等方面的影響，從而導致這門課程不能夠像其他課程一樣，使每一個學生擁有一套完整的實驗裝備。所以，只有理論而不能及時的進行相關(guān)實際操作就會使學生們對知識的掌握不夠理想，甚至使同學們失去學習的興趣，對以后的教學成果也會造成消極的影響。如果按照傳統(tǒng)的教學方式，主要通過學習理論知識，而忽略相關(guān)的實踐工作，先學習理論知識，后實踐工作的教學方式，已經(jīng)不能更好的適應現(xiàn)實化的實際工程操作，因為學生對液壓傳動或氣壓傳動沒有直觀的認識，再加上高職學生的專業(yè)基礎(chǔ)薄弱，學生們在日常的學習過程中存在理解不到位、知識不能夠靈活等情況，這樣的話，會造成學生們對這門課程的學習興趣在一定程度上大幅度下降?！兑簤号c氣動技術(shù)》課程主要包括物理、制圖以及機械設(shè)計等多方面的課程，對學生們知識掌握的情況要求很高。在實際的教學過程中很容易發(fā)現(xiàn)學生們在學習過程中存在的很多問題，尤其是對液流及氣流的動態(tài)工作過程的理解不充分。其實，每個液壓氣動的工作系統(tǒng)一般都能夠拆分成不同的基本回路，各個回路之間由相應的元件或管路相連接，而回路一般包括不同的液壓元件通過油管連接組成。系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的不同的工作狀態(tài)其實是通過各個元件在不同情況下液流與氣流不同的控制，從而達到了液流與氣流工作等方面的技術(shù)，稱之為虛擬仿真技術(shù)。

1 對虛擬仿真技術(shù)的介紹以及仿真教學的相關(guān)優(yōu)勢

1.1 虛擬仿真技術(shù)的相關(guān)介紹

虛擬仿真不僅被叫作虛擬現(xiàn)實技術(shù)，有時也被叫作模擬技術(shù)，就是利用一個虛擬的系統(tǒng)來對另一個真實系統(tǒng)進行模仿的一項技術(shù)。從狹義上來看，虛擬仿真是伴隨著計算機技術(shù)方面的飛速發(fā)展而逐步形成的一項新興技術(shù)；從廣義而言，虛擬仿真主要是在人類對自然界相關(guān)的規(guī)律探索過程中不斷采用的一種技術(shù)。該技術(shù)的不斷發(fā)展主要依賴于計算機的飛速發(fā)展，仿真技術(shù)不斷隨之發(fā)展，最后自成體系，為人類對世界的探索起到了一定的積極作用。虛擬仿真技術(shù)一般是在虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上將仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行結(jié)合的有效產(chǎn)物之一，屬于一種更為高級的仿真技術(shù)。

1.2 仿真教學存在的相關(guān)優(yōu)勢

虛擬仿真技術(shù)的有效應用為我國教育事業(yè)提供了一種較為新型的教學內(nèi)容以及教學改革的方式，目的主要是為了有效的解決課堂教學中存在的問題，為實現(xiàn)“形象”“互動”的教學方式提供了很好的支撐。伴隨著近幾年飛速發(fā)展的計算機軟件技術(shù)，在一定程度上可以通過軟件來模仿各個元件的工作狀態(tài)以及液流氣流的流動，可以有效的解決教學上“生動形象”這一難題。把仿真軟件有效的與實踐教學進行合理的有機結(jié)合，對使用的系統(tǒng)進行設(shè)計從而激發(fā)學生的創(chuàng)新精神與學習興趣。

虛擬仿真軟件的成功應用能夠把各種液壓氣動元件的結(jié)構(gòu)與工作原理等多方面生動形象的展示給學生們，同學們可以利用仿真技術(shù)呈現(xiàn)出來的視覺效果結(jié)合相關(guān)的理論知識，提高對知識的掌握程度。同時，采用動畫的方式對系統(tǒng)的多種工作狀態(tài)進行呈現(xiàn)，在一定程度上提高了同學們對學習《液壓與氣動技術(shù)》課程的興趣以及促進學生自主學習。這樣的教學模式對于學生來說非常容易接受，直接將抽象的教學內(nèi)容變得更加具體和形象化，另一方面也可以形成一個良好的學習氛圍，大大提高學習效率。

