[摘 要] 高等职业教育的目的就是为社会培养高技能型人才，这就决定了职业教育要充分体现“能力为本位”的教育理念。在液压传动课教学中采用FluidSIM仿真软件，能够使学生在真实情景中愉快学习，提高学习效率，增强学生综合实践能力。本文主要阐述了FluidSIM软件在液压传动课中的典型应用，分析了仿真教学的有利作用以及应用中存在的问题。
[关键词] 仿真教学应用有效性
液压传动课是机电一体化技术专业的专业核心课程。由于部分学生毕业后将从事液压设备操作、液压设备维修工、液压元器件销售等工作。因此，有必要通过学习，达到以下知识目标：：较系统地掌握液压传动基础理论、部分元器件的结构特点和工作原理及运用，掌握分析基本回路的方法，了解典型液压系统和排除系统故障的方法等。同时实现如下职业素质养成目标：学生获得基本的液压传动的概念和必要的应用技能。同时通过对典型系统的功能分析、总结、阐述等认知活动，养成独立思考能力、严谨求实的科学态度。这种实践性很强的课程，决定了在教学环节中必须突出真实的工作环境，加强实践和实训教学。内容组织上，应该做到课程与就业岗位对接，培养和锻炼学生与岗位需求相适应的职业技能。
FluidSIM仿真软件在液压传动课中的典型应用
FluidSIM软件可用来进行液压（气压）技术知识自学和多媒体教学。其液压（气压）元件可以通过文本说明、图形以及介绍其工作原理的动画来描述；同时应用FluidSIM软件可设计液（气）压控制回路。通过回路设计与动画仿真，能够增强学生对液（气）压传动知识的理解，提高其应用能力，强化教师的教学效果。
1.FluidSIM仿真软件在基本回路中的应用
用仿真软件设计液压基本回路，可以使课本中原本抽象的理论知识形象化、直观化。《液压传动》课程是一门实践性很强的专业基础课，对于没有实践经验的学生来说，学习起来有很大难度，尤其在听基本回路这部分内容时，学生很难理解课本中介绍的各种回路工作过程。这时我们用仿真软件按照工作要求设计回路，然后再模拟仿真，通过动画过程的实现，可以帮助学生充分理解教材内容，提高学习效果。
比如在讲快慢速互不干扰回路时，教师首先进入FluidSIM H3.5软件界面，打开事先根据工作循环设计好的回路图，向学生介绍回路工作原理、特点，以及最终能达到的目的。接下来点击菜单栏中的启动按钮，此时当界面中出现的手指，碰到 1V1手动阀手柄时，压力油经溢流减压阀进入液压缸1A左腔，活塞右移即实现工进，放开手柄1V1，手动阀右位工作，压力油进入液压缸右腔推动活塞左移实现快退（如图1所示），这时2A缸活塞处于左端位置停止状态。当模拟手指接近2V1手动换向阀时，液压缸2A开始动作（如图2所示）。改变元件参数，液压缸运动时显示不同结果，此时液压缸1A工作循环与液压缸2A快慢速转换互不干扰。通过仿真演示学生可以观察到工作介质流动过程、控制元件发生变化后执行元件运动方向、速度改变情况，激发他们学习兴趣，这时学生会发出疑问：回路怎么做的?这时再向他们介绍FluidSIM软件使用方法，让学生在仿真实训室按照自己想法设计不同回路，从工作流程、回路设计、元件选择到模拟仿真整个过程由学生自己动手，此时教师只起指导作用。学生在操作环节中，有时会碰到不能动作现象，这时可能是因为出现了回路设计不合理或管路交叉、断开等错误。教师指导学生仔细分析故障原因，经过反复修改达到所需结果。在这一过程中，学生通过对出现问题分析、探究，对知识的理解以及实践能力得以进一步提升。
在液压课教学中，要尽量做到教师讲解与学生实训相结合，鼓励学生动手操作，锻炼学生的专业实践能力和创新思维能力。教育学家陶行知认为：“教而不做，不能算是教；学而不做，不能算是学”。 在教学中，要始终坚持“以教师为主导，学生为主体”教学模式，通过课堂讲解，学生分组实验，不仅使课堂气氛活跃，学生学习积极性高涨，同时锻炼了他们的动手能力，提高了团队协作意识，一举多得，收效甚多。
2.仿真软件在典型液压系统中应用
在学习典型液压系统这部分内容时，如果采用传统挂图讲解弊端显而易见。一是挂图在传递教学信息中有局限性，不能清晰表达出整体内容。需要教师反复地比画引导，尽管如此，效果依然不理想。其二，挂图的数量有限制，而且容易受损丢失，多个教师也不能同时使用，教学过程难于组织、协调。其三，液压课本及相应的标准不断更新，挂图很难做到同步更新，使教学环节受到了一定的局限，基本内容都难以完成，更谈不上为学生补充新鲜知识。挂图是一些呆板的教具，单纯的静态演示，不能为学生提供清晰而生动的动画效果，学生认知的效率及知识扩展必受到一定的限制。
