FluidSIM軟件在高職《液壓與氣動技術》課程教改革中的應用

劉百順

摘 要：本文首先對Fulidsim軟件進行了簡單的介紹，通過元器件照片、結構原理圖、動作仿真動畫等技術手段使理論教學更加生動、易懂。同時，文章提出教學改革的課程設計流程圖，經(jīng)過《液壓與氣動技術》課程的教學改革、教學實踐，發(fā)現(xiàn)這種課程設計能夠很好地調動學生的課堂積極性，發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性，利于高職高專學生對本課程的理論知識的掌握，并總結出軟件在教學改革中的紐帶作用。為同類課程的教學改革提供參考。

關鍵詞：教學改革 課程設計 Fulidsim軟件 紐帶

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0110-02

Abstract：The writer introduced FluidSIM software in the first，using the Components of photos，structure diagram、The animated simulation and other Technical means making the theory teaching more vivid and easy to understand.At the same time，proposed the curriculum design flow of teaching reform，through teaching reform and teaching practice in"Hydraulic and pneumatic technology"，we Found that the curriculum design is very good for the classroom，and aroused the students enthusiasm，exert students'subjective initiative and creativity，benefited the students on studying theory knowledge，then summarizes the linking role of software in teaching reform.Provided a reference for similar courses in teaching reform.

Key Words：The teaching reform；Curriculum design；Fulidsim software；Linking role

《液壓與氣動技術》課程是機械類各專業(yè)的一門重要專業(yè)技術基礎課，具有實踐性強、與生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密等特點。尤其是這些年來，隨著機械、電子技術的進步，它與微電子、計算機、檢測等技術相結合，使“液壓與氣動技術”進入了機、電、液（氣）的發(fā)展階段。

傳統(tǒng)的“一個教師、一支粉筆、一塊黑板”的教學模式已不再適應現(xiàn)在的教學內容和學生情況，教學改革勢在必行。針對我國高職院校的機械類課程培養(yǎng)目標，在教學內容的選擇上，以“實用、夠用、會用”為標準，理論聯(lián)系實際，將課堂設置在實驗（訓）室，讓“學生在做中學、教師在做中教”，充分體現(xiàn)課堂以學生為中心。《液壓與氣動技術》課程在我院已經(jīng)開始進行教學改革，通過兩屆學生的實踐，取得了良好的教學效果，而FluidSIM軟件在《液壓與氣動技術》課程教學過程中起著將理論聯(lián)系實踐的紐帶作用，教學中節(jié)省時間、精力和教學成本。

1 FluidSIM軟件簡介

FluidSIM軟件由杜伊斯堡大學測量與控制研究室和Paderborn大學專家系統(tǒng)研究室聯(lián)合開發(fā)研制。軟件分為FluidSIM-P和FluidSIM-H兩部分，是專門用于液壓與氣壓傳動的軟件。該軟件能對液壓和氣動系統(tǒng)進行快速有效的設計，并能對所設計的系統(tǒng)進行仿真，檢驗系統(tǒng)的工作過程是否符合設計要求。本文以《液壓與氣動技術》課程教學中雙作用缸自動往復設計為案例，利用FluidSIM進行液壓系統(tǒng)設計，同時對課程教學進行了詳盡的敘述。希望對此類課程教學改革提供了一定的借鑒。

2 課程設計過程

教學改革后的課程設計堅持以堅持以職業(yè)技能培養(yǎng)為核心，以職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成為主線，以知識教育為支撐的理念，每個教學情景提出一個案例（任務），而FluidSIM軟件就是這一教學過程的紐帶。如圖1是課程設計流程圖。

2.1 軟件在理論講解時的應用

在軟件中含有“液壓（氣動）技術多媒體教學”模塊，利用該模塊中元器件照片、結構原理圖、動作仿真動畫等技術手段，可以使學生更容易地掌握抽象的理論知識。如對兩位五通換向閥進行講解時可以找到結構原理圖，并能進行動作仿真，如圖2所示。

