FluidSIM仿真在高职教学模式中的探讨

摘 要：液压与气压传动技术这门课，是高职院校机电专业中一门主要的专业课程，纯碎的理论教学，会使得学生感到抽象、难学。因此，为提高教学效果和学生学习兴趣，必须在教学模式方面做出一些探索和创新，将FluidSIM仿真运用到液压与气压传动技术这门课教学过程中，培养出更多符合现代社会要求的新型人才。

关键词：液压与气压传动；FluidSIM仿真；教学模式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.178

1 引言

液压与气压传动技术这门课，是高职院校机电专业中一门重要的专业课程，且实践性很强，纯碎的理论教学，会使得教学内容非常抽象、难学[1]。同时，又由于液压与气压系统结构复杂，回路繁多，使得学生在读液压系统图时必须具备一定的专业基础知识。因此，探索一种新的教学模式是非常必要的，要充分调动学生学习兴趣、还应与制造企业实践相结合。FluidSIM仿真在高职液压课程教学中可实现让学生边学边练，既激发学生学习兴趣，又实现教、学、做一体化的教学效果，学生可利用课堂所学知识解决企业实践中难题。

2 FluidSIM仿真在液压传动教学中的优势

随着计算机技术飞速发展，将液压气动技术与现代电子信息技术紧密结合，为现代工业打开新的生命篇章。将计算机控制技术运用到液压与气动设备中，为实现机电设备产品的智能化、信息化和人机界面的集成控制提供重要的基础设施[2]。

（1）与其他软件相比自身的特点。近年来已有AMESim、Matlab/simulink等液压仿真计算软件用在液压控制系统的设计、分析中。这些仿真软件都需要建立复杂的数学模型，还需要技术人员具备一定的液压专业及控制系统知识，才能对其进行参数设置。而FluidSIM软件是一款科学、准确、运行稳定、功能完善的液压与气动仿真软件[3]。将液压回路、气动回路、电气控制等模型进行有效结合，仿真分析计算时运行稳定、分析计算速度快、精度高，仿真计算结果几乎接近于实际运行结果，为液压传动技术实际工程应用提供了一种理想的仿真实验平台。

（2）可实现教学投入少、效率高、灵活性强。在讲授液压基本回路时，可利用该软件搭建仿真回路，并对其工作过程进行演示，液压元件的实时工作参数及回路的运动过程能够准确且生动地展现给学生，可帮助学生理解液压基本回路的工作原理及工作过程。同时在模拟运行回路工作过程时，需要搭建其电气控制回路，通过此环节，使学生认识到電气控制的重要性，提高学生的综合实践能力。

（3）操作简单、方便，便于自学和教学。FluidSIM仿真软件用户界面直观。采用图形操作界面，可拖拉图标进行设计，面向对象设置参数，易于操作。可通过文本说明、图形以及动画来学习液压元件，结合各种练习和教学影片讲授重要回路和液压（气压）元件的使用方法，可用于自学和教学[4]。

（4）提高学生自主学习的兴趣。FluidSIM仿真软件中CAD功能是专门针对流体设计的，在绘图过程中，FluidSIM软件可检测回路中各个元件之间的连接是否可行，对液压回路进行实际仿真，并可实时查看元件的工作状态。在设计完回路后，可验证设计的正确性，并对其动作过程进行仿真。在模拟运行液压或气动回路时，需要组建其电气控制回路，这样可将机械与电气控制相结合。在模拟运行时仿真参数和动作可实时显示，拉近了课堂教学与企业实践的距离。利用FluidSIM仿真软件可充分调动学生的学习积极性，提高学生学习本课程的兴趣和学习的主动性。

3 教学模式改革的探讨

（1）FluidSIM仿真软件存在的一些问题。过滤器一般有三个安装位置，分别位于液压泵的吸油管路上、压油管路和回油路。在仿真元件库中存在两个液压源，分别是简化的黑三角符号、包括油箱和溢流阀的标准符号。但在设计回路时无法把过滤器安装在吸油管路上。其次，有些元件的分类不明确。如压力控制阀一般分为三种：溢流阀、顺序阀、减压阀。每种阀体又有直动型、先导型。 而元件库将压力控制阀分为四种：先导式溢流阀、卸荷阀、溢流阀、溢流减压阀。这样分类首先概念有点乱，且会使初学者在理解元件功用时产生一定的困惑。在元件库中无法找到电气行程开关和压力继电器，而这两个电气元件与液压系统设计密不可分，可用来控制液压缸实现顺序动作。

（2）与液压实验相结合。目前大部分高校已配备快速拆装式液压传动综合实验台，让学生主动开发实验回路，但实验多为验证性或演示性的实验项目[5]。学生独立思考的空间小，动手能力锻炼不足，因此对于教学中的实际操作训练具有一定的局限性。现在把FluidSIM仿真和所开设的实验结合起来，在进行液压试验前，让学生先进行相关的仿真回路计算，验证其是否可行，为实物试验做准备，可激发学生的主观能动性和创造性。FluidSIM仿真不仅可以实现实践教学，还可按照实践要求编写出实验模拟回路指导说明书，让学生根据实验要求，独立在计算机上进行液压传动与气动回路的设计及其电气控制和模拟运行，在保证其原理正确且操作可行之后，让学生在实验台上进行组装和调试。

4 结束语

将FluidSIM仿真与理论教学相结合，充分发挥FluidSIM仿真的优势。同时，FluidSIM仿真软件的使用，将引进先进设计理念引入课堂，不仅拓宽了学生的知识面，且教师在教学过程中提高自身的专业素养，能够及时掌握目前液压传动技术发展趋势，也间接提高教师的科研能力。要不断地提高学生学习兴趣，重在培养学生的自主创新能力，才能培养出更多符合社会要求的新型人才。

参考文献：

[1]林德智.高职《液压与气压传动》课程教学方法的探索研究[J].黑龙江科技信息，2017（12）：58.

[2]郭联金，潘斌.FluidSIM在液压与气动控制仿真实验中的应用[J].实验技术与管理，2015，32（08）：121-126.

[3]姚佳.《液压与气动技术》课程教学中仿真软件的选用[J].科技信息，2010（30）：218.

[4]王勇亮，卢颖，赵振鹏，孙方义.液压仿真软件的现状及发展趋势[J].液压与气动，2012（08）：1-4.

[5]花传祥.FluidSIM和“5S”在液压传动实践教学中的应用[J].实验室研究与探索，2009，28（08）：36-38+175.

作者简介：庞晓霞（1988-），女，硕士研究生，研究方向：粮食加工机械。