計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)精選(九篇)

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第1篇：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 仿真技術(shù) 課堂教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G623 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）01-0228-02

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的成果建立被仿真的系統(tǒng)的模型，并在某些實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)的一門綜合性技術(shù)。它具有高效、安全、受環(huán)境條件的約束較少、可改變時(shí)間比例尺等優(yōu)點(diǎn)，已成為分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、評(píng)價(jià)、培訓(xùn)系統(tǒng)（尤其是復(fù)雜系統(tǒng)）的重要工具。伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，眾多學(xué)校為提高教學(xué)質(zhì)量，強(qiáng)化校園硬件水平，現(xiàn)代化水平紛紛引進(jìn)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，并取得了顯著的效果，本文主要在對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究后權(quán)衡其優(yōu)劣勢(shì)并從技術(shù)上給予指導(dǎo)以求這項(xiàng)技術(shù)能更廣泛的普及。

1.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)的價(jià)值

1.1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)特色

①參數(shù)的靈活性。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的這一特性能確保隨著課程數(shù)據(jù)加工分析、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的轉(zhuǎn)變其系統(tǒng)都能提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的服務(wù)，從而在運(yùn)行成本低，處理穩(wěn)定的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)可控的實(shí)驗(yàn)利用。

②數(shù)據(jù)加工效率高。有計(jì)算機(jī)運(yùn)行做保障，對(duì)于數(shù)據(jù)的分析加工時(shí)間相當(dāng)短。能及時(shí)提供參考模板，節(jié)約可利用的時(shí)間。

③運(yùn)行穩(wěn)定可靠。與人工數(shù)據(jù)處理不同之處在于只要系統(tǒng)程序安排在正確范圍內(nèi)，其運(yùn)行得到的數(shù)據(jù)精確度幾乎是不容質(zhì)疑的。

④仿真接近實(shí)物。與實(shí)物模型不同的是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)下仿真的實(shí)物更接近于現(xiàn)實(shí)事物，且反正費(fèi)用低，適合重復(fù)使用。

1.2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)的取得良好效果

①學(xué)生的知識(shí)掌握程度提高。傳統(tǒng)教學(xué)中教師將實(shí)物模型展現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生大部分時(shí)間只能接受事物的外觀，對(duì)于其結(jié)構(gòu)原理只能通過死背硬記的方式掌握，當(dāng)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于課堂之后，學(xué)生不僅能從各個(gè)角度觀察模型且能觀察事物內(nèi)部的構(gòu)造，這樣原理性質(zhì)等知識(shí)將被學(xué)生以極快的速度接受，在這種情況下學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和掌握程度迅速提高。

②學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得到提高。仿真技術(shù)通過虛擬的方式將學(xué)生之前親眼看過的物體通過抽象的表現(xiàn)形式更具體科學(xué)的呈現(xiàn)出來，通常情況下，學(xué)生會(huì)迅速與其建立陌生感并產(chǎn)生濃厚興趣，在積極的興趣引導(dǎo)下，學(xué)生通常能舉一反三，有利于活躍課堂達(dá)到高于教學(xué)目標(biāo)的效果。

③節(jié)約教師備課時(shí)間以及教學(xué)成本。傳統(tǒng)教學(xué)中對(duì)于課程的進(jìn)行往往需要借助由大量資金購(gòu)買的模型儀器，而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的介入使這一傳統(tǒng)教學(xué)任務(wù)中不可或缺的一部分取締了，代之的則是靈活多變且可以重復(fù)利用的虛擬設(shè)備，通過虛擬的技術(shù)使學(xué)生單獨(dú)接觸儀器設(shè)備的機(jī)會(huì)增加了，達(dá)到了事半功倍的效果。

④計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用在課堂教學(xué)中更安全人性化。這一方面體現(xiàn)在便捷的學(xué)習(xí)環(huán)境上，虛擬的模型設(shè)備供所有人使用學(xué)習(xí)，使過去的狼多肉少局面消除了。另外對(duì)于一些例如電力、機(jī)械課程中應(yīng)用這一技術(shù)能減少學(xué)生實(shí)際體驗(yàn)中出現(xiàn)的偶然性危險(xiǎn)問題，使學(xué)生在安全穩(wěn)定的環(huán)境中學(xué)習(xí)[1]。