2.2 軟件在課程教學中的應用案例

2.2.1 課程案例（設計任務）

設計要求為：設計某物料的自動往復式抓取機的機械臂，要求通過雙作用液壓缸的自動往復動，實現(xiàn)機械臂的伸縮。提供的液壓、電氣元件為雙作用液壓缸、電控行程開關、三位四通雙電控換向閥、電氣控制盒等。學生完成設計后，能夠在按下電氣控制按鈕時，使雙作用液壓缸在一定范圍內進行自動往復運動。提示可以先利用軟件進行液壓、電氣回路設計，設計正確后可以利用實訓室內現(xiàn)有元器件進行驗證。

2.2.2 利用FluidSIM—H進行設計驗證

提示學生的設計過程：（1）按照設計任務新建液壓回路文件，然后將采用的圖3液壓回路，將液壓元件和電氣元件繪制在軟件的設計區(qū)域內，并對回路進行連接。利用軟件的仿真功能驗證液壓是否正確，是否能夠達到設計要求。（2）液壓回路設計過程完成后，進行電氣控制回路的設計。圖3中S1、S2為電氣行程開關。如何設計回路是雙作用液壓缸的活塞桿在S1、S2的范圍內運動？提示學生當活塞桿運動到S2時，使1Y2電磁鐵得電，并形成自鎖回路；當運動到S1時時1y1電磁鐵得電，并形成自鎖回路，還要是1Y2斷電形成互鎖回路設計。（3）學生設計完全正確后，在實驗臺上進行驗證。（4）教師在巡視指導過程中解決學生在實踐中出現(xiàn)的問題，如液壓管中因有油壓，而不能順利接到液壓上等問題，同時在指導過程中對優(yōu)先完成任務的同學提出新的要求，進行改進設計。

2.2.3 教師點評講解

教師根據(jù)在指導實踐過程發(fā)現(xiàn)的問題進行解答分析，對學生出現(xiàn)的不良動作進行糾正，聽取學生對任務完成情況進行匯報、互評，最后教師進行分組點評和總體評價，并根據(jù)任務完成情況和每個同學的具體表現(xiàn)給出綜合評價成績。同時在講解后可以針對部分優(yōu)秀同學的改進設計（新思路）進行講解，以拓寬同學們的視野，發(fā)揮同學們的創(chuàng)造性。

3 結語

在《液壓與氣動技術》課程的兩屆學生教學改革實踐中，發(fā)現(xiàn)這種課程設計能夠很好地調動學生的課堂積極性，發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性，利于高職高專學生對本課程的理論知識的掌握。通過改革后的課程設計，在改革中發(fā)現(xiàn)了FluidSIM軟件的紐帶作用。

參考文獻

[1] 王瑞清，馬宏革.電氣液壓與氣動技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2011.

[2] 余金偉.FluidSIM軟件在氣動系統(tǒng)設計中的應用[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2008（6）：22-23.

[3] 左健民.液壓與氣壓傳動[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.

[4] 楊存智.基于FluidSIM-Pneumatics軟件的氣動及機電一體化設計[J].煤礦機械，2004（9）：63-65.endprint

摘 要：本文首先對Fulidsim軟件進行了簡單的介紹，通過元器件照片、結構原理圖、動作仿真動畫等技術手段使理論教學更加生動、易懂。同時，文章提出教學改革的課程設計流程圖，經(jīng)過《液壓與氣動技術》課程的教學改革、教學實踐，發(fā)現(xiàn)這種課程設計能夠很好地調動學生的課堂積極性，發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性，利于高職高專學生對本課程的理論知識的掌握，并總結出軟件在教學改革中的紐帶作用。為同類課程的教學改革提供參考。

關鍵詞：教學改革 課程設計 Fulidsim軟件 紐帶

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0110-02

Abstract：The writer introduced FluidSIM software in the first，using the Components of photos，structure diagram、The animated simulation and other Technical means making the theory teaching more vivid and easy to understand.At the same time，proposed the curriculum design flow of teaching reform，through teaching reform and teaching practice in"Hydraulic and pneumatic technology"，we Found that the curriculum design is very good for the classroom，and aroused the students enthusiasm，exert students'subjective initiative and creativity，benefited the students on studying theory knowledge，then summarizes the linking role of software in teaching reform.Provided a reference for similar courses in teaching reform.

