計算機仿真技術(shù)及應(yīng)用精選(九篇)
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第1篇：計算機仿真技術(shù)及應(yīng)用范文
【關(guān)鍵詞】：城市規(guī)劃；計算機仿真技術(shù)；靜態(tài)渲染圖；動畫
【 abstract 】 : with the rapid development of science and technology, modern society gradually into the information age, computer technology in all areas of application in our country is becoming more and more widely. In recent years, computer technology and simulation technology, combining to form a kind of activity analysis system, reveals the law of motion of the system dynamic process and the computer simulation technology and its application in urban planning has increasingly become the hot topic of concern.
【 key words 】 : urban planning; The computer simulation technology; Static rendering; The animation
中圖分類號： TU984 文獻標識碼：A 文章編號：
仿真技術(shù)最早應(yīng)用于高能武器、航海模擬以及航天器等軍事方面。然而伴隨國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，這門技術(shù)迅速被推廣應(yīng)用到各個領(lǐng)域。尤其是在城市規(guī)劃中，可以利用計算機仿真技術(shù)，創(chuàng)建城市真實數(shù)字化模型的三維可視環(huán)境，令設(shè)計者有種處身虛擬環(huán)境的錯覺，因此，可以更好地將周邊環(huán)境與規(guī)劃設(shè)計二者相互協(xié)調(diào)配合。
一、計算機仿真技術(shù)簡介與原理
1、計算機仿真技術(shù)是一門通過專用軟件來整合聲音、動畫以及圖像的綜合性信息技術(shù)。其實現(xiàn)過程是，首先將三維的現(xiàn)實物體或環(huán)境通過計算機仿真模擬成多維的表現(xiàn)形式，然后將此表現(xiàn)形式通過數(shù)字媒介傳播給媒體瀏覽者。因此當媒體瀏覽者在觀賞時就會產(chǎn)生一種身臨其境的“虛擬”錯覺【1】。
2、計算機仿真技術(shù)的實現(xiàn)包括建立模型、模型轉(zhuǎn)換以及模型仿真實驗三部分。建立模型是指建立一個容易被計算機處理并能反應(yīng)所研究對象實質(zhì)的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)時間關(guān)系可以將系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型分為連續(xù)時間動態(tài)模型、離散時間動態(tài)模型、混合時間動態(tài)模型以及靜態(tài)模型等。
所謂的模型轉(zhuǎn)換是指利用適當?shù)乃惴ㄒ约坝嬎銠C語言將數(shù)學(xué)模型抽象出來的數(shù)學(xué)表達式轉(zhuǎn)換成計算機能夠處理的形式，而這種形式所表現(xiàn)的就是“仿真模型”的內(nèi)容。
所謂的模型仿真實驗是指按照預(yù)先設(shè)計的實驗方案來運行被載入計算機中的仿真模型，從而得到一系列的仿真實驗結(jié)果【2】。
二、城市規(guī)劃中對計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用
計算機仿真技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用主要包括在靜態(tài)渲染圖、固定路線的動畫、交互式動態(tài)的景觀仿真、復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。
1、靜態(tài)渲染圖在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。靜態(tài)渲染圖的操作步驟是，首先，要給建筑物體建立一個三維幾何模型；其次，對模型表面的材料質(zhì)感加以設(shè)定，同時還要選定場景中合適的照明和采光等；最后，通過計算機在一個合適觀察角度將三維幾何模型渲染成單幅的靜態(tài)圖像，并將此靜態(tài)圖像顯示在計算機顯示器上或者直接打印出來。在靜態(tài)渲染圖形成的過程中，可以將所渲染的圖形與現(xiàn)場拍攝的相片加以合成，或者在圖形中添加一些不一定存在的花、草、樹、人等圖像，以便使得建筑和背景之間的關(guān)系表現(xiàn)的更加充分逼真。同時，對建筑物體建立三維幾何模型時，還可以通過采取計算機輔助設(shè)計或輔助制圖來配合工作，從而減少設(shè)計者的工作量。此外，由于靜態(tài)渲染圖的視點被加以固定，所以為了減少創(chuàng)建模型的工作量，設(shè)計者可以盡量省略或簡化那些被遮擋而不可視的物體【3】。
2、固定路徑的動畫在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。由于靜態(tài)渲染圖的視點被固定，所以在實際應(yīng)用中只適合于表示一個或者幾個建筑物體。而對于復(fù)雜多量的建筑物群，靜態(tài)渲染圖往往只能靠俯視來表達全景。依靠這種方法，顯然不能將復(fù)雜的室內(nèi)景觀或者大范圍的城市景觀充分展現(xiàn)在人們面前。由此，人們選擇將多幅靜態(tài)渲染圖同時串聯(lián)在一起，使之在計算機熒屏上連續(xù)播放，就形成了一種計算機的動畫模式。這種情境下，不僅可以讓觀察者在場景中有運動的感覺，還能讓場景中的物體如車輛、水等也能夠運動。與靜態(tài)渲染圖相比，在制作動畫時，需要適當添加選擇合適的視點以及設(shè)置合適的觀察路徑等。其原理是，首先通過計算機將關(guān)鍵的幀計算出來；然后以此關(guān)鍵幀作為基礎(chǔ)，運用算法令中間的畫面自動填補空缺，從而產(chǎn)生出動畫數(shù)據(jù)；最后，根據(jù)得到的動畫數(shù)據(jù)來播放動畫畫面。由于固定路徑的動畫涉及到結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、數(shù)量比較大的建筑物群，因此建立三維幾何模型的工作量同樣也極其龐大，所以對于一些遮擋而不可見的物體同樣也可忽略不計【4】。
3、交互式動態(tài)的仿真在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。對于某些結(jié)構(gòu)和空間過于復(fù)雜的建筑或城市景觀，動畫和觀察路徑已經(jīng)不能夠加以完整表達。這時，人們可以應(yīng)用交互式實時動態(tài)的景觀仿真技術(shù)來完成目標。交互是指觀察者能夠任意靈活調(diào)整并控制所觀察的視點、方向以及位置等。而實時動態(tài)是指計算機能夠依照觀察者任意選擇的視角以及位置而立即生出渲染圖。采用交互式動態(tài)仿真技術(shù)，其中觀察者的自由度要遠遠大于動畫，因此，需要向計算機中輸入大量的物體，在無形中就加大了建立集合模型的工作量，并使得計算機的計算量以及圖形數(shù)據(jù)處理量呈幾何倍增。所以，動態(tài)交互式仿真技術(shù)一方面對計算機硬件性能的要求非常高，另一方面還需要大量的幾何形體輸入。
目前簡化三維幾何模型、降低計算量和建模工作量來實現(xiàn)交互式動態(tài)仿真效果的方式主要有縱向拉伸和基于圖像的環(huán)視仿真兩種【5】。
縱向拉升，又被稱為二維半或者準三維模型，它是將復(fù)雜的地形進行縱向拉升或者把建筑的平面圖轉(zhuǎn)化成立體體塊并保證其垂直方向不變。通過這種三維的簡化模型，只需采用建筑物的平面圖及其相應(yīng)高度或者復(fù)雜地面若干關(guān)鍵點的三維坐標，就可以讓計算機軟件依據(jù)已知數(shù)據(jù)自發(fā)生成立體簡化幾何模型，并且可以保證其仿真效果與全三維模型相同。
基于圖像的環(huán)視仿真是指，基于某一固定點，對其周圍的景觀環(huán)繞360°加以攝影，并將這些不連續(xù)的圖像用計算機整合在一起，形成一個閉合的360°全景，最后通過熒屏顯示出來。設(shè)計時，可以先將所要設(shè)計的建筑或物體制成一個靜態(tài)渲染圖，然后將其嵌入所攝的圖像之內(nèi)，便可實現(xiàn)場景與規(guī)劃和設(shè)計的建筑或物體相互融合。
4、復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實仿真在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。在實現(xiàn)交互式動態(tài)仿真時，人依靠鼠標或者操縱桿來完成觀察角度、位置以及方向的調(diào)整。這里還有許多種控制觀察的方法來提高觀察者與景觀兩者間的交互性，如可以讓觀察者戴上過濾眼鏡觀察水平方向兩相鄰視點的圖像，還可以讓觀察者戴上傳感頭盔來感應(yīng)改變觀察視覺角度而產(chǎn)生的渲染圖，或者可以讓觀察者戴上傳感手套來向計算機傳達設(shè)計指令，亦或者可以讓觀察者穿上傳感鞋來實現(xiàn)人在場景中步行的模擬等等。
三、城市規(guī)劃中對計算機仿真技術(shù)應(yīng)用的意義
1、在城市規(guī)劃中應(yīng)用計算機仿真技術(shù)，能夠使方案設(shè)計及審批效率得到提高。通過在城市規(guī)劃中應(yīng)用計算機仿真技術(shù)，可以讓設(shè)計者在審查過程中通過模擬穿行和觀察計劃方案，隨時將視點停留在重點地段，對該方案以及周圍環(huán)境間的關(guān)系進行多方向探討審查，從而保證設(shè)計的合理性。同時，利用計算機仿真技術(shù)生成三維幾何模型，符合方案規(guī)劃審批的要求，大大提高了審批的效率。
2、在城市規(guī)劃中應(yīng)用計算機仿真技術(shù)，可以從多角度對城市建設(shè)發(fā)展的問題加以分析。利用仿真技術(shù)，可以結(jié)合城市發(fā)展建設(shè)的現(xiàn)狀，對城市的不同地區(qū)以及不同發(fā)展階段加以合理的規(guī)劃和設(shè)計，并形成跟蹤模型，從而避免由于規(guī)劃失誤而造成的城市建設(shè)的缺憾【6】。
3、在城市規(guī)劃中應(yīng)用計算機仿真技術(shù)，可以有效實現(xiàn)城市規(guī)劃信息的準確定位和管理公開。利用計算機仿真技術(shù)實現(xiàn)城市規(guī)劃的三維幾何模型，可以有效對城市空間信息加以分析，并對城市管理工作加以準確定位。同時，還能將這種規(guī)劃的三維幾何模型到網(wǎng)上，實現(xiàn)城市規(guī)劃政務(wù)工作的公開展示。
結(jié)束語：通過在城市規(guī)劃中應(yīng)用靜態(tài)渲染圖、固定路徑的動畫、交互式動態(tài)的仿真以及復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實仿真等計算機仿真技術(shù)，創(chuàng)建城市真實數(shù)字化模型的三維可視環(huán)境，令設(shè)計者身臨其境，從而很大一定程度提高了設(shè)計審批的效率，同時還可以從多角度對城市建設(shè)發(fā)展方向加以分析，并能實現(xiàn)城市規(guī)劃的政務(wù)公開，從而起到宣傳展示規(guī)劃方案的效果。
參考文獻
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第2篇：計算機仿真技術(shù)及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：給排水工程設(shè)計；計算機仿真技術(shù)；應(yīng)用
Abstract: along with our country's modernization process accelerating, the computer in the use of all walks of life is becoming more and more popular. The computer simulation technology using graphical programming platform, can according to water supply and drainage, water pump related theory of virtual equipment development. It not only guarantees to the production site for effective control, and to make the design of the water supply and drainage engineering to be more convenient, science, also make the engineering efficiency and quality effectively ascension.
