1、概述
《液压与气动技术》是高职院校机电类专业一门实践性很强的重要课程，其内容涉及液压传动和气压传动两大部分，要求学生掌握常用元件、系统的工作原理、元件选用与系统设计、调试的基本方法，然而，部分教师教学方法单一、陈旧，缺乏现代教学理念，知识技能更新不快，与当今机电行业的飞速发展已形成强烈的矛盾和脱节。随着高职院校教学改革的深入和科学技术的发展，倡导"教、学、做"一体化的教学模式，实现教学过程与生产相结合，教学内容与实践操作相结合的学习模式已经成为高职院校人才培养亟待解决的首要问题。

因此，我们尝试在《液压与气动技术》课程教学中推行"教、学、做"一体化的教学模式，贯彻教学过程的实践性，使教学与生产过程以及工程实际的操作训练相结合。通过利用自主研制的实验实训设备---多功能液压与气动综合实验台来完成"教师主导、学生主动、师生联动"的培养模式，最终实现高素质高技能人才的培养目标。

2、多功能液压与气动综合实验台的设计思路

目前，国内教学设备和仪器大多是为了验证某一理论或某一原理而设计的，性能较为单一，仅仅适用于某一门具体课程的教学和实验需求，而对于机电液（气）一体化的实训教学设备为数不多，也不便于在教学中实现培养学生们自己动手反复练习控制回路连接、设备拆装、故障检查等重要实践技能。

基于以上原因，结合我校的实际情况，通过专项研究，由我系师生共同研制开发出功能全面、易于拆装、经济性好的多功能液压与气动综合实验台。整个研制过程中，学生密切配合教师共同进行研发设计、加工制造、安装调试，从而充分挖掘了学生的潜力，实现了教学过程的教、学、做一体化要求。一体化教学能很好地解决理论教学和实践教学脱节的问题，充分体现学生主体参与作用，有助于教学质量的提高和高技能人才的培养。

图1 多功能液压与气动综合实验台

3、实验台结构设计

多功能液压与气动综合实验台的外型尺寸为1500mm×1050mm×1450mm，图1为该实验台的外观图。该实验台外形美观，结构紧凑，元件布置合理，直观性强，操作方便。主要由六部分组成，即液压实验操作台、气动实验操作台、液压源、气压源、强电控制系统和弱电控制系统。实验台采用立式双面台设计，电气控制为右置式安排，适应操作者生理规律。A 面进行液压综合实验操作，B 面进行气动综合实验操作。控制面板为A、B 面单独控制，每面都分别配有PLC 和继电器两种控制，电气系统为独立控制模式，互不干扰，并采用安全24V 电压。液压泵站即液压源，采用一台定量叶片泵为实验台提供均匀稳定的压力油；气动实验台的气源采用无油静音空气压缩机，具有噪声低的特点，气体无油无味，清洁干燥。

实验操作平台集可编程控制器和各种气动元件模块、液压元件模块为一体，除可进行常规的气动基本控制回路实验、液压基本控制回路实验外，还可以进行液压组合应用实验、气动组合应用实验及液压、气动技术课程设计等。控制系统分为强电控制系统和弱电控制系统两部分，并将强电控制部分放置在实验操作平台的内部，弱电控制部分主要为PLC 控制，放置在实验操作平台的右上部，具备PLC 控制与计算机通讯以及在线调试等实验功能，完美结合了气液技术和电气PLC 控制技术，使学生能够通过实验获得机-电-液（气）控制的直观感觉。

4、实验台的功能与特点

我系师生现已共同研制出8 台该实验装置，实现了由单纯的实训教学型向实训生产型的转化。实验台目前可完成的实训项目包括：常见液压泵、阀、缸等元件的结构原理示教实验、液压基本回路实验、气动基本回路实验、多种液压回路组态演示及控制实验、多种气动回路组态演示及控制实验、PLC 控制与计算机通讯以及在线调试、学生课程设计及毕业设计等。

实验台全部采用标准的工业液压气动元件，采用防漏快换接头，确保实验操作的简便可靠；系统采用先进的模块化设计，可扩展性强，维护简单。通过教师给定具体实训内容、要求和实训条件，学生可以在铝合金型材板上自行变更设计、搭接多种形式的实验回路，自主设计创新性的实验项目能够激发学生的学习兴趣和创新能力。

5、实验台应用实例

现简述应用该实验台进行组合机床液压系统进给缸和定位缸运动控制系统的设计。

本实验台选用日本三菱FX2N-48MR 系列PLC，它是高性能整体式结构的PLC，具有24 个输入点和24 个输出点，可与PC 微机通信实现微机智能控制，大大满足实验要求。把行程开关、电磁阀和PLC 的接线均引至实验台操作面板背面，如图2 所示。

图2 PLC 外部接线图

使用三菱PLC 编程软件GPPW 8.3 C（中文版）绘制梯形图，即本实验控制回路的PLC 控制程序（见图3），自动生成汇编代码，通过串口，使用RS-232 实现与计算机的通信，将程序下载到PLC，实现组合机床液压系统双缸动作自动控制的要求，获得了满意的结果。

图3 梯形图