Key Words：The teaching reform；Curriculum design；Fulidsim software；Linking role

《液壓與氣動技術》課程是機械類各專業(yè)的一門重要專業(yè)技術基礎課，具有實踐性強、與生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密等特點。尤其是這些年來，隨著機械、電子技術的進步，它與微電子、計算機、檢測等技術相結合，使“液壓與氣動技術”進入了機、電、液（氣）的發(fā)展階段。

傳統(tǒng)的“一個教師、一支粉筆、一塊黑板”的教學模式已不再適應現(xiàn)在的教學內容和學生情況，教學改革勢在必行。針對我國高職院校的機械類課程培養(yǎng)目標，在教學內容的選擇上，以“實用、夠用、會用”為標準，理論聯(lián)系實際，將課堂設置在實驗（訓）室，讓“學生在做中學、教師在做中教”，充分體現(xiàn)課堂以學生為中心。《液壓與氣動技術》課程在我院已經(jīng)開始進行教學改革，通過兩屆學生的實踐，取得了良好的教學效果，而FluidSIM軟件在《液壓與氣動技術》課程教學過程中起著將理論聯(lián)系實踐的紐帶作用，教學中節(jié)省時間、精力和教學成本。

1 FluidSIM軟件簡介

FluidSIM軟件由杜伊斯堡大學測量與控制研究室和Paderborn大學專家系統(tǒng)研究室聯(lián)合開發(fā)研制。軟件分為FluidSIM-P和FluidSIM-H兩部分，是專門用于液壓與氣壓傳動的軟件。該軟件能對液壓和氣動系統(tǒng)進行快速有效的設計，并能對所設計的系統(tǒng)進行仿真，檢驗系統(tǒng)的工作過程是否符合設計要求。本文以《液壓與氣動技術》課程教學中雙作用缸自動往復設計為案例，利用FluidSIM進行液壓系統(tǒng)設計，同時對課程教學進行了詳盡的敘述。希望對此類課程教學改革提供了一定的借鑒。

2 課程設計過程

教學改革后的課程設計堅持以堅持以職業(yè)技能培養(yǎng)為核心，以職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成為主線，以知識教育為支撐的理念，每個教學情景提出一個案例（任務），而FluidSIM軟件就是這一教學過程的紐帶。如圖1是課程設計流程圖。

2.1 軟件在理論講解時的應用

在軟件中含有“液壓（氣動）技術多媒體教學”模塊，利用該模塊中元器件照片、結構原理圖、動作仿真動畫等技術手段，可以使學生更容易地掌握抽象的理論知識。如對兩位五通換向閥進行講解時可以找到結構原理圖，并能進行動作仿真，如圖2所示。

2.2 軟件在課程教學中的應用案例

2.2.1 課程案例（設計任務）

設計要求為：設計某物料的自動往復式抓取機的機械臂，要求通過雙作用液壓缸的自動往復動，實現(xiàn)機械臂的伸縮。提供的液壓、電氣元件為雙作用液壓缸、電控行程開關、三位四通雙電控換向閥、電氣控制盒等。學生完成設計后，能夠在按下電氣控制按鈕時，使雙作用液壓缸在一定范圍內進行自動往復運動。提示可以先利用軟件進行液壓、電氣回路設計，設計正確后可以利用實訓室內現(xiàn)有元器件進行驗證。

2.2.2 利用FluidSIM—H進行設計驗證

提示學生的設計過程：（1）按照設計任務新建液壓回路文件，然后將采用的圖3液壓回路，將液壓元件和電氣元件繪制在軟件的設計區(qū)域內，并對回路進行連接。利用軟件的仿真功能驗證液壓是否正確，是否能夠達到設計要求。（2）液壓回路設計過程完成后，進行電氣控制回路的設計。圖3中S1、S2為電氣行程開關。如何設計回路是雙作用液壓缸的活塞桿在S1、S2的范圍內運動？提示學生當活塞桿運動到S2時，使1Y2電磁鐵得電，并形成自鎖回路；當運動到S1時時1y1電磁鐵得電，并形成自鎖回路，還要是1Y2斷電形成互鎖回路設計。（3）學生設計完全正確后，在實驗臺上進行驗證。（4）教師在巡視指導過程中解決學生在實踐中出現(xiàn)的問題，如液壓管中因有油壓，而不能順利接到液壓上等問題，同時在指導過程中對優(yōu)先完成任務的同學提出新的要求，進行改進設計。