Keywords: water supply and drainage engineering design; The computer simulation technology; application
中圖分類號：TB21文獻標識碼： A 文章編號：
隨著計算機技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，這給傳統(tǒng)的給排水工程設(shè)計與應(yīng)用帶來了新的挑戰(zhàn)。根據(jù)在排水工程、給水工程、水泵站、水泵等相應(yīng)理論，總結(jié)出了系列虛擬設(shè)備。虛擬設(shè)備是一種計算機模擬技術(shù)應(yīng)用，其直接代替了儀器儀表設(shè)備的實物功能，形象更為直觀，有利于掌握。因此，在具體的設(shè)計與應(yīng)用中，也進行多種仿真模擬嘗試。
給水工程管網(wǎng)輸配
給水管網(wǎng)設(shè)計的難點之一在于對環(huán)球網(wǎng)的水力計算問題，由于其運算十分復(fù)雜、涉及參數(shù)較多，需要發(fā)揮計算機運算功能進行解決。管網(wǎng)輸配系統(tǒng)如圖1所示：
圖1具有21個環(huán)的給水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖(#0和#5為水源)
多環(huán)管網(wǎng)的程序框圖如圖2所示。
圖2環(huán)管網(wǎng)的程序框圖
首先對定線的設(shè)置要求、管網(wǎng)編號，通過對預(yù)處理程序?qū)嵤┻\行，進行數(shù)據(jù)輸入模式，最后取得運算矩陣。虛擬控制器的控制界面上，能夠?qū)?2個節(jié)點預(yù)計52個管段的壓力和流量反映的是右部位置的兩個指示器，在指示器上方是節(jié)點編號以及管段。控制界面終端主要對節(jié)點和管段特性進行反映，而反映整個統(tǒng)一的管網(wǎng)系統(tǒng)的總水量平衡與否的是界面的左側(cè)部位。通過調(diào)度水源水量大小，采用比較法得出輸水總功率。
根據(jù)不同需求，分布流量的計算可進行可不進行。整個管網(wǎng)控制系統(tǒng)的總流量根據(jù)用戶具體需要的節(jié)點以及其分布流量進行計算。補充水源水量與控制水源水量有機組合形象總流量。依照管網(wǎng)系統(tǒng)的管長、管徑等參數(shù)，管道流量基礎(chǔ)解系eq可以賦予任意初值，將其代入公式方程中對整個管段流量q解析出來，對各管段的阻抗值進行計算。通過調(diào)整管段閥門，與管段流量q相結(jié)合，對各管段水頭損失hs大小進行計算，然后根據(jù)Rhs求得閉合差.當各個環(huán)節(jié)的所有閉合差絕對值和比給定的精度要小，水力計算完成，要不然得對各個節(jié)點的校正流量求出參數(shù)值，基礎(chǔ)解系通過對各個環(huán)節(jié)流量校正后迭代運行在采用Hardy Cross解法，對基礎(chǔ)解系代入方程進行連續(xù)反復(fù)迭代求解，可以迅速收斂迭代結(jié)果，振蕩不會出現(xiàn)在真值附近。同時，依據(jù)管段水頭的損失hs將各節(jié)點的水壓h計算出來。通過水源節(jié)點，計算出管網(wǎng)系統(tǒng)的輸水總功率。
使用計算機虛擬儀器在運行管網(wǎng)中，有重要的作用。首先可以客觀分析排水工程系統(tǒng)平差，讓設(shè)計更加科學(xué)優(yōu)化。其次，通過虛擬儀器的高運算，求得的水流與節(jié)點的各參數(shù)值，能夠?qū)艿肋M行有效控制，且可以對降壓供水以及管道閥門關(guān)閉可能產(chǎn)生的影響進行及時預(yù)報。此外，預(yù)報技術(shù)方案的改造，能夠更好的控制管理管網(wǎng)系統(tǒng)，相比人工實施，更具有客觀準確性，同時也降低了投入成本，比較經(jīng)濟。
送水泵站的配置和調(diào)度
根據(jù)用戶需要，水泵站的配置方案需要通過水泵特性和管理性能來確定。送水泵站在進行工作過程中，為了在保障充足的供水資源的基礎(chǔ)上，可以最大限度的節(jié)約能源，應(yīng)根據(jù)具體外部環(huán)境的變化進行靈活調(diào)度。
多泵多塔多節(jié)點供水問題
影響水源供水系統(tǒng)水力平衡的重要因素在于多泵多塔多節(jié)點的供水問題。虛擬設(shè)備操作程序：首先對泵、塔以及節(jié)點系統(tǒng)的基本情況進行統(tǒng)計，對節(jié)電和管段進行編號，了解水泵以及水頭的特性，確定管段長和管徑，確定流動的正方向，進行矩陣銜接。然后建立表格數(shù)據(jù)庫，進行初始化程序設(shè)置，根據(jù)初值以及閥門開啟程度計算出各管段的阻抗值，對矩陣轉(zhuǎn)置銜接，設(shè)計出n個節(jié)點水壓，計算出管段流量，根據(jù)連續(xù)方程，將管段流量計算出來，然后比較管段流量與給定的精度，根據(jù)具體需要，進一步對水壓進行校正，然后設(shè)立水點水壓，再次反復(fù)進行管段流量計算。
活性污泥處理污水系統(tǒng)
虛擬設(shè)備運用到活性污泥處理水系統(tǒng)中操作流程見圖3。
圖3活性污泥處理污水虛擬設(shè)備程序框圖
其中，由單元操作的子程序組成處理流程的主程序，充氧模塊的溶解氧濃度值是根據(jù)風(fēng)壓、風(fēng)量、曝氣器、水溫以及污水中氧傳輸需用量及特性等因素的影響計算出來的。溶解氧濃度、污泥負荷、水溫以及其他阻礙反應(yīng)的毒物因子的函數(shù)表現(xiàn)為底物的降解速度。微生物反應(yīng)定力學(xué)與模塊初始設(shè)定值科研通過曝氣反應(yīng)對池中運行狀態(tài)進行計算，得出底物的變化和污泥量。二沉池模塊通過對水量和污泥沉淀特性進行配置，得出回流污泥濃度值，結(jié)合回流比，對池中的運行狀態(tài)造成影響。計算機虛擬設(shè)備采用的是循環(huán)結(jié)構(gòu)模式，通過迭代方式得出真值。其中曝氣池中微生物以及底物的變化遵循的是底物降解動力學(xué)以及微生物生長動力學(xué)。由于處理對象存在差異，所以得出的動力學(xué)與模型機構(gòu)常數(shù)值也不一樣。計算機仿真虛擬設(shè)備的迭代操作和循環(huán)結(jié)構(gòu)同時可以對具有交互作用的多個底物控制的問題。水質(zhì)變化的記錄通過設(shè)備右側(cè)的示波動器完成。
結(jié)語
隨著社會主義現(xiàn)代化水平越來越高，計算機技術(shù)的快速發(fā)展對給排水系統(tǒng)工程帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。根據(jù)排水工程、給水工程以及水泵站、水泵的相關(guān)理論，進行一系列虛擬設(shè)備的開發(fā)。計算機的這種仿真虛擬技術(shù)，能夠?qū)芫W(wǎng)工程管理、污水處理工藝以及水泵配置等的設(shè)計帶來重大促進作用。在調(diào)度生產(chǎn)中，計算機的作用也能充分展現(xiàn)，使工作效率和工程質(zhì)量得到進一步改進和提高。計算機仿真技術(shù)應(yīng)用到給排水工程設(shè)計中十分必要。
參考文獻：
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第3篇：計算機仿真技術(shù)及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞： 電路仿真；Protel；實驗教學(xué)
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2012）0720039-02
隨著計算機仿真技術(shù)的迅速發(fā)展和不斷完善，電子線路的設(shè)計由原來的人工手段步入電子設(shè)計自動化的（EDA）的時代。采用虛擬仿真手段，使電子線路設(shè)計人員能在計算機上完成電路的功能設(shè)計、性能分析和測試，直至印刷電路板的自動設(shè)計，已成為一種發(fā)展的必然趨勢。如何將實物實驗和理論教學(xué)有機結(jié)合，一直是個難題。在計算機輔助教學(xué)廣泛推廣的今天，這個問題得到了解決。本人結(jié)合多年的教學(xué)工作，在這些方面進行了一些探討，現(xiàn)介紹如下：
1 計算機輔助設(shè)計
目前，電子設(shè)計自動化（EDA）軟件呈現(xiàn)多樣化，功能越來越強大完善。流行的通用EDA軟件主要有ORCAD、EWB、Protel等，其中ORCAD仿真技術(shù)出現(xiàn)早，功能強大，適合于對復(fù)雜電路進行全面的分析優(yōu)化；EWB電子工作臺短小精悍，直觀易用；Protel綜合性好，使用范圍最大，普及率高，非常適合作為電路設(shè)計和電子線路教學(xué)的輔助教學(xué)仿真軟件。而且，掌握好Protel軟件的使用，使學(xué)生能為將來的學(xué)習(xí)和工作打下扎實的基礎(chǔ)。實踐證明，使用Protel 99SE進行電子線路仿真，使得電子技術(shù)實驗更加直觀，極大的提高教學(xué)效果和學(xué)生的實驗興趣。
借助計算機輔助設(shè)計CAD（computer aided design），可將人的創(chuàng)造能力和計算機的高速運算能力、巨大存儲能力和邏輯判斷能力很好地結(jié)合起來，在開發(fā)工程、產(chǎn)品設(shè)計中，有許多復(fù)雜的數(shù)學(xué)分析和數(shù)值計算任務(wù)，需要提出多種設(shè)計方案，并進行綜合分析比較與優(yōu)化，還要給出工程圖樣及生產(chǎn)管理信息等，這些均可以交給計算機完成。設(shè)計人員則可對計算、處理的中間結(jié)果做出判斷、修改，以便更有效地完成設(shè)計工作。計算機輔助設(shè)計能極大地提高設(shè)計質(zhì)量，減輕設(shè)計人員的勞動，縮短設(shè)計周期，降低產(chǎn)品成本，為開發(fā)新產(chǎn)品和新工藝創(chuàng)造了有利條件。
2 Protel 99SE電路仿真工具