2.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于課堂的注意事宜及避免

①要具體問題具體分析，結(jié)合課程需要選擇仿真系統(tǒng)軟件切不可胡子眉毛一把抓。在系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)操作過程中一定要確保數(shù)據(jù)錄入的準(zhǔn)確無誤，防止因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)字或程序順序的錯(cuò)誤導(dǎo)致整個(gè)軟件的失控甚至癱瘓。

②仿真模型等課程的課時(shí)安排應(yīng)適當(dāng)。對(duì)于機(jī)械、建筑等行業(yè)的課堂，其學(xué)習(xí)一方面來源于課堂的學(xué)習(xí)另一方面也是最主要的來源于實(shí)地的操作，所以合理規(guī)劃二者的時(shí)間是必要的，既要保證學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的熟稔掌握還要確保學(xué)生在實(shí)踐過程中掌握具體的操作技巧[2]。

③要嚴(yán)格規(guī)范操作系統(tǒng)。事實(shí)表明，由于計(jì)算機(jī)的普及，人們對(duì)于計(jì)算機(jī)的操作程序越來越不規(guī)范，不僅出現(xiàn)在隨意處理硬件上，例如多規(guī)格硬件裝配的現(xiàn)象，對(duì)于仿真系統(tǒng)設(shè)備一定要規(guī)范使用以延長(zhǎng)其使用壽命，另一方面也能保證其精確度。

3.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于課堂的利弊分析

由上述我們看到實(shí)施中取得了良好的效果，也存在需進(jìn)一步克服改進(jìn)的方面，這有待學(xué)校實(shí)施者本著實(shí)事求是的態(tài)度、科學(xué)的精神，在實(shí)踐中不斷探索不斷改進(jìn)，使之越來越完善。

4.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于課堂的發(fā)展展望

①多媒體化及網(wǎng)絡(luò)化。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷提高并伴隨著相應(yīng)的法律法規(guī)的進(jìn)步，資源的共享成為了可能。一般情況講，仿真軟件系統(tǒng)的開發(fā)費(fèi)用是高昂的，且用于不同行業(yè)的系統(tǒng)軟件不易通過系統(tǒng)設(shè)置改變而進(jìn)行不同行業(yè)的使用所以，一般情況下開發(fā)商不會(huì)講軟件資源自愿分享到大眾網(wǎng)絡(luò)中，但是隨著階段付費(fèi)網(wǎng)銀等的發(fā)展，為即使的平臺(tái)使用成為了可能，這對(duì)于開發(fā)商來說是一個(gè)不錯(cuò)的商機(jī)，對(duì)于體驗(yàn)用戶也會(huì)相對(duì)更加方便和優(yōu)惠。

②需求訂制化。社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使許多新興行業(yè)產(chǎn)生，新興行業(yè)的誕生使學(xué)校的教學(xué)科目出現(xiàn)了增加，尤其對(duì)于高等院校以及技術(shù)類院校。但是仿真設(shè)備及軟件往往會(huì)隨盲目的市場(chǎng)導(dǎo)向而生產(chǎn)，在市場(chǎng)進(jìn)入需求引導(dǎo)階段以后，或許會(huì)出現(xiàn)仿真項(xiàng)目開發(fā)商根據(jù)課堂內(nèi)容以及性質(zhì)開發(fā)個(gè)性系統(tǒng)軟件，這不僅有利于開發(fā)商的銷售，也將極大普及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在課堂上的應(yīng)用。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及在今天來說日星月異，其承載的各項(xiàng)便民技術(shù)也在粉墨登場(chǎng)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)引用于課堂就是其發(fā)展的一項(xiàng)成果，有調(diào)查表明仿真技術(shù)在課堂中的應(yīng)用已達(dá)到百分之四十以上，相信將來數(shù)據(jù)還會(huì)攀升得更快，教育的進(jìn)步需要技術(shù)，其又互為作用，在這相輔相成的作用中教育定會(huì)更進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