2.2.3 教師點評講解

教師根據(jù)在指導實踐過程發(fā)現(xiàn)的問題進行解答分析，對學生出現(xiàn)的不良動作進行糾正，聽取學生對任務完成情況進行匯報、互評，最后教師進行分組點評和總體評價，并根據(jù)任務完成情況和每個同學的具體表現(xiàn)給出綜合評價成績。同時在講解后可以針對部分優(yōu)秀同學的改進設計（新思路）進行講解，以拓寬同學們的視野，發(fā)揮同學們的創(chuàng)造性。

3 結語

在《液壓與氣動技術》課程的兩屆學生教學改革實踐中，發(fā)現(xiàn)這種課程設計能夠很好地調動學生的課堂積極性，發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性，利于高職高專學生對本課程的理論知識的掌握。通過改革后的課程設計，在改革中發(fā)現(xiàn)了FluidSIM軟件的紐帶作用。

參考文獻

[1] 王瑞清，馬宏革.電氣液壓與氣動技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2011.

[2] 余金偉.FluidSIM軟件在氣動系統(tǒng)設計中的應用[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2008（6）：22-23.

[3] 左健民.液壓與氣壓傳動[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.

[4] 楊存智.基于FluidSIM-Pneumatics軟件的氣動及機電一體化設計[J].煤礦機械，2004（9）：63-65.endprint

摘 要：本文首先對Fulidsim軟件進行了簡單的介紹，通過元器件照片、結構原理圖、動作仿真動畫等技術手段使理論教學更加生動、易懂。同時，文章提出教學改革的課程設計流程圖，經(jīng)過《液壓與氣動技術》課程的教學改革、教學實踐，發(fā)現(xiàn)這種課程設計能夠很好地調動學生的課堂積極性，發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性，利于高職高專學生對本課程的理論知識的掌握，并總結出軟件在教學改革中的紐帶作用。為同類課程的教學改革提供參考。

關鍵詞：教學改革 課程設計 Fulidsim軟件 紐帶

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0110-02

Abstract：The writer introduced FluidSIM software in the first，using the Components of photos，structure diagram、The animated simulation and other Technical means making the theory teaching more vivid and easy to understand.At the same time，proposed the curriculum design flow of teaching reform，through teaching reform and teaching practice in"Hydraulic and pneumatic technology"，we Found that the curriculum design is very good for the classroom，and aroused the students enthusiasm，exert students'subjective initiative and creativity，benefited the students on studying theory knowledge，then summarizes the linking role of software in teaching reform.Provided a reference for similar courses in teaching reform.

Key Words：The teaching reform；Curriculum design；Fulidsim software；Linking role

《液壓與氣動技術》課程是機械類各專業(yè)的一門重要專業(yè)技術基礎課，具有實踐性強、與生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密等特點。尤其是這些年來，隨著機械、電子技術的進步，它與微電子、計算機、檢測等技術相結合，使“液壓與氣動技術”進入了機、電、液（氣）的發(fā)展階段。

傳統(tǒng)的“一個教師、一支粉筆、一塊黑板”的教學模式已不再適應現(xiàn)在的教學內容和學生情況，教學改革勢在必行。針對我國高職院校的機械類課程培養(yǎng)目標，在教學內容的選擇上，以“實用、夠用、會用”為標準，理論聯(lián)系實際，將課堂設置在實驗（訓）室，讓“學生在做中學、教師在做中教”，充分體現(xiàn)課堂以學生為中心。《液壓與氣動技術》課程在我院已經(jīng)開始進行教學改革，通過兩屆學生的實踐，取得了良好的教學效果，而FluidSIM軟件在《液壓與氣動技術》課程教學過程中起著將理論聯(lián)系實踐的紐帶作用，教學中節(jié)省時間、精力和教學成本。