Protel 99SE是目前非常流行的電子線路EDA軟件，它不但在繪制原理圖、PCB印刷板布線等方面功能完備，而且它為用戶提供了功能強大、使用方便的電路仿真工具。它可以對當前所畫的電路原理圖進行即時仿真，在設(shè)計電路的整個過程中都可以仿真查看和分析其性能指標，能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題并加以改正，從而更好地完成電路設(shè)計任務(wù)。還能在電子線路教學(xué)仿真實驗中，將抽象的理論公式和直觀實驗觀察有機結(jié)合，極大的提高教學(xué)效果。在Protel 99SE中，集成了一個功能強大、支持模數(shù)混合信號仿真的工具軟件SIM99，它同SCH99緊密結(jié)合，使得電路設(shè)計者能夠在電路原理圖上直接進行仿真操作，觀察電路工作情況，如檢查電路中的錯誤，修改元件的參數(shù)值等，觀察欲了解的電路節(jié)點信號，最終達到理解電路工作原理的目的，設(shè)計出性能優(yōu)越，功能完善的電路原理圖。
Protel 99SE電路仿真軟件具有豐富元器件庫，包含有各種各樣的分立元件和集成電路元件。這些器件庫有常用的電阻、電容、二極管、三極管、MOS管、單結(jié)晶體管、晶振、開關(guān)和變壓器等分立元器件，同時還有大量的數(shù)字器件和其它集成電路器件，如74系列、CMOS系列、運算放大器、比較器和數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC，DAC）等。在Protel 99SE中，使用者可以在圖紙的任意位置上放人元器件。元器件的放置方向是任意可調(diào)的，其屬性是可以編輯的，元器件的屬性包括元器件的封裝、標號、管腳號定義等只要確定起始點和終止點，Protel99SE就會自動地在原理圖上連線，連線可以任意角度切換，使得設(shè)計者在設(shè)計時更加輕松自如。同時該軟件具有豐富的信號源，包括基本信號源、直流源、正弦源、脈沖源、指數(shù)源、單頻調(diào)頻源、分段線性源，同時還提供了齊全的線性和非線性受控源。具有足夠的仿真模型庫，這些器件庫有常用的電阻、電容、二極管、三極管、MOS管、單結(jié)晶體管、晶振、開關(guān)和變壓器等分立元器件，同時還有大量的數(shù)字器件和其它集成電路器件，如74系列、CMOS系列、運算放大器、比較器和數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC，DAC）等。這些元器件可滿足用戶的一般需求，同時它還提供了一個開放的庫維護環(huán)境，用戶不但可以方便地修改原有器件模型，而且還可以創(chuàng)建新器件模型，以滿足設(shè)計與實驗的需求。Protel 99SE還提供了電氣法則測試，在原理圖全部設(shè)計完成后，為了確定原理圖的正確無誤，可以執(zhí)行電氣法則測試操作。該操作可以測試用戶設(shè)計的電路是否存在錯誤，程序自動進入文本編輯器并生成相應(yīng)的測試錯誤報表，系統(tǒng)會在原理圖中發(fā)生錯誤的位置設(shè)置紅色符號，提示錯誤的位置，方便用戶進行修改。改正錯誤后，再進行電氣法則測試，直到報告文件中不出現(xiàn)錯誤的標記，這樣我們完成了初步的電路原理圖的設(shè)計工作。
第4篇：計算機仿真技術(shù)及應(yīng)用范文
[關(guān)鍵詞]計算機仿真系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)實習(xí)教學(xué)特點現(xiàn)狀應(yīng)用
中圖分類號:G43文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120191-01
實習(xí)教學(xué)是職業(yè)教育的主要內(nèi)容,它體現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的技能訓(xùn)練掌握的程度,技能在職業(yè)學(xué)校教育中起主導(dǎo)作用,隨著數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的越來越完善,在數(shù)控技術(shù)實習(xí)教學(xué)中也發(fā)揮著越來越重要的作用。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是結(jié)合機床廠家實際加工制造經(jīng)驗與高校(含職業(yè)技術(shù)學(xué)院、中等專業(yè)學(xué)校、技工學(xué)校和職業(yè)學(xué)校)教學(xué)訓(xùn)
練一體所開發(fā)的一種機床控制虛擬仿真系統(tǒng)軟件,可以滿足大批量學(xué)生教學(xué)需求。
一、計算機數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的概念
計算機仿真就是借助計算機,利用系統(tǒng)模型對實際系統(tǒng)進行實驗研究的過程,分析復(fù)雜的動態(tài)對象,仿真是一種有效的方法,可以減少風(fēng)險,縮短設(shè)計和制造的周期,并節(jié)約投資。數(shù)控加工仿真利用計算機來模擬實際的加工過程,是驗證數(shù)控加工程序的可靠性和預(yù)測切削過程的有力工具,以減少工件的試切,提高生產(chǎn)效率。它隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而迅速地發(fā)展,在仿真中占有越來越重要的地位。
二、計算機數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的產(chǎn)生
數(shù)控機床加工零件是靠數(shù)控指令和程序控制完成的。為確保數(shù)控程序的正確性,防止加工過程中干涉和碰撞的發(fā)生,在實際生產(chǎn)中,常采用試切的方法進行檢驗,但這種方法費工費料,代價昂貴,使生產(chǎn)成本上升,增加了產(chǎn)品加工時間和生產(chǎn)周期。后來又采用軌跡顯示法,即以劃針或筆代替刀具,以著色板或紙代替工件來仿真刀具運動軌跡的二維圖形,有相當大的局限性。對于工件的三維和多維加工,也有用易切削的材料代替工件(如,石蠟、木料、改性樹脂和塑料等)來檢驗加工的切削軌跡。但是,試切要占用數(shù)控機床和加工現(xiàn)場。為此,這些方法都存在弊端,將其不斷發(fā)展和完善,逐步找到一種能逐步代替試切的計算機仿真方法,并在試切環(huán)境的模型化、仿真計算和圖形顯示等方面取得了重要的進展,于是計算機數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的出現(xiàn)成為必然。
三、計算機數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀
數(shù)控機床的切削加工過程仿真屬于幾何仿真,既不考慮切削參數(shù)、切削力及其它物理因素的影響,只對機床操作全過程和加工運行全環(huán)境的仿真,以驗證程序的正確性。它可以減少或消除因程序錯誤而導(dǎo)致的機床損傷、夾具
破壞或刀具折斷、零件報廢等問題;同時可以減少從產(chǎn)品設(shè)計到制造的時間,降低生產(chǎn)成本。
四、計算機數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在數(shù)控實習(xí)教學(xué)中的應(yīng)用
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)已經(jīng)成為國家職業(yè)資格鑒定考試中不可或缺的一部分,從中也可看出仿真系統(tǒng)在數(shù)控實習(xí)教學(xué)中的重要性和普遍性。
1.仿真系統(tǒng)界面完全模擬真實數(shù)控機床的控制面板和顯示屏幕,真正實現(xiàn)虛擬狀態(tài)下的真實場景。學(xué)生利用該仿真系統(tǒng)進行模擬真實機床的操作,同樣會達到操作真實設(shè)備和代替實物操作訓(xùn)練的目的,并且安全可靠。由于大部分的實訓(xùn)活動可以在仿真系統(tǒng)中實現(xiàn),使用仿真軟件將大大減少在數(shù)控機床設(shè)備上的資金投入,從而可以加快當前緊缺數(shù)控加工操作技術(shù)人員的培訓(xùn)速度,也大大減少工件材料和能源的消耗,從而可以降低培訓(xùn)成本。同時,具備多媒體教學(xué)特點的動態(tài)仿真操作使教學(xué)形象生動、內(nèi)容流暢易懂。互動教學(xué)功能使得教師既可以以廣播的方式在每個學(xué)生的屏幕上演示其教學(xué)內(nèi)容。教師也可以在自己屏幕上看到每個學(xué)生的操作情況,實時了解教學(xué)情況。
2.學(xué)生可以直觀地觀看工件的仿真加工過程,熟練掌握機床的操作步驟和加工流程,并能夠?qū)崿F(xiàn)直接測量和檢驗加工后的工件,完全實現(xiàn)了真實加工再現(xiàn)。
首先,在仿真系統(tǒng)上,可以實現(xiàn)機床的選擇、刀具的安裝、切削用量的確定及對刀等一系列操作,具備圖形模擬演示功能,可以直觀地觀察刀具和工件的相對運動和加工情況。
同時,在機床運行和加工過程中,能夠及時提供程序錯誤或超行程等報警信息,教師或?qū)W生能夠根據(jù)報警信息進行分析,從而發(fā)現(xiàn)故障原因和作出相應(yīng)的解決措施。
3.計算機數(shù)控加工仿真系統(tǒng)提供了一個采用虛擬機床替代真實機床進行實習(xí)訓(xùn)練的平臺,在降低費用的同時保證實習(xí)效果,既講經(jīng)濟又求實效。
總之,數(shù)控技術(shù)專業(yè)職業(yè)能力的培養(yǎng),要求學(xué)生必須進行大量的動手操作訓(xùn)練,而數(shù)控設(shè)備價格相對昂貴,受資金等各方面條件制約,大部分職業(yè)院校很難真正做到滿足實踐教學(xué)的要求。在教學(xué)中引入數(shù)控加工仿真技術(shù),為解決此類問題開辟了一條蹊徑。
參考文獻:
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[2]閆杰,《遼寧經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報》,數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用.