第2篇：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真 工業(yè)工程 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是繼數(shù)學(xué)推理與科學(xué)試驗(yàn)之后認(rèn)識(shí)世界自然規(guī)律的第三類基礎(chǔ)方法?；谟?jì)算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)是指利用實(shí)物和計(jì)算機(jī)軟件共同模擬出真實(shí)的情境，讓學(xué)生在模擬的情境下進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方法生動(dòng)形象，接近現(xiàn)實(shí)工作場(chǎng)景，有利于提高學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入相應(yīng)情境，真實(shí)的體驗(yàn)如在現(xiàn)實(shí)中執(zhí)行任務(wù)的感覺，以達(dá)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(jì)算機(jī)軟件的優(yōu)勢(shì)創(chuàng)造出靈活多樣的工作場(chǎng)景且不受行業(yè)限制，使學(xué)生對(duì)實(shí)踐問題的認(rèn)識(shí)更深入，采用的應(yīng)對(duì)方法更靈活。由此“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”便成為專業(yè)學(xué)習(xí)及實(shí)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(jí)學(xué)科，其人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)出面向生產(chǎn)、管理、服務(wù)的高級(jí)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(chǎng)管理、產(chǎn)能計(jì)算、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、項(xiàng)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(duì)性的對(duì)問題本質(zhì)進(jìn)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(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，亟需我們?cè)趯?shí)踐教學(xué)過程中探索新的教學(xué)方法與實(shí)驗(yàn)支撐技術(shù)。

1工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

工業(yè)工程類實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室”的模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)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(dòng)素分析、人機(jī)工程、物流工程、流程優(yōu)化、現(xiàn)場(chǎng)改善等基本技能與方法論。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，基本上遵照如下流程：首先，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(shí)驗(yàn)課程讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的這些技術(shù)方法展開實(shí)踐，從而幫助學(xué)生達(dá)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(shí)驗(yàn)課程均是就某一獨(dú)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(shí)驗(yàn)主要是針對(duì)動(dòng)作研究、動(dòng)素分析、生產(chǎn)節(jié)拍平衡開展具體分析過程實(shí)踐，幫助學(xué)生深刻體會(huì)這些基本專業(yè)手法的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合；人因工程，主要是通過系列人因?qū)嶒?yàn)帶領(lǐng)學(xué)生親身體驗(yàn)，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(shí)感受，從而探討基于人因的合理化設(shè)計(jì)、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(qiáng)度度量，分析部門間的相關(guān)性強(qiáng)度，從而為合理布局、物流優(yōu)化提供有效參考。以上這些實(shí)驗(yàn)均對(duì)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(jìn)學(xué)生養(yǎng)成工業(yè)工程職業(yè)素養(yǎng)上發(fā)揮強(qiáng)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(jì)、管理及優(yōu)化的主干課程的綜合性實(shí)踐項(xiàng)目，要設(shè)計(jì)出針對(duì)本專業(yè)基本技能方法的綜合性實(shí)踐項(xiàng)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(fèi)大、成本高，很難從實(shí)際操作入手，計(jì)算機(jī)仿真方法不失為解決此問題的一種有效方法?；谟?jì)算機(jī)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(shì)得到越來越多的應(yīng)用和推廣。因此，應(yīng)該將“項(xiàng)目教學(xué)”“案例教學(xué)”“教、學(xué)、做”一體化和基于計(jì)算機(jī)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(diǎn)，提升實(shí)踐教學(xué)效果?；谟?jì)算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)很容易與其它先進(jìn)的教學(xué)方法相結(jié)合，因此，在工業(yè)工程類實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中，將基于計(jì)算機(jī)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(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果，而且成本低、效率高，使學(xué)生可以不受場(chǎng)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(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)開發(fā)的綜合性實(shí)踐項(xiàng)目，鍛煉學(xué)生的工業(yè)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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(jìn)本專業(yè)人才培養(yǎng)效果的提升，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在工業(yè)工程類實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中具有重要的意義。