1 FluidSIM軟件簡介

FluidSIM軟件由杜伊斯堡大學測量與控制研究室和Paderborn大學專家系統(tǒng)研究室聯(lián)合開發(fā)研制。軟件分為FluidSIM-P和FluidSIM-H兩部分，是專門用于液壓與氣壓傳動的軟件。該軟件能對液壓和氣動系統(tǒng)進行快速有效的設計，并能對所設計的系統(tǒng)進行仿真，檢驗系統(tǒng)的工作過程是否符合設計要求。本文以《液壓與氣動技術》課程教學中雙作用缸自動往復設計為案例，利用FluidSIM進行液壓系統(tǒng)設計，同時對課程教學進行了詳盡的敘述。希望對此類課程教學改革提供了一定的借鑒。

2 課程設計過程

教學改革后的課程設計堅持以堅持以職業(yè)技能培養(yǎng)為核心，以職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成為主線，以知識教育為支撐的理念，每個教學情景提出一個案例（任務），而FluidSIM軟件就是這一教學過程的紐帶。如圖1是課程設計流程圖。

2.1 軟件在理論講解時的應用

在軟件中含有“液壓（氣動）技術多媒體教學”模塊，利用該模塊中元器件照片、結構原理圖、動作仿真動畫等技術手段，可以使學生更容易地掌握抽象的理論知識。如對兩位五通換向閥進行講解時可以找到結構原理圖，并能進行動作仿真，如圖2所示。

2.2 軟件在課程教學中的應用案例

2.2.1 課程案例（設計任務）

設計要求為：設計某物料的自動往復式抓取機的機械臂，要求通過雙作用液壓缸的自動往復動，實現(xiàn)機械臂的伸縮。提供的液壓、電氣元件為雙作用液壓缸、電控行程開關、三位四通雙電控換向閥、電氣控制盒等。學生完成設計后，能夠在按下電氣控制按鈕時，使雙作用液壓缸在一定范圍內進行自動往復運動。提示可以先利用軟件進行液壓、電氣回路設計，設計正確后可以利用實訓室內現(xiàn)有元器件進行驗證。

2.2.2 利用FluidSIM—H進行設計驗證

提示學生的設計過程：（1）按照設計任務新建液壓回路文件，然后將采用的圖3液壓回路，將液壓元件和電氣元件繪制在軟件的設計區(qū)域內，并對回路進行連接。利用軟件的仿真功能驗證液壓是否正確，是否能夠達到設計要求。（2）液壓回路設計過程完成后，進行電氣控制回路的設計。圖3中S1、S2為電氣行程開關。如何設計回路是雙作用液壓缸的活塞桿在S1、S2的范圍內運動？提示學生當活塞桿運動到S2時，使1Y2電磁鐵得電，并形成自鎖回路；當運動到S1時時1y1電磁鐵得電，并形成自鎖回路，還要是1Y2斷電形成互鎖回路設計。（3）學生設計完全正確后，在實驗臺上進行驗證。（4）教師在巡視指導過程中解決學生在實踐中出現(xiàn)的問題，如液壓管中因有油壓，而不能順利接到液壓上等問題，同時在指導過程中對優(yōu)先完成任務的同學提出新的要求，進行改進設計。

2.2.3 教師點評講解

教師根據(jù)在指導實踐過程發(fā)現(xiàn)的問題進行解答分析，對學生出現(xiàn)的不良動作進行糾正，聽取學生對任務完成情況進行匯報、互評，最后教師進行分組點評和總體評價，并根據(jù)任務完成情況和每個同學的具體表現(xiàn)給出綜合評價成績。同時在講解后可以針對部分優(yōu)秀同學的改進設計（新思路）進行講解，以拓寬同學們的視野，發(fā)揮同學們的創(chuàng)造性。

3 結語

在《液壓與氣動技術》課程的兩屆學生教學改革實踐中，發(fā)現(xiàn)這種課程設計能夠很好地調動學生的課堂積極性，發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性，利于高職高專學生對本課程的理論知識的掌握。通過改革后的課程設計，在改革中發(fā)現(xiàn)了FluidSIM軟件的紐帶作用。

參考文獻

[1] 王瑞清，馬宏革.電氣液壓與氣動技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2011.

[2] 余金偉.FluidSIM軟件在氣動系統(tǒng)設計中的應用[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2008（6）：22-23.

[3] 左健民.液壓與氣壓傳動[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.

[4] 楊存智.基于FluidSIM-Pneumatics軟件的氣動及機電一體化設計[J].煤礦機械，2004（9）：63-65.endprint