第5篇：計算機仿真技術(shù)及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：仿真技術(shù) 計算機網(wǎng)絡(luò) 仿真技術(shù)應(yīng)用
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）07-0000-00
隨著電子計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，遠程計算機網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的應(yīng)用變得越來越普及，并且滲透到了越來越廣闊的方面。在這個綜合平臺上，各種新的計算機技術(shù)得到施展，并且為世界的發(fā)展作出了杰出的貢獻。
1仿真技術(shù)基本知識介紹
網(wǎng)落仿真技術(shù)是最近幾年來，伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展才逐漸興起的一門新型的技術(shù)手段和網(wǎng)絡(luò)操作的工具。這種技術(shù)是根據(jù)數(shù)學(xué)創(chuàng)建模型的原理加上相應(yīng)的統(tǒng)計學(xué)只是，進行虛擬模仿的一種情況，也是進行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)化、完善和更新創(chuàng)造的一種新型的應(yīng)用技術(shù)。一般情況下，仿真技術(shù)所用到的網(wǎng)絡(luò)系數(shù)主要包括整體網(wǎng)絡(luò)情況的統(tǒng)計以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用各個環(huán)節(jié)的具體數(shù)據(jù)變化情況等等。運用仿真技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)進行整體的研究和把握，并且給出相應(yīng)的評價分析的報告可以盡快的找到設(shè)計網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的過程中存在的問題，并且能夠在最短的時間內(nèi)制作出一套準確的評估優(yōu)化、改進的方案。這樣的系統(tǒng)必然給整個網(wǎng)絡(luò)運行系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)的管理等帶來了絕對高的效率對外來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展奠定了強有力的后盾。當前，網(wǎng)絡(luò)的仿真技術(shù)主要包括對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行整體的規(guī)劃、設(shè)計相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)程序，開發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)軟件等等，他們擁有十分獨特的因素：
第一點，網(wǎng)落仿真技術(shù)能夠在最短的時間內(nèi)，創(chuàng)作出一套相對比較完善的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)模型，并且進行模擬使用。基于這一特點，網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)能夠很好的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的特點和發(fā)展，并且能夠?qū)﹄娔X系統(tǒng)的完善還有運行提供完整的數(shù)據(jù)支撐。第二點，網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)不但可以進行網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和規(guī)劃而且能夠?qū)ο嚓P(guān)的程序進行仿真處理，從而得到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方面的數(shù)據(jù)情況，這寫數(shù)據(jù)能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案的改進提供一份十分可靠的保障。所以，這種仿真技術(shù)在很大程度上避免了以往計算機出現(xiàn)的計算問題以及程序故障問題，它能夠進行職能的選擇和優(yōu)化，將錯誤降到最低處。第三點，網(wǎng)落仿真技術(shù)不但可以進行網(wǎng)絡(luò)程序的優(yōu)化，改進而且能夠擴大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容量。創(chuàng)建更加先進的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。特別是一些規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的過程中有著十分大的好處。第四點，最開始進行仿真技術(shù)的應(yīng)用耗費的資金并不多，而且可以持續(xù)的循環(huán)利用。
雖然，網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)有著如此之多的過人之處，可是它也僅僅是一種設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的方式和工具。盡管，它有如此多的有點，可是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的手段仍然不能拋棄，只有將傳統(tǒng)的手段與網(wǎng)落仿真技術(shù)相結(jié)合起來，才能夠達到十分優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計效果，最大程度上避免出現(xiàn)誤差。
2網(wǎng)落仿真技術(shù)軟件介紹
2.1 OPNET軟件的簡要介紹
OPNET是OPNET公司創(chuàng)造的一個具有商業(yè)化特征的仿真性軟件，這種軟件擁有很強的建造模型的特點，而且擁有強大的、容量豐富的數(shù)據(jù)庫，而且對外優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)程序和系統(tǒng)等也十分的先進。它擁有眾多的優(yōu)勢，能夠給眾多的使用者提供仿真服務(wù)，創(chuàng)造一個相對真實的環(huán)境。這種仿真技術(shù)，主要用于對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的改進還有相關(guān)性能的分析，能夠使單獨的端口接收到來自世界各地的網(wǎng)絡(luò)信息而且使用的通信系統(tǒng)十分的完善。特別是OPNET使用詳細的協(xié)議模型還有相關(guān)的數(shù)據(jù)分析等都可以對不同規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò)、普通的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等進行快速的建模和模擬。當前，這款軟件作為作為網(wǎng)絡(luò)仿真工具中十分優(yōu)秀的軟件，它在網(wǎng)絡(luò)仿真的環(huán)境中應(yīng)用的十分廣泛。
2.2 OPNET的網(wǎng)絡(luò)建模環(huán)境介紹
OPNET的建模環(huán)境主要分為三個層次，它們分別為網(wǎng)絡(luò)層面、各個節(jié)點的層面、以及發(fā)展階段的層面。與此同時還會提供相應(yīng)的編輯器。這些編輯器對該仿真技術(shù)的發(fā)展和建模有著重要的作用。在這三種不同的層次中，OPNET的網(wǎng)絡(luò)模型確定了網(wǎng)絡(luò)的物理環(huán)境并且對每一個節(jié)點進行了分析和定位，找到了各個節(jié)點之間的聯(lián)系。并且繪制出相應(yīng)的圖形。這些模型能夠描述系統(tǒng)的發(fā)展情況以及協(xié)議還有各個子系統(tǒng)與主系統(tǒng)之間的相互作用的關(guān)系。然后再有這一仿真軟件對其每一個環(huán)節(jié)進行定義并且提出多樣的建模方案。
3網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)未來發(fā)展走向
這些年來，伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)程序的逐漸復(fù)雜化，使得網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日趨壯大，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展越來越需要網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的支持和保障。當前，網(wǎng)落仿真技術(shù)作為一種全新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工具以及程序優(yōu)化方法，能夠采用獨特的方法對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行改進。現(xiàn)如今已經(jīng)成為了支持網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展、革新的重要工具。縱觀國內(nèi)外關(guān)于網(wǎng)落仿真技術(shù)的研究，越來越全面并且波及的行業(yè)也越來越廣，由此可以推算伴隨著網(wǎng)絡(luò)程序的不斷復(fù)雜化、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的不斷繁瑣，網(wǎng)落仿真技術(shù)將有更加廣闊的發(fā)展和應(yīng)用的前景。我國關(guān)于網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的研究比較晚，但是仍然在不懈的努力。
4 結(jié)語
仿真技術(shù)作為一種重要的計算機應(yīng)用技術(shù)，對于各行各業(yè)的貢獻都十分的巨大。它不但能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)進行總體的規(guī)劃，而且還能夠減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題，提高決策的準確性和精確度。其對科學(xué)、醫(yī)學(xué)、計算機、教育、通信等行業(yè)的貢獻不可小覷。在未來的發(fā)展過程中仿真系統(tǒng)以其直觀、便捷、人性化等諸多優(yōu)點，在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用，其技術(shù)也會變得更加的強大以及科學(xué)化。
參考文獻
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第6篇：計算機仿真技術(shù)及應(yīng)用范文
【關(guān)鍵詞】計算機仿真；中職教學(xué)；應(yīng)用
傳統(tǒng)的中職教學(xué)模式大多是老師在教室里上完理論課，然后將學(xué)生帶到實訓(xùn)場所進行實地操作，現(xiàn)在盡管學(xué)校也在努力實現(xiàn)“理實一體化”的教學(xué)改革。即邊學(xué)習(xí)理論知識邊進行實習(xí)實驗動手操作，但是由于種種原因，要使這兩者有機地結(jié)合起來并不是那樣簡單。在某些大學(xué)里這些都不一定做的很好，而對于有著資金短缺，實驗條件有限的中職學(xué)校，情況就更不容樂觀了，相當數(shù)量的實驗和實習(xí)只能在黑板、或書本上進行，最好的也就是可以看看演示視頻。缺少必要的學(xué)生動手操作環(huán)節(jié)。導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在受到教師和書本的限制，動手能力不強，缺少創(chuàng)新精神等問題，而企業(yè)在招聘時往往又很看重這一點。
