学习主动性，提高学生的创新设计能力，针对当前高校《液压与气压传动》课程的教学特点，文章打破传统的“满堂灌”的教学方法，在实际教学中引入FluidSim软件，通过任务驱动式的项目教学方法，在项目实施过程中利用软件学习、认识液压气压元件的结构、实物特点，并设计、仿真液压与气压系统回路，最终在实验平台上运行实践和验证。通过虚拟仿真和真实操作相结合，对液压与气压回路进行设计、分析和实践搭接，实现提高学生动手能力和培养创新型人才的目的。
关键词：创新与实践；液压传动；气压传动；课程改革；FluidSim
《液压与气压传动》是研究以有压流体（压力油或压缩空气）为能源介质来实现各种机械的传动和自动控制的学科。它是机械类专业的一门理论性和实践性都很强的专业技术基础课，融合了机械、电气和自动控制等学科知识，广泛地应用在机械制造、汽车、工程机械、航空航天等领域。本课程要求学生应掌握各种液压气压元件及回路的工作原理、各种液压气压元件的选用及系统的设计与调试、各种液压气压元件系统常见故障诊断与排除等方面的内容。因此，构建一种适应地方本科高校转型发展的需要、增强学生的学习主动性、提高学生的创新设计能力的课程教学新模式势在必行。本文打破传统的“满堂灌”的教学方法，在实践教学中引入FluidSim软件，通过任务驱动式的项目教学方法，虚拟仿真和真实操作相结合，对液压与气压回路进行设计、分析和实践搭接，实现提高学生动手能力和培养创新型人才的目的。
1课程分析及项目构建
1.1课程分析
《液压与气压传动》课程中各种液压与气压元件的工作原理分析源于力学，往往要对元件进行受力和运动分析，理论性较强。同时，课程中各种系统的工作回路原理图都来源于工程实践，要对工程实践中的机械结构、功能和应用有所了解，实践性也较强。
1.2课程项目构建
根据《教育部关于地方本科高校转型发展的指导意见》，结合我校转型发展的本科办学定位，同时兼顾教学内容通用性和典型性，本文从感性认知入手，遵循学生的心理认知规律，构建了从简单到复杂、由点及面的阶梯型递进的3层学习等级，分别为“液压与气动元件的认知”“液压与气动常见简单回路的构建”“典型液压与气动系统在工程实际中的应用分析与维护”。
第一能力等级“液压与气动元件的认知”设置7个项目14个任务，主要解决液压与气动元件的类型、功用、结构和工作原理的认知问题，让学生带着任务去学习，认识目前生产所用标准元件的种类和功能，学生可亲自动手完成典型液压与气压元件的拆装。
第二能力等级“液压与气动常见简单回路的构建”设置2个项目4个任务，主要是让学生学习这些元件所能实现的具有特定功能的液压与气动回路，利用湖南长庆教学仪器液压实训工作台验证回路的控制与实现，并在此基础上比较分析，设计和构建一些简单的常见回路，让学生完成从理论到实践、从设计构建到仿真验证、从仿真搭建到实际操作的工作过程。
第三能力等级“典型液压与气动系统在工程实际中的应用分析与维护”设置2个项目4个任务，学生通过前面2个能力等级的学习和练习之后，已经具备一定液压与气动回路的分析能力，可以对照着工程实际中机械设备的液压与气动系统回路原理图进行分析，并通过软件仿真进一步搞懂系统的结构组成以及工作原理，为液压与气动系统的故障诊断与排除、设备维护与保养奠定基础。
2引入FluidSim软件实施课程教学改革
2.1 FluidSim软件简介
FluidSim是由德国Festo公司和Paderborn大学联合开发，可以用于液压、气压传动及电液压、电气动的教学软件，它分为FluidSim-H和FluidSim-P 2个软件，其中FluidSim-H是液压模块，用于液压传动技术的模拟仿真与排障。FluidSIM-P是气动模块，用于气压传动。FluidSim具有系统回路图构建、系统仿真运行和综合演示等3大功能。
（1）系统回路图构建。FluidSim软件可把图库中的元件直接拖到绘图区，根据液压与气动回路的组成原理图连接各元件接口间的链接，最后生成系统的原理图。（2）系统仿真运行。FluidSim软件可以对系统回路进行仿真并实现显示和控制回路的动作，帮助设计出结构简单、工作可靠、效率较高的最优回路。（3）综合演示。FluidSim软件资料库中提供了各种液压电气元件的符号、实物图片、工作原理剖视图和详细的功能描述，对一些重要元器件的剖视图还可以进行动画播放，模拟这些元件工作过程及原理。
2.2 FluidSim软件的课程教学实施
2.2.1 FluidSim软件中的复杂元件图片演示
在讲解第一能力等级“液压与气压元件的认知”设置7个项目14个任务中，可充分利用软件中的元件库资源，调出复杂液压元件的实物照片以及职能符号，使学生对液压元件有更直观的认识。例如，在讲解第2个任务液压泵时，可在液压元件库中单击液压源右键中的“元件描述”即可弹出图1（a）所示的对话框，描述液压源的可调参数；单击“元件图片”展示图1（b）中液压源的实物图片；单击“元件插图”展示图1（c）中液压源的结构组织图。
2.2.2 FluidSim软件中液压系统原理图的讲解动画演示
在讲解第二能力等级“液压与气压回路的构建”设置2个项目4个任务过程中，可利用软件提前做好各个项目中液压系统的回路图，在实施教学过程中调出，利用软件中“单步仿真”功能运行回路图，让学生可以从中认识和了解液压回路运行动作的先后顺序，从而理解回路的工作原理，如图2所示。图中红色粗线表示液压油流入液压缸的方向，黄色细线表示液压油流出液压缸回油箱的方向。此外，通过任务工单的形式给学生提出简单的小任务，即设计满足任务要求的液压小回路，利用FluidSim软件进行设计并仿真，最后通过湖南长庆教学仪器液压实训工作台实际验证仿真的结果，增强了学生学习的主动性，提高了学生动手能力和创新设计能力。
2.2.3 FluidSim软件中液压系统原理图的设计与仿真
在讲解第三能力等级“工程实际中典型液压与气压系统的分析与维护”设置2个项目4个任务中，通过工程实际中典型液压与气压系统回路分析，利用软件进行仿真并观测其主要参数状态图，了解液压与气动系统中主要元件的工作参数及工作状态的变化，为液压与气动系统的故障诊断与排除、设备维护与保养打下基础，如图3所示。
3结语
通过能力等级递进式的项目设置和任务驱动式的任务工单与FluidSim软件相结合的模式实施教学，虚拟仿真和真实操作相结合，对液压与气压回路进行设计、分析和实践搭接，学生整体评价良好。