2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為人們提供了一個(gè)理想的實(shí)踐教學(xué)手段，目前國(guó)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(yùn)動(dòng)訓(xùn)練以及醫(yī)學(xué)研究等方方面面。美國(guó)是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)的起源地，現(xiàn)在美國(guó)計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展水平也比較高，在這個(gè)領(lǐng)域代表了國(guó)際先進(jìn)水平，也是第一個(gè)把虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在教育教學(xué)中的國(guó)家，目前在感知、用戶界面、后臺(tái)軟件和硬件等幾個(gè)方面，形成了一個(gè)比較系統(tǒng)的虛擬仿真教學(xué)儀器架構(gòu)。如，美國(guó)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(shí)驗(yàn)室，主要有以下幾個(gè)模塊：基于JavaApplet的虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)設(shè)施、相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程模塊、實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)模塊、協(xié)作模塊。在歐洲，英國(guó)在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)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(guó)的諾丁漢大學(xué)在教育和學(xué)術(shù)方面對(duì)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行了研究與探索，其目標(biāo)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(guó)，目前各個(gè)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)也廣泛采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)建立虛擬場(chǎng)景進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)與研究。例如：中國(guó)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(jìn)行幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開發(fā)，系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)儀器的智能化儀器、計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬仿真和物理教學(xué)儀器等有機(jī)結(jié)合，把物理教學(xué)儀器系統(tǒng)推進(jìn)到了新的領(lǐng)域；北京潤(rùn)尼爾網(wǎng)絡(luò)科技有限公司以北京郵電大學(xué)強(qiáng)勢(shì)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(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地等實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通過對(duì)國(guó)內(nèi)、外的基于計(jì)算機(jī)仿真的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)應(yīng)用情況進(jìn)行對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)前，國(guó)外基于計(jì)算機(jī)仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)比國(guó)內(nèi)開發(fā)時(shí)間早，應(yīng)用相對(duì)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(shí)，國(guó)外很多成熟的仿真實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品價(jià)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(guó)還是有很多現(xiàn)行的成熟的計(jì)算機(jī)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(kuò)充性、支持二次開發(fā)等特性，甚至大多實(shí)現(xiàn)模塊化利于定制化實(shí)驗(yàn)的開發(fā)，基本上能滿足國(guó)內(nèi)高等院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要及豐富的仿真實(shí)驗(yàn)需求。因此，國(guó)內(nèi)很多高校及科研院所普遍采用購(gòu)買成熟的仿真軟件產(chǎn)品，基于自身的仿真實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行對(duì)應(yīng)的二次開發(fā)，從而設(shè)計(jì)出適合自己的基于計(jì)算機(jī)仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并得到了很好的應(yīng)用發(fā)展。就工業(yè)工程類實(shí)驗(yàn)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(gè)良好的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，供我們?cè)谶@些平臺(tái)上進(jìn)行綜合性實(shí)踐項(xiàng)目的構(gòu)建和開發(fā)。

3基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式開發(fā)

在深度分析學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和企業(yè)真實(shí)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(huì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的要求，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則，借鑒信息化和項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)設(shè)計(jì)方法，探索出基于實(shí)踐項(xiàng)目、真實(shí)案例和工作任務(wù)的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了“教、學(xué)、做”一體化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。該模式由“項(xiàng)目導(dǎo)入、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃和成果展示與評(píng)價(jià)”4個(gè)環(huán)節(jié)組成，其中，計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)貫穿了該模式的所有環(huán)節(jié)。下面簡(jiǎn)單介紹該模式的具體實(shí)施方案。

（1）在“項(xiàng)目導(dǎo)入”環(huán)節(jié)，專業(yè)教師的活動(dòng)包括：借助選定的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，導(dǎo)入項(xiàng)目任務(wù)及目標(biāo)、展示項(xiàng)目結(jié)果，讓學(xué)生對(duì)項(xiàng)目有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，然后再布置具體的實(shí)踐任務(wù)；利用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生明確自己應(yīng)當(dāng)完成的具體任務(wù)和完成任務(wù)后可以獲得哪些知識(shí)以及達(dá)到什么樣的技能水平；在充分考慮學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)和能力水平的基礎(chǔ)上，適當(dāng)采取分工協(xié)作方式，安排具體的任務(wù)完成時(shí)間及成果的評(píng)定方法等。

（2）在“制定計(jì)劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生的活動(dòng)包括：通過自主學(xué)習(xí)、分工協(xié)作等方式，對(duì)具體實(shí)踐項(xiàng)目的目標(biāo)、任務(wù)進(jìn)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(shí)和能力，借助計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)出仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛶椭鷽Q策與優(yōu)化；確定仿真實(shí)驗(yàn)任務(wù)的實(shí)施步驟，為仿真實(shí)驗(yàn)任務(wù)的實(shí)施做好充分的準(zhǔn)備。

（3）在“實(shí)施計(