為了改變這種現(xiàn)狀 ，人們一直在追尋解決的辦法，而應(yīng)用計算機仿真技術(shù)可以盡量避免和減少理、實脫節(jié)的問題。早些時候的仿真通常都是物理仿真（即使用一些實物模型），隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的仿真技術(shù)已分為兩大類 ：物理仿真和計算機仿真 。物理仿真的優(yōu)點是直接 、形象 、易懂，但模型受限，易損壞難以重復(fù)使用造成累計成本高。而計算機仿真則是將研究對象進行描述。建立虛擬模型。在計算機的運行中即可實現(xiàn)。優(yōu)點是：不怕破壞，易修復(fù)修改， 可以反復(fù)使用，累計成本低。計算機仿真教學(xué)即可應(yīng)用于理論教學(xué)，也適用于實習(xí)實驗教學(xué)。最大的好處是能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗 ，在一定程度上可緩解教育資金的不足，節(jié)約大量的教育經(jīng)費 。
在中職學(xué)校工作兩年的時間里，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍存在厭學(xué)情緒，但是他們對時下流行的游戲確能很認真的去學(xué)習(xí)，比如騰訊公司的DNF，英雄聯(lián)盟等游戲時，他們可以反復(fù)去記憶游戲里那些裝備的屬性值，英雄的技能特點，每個技能的傷害值是多少，直到爛熟于心。我聯(lián)想到自己在大學(xué)里接觸到的計算機仿真技術(shù)，與這些游戲多少有些相似之處。比如在上模擬電路與數(shù)字電路課程時接觸到的EWB仿真軟件。應(yīng)用這一款軟件幾乎可以100%地仿真出真實電路的結(jié)果，軟件包含了各種各樣的電子元器件，這些元器件的屬性也可以很清楚的在軟件里看到，而且它在桌面上提供了萬用表、示波器、信號發(fā)生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數(shù)字信號發(fā)生器、邏輯轉(zhuǎn)換器等工具，它的器件庫中則包含了許多大公司的晶體管元器件、集成電路和數(shù)字門電路芯片，器件庫中沒有的元器件，還可以由外部模塊導(dǎo)入，它的工作界面非常直觀，原理圖和各種工具都在同一個窗口內(nèi)，未接觸過它的人稍加學(xué)習(xí)就可以很熟練地使用該軟件，對于電子設(shè)計工作者來說，它是個極好的EDA工具。將這樣的仿真軟件應(yīng)用到中職的教學(xué)中也是極其方便的事，只要一臺安裝有仿真軟件的電腦就可以了，而這也很簡易實現(xiàn)，只要在學(xué)校的機房安裝好就可以了，這樣許多電路你無需動用烙鐵就可得知它的結(jié)果，而且若想更換元器件或改變元器件參數(shù)，只需點點鼠標即可。學(xué)生在軟件上先進行仿真不用擔心焊接錯誤造成材料的浪費，直至學(xué)生熟練掌握電路后再進行實物焊接，不僅可以使學(xué)生學(xué)習(xí)最新的仿真技術(shù)，還可提高了他們的學(xué)習(xí)效率，節(jié)約成本。
2012年的7、8、9三個月我有幸參加了中職教師化工專業(yè)的國家級培訓(xùn)。來自全國各地的老師在一起交流，普遍反應(yīng)化工專業(yè)的學(xué)生普遍認為的知識難理解、太枯燥。有頂崗實習(xí)的難處，化工專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)形式單一，手段落后；即使有企業(yè)愿意接受學(xué)生進廠實習(xí)，那也只是停留在只能看，不能動的狀態(tài)，學(xué)生實習(xí)難、實習(xí)效果差已成為長期困擾中職學(xué)校的普遍性問題。這些原因?qū)е轮新殞W(xué)生在動手操作能力上欠缺 ，操作技能達不到工廠實際要求。而我們拜訪的兄弟學(xué)校?――西北工業(yè)學(xué)校，他們學(xué)校的化工專業(yè)的學(xué)生就業(yè)就很不錯。在幾天的參觀與學(xué)習(xí)中，化工系的系主任給我們詳細介紹了她們學(xué)校化工專業(yè)在解決學(xué)生實訓(xùn)這一塊的做法。她們學(xué)校配備了完整的DCS仿真系統(tǒng)，而這個和企業(yè)使用的軟件幾乎完全一樣，這樣在學(xué)校的實訓(xùn)過程中學(xué)生就掌握了操作技能，去企業(yè)之后只要簡單的培訓(xùn)就可以直接到工作崗位上去。我們自己也親身體驗了這樣的一套仿真系統(tǒng)，并且一致認為這的確可以使學(xué)生更好的掌握理論知識和動手操作能力。
西北工業(yè)學(xué)校在化工教學(xué)方面為了提高仿真實習(xí)效果，在仿真實習(xí)之前先采用授課的方式使學(xué)生對將要仿真實習(xí)對象的工藝流程，包括設(shè)備位號、檢測控制點位號、正常工況的工藝參數(shù)范圍等進行詳細的了解。在操作過程中，每部分都有嚴格的操作規(guī)程，每個階段都要認真操作，防止和避免事故的發(fā)生。為鍛煉學(xué)生的應(yīng)急能力，可以在裝置操作過程中人為的設(shè)置各種生產(chǎn)事故。通過隨機事故的添加，不僅鍛煉了學(xué)生分析、判斷事故的能力，還提高了學(xué)生遇到緊急突發(fā)事故的處理能力。在具體的實施過程中，教師要盡量多讓學(xué)生獨立操作、獨立分析、獨立解決問題：對于個別問題可以采取 “ 一對一”的問答式，對于一些比較普遍的問題采用集中式回答。這樣學(xué)生不僅很快就可以掌握操作控制過程，同時也發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)獨立性和主動性。另外該仿真系統(tǒng)還可以對學(xué)生進行能力考核，通過系統(tǒng)的考核項 目對學(xué)生的操作能力進行考核。此考核項目能夠真實的反映學(xué)生的實際掌握程度，誰也無法弄虛作假、蒙混過關(guān)，從而促進學(xué)生認真學(xué)習(xí)、 掌握操作技能。
我感覺這樣的仿真實訓(xùn)教學(xué)對于自己學(xué)校也是十分有幫助的。但是化工項目的仿真投入成本還是相對較大，因為事先了解學(xué)校有專業(yè)老師會操作數(shù)控仿真軟件，只是并沒有用于教學(xué)。于是培訓(xùn)歸來我建議在學(xué)校的數(shù)控先進行實驗教學(xué)，很幸運這一點得到了校領(lǐng)導(dǎo)和專業(yè)老師認可。學(xué)校數(shù)控專業(yè)教學(xué)存在實訓(xùn)設(shè)備少，學(xué)生多，無法一人一機等實際問題，但是作為中職學(xué)校教學(xué)過程中又必須要著重培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，實訓(xùn)設(shè)備少客觀上就限制了實訓(xùn)教學(xué)的有效開展，學(xué)生的實訓(xùn)完全在數(shù)控床上進行會有設(shè)備折舊、材料、刀具的損耗，能源消耗，實訓(xùn)成本高等問題。最關(guān)鍵的還是效率不高，因為要一個學(xué)生完全掌握一個操作過程需要的時間比較長，但是如果事先每一個人都先完全掌握了操作過程，上機床就可以直接完成加工那效率就會提高很多了。
采用了仿真教學(xué)之后，因為實訓(xùn)操作可以首先可仿真軟件上進行反復(fù)的練習(xí)，這樣既讓學(xué)生熟悉了操作過程，又節(jié)省了材料、刀具的損耗降低了成本，可謂是一舉多得呀。因為仿真操作是在電腦上進行，沒有打刀等實操時的危險學(xué)生可以大膽地、獨立進行操作，直到得到正確的結(jié)果后，再到機床上完成加工。結(jié)合其他的教學(xué)控制軟件（如凌波多媒體教學(xué)軟件）教師可以在機房里對學(xué)生實施一對一的監(jiān)控和教學(xué)，真正做到因材施教，從而提高教學(xué)的效率。但是，仿真操作不能和真實的上機床操作劃等號，盡管仿真操作的步驟、方法與實操沒有多大的差別，但是仿真畢竟無法代替學(xué)生在真實操作時的感受。刀具的安裝，毛坯料的安裝等這些必須要學(xué)生自己動手操作。在仿真軟件上可能選用很大的切削用量都可以加工得到想要的產(chǎn)品，但是在實際操作中是不行的，因此要注意在仿真過程中也要嚴格按實際操作時的參數(shù)選用。學(xué)校使用斯沃數(shù)控仿真軟件進行教學(xué)近一年來取得了不錯的效果，以前需要上數(shù)控床三到五次學(xué)生才能掌握的內(nèi)容，現(xiàn)在一兩次就可以掌握了，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的興趣也大大提高了。
可以應(yīng)用計算機仿真輔助教學(xué)的專業(yè)還有很多很多，比如服裝設(shè)計、化工、汽修、模具、電工電子等等。相信在不久的將來，計算機仿真輔助教學(xué)將廣泛應(yīng)用于中職學(xué)校的教學(xué)中。
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第7篇：計算機仿真技術(shù)及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：計算機；仿真技術(shù)；結(jié)合探究
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）13-0253-03
Abstract： with the continuous development of social economy and science and technology， computer simulation technology become in recent years to compare one of the commonly used types of computer. Computer simulation technology in the simulation of the effect of do the effect is more accurate， more real， so is the recognition of the application of the broad masses of the people. Signal as the computer simulation technology in an important way and an abstract expression of the concept， the simulation technology is convert the sight can be seen the true image of these invisible abstract things. Information processing as an important part of computer and in simulation technology is is a significant part of computer information processing is closely linked. So， the computer simulation technology and information processing technology are interrelated， interdependent relationship.
Key words： computer； simulation technology； combination of inquiry
計算機仿真技術(shù)是現(xiàn)代社會中用到的最廣泛的的技術(shù)之一，發(fā)展的速度極為快速，適用人群眾多，無論是生活還是工作，滲透到各個方面。作為計算機技術(shù)的一種方式，它的工作原理是以計算機為基礎(chǔ)，加以模擬仿真，達到仿真的再現(xiàn)，將抽象的看不見的形象通過仿真展現(xiàn)出來。目前由于這項技術(shù)具有精確的仿真效果，受到各行各業(yè)的青睞，在各個領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。對于計算機仿真技術(shù)的研究，一直是計算機技術(shù)研究領(lǐng)域的一個重要的話題和工作。對于信息技術(shù)而言，也與計算機仿真技術(shù)具有緊密的聯(lián)系，也是計算機發(fā)展領(lǐng)域的一個重要的方面。信息化依靠仿真技術(shù)得到抽象化的轉(zhuǎn)化，進行有關(guān)的信息處理的工作。
1 計算機仿真技術(shù)
1.1 計算機仿真技術(shù)的含義