在这样的背景下，FluidSIM软件的出现，可以让教师根据机器工作原理、工作循环要求，设计相应液压系统图，上课时再以模拟仿真形式，向学生讲解、演示系统各个循环过程中，主油路、控制油路液压油流动过程及执行机构运动方向。适时向学生提出问题，配合仿真动画加深学生记忆；再用视频形式展示真实机器工作过程。教学中，既有仿真动画过程，又有视频媒体，学生在轻松愉快的环境中掌握了典型液压传动系统传动原理、工作循环，教学效果有明显提升。
3.利用仿真软件实现电液控制
应用FluidSIM软件可设计和液压传动回路相配套的电气控制回路。弥补了传统教学中，学生只见液压回路不见电气回路，从而不明白各种开关和阀动作过程的弊病。例如在介绍速度大小受负载影响时，可以利用仿真软件设计如图3所示回路，启动单步仿真，线圈关闭与打开时，液压回路出现不同动作。电－液压回路同时设计与仿真，提高学生对电液压的认识和实际应用能力，强化教学效果。
总之，借助仿真软件，轻松解决了液压课教学中一些特别棘手的环节，在液压课上组织仿真教学产生的效果十分明显。
在液压传动课中应用FluidSIM仿真软件的有效性
FluidSIM仿真软件应用于教学环节，从形成整体教学能力出发，提供多功能、可交互、系列化、可视化的整体教学集成方案，从传统的挂图、模型课堂教学，转向多元化交互学习环境。在液压传动课中应用FluidSIM仿真软件的有以下特点：
1.有利于学生参与教学，提高学习主动性
在液压传动课中应用FluidSIM仿真软件，最主要的功能是烘托课堂气氛，调动学生学习主动性，激发学生学习兴趣，使学生积极参与教学过程。从心理学角度看，人的发展不只是一个完全外塑的结果，而是一个内在构建过程，教学中必须重视学生的参与，教师是学生学习的促进者，学生的学习是一种主动积极和不断构建认知的过程。因此，学生通过设计回路，模拟仿真，分析故障原因，可以增加学习主动性，养成独立思考能力及创新思维能力。
2.真实情景的体现
仿真实训能创造一个近乎实际的操作环境，学生通过FluidSIM仿真软件操作，体验技能训练过程、情景。使学生了解工作场景，熟悉液压传动机床、设备操作步骤、规范，有效培养学生职业意识与职业能力。
3.提高教学效率
利用FluidSIM软件进行模拟仿真，尽管不能代替真实的工作实际训练，但可以缩短实际动手训练的时间，提高训练效率，可帮助学生尽快熟悉操作原理、操作方法，进行故障处理。由于FluidSIM软件提供的操作环境是通过计算机对工作过程进行模拟，所以比真实活动更灵活、更快速。比如节流调速回路要通过改变节流阀通流面积达到改变执行机构速度目的，实际操作是通过旋转螺钉，调节阀芯位置来实现的，而采用仿真软件只需改变节流阀参数就可达到。这样大大缩短实训时间，提高教与学效率。
FluidSIM软件在应用中存在问题
1.软件自身不足
由于FluidSIM软件是Paderborn大学与费斯托公司联合开发研制的。他们在软件开发时的参考教材与现在中国高职学生使用教材有一定出入，导致仿真软件元件库中有些阀职能符号与教材不一致，容易引起学生误解；其次，由于技术问题，仿真动作有时不同步，在单步仿真时，经常会碰见液压油流动速度与执行机构运动配合失误的现象；再有就是元件结构图及动画效果过于简单，仿真性略有欠缺。
2.应用受限制
由于受到各学校条件及教师认识等限制，FluidSIM教学软件的推广和应用力度不够。就拿我校来说，2009年购买FluidSIM软件，现在上液压传动课教师有5位，而采用仿真教学的教师仅有2位。
总之，FluidSIM教学软件与液压传动课教学的紧密结合的方式，目前已经得到许多高职院校的关注和重视。在液压传动课程中采用仿真教学，实现教学做合一的授课模式，使学生一面做，一面学；从做中学，随时随地从操作过程中获得系统技能，这种新的教学方式必将广泛应用于液压传动教学上，在高职教育课程改革中发挥重要作用。
参考文献:
[1]FluidSIM仿真软件.
[2]王海,李波.虚拟仿真技术在职业技术教育实践性教学环节中应用[J].中国职业技术教育,2011,5.
[3]马成荣.创业、创业、创新：职业教育新视界[J].教育研究, 2011,05.
[4]李勇等.对大学生教学方法改革的理性思考[J].中国高教研究,2011,5.
作者单位：西安职业技术学院 陕西西安
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