2 大力實現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)在教育中應用的意義以及優(yōu)點

2.1 豐富教學情景，提高學習興趣

目前為止，我國的教育事業(yè)在發(fā)展階段中仍存在很多不可忽視的問題，而虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)以及與教育相結(jié)合提供了一些解決思路。然而，虛擬仿真技術(shù)的運用需要大批量的專業(yè)技術(shù)型人才，同時也是高職院校在現(xiàn)代化教育發(fā)展過程中必須采用的教育方式。該項技術(shù)的成功應用對我國教育事業(yè)的充分發(fā)展起到了積極的推動作用。在對其進行應用的過程中如果想要讓這項工作更好地開展，就需要相關(guān)的工作人員不斷地加強這方面的重視，在實際工作開展的過程中要重視教育的意義以及要具有長遠的發(fā)展眼光，制定出切實有效的策略來促進其發(fā)展。

虛擬仿真技術(shù)在現(xiàn)代化的教學過程中已經(jīng)被廣泛應用，可以用于情景創(chuàng)設(shè)、協(xié)作交流等多個方面的教學場景。虛擬仿真技術(shù)可以根據(jù)實際所需要的情況設(shè)立不同的學習場景，同時結(jié)合三維動畫模型，可以增添豐富的色彩和音樂，從而在一定程度上能夠更好的增強學生們對學習的興趣。由于該技術(shù)具有形象生動等方面的特點，能夠使學生們對知識的掌握情況更加牢固。

2.2 化抽象為形象，便于理解掌握

應用虛擬仿真技術(shù)在一定程度上能夠?qū)虒W內(nèi)容進行查詢以及打破時間的制約，可以演示一些不容易發(fā)現(xiàn)或者不能直接進行觀察的過程和現(xiàn)象，在一定程度上可以達到幫助學生們擴散思維的目的，有利于新舊知識的銜接和融合。虛擬仿真技術(shù)的成功應用可以使一些抽象、難懂的知識以生動形象的方式呈現(xiàn)出來，對學生們的理解和掌握能力有一定程度的提高。使用虛擬仿真技術(shù)能夠起到改進教學方式和手段的作用，老師們能夠利用該技術(shù)的特點進行啟發(fā)式的教學方式；虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學過程中的成功應用，可以有效的調(diào)動學生們對學習知識的興趣和渴望，從而有效的提高教學效果。仿真技術(shù)的應用能夠讓教學內(nèi)容的檢索變得更加容易且簡單，如果在學生們進行學習的過程當中將這一項技術(shù)充分的利用起來就能夠讓這些復雜的難懂的知識變得更加淺顯易懂，方便學生們未來的學習。

3 結(jié)束語

由于我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，使得相關(guān)部門對教育事業(yè)的重視程度大大增強，虛擬仿真技術(shù)具有的直接性以及虛擬性等多個方面的特點，在現(xiàn)代教學的過程中要有效的發(fā)揮其所具備的特點，通過虛擬仿真技術(shù)與實際的教學過程相結(jié)合在一定程度上使得高職學生的學習狀態(tài)發(fā)生了很大的變化，從被動變成了主動，激發(fā)了學生們的學習興趣，同時，也使得學生們的專業(yè)認知以及動手操作能力有了大幅提升，有利于學生們更好的適應之后的工作崗位。該教學模式與傳統(tǒng)的教學模式相比，前者更適合學生今后的發(fā)展，可以更好的使學生們適應工作崗位。該教學方法的最主要目的是在積極的為國家培養(yǎng)一批專業(yè)的技術(shù)技能型人才。相關(guān)的實踐證明，采用虛擬仿真技術(shù)是到目前為止一種比較理想的現(xiàn)代化教學方式。