計算機仿真技術(shù)是運用相關(guān)的信息進行軟件處理工作，可以對音頻、視頻及圖片等方面進行整理，把現(xiàn)實中的各種事物模擬成計算機仿真的形式，再通過各種信息媒介進行傳達給觀眾。在觀看某個事物時候，如果利用計算機仿真技術(shù)觀看，可以有多種視覺的角度進行觀賞，并且可以對環(huán)境進行任意的觀察，營造一種實與虛結(jié)合的視覺效果。對于讓人們可以多方面的進行交流信息具有重大的意義和作用。
計算機仿真技術(shù)有兩點重要的意義。第一，計算機的仿真技術(shù)是與一些計算機工程的進行緊密聯(lián)系的，缺一不可。計算機仿真技術(shù)對于系統(tǒng)的工程的開發(fā)，起到了至關(guān)重要的作用。第二，計算機仿真技術(shù)是一種重要的商業(yè)分析信息的工具，在公司的運行中，可以運用計算機仿真技術(shù)節(jié)約各種投資的成本，降低投資的風(fēng)險等工作，為企業(yè)的發(fā)展具有預(yù)算和分析的作用。
1.2 計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用
計算機仿真技術(shù)應(yīng)用于社會生活中的各個領(lǐng)域，涉及到工作和生活的方方面面，推動了不同的行業(yè)的方展方向，為工作帶來了新的發(fā)展動力和源泉。對于計算機的仿真技術(shù)的應(yīng)用主要是用于以下的幾個領(lǐng)域。
1.2.1 在教育界的應(yīng)用
最近幾年，由于教育的不斷改革，逐漸的對學(xué)生的實操能力越來越重視，所以對于學(xué)生的實際操練的水平就可以用計算機的模擬實驗來進行考核工作。計算機模擬實驗是一種新型的考核項目，利用現(xiàn)代信息技術(shù)的各方面元素把教學(xué)的內(nèi)容和指導(dǎo)實踐等合理有效的整合成一個有機體，建立起一個實操平臺，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實踐能力的水平。
這項模擬實驗方式的出臺，活躍了原本閉塞的學(xué)習(xí)氛圍，把理論與實踐充分的結(jié)合了起來，培養(yǎng)了學(xué)生的實際操練的能力，對所學(xué)習(xí)的理論內(nèi)容能夠進一步的加深理解和記憶。培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)發(fā)展。
1.2.2 在運輸界的應(yīng)用
隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展，交通運輸工具早已普及到城市及小鎮(zhèn)的各個街道。由于車輛的不斷增加，交通事故也就常有發(fā)生，現(xiàn)在而言，交通方面的安全隱患一直是出于事故發(fā)生的主要問題。在運輸?shù)南到y(tǒng)中，避免不了三個方面的因素，主體是人，客體是車和路。所以，計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用，可以作為分析交通安全的現(xiàn)代化先進的方式。工作原理就是，建立起一個模擬形式的交通路段，在這個交通路段中系統(tǒng)的研究發(fā)生事故的原因，并通過對交通事故的分析對交通的安全方面做出評價和探究。
交通的安全仿真系統(tǒng)中，計算機仿真技術(shù)是它的最核心的部分。作為該系統(tǒng)的仿真技術(shù)，用于交通的安全的仿真技術(shù)系統(tǒng)是與其他的一般的仿真數(shù)據(jù)存在一定的區(qū)別的。在對一個區(qū)域的交通安全進行評估的時候，交通安全仿真系統(tǒng)必須運用精確的數(shù)法和事故率法進行評價，而且還必須考慮到人們的各種思想和行為方面的因素等。對于進行摸模擬的交通路段，交通工具的選擇就可以做任意的選擇，環(huán)境設(shè)置也沒有固定的要求，盡量把環(huán)境設(shè)置的真實化。再以一個旁觀者的角度來對交通事故進行分析與探討，通過進行系統(tǒng)的分析得出交通路段的精確的安全評估結(jié)果，并為安全事故提供出一個合理的解決方法。
1.2.3 在制造界的應(yīng)用
計算機仿真技術(shù)在制造行業(yè)方面也具有較為廣泛的應(yīng)用。比如，將這一技術(shù)運用于汽車制造業(yè)，可以為投資進行風(fēng)險預(yù)測，解決成本大、難度高的相關(guān)問題。計算機仿真技術(shù)在對進氣管內(nèi)氣體的流動的模擬工作的時候，就可以把發(fā)動機工作的整個過程呈現(xiàn)出來，能夠進行較較直觀的描述。計算機仿真技術(shù)在汽車流場上的應(yīng)用，可以模擬出氣流的分離的整個狀態(tài)，將抽象的形式表達出來，建立起了一個空氣動力學(xué)模型。如果遇到汽車碰撞的狀況，計算機仿真技術(shù)可以通過一些相關(guān)的數(shù)據(jù)建立碰撞的數(shù)學(xué)模型。
1.2.4 在通信業(yè)中的應(yīng)用
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)式的設(shè)計方法已經(jīng)不能夠適用于通信系統(tǒng)的多端的要求。通信系統(tǒng)的仿真技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代的通信的手段的重要應(yīng)用方式。比如說，可以做對通信系統(tǒng)的規(guī)劃工作，以及測試它的性能等方面。計算機仿真技術(shù)對于通信系統(tǒng)的不同的模塊具有精確的分析性能的作用。
在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學(xué)中，很難運用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)來分析它的復(fù)雜性。在協(xié)議設(shè)計的教學(xué)過程中間，通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的代碼可以把它設(shè)計成為可以得以實現(xiàn)的代碼。所以，在信息的學(xué)科教學(xué)中，仿真技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的復(fù)雜性問題的解決中也有相當重要的作用。這項技術(shù)可以做到對一些信息學(xué)科進行的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行合理有的評估工作。另外，如果運用這項技術(shù)也能夠避開由于不恰當?shù)姆治鲈斐傻呐袛嘧璧K。通過對網(wǎng)絡(luò)建模工作，實現(xiàn)參數(shù)的精確確認，就能夠迅速的把模擬的系統(tǒng)在現(xiàn)實環(huán)境中展現(xiàn)出來。所以根據(jù)這項仿真技術(shù)的應(yīng)用，可以把教學(xué)中的相關(guān)評估工作進行改進處理。同時為了考察網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)募皶r性和應(yīng)用的效率，要構(gòu)建起相關(guān)的通信網(wǎng)絡(luò)。所以，通過以上可以看出計算機仿真技術(shù)對現(xiàn)實生活中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真具有至關(guān)重要的分析和進行評估的作用和意義。
2 計算機仿真技術(shù)的類型
計算機仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛的運用在各個領(lǐng)域，具有較強的實用性。在對技術(shù)上的分析，計算機仿真技術(shù)主要有兩種類別。一種是OOS，它是一種面向?qū)ο蟮挠嬎銠C仿真技術(shù)，運用操作目標的對象，把系統(tǒng)的功能和對象充分的運用起來，再通過與對象間的信息進行傳送工作。另一種是DIS，它是一種分布式的計算機交互的仿真技術(shù)，它主要是通過計算機的網(wǎng)絡(luò)方面的系統(tǒng)進行設(shè)備之間的相互連接，形成一個虛擬的仿真環(huán)境。
3 計算機仿真技術(shù)的技術(shù)分析
計算機仿真技術(shù)，它的主要核心技術(shù)就是計算機平臺的一種虛擬模擬技術(shù)，包括了建模的思想，數(shù)字化的基礎(chǔ)，以及對圖像的處理技術(shù)。計算機仿真技術(shù)由于它的仿真技術(shù)做到極其逼真，所以這項技術(shù)運用的領(lǐng)域也是極廣泛的，具有極強的優(yōu)勢條件能夠把顯示仿真的效果做到最好。計算機仿真技術(shù)的實現(xiàn)方式有幾個步驟：
3.1 建立數(shù)據(jù)模型
建立起數(shù)據(jù)模型，是計算機仿真技術(shù)建立的前提工作。對于其的建立方式會有兩種不同的方法，一般可以運用演繹法或者歸納法。或者兩種方法結(jié)合起來一起運用也能達到對數(shù)據(jù)模型的建立。在分析法中，第一步工作是把數(shù)字化模擬的數(shù)據(jù)進行分析，將數(shù)據(jù)模型建立是以實際情況為前提的。建立模型的工作中，先做數(shù)據(jù)分析的工作，充分的對數(shù)據(jù)做好分析工作，然后再進行仿真的準備。
3.2 實現(xiàn)仿真模型
在數(shù)據(jù)模型建立完畢后，就要對數(shù)據(jù)模型進行程序化的處理工作。在這一工作過程中，要運用很多的編程語言來完成。把它模型化是一個重要而有些難度的工作，必須經(jīng)過對大量的數(shù)據(jù)進行分析，然后做程序化的管理，最終才能實現(xiàn)數(shù)學(xué)模型的建立。
3.3 仿真實驗驗證
通過建立好數(shù)據(jù)模型，和實現(xiàn)數(shù)學(xué)模型的仿真，接下來的工作就是驗證仿真實驗。驗證的工作中，是對數(shù)據(jù)進行驗證工作，進而得到相關(guān)的仿真結(jié)果。
4 計算機仿真技術(shù)的發(fā)展
社會科學(xué)技術(shù)的不斷革新與進步，使計算機仿真技術(shù)也要根據(jù)時代的需求進行不斷的完善發(fā)展，適應(yīng)社會的發(fā)展步伐，與時俱進，才能夠在未來的市場應(yīng)用中能夠持續(xù)穩(wěn)步的發(fā)展。
4.1 計算機仿真技術(shù)會與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系交融
計算機仿真技術(shù)現(xiàn)在雖被廣泛的運用在了各個領(lǐng)域，但是目前開發(fā)出來的絕大多數(shù)都還不能夠交融或者轉(zhuǎn)移，要實現(xiàn)共享的局面還達不到要求，具有一定的困難性。對于計算機仿真技術(shù)的高成本的開發(fā)現(xiàn)狀，這還是一個急需解決的問題，關(guān)鍵之處就是將計算機仿真技術(shù)進一步的擴展到網(wǎng)絡(luò)化的層面。這項工作在未來的發(fā)展中必將會有更為廣闊的運用前景，首先一點就是可以避開又一次的投資，另外，可以在這項工作進程中獲得一些共享資費。所以，實現(xiàn)計算機仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化具有重要的意義。
4.2 虛擬制造技術(shù)
該領(lǐng)域是計算機仿真技術(shù)發(fā)展的又一廣闊前景。虛擬制造技術(shù)的各項工作的完成，要依托計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用，比過程之中的產(chǎn)品的設(shè)計，產(chǎn)品出廠和企業(yè)的管理工作等等，都離不開計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用使其正常運營。另外，虛擬制造已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對制造的多維度的進行預(yù)測工作，制造技術(shù)不再單一。
4.3 計算機仿真技術(shù)
該技術(shù)是在軟件模擬的實驗下進行的一項科學(xué)的實驗。作為一個先進的技術(shù)，運用較經(jīng)濟，安全可靠，并且還可以實現(xiàn)多次的實驗。仿真技術(shù)在現(xiàn)代的很多實驗系統(tǒng)中都有所應(yīng)用，是對系統(tǒng)分析并進行涉及的重要方式。
5 計算機仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合的分析
對于計算機仿真技術(shù)，在不同的層面上進行分析以后確切的認識到，之所以這項技術(shù)能夠被廣泛的運用到生活和工作的各個領(lǐng)域，就是因為它具有極強的使用價值。在對新的處理方面當然也會有更大的運用意義。在對光的信息的處理上，起著至關(guān)重要的作用。
