虛擬仿真技術在液壓與氣動技術教學中的應用

周永芳

（常德職業技術學院 湖南·常德 415000）

“液壓與氣動技術”是一門關于流體傳動技術的課程，它是一門機電相關專業的必修課，同時也屬于一門技術類的課程。課程主要內容包括流體傳動的工作原理及其動態分析。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。如果按照傳統的教學方式，主要通過學習理論知識，而忽略相關的實踐工作，先學習理論知識，后實踐工作的教學方式，已經不能更好的適應現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基礎薄弱，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。《液壓與氣動技術》課程主要包括物理、制圖以及機械設計等多方面的課程，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現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工作過程的理解不充分。其實，每個液壓氣動的工作系統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。系統所表現出來的不同的工作狀態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，稱之為虛擬仿真技術。

1 對虛擬仿真技術的介紹以及仿真教學的相關優勢

1.1 虛擬仿真技術的相關介紹

虛擬仿真不僅被叫作虛擬現實技術，有時也被叫作模擬技術，就是利用一個虛擬的系統來對另一個真實系統進行模仿的一項技術。從狹義上來看，虛擬仿真是伴隨著計算機技術方面的飛速發展而逐步形成的一項新興技術；從廣義而言，虛擬仿真主要是在人類對自然界相關的規律探索過程中不斷采用的一種技術。該技術的不斷發展主要依賴于計算機的飛速發展，仿真技術不斷隨之發展，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。虛擬仿真技術一般是在虛擬現實技術以及網絡通信技術發展的基礎上將仿真技術與虛擬現實技術進行結合的有效產物之一，屬于一種更為高級的仿真技術。

1.2 仿真教學存在的相關優勢

虛擬仿真技術的有效應用為我國教育事業提供了一種較為新型的教學內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“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展的計算機軟件技術，在一定程度上可以通過軟件來模仿各個元件的工作狀態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合，對使用的系統進行設計從而激發學生的創新精神與學習興趣。

虛擬仿真軟件的成功應用能夠把各種液壓氣動元件的結構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呈現出來的視覺效果結合相關的理論知識，提高對知識的掌握程度。同時，采用動畫的方式對系統的多種工作狀態進行呈現，在一定程度上提高了同學們對學習《液壓與氣動技術》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 大力實現虛擬仿真技術在教育中應用的意義以及優點

2.1 豐富教學情景，提高學習興趣

目前為止，我國的教育事業在發展階段中仍存在很多不可忽視的問題，而虛擬仿真技術的出現以及與教育相結合提供了一些解決思路。然而，虛擬仿真技術的運用需要大批量的專業技術型人才，同時也是高職院校在現代化教育發展過程中必須采用的教育方式。該項技術的成功應用對我國教育事業的充分發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展眼光，制定出切實有效的策略來促進其發展。

虛擬仿真技術在現代化的教學過程中已經被廣泛應用，可以用于情景創設、協作交流等多個方面的教學場景。虛擬仿真技術可以根據實際所需要的情況設立不同的學習場景，同時結合三維動畫模型，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

應用虛擬仿真技術在一定程度上能夠對教學內容進行查詢以及打破時間的制約，可以演示一些不容易發現或者不能直接進行觀察的過程和現象，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的特點進行啟發式的教學方式；虛擬現實技術在教學過程中的成功應用，可以有效的調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。仿真技術的應用能夠讓教學內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 結束語

由于我國經濟社會的不斷發展，使得相關部門對教育事業的重視程度大大增強，虛擬仿真技術具有的直接性以及虛擬性等多個方面的特點，在現代教學的過程中要有效的發揮其所具備的特點，通過虛擬仿真技術與實際的教學過程相結合在一定程度上使得高職學生的學習狀態發生了很大的變化，從被動變成了主動，激發了學生們的學習興趣，同時，也使得學生們的專業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。該教學模式與傳統的教學模式相比，前者更適合學生今后的發展，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一批專業的技術技能型人才。相關的實踐證明，采用虛擬仿真技術是到目前為止一種比較理想的現代化教學方式。