作為先進的信息技術(shù)的處理方式，光信息處理的最大的優(yōu)點在于容量大，速度快和具有并行的特性。計算機技術(shù)中的處理二維碼圖像信息的技術(shù)，光的信息處理可以對信息的增強處或者一些特別的特征方面進行識別都有很重要的影響作用。現(xiàn)在，有很多的計算機軟件都對信息的處理技術(shù)具有深刻的研究和發(fā)展。
計算機仿真技術(shù)對信息的處理方法還有對軟件的信息處理。例如，matlab軟件是科學(xué)計算機軟件的一種，對于信息的處理也具有極強的靈活性，處理的方式涉及到矩陣的運算和信息處理的很多方面。運用此項信息處理是先利用軟件輸入進信息進行的仿真模擬，最后進行可視化信息處理工作。這項軟件輸入快速，運算很安全，而且具有方便的處理信息的優(yōu)點。
將計算機的仿真技術(shù)與光信息處理技術(shù)結(jié)合起來，仿真技術(shù)的功能也會更加的進步與發(fā)展。通過將仿真技術(shù)和信息處理技術(shù)的結(jié)合，能夠作為一項很好的信息處理方法。把抽象的信息具體的展現(xiàn)出來，使其實現(xiàn)可視化，對于信息的處理的精確性能夠有更高層次的提升。所以，基于此原因，要做好計算機仿真技術(shù)與信息處理的結(jié)合運用工作。
因此，計算機仿真技術(shù)作為靈活性較強的計算機技術(shù)，計算機的應(yīng)用也主要是對信息進行處理工作。把計算機仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合起來，可以有效的提高信息處理的精確性和工作的效率。計算機仿真技術(shù)通過圖像技術(shù)或者數(shù)學(xué)建模思想，進行虛擬的轉(zhuǎn)換，將現(xiàn)實世界利用圖像的形式表現(xiàn)出來，具有可觀，并可以把抽象的信息具體化，再進行高效率的處理工作，能夠適應(yīng)現(xiàn)代社會中高效率快節(jié)奏的環(huán)境。
6 結(jié)語
計算機仿真技術(shù)在未來的發(fā)展道路上，必將隨著時代的進步步伐不斷的完善自己科學(xué)化的發(fā)展。作為目前應(yīng)用最為廣泛的計算機技術(shù)，在數(shù)字計算或是信號通信方面都都有他的獨特的優(yōu)勢和應(yīng)用價值。仿真技術(shù)中，它將虛擬的抽象世界還原成可視的現(xiàn)實世界。而對于信息處理，它另一方面來說又被大量的植入進計算機仿真技術(shù)中。所以，將計算機仿真技術(shù)與信息處理合理的結(jié)合起來，就具有極強的發(fā)展空間，同時有更廣闊的研究價值。
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第8篇：計算機仿真技術(shù)及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：計算機仿真 工業(yè)工程 實驗教學(xué)
計算機仿真技術(shù)是繼數(shù)學(xué)推理與科學(xué)試驗之后認識世界自然規(guī)律的第三類基礎(chǔ)方法。基于計算機仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)是指利用實物和計算機軟件共同模擬出真實的情境，讓學(xué)生在模擬的情境下進行探究和學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方法生動形象，接近現(xiàn)實工作場景，有利于提高學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在短時間內(nèi)進入相應(yīng)情境，真實的體驗如在現(xiàn)實中執(zhí)行任務(wù)的感覺，以達到更快掌握技術(shù)手段的目的，而且這種教學(xué)方法可以利用計算機軟件的優(yōu)勢創(chuàng)造出靈活多樣的工作場景且不受行業(yè)限制，使學(xué)生對實踐問題的認識更深入，采用的應(yīng)對方法更靈活。由此“計算機仿真技術(shù)”便成為專業(yè)學(xué)習(xí)及實際應(yīng)用中的重要方法和技術(shù)手段。工業(yè)工程作為管理科學(xué)與工程的二級學(xué)科，其人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)出面向生產(chǎn)、管理、服務(wù)的高級專業(yè)技術(shù)和管理人才，面向的工作崗位主要有制造業(yè)現(xiàn)場管理、產(chǎn)能計算、生產(chǎn)計劃與控制、項目管理、精益生產(chǎn)等，以及服務(wù)業(yè)的流程優(yōu)化、工作研究等。其中，制造業(yè)涉及行業(yè)范圍廣、產(chǎn)品種類多、工序過程各異，因此，在教學(xué)過程中需要通過一系列系統(tǒng)的實驗項目培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)的問題提煉能力及問題分析能力，并采用專業(yè)的技術(shù)方法和手段有針對性的對問題本質(zhì)進行處理。然而，正是由于工業(yè)工程方法應(yīng)用行業(yè)的廣泛性及多樣性，使得我們不可能如其他5類工程學(xué)科般擁有自己典型的實驗實訓(xùn)設(shè)備，亟需我們在實踐教學(xué)過程中探索新的教學(xué)方法與實驗支撐技術(shù)。
1工業(yè)工程實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
工業(yè)工程類實驗課程的教學(xué)，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，主要是以“理論課+實驗室”的模式，強調(diào)學(xué)生對工業(yè)工程專業(yè)基本方法和技能的掌握與應(yīng)用，如，工作研究、動素分析、人機工程、物流工程、流程優(yōu)化、現(xiàn)場改善等基本技能與方法論。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)過程中，基本上遵照如下流程：首先，引導(dǎo)學(xué)生進行以上理論課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生知道、了解并掌握這些基本的專業(yè)手法與技能；其次，通過開設(shè)相關(guān)實驗課程讓學(xué)生對所學(xué)的這些技術(shù)方法展開實踐，從而幫助學(xué)生達到訓(xùn)練并養(yǎng)成工業(yè)工程專業(yè)素養(yǎng)的目的。然而，目前所開設(shè)的相關(guān)實驗課程均是就某一獨立技術(shù)方法而展開的較為單純的技能訓(xùn)練，如，工作研究的實驗主要是針對動作研究、動素分析、生產(chǎn)節(jié)拍平衡開展具體分析過程實踐，幫助學(xué)生深刻體會這些基本專業(yè)手法的實際應(yīng)用場合；人因工程，主要是通過系列人因?qū)嶒瀻ьI(lǐng)學(xué)生親身體驗，感受高度、亮度、顏色、頻繁度、規(guī)律度等人因影響因素帶給人視覺、聽覺等感官的切實感受，從而探討基于人因的合理化設(shè)計、布局及工作安排；設(shè)施規(guī)劃布局則是基于物流分析方法，通過物流強度度量，分析部門間的相關(guān)性強度，從而為合理布局、物流優(yōu)化提供有效參考。以上這些實驗均對學(xué)生在工業(yè)工程專業(yè)基本方法技能的培訓(xùn)上起到了有效效果。然而，卻并未在促進學(xué)生養(yǎng)成工業(yè)工程職業(yè)素養(yǎng)上發(fā)揮強化作用。原因在于，缺乏像物流工程、系統(tǒng)工程、系統(tǒng)建模及仿真優(yōu)化等這類有關(guān)工業(yè)工程系統(tǒng)設(shè)計、管理及優(yōu)化的主干課程的綜合性實踐項目，要設(shè)計出針對本專業(yè)基本技能方法的綜合性實踐項目，需要的制造業(yè)相關(guān)設(shè)備、產(chǎn)品品種等數(shù)量巨大，且耗費大、成本高，很難從實際操作入手，計算機仿真方法不失為解決此問題的一種有效方法。基于計算機仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)則以其高效率、低成本、內(nèi)容豐富、性能有效和安全等優(yōu)勢得到越來越多的應(yīng)用和推廣。因此，應(yīng)該將“項目教學(xué)”“案例教學(xué)”“教、學(xué)、做”一體化和基于計算機仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)的方法結(jié)合起來，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點，提升實踐教學(xué)效果。基于計算機仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)很容易與其它先進的教學(xué)方法相結(jié)合，因此，在工業(yè)工程類實驗課程的教學(xué)中，將基于計算機仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)與其它教學(xué)方法相結(jié)合，有助于提高實驗課程教學(xué)效果，而且成本低、效率高，使學(xué)生可以不受場地、行業(yè)、設(shè)備與產(chǎn)品的限制，使學(xué)生更好的掌握專業(yè)技能和方法，并通過基于計算機仿真平臺開發(fā)的綜合性實踐項目，鍛煉學(xué)生的工業(yè)工程系統(tǒng)設(shè)計、管理及優(yōu)化的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，從而促進本專業(yè)人才培養(yǎng)效果的提升，計算機仿真技術(shù)在工業(yè)工程類實驗課程的教學(xué)中具有重要的意義。
2計算機仿真技術(shù)在實驗課程教學(xué)中的應(yīng)用
計算機仿真技術(shù)為人們提供了一個理想的實踐教學(xué)手段，目前國內(nèi)外已經(jīng)普遍將其應(yīng)用于軍事訓(xùn)練、課程教學(xué)、運動訓(xùn)練以及醫(yī)學(xué)研究等方方面面。美國是計算機仿真技術(shù)虛擬現(xiàn)實的起源地，現(xiàn)在美國計算機虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展水平也比較高，在這個領(lǐng)域代表了國際先進水平，也是第一個把虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在教育教學(xué)中的國家，目前在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件等幾個方面，形成了一個比較系統(tǒng)的虛擬仿真教學(xué)儀器架構(gòu)。如，美國的卡羅萊納州立大學(xué)利用Java技術(shù)建立了基于Web的探索式虛擬物理實驗室，主要有以下幾個模塊：基于JavaApplet的虛擬實驗設(shè)備和實驗設(shè)施、相關(guān)的實驗課程模塊、實驗結(jié)果評價模塊、協(xié)作模塊。在歐洲，英國在計算機仿真技術(shù)虛擬現(xiàn)實的相關(guān)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，研究出了虛擬仿真軟件包，并應(yīng)用在教學(xué)儀器和工業(yè)安全培訓(xùn)等方面。如，英國的諾丁漢大學(xué)在教育和學(xué)術(shù)方面對虛擬仿真技術(shù)進行了研究與探索，其目標主要在于探索桌面虛擬仿真的輸入設(shè)備應(yīng)用上。此外，該小組還和其他學(xué)校緊密合作，將其仿真系統(tǒng)應(yīng)用在了特殊學(xué)生教育中。在中國，目前各個大學(xué)和科研機構(gòu)也廣泛采用計算機仿真技術(shù)建立虛擬場景進行相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)與研究。例如：中國科技大學(xué)開發(fā)出第一套基于虛擬仿真的教學(xué)儀器系統(tǒng)——利用虛擬仿真技術(shù)進行幾何光學(xué)實驗平臺的開發(fā)，系統(tǒng)將計算機輔助教學(xué)儀器的智能化儀器、計算機技術(shù)、虛擬仿真和物理教學(xué)儀器等有機結(jié)合，把物理教學(xué)儀器系統(tǒng)推進到了新的領(lǐng)域；北京潤尼爾網(wǎng)絡(luò)科技有限公司以北京郵電大學(xué)強勢的網(wǎng)絡(luò)、通訊、電子三門學(xué)科為基礎(chǔ)，采用JavaApplet技術(shù)、B/S結(jié)構(gòu)、J2EE框架，為解決高校日趨緊張的實驗設(shè)備及實驗場地等實驗教學(xué)問題，由北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)研究所組織精英力量，經(jīng)過多年研究，開發(fā)出了配套的虛擬實驗系統(tǒng)。通過對國內(nèi)、外的基于計算機仿真的虛擬現(xiàn)實教學(xué)應(yīng)用情況進行對比，我們發(fā)現(xiàn)：當前，國外基于計算機仿真的虛擬實驗比國內(nèi)開發(fā)時間早，應(yīng)用相對成熟，不管是在仿真器材還是仿真軟件上都比較豐富、且功能較多；同時，國外很多成熟的仿真實驗產(chǎn)品價格普遍偏高，且技術(shù)難度也不太適合本科學(xué)生，更適合研究所或工程師使用。盡管如此，我國還是有很多現(xiàn)行的成熟的計算機仿真軟件供我們選擇，這些成熟的仿真軟件具有界面友好、可擴充性、支持二次開發(fā)等特性，甚至大多實現(xiàn)模塊化利于定制化實驗的開發(fā)，基本上能滿足國內(nèi)高等院校實驗教學(xué)需要及豐富的仿真實驗需求。因此，國內(nèi)很多高校及科研院所普遍采用購買成熟的仿真軟件產(chǎn)品，基于自身的仿真實驗需求進行對應(yīng)的二次開發(fā)，從而設(shè)計出適合自己的基于計算機仿真的虛擬實驗平臺，并得到了很好的應(yīng)用發(fā)展。就工業(yè)工程類實驗課程而言，現(xiàn)在市面上流行的仿真軟件，如，F(xiàn)lexsim、witness、em-plan等都能提供給我們一個良好的仿真實驗平臺，供我們在這些平臺上進行綜合性實踐項目的構(gòu)建和開發(fā)。
3基于計算機仿真技術(shù)的實驗教學(xué)模式開發(fā)
在深度分析學(xué)生學(xué)習(xí)特點和企業(yè)真實需求的基礎(chǔ)上，基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和混合式學(xué)習(xí)理論，按照社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求，結(jié)合計算機仿真實驗教學(xué)設(shè)計的基本原則，借鑒信息化和項目教學(xué)、案例教學(xué)設(shè)計方法，探索出基于實踐項目、真實案例和工作任務(wù)的計算機仿真實驗教學(xué)模式，實現(xiàn)了“教、學(xué)、做”一體化的實驗設(shè)計。該模式由“項目導(dǎo)入、制定計劃、實施計劃和成果展示與評價”4個環(huán)節(jié)組成，其中，計算機仿真實驗教學(xué)貫穿了該模式的所有環(huán)節(jié)。下面簡單介紹該模式的具體實施方案。
（1）在“項目導(dǎo)入”環(huán)節(jié)，專業(yè)教師的活動包括：借助選定的計算機仿真實驗平臺，導(dǎo)入項目任務(wù)及目標、展示項目結(jié)果，讓學(xué)生對項目有一個直觀的認識，然后再布置具體的實踐任務(wù)；利用計算機仿真實驗平臺，讓學(xué)生明確自己應(yīng)當完成的具體任務(wù)和完成任務(wù)后可以獲得哪些知識以及達到什么樣的技能水平；在充分考慮學(xué)生的現(xiàn)有知識和能力水平的基礎(chǔ)上，適當采取分工協(xié)作方式，安排具體的任務(wù)完成時間及成果的評定方法等。
（2）在“制定計劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生的活動包括：通過自主學(xué)習(xí)、分工協(xié)作等方式，對具體實踐項目的目標、任務(wù)進行分析；確定任務(wù)所涉及的專業(yè)方法和技能手段，充分應(yīng)用已掌握的專業(yè)知識和能力，借助計算機仿真實驗平臺，設(shè)計出仿真實驗?zāi)Ｐ蛶椭鷽Q策與優(yōu)化；確定仿真實驗任務(wù)的實施步驟，為仿真實驗任務(wù)的實施做好充分的準備。
（3）在“實施計劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生的活動包括：在計算機仿真實驗平臺上，按照擬定的計劃，逐步完成實踐項目的仿真任務(wù)；在完成實踐項目仿真任務(wù)的過程中，學(xué)生通過應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識和技能，建構(gòu)自己的專業(yè)知識，從而幫助自己養(yǎng)成專業(yè)素養(yǎng)。
（4）在“展示與評價”環(huán)節(jié)，學(xué)生的工作包括：在計算機仿真實驗平臺上展示自己的實踐項目仿真成果；參與討論和評價；通過對比分析，學(xué)生對自己的實踐項目展開進一步的仿真優(yōu)化處理。
4結(jié)語
將計算機仿真技術(shù)與項目教學(xué)、案例教學(xué)更加緊密的結(jié)合起來，能夠更好的實現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化，并且，在顯著改善實驗教學(xué)條件、提升實驗教學(xué)效果的同時，減少了設(shè)備消耗，尤其是耗材的使用量，節(jié)省了實驗經(jīng)費，而且克服了時間與空間上的限制，使工業(yè)工程綜合實驗課的開課率和學(xué)生的專業(yè)綜合能力得到顯著提升。計算機仿真技術(shù)在專業(yè)實驗教學(xué)方面的應(yīng)用前景廣泛,值得深入研究。
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第9篇：計算機仿真技術(shù)及應(yīng)用范文
【關(guān)鍵詞】計算機仿真技術(shù) 物流實驗室 建設(shè)策略
物流專業(yè)最大的特點是實踐性強，加強相關(guān)設(shè)備的投入力度及構(gòu)建相應(yīng)的實驗室對學(xué)生實踐操作能力的提升具有重要意義。由于計算機仿真技術(shù)存在諸多的優(yōu)勢如成本少、可控性高、可視化等，將其運用到物流實驗室中可以帶來意想不到的效果。
1 構(gòu)建基于計算機仿真技術(shù)的物流實驗室的意義
1.1 教學(xué)方面
在物流教學(xué)過程中，除了要傳授學(xué)生相關(guān)的物流知識外，還必須培養(yǎng)其一定的實踐操作能力。通過將計算機仿真技術(shù)與物流實驗室有機結(jié)合，能緊跟物流技術(shù)的發(fā)展變化來及時更新所需的資源，能在并不廣闊的場所及資金少的情況下進行各種不同的實驗操作，完全達到了物流實踐教學(xué)的要求，并且學(xué)生能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)的知識運用到實際生活中。
1.2 科研方面
對于具有豐富理論知識，想有進一步發(fā)展的學(xué)生來說，基本的理論教學(xué)與實踐操作很難達到他們的實際所需，特別渴望參與一些深層次的物流系統(tǒng)分析、高級實驗活動。為此，構(gòu)建基于計算機仿真技術(shù)的物流實驗室是滿足學(xué)生要求的不二選擇，能夠為現(xiàn)代社會培養(yǎng)一批高級別的物流管理團隊。
1.3 社會服務(wù)方面
學(xué)校在完成培養(yǎng)綜合型人才隊伍的任務(wù)的同時，還肩負著服務(wù)社會的責(zé)任。由于目前缺乏實踐系統(tǒng)，基于計算機仿真技術(shù)的物流實驗室的建設(shè)，很大程度上幫助了教育者利用自身掌握的知識，通過實驗室豐富的軟硬件資源來承接相關(guān)的項目課題，促進企業(yè)物流系統(tǒng)的進一步升級，避免不必要的資金投入，綜合了物流與其他相關(guān)技術(shù)、信息技術(shù)，減少了社會資源的大量耗費。
2 基于計算機仿真技術(shù)的物流實驗室建設(shè)策略
2.1 明確具體的建設(shè)目標與指導(dǎo)思想
首先，基于計算機仿真技術(shù)的物流實驗室應(yīng)配備具有開放性、綜合性特點的實驗體系，提高學(xué)生知識水平的同時，增強其實踐操作能力，制定詳細完善的教學(xué)計劃，注重學(xué)科發(fā)展，將學(xué)生創(chuàng)新意識及能力的養(yǎng)成作為教學(xué)目標。
其次，基于計算機仿真技術(shù)的物流實驗室建設(shè)必須將系統(tǒng)性、先進性、經(jīng)濟性、實用性作為主要指導(dǎo)思想。實驗室應(yīng)時刻了解先進物流技術(shù)、相關(guān)教學(xué)手段的最新情況，盡可能的集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、自動識別技術(shù)、信息管理與決策技術(shù)等為一體；從學(xué)科與專業(yè)的角度出發(fā)，合理使用實驗室建設(shè)費用，優(yōu)化配置各類硬軟件、場地資源，建立健全物流仿真實驗工程體系，為專業(yè)設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計提供幫助，真正實現(xiàn)涵蓋教學(xué)、科研、實驗、人才培養(yǎng)等內(nèi)容的教學(xué)科研基地。
2.2 總體規(guī)劃
2.2.1 硬件設(shè)備
基于計算機仿真技術(shù)的物流實驗室應(yīng)配置一定數(shù)量的電腦，方便學(xué)生利用電腦來構(gòu)建仿真模型。另外，還需購置下列設(shè)備：投影機、弧形三維屏幕（籠罩整個實驗室，以創(chuàng)設(shè)虛擬的物流仿真系統(tǒng)氛圍）、在實驗室中間放置一臺服務(wù)器電腦與音響，并和投影機與弧形三維屏幕連接，這樣即完成操作平臺的設(shè)置。同時還要有具備無線遙控功能的激光筆，為相關(guān)操控提供便利。
基于計算機仿真技術(shù)的物流實驗室及其硬件的規(guī)劃與分配途徑是：將實驗室劃分為教學(xué)區(qū)與科研區(qū)兩個不同功能的區(qū)域，各自處于不同的空間中。教學(xué)區(qū)主要為學(xué)生的實踐教學(xué)提供服務(wù)，內(nèi)部共配備了投影機、屏幕、服務(wù)器、音響、供學(xué)生操作的電腦、遙控激光筆。科研區(qū)中主要配備辦公桌椅、電腦以及教研人員，是教育者日常開展科研活動的場地。
2.2.2 軟件設(shè)備
軟件設(shè)施在物流仿真實驗室中屬于必不可少的工具。由于物理軟件的類型眾多，因此必須結(jié)合仿真系統(tǒng)選擇相匹配的軟件。比如Flexsim仿真軟件，此軟件具有通用性特點，在多個行業(yè)系統(tǒng)中得到應(yīng)用。該軟件在物流仿真實驗中的應(yīng)用涉及了配送中心揀選仿真、倉庫系統(tǒng)出入庫仿真、生產(chǎn)物流仿真、機場仿真等領(lǐng)域。由于當前運用的Flexsim軟件只涉及一些基本功能，所以還需對其進行升級，添進相配套的優(yōu)化軟件包。
2.2.3 建設(shè)流程
基于計算機仿真技術(shù)的物流實驗室建設(shè)應(yīng)遵循循序漸進、分階段的原則。舉例說明，選擇相應(yīng)的實驗場所及設(shè)備，建設(shè)滿足教學(xué)要求的仿真物流系統(tǒng)及仿真生產(chǎn)物流系統(tǒng)；然后再建設(shè)另兩個仿真配送中心系統(tǒng)及仿真供應(yīng)鏈系統(tǒng)。
在構(gòu)建仿真物流各系統(tǒng)過程中，應(yīng)通過委托開發(fā)與自行研發(fā)相結(jié)合的手段。由于對大型仿真物流系統(tǒng)進行開發(fā)時會耗費諸多的時間、精力，并且要求有豐富的計算機編程知識，所以應(yīng)開展招投標活動，委托專業(yè)機構(gòu)開發(fā)，同時自己與相關(guān)團隊協(xié)作開展二次研發(fā)。
3 結(jié)論
C上所述可知，在培養(yǎng)物流人才過程中，實驗教學(xué)環(huán)節(jié)發(fā)揮著不可忽視的作用，為高質(zhì)量人才的培養(yǎng)提供了堅實的保障。從專業(yè)特色角度出發(fā)，制定系統(tǒng)完善的培養(yǎng)計劃，構(gòu)建實踐性高的物流實驗室，致力于將計算機仿真技術(shù)與物流實驗室緊密結(jié)合，這不僅有助于進一步升華實驗教學(xué)，推動物流健康持續(xù)發(fā)展，而且還極大地增強了學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。
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作者簡介
阮文（1967-），女，福建省仙游縣人。工程碩士學(xué)位，畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)，現(xiàn)為湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。研究方向為計算機應(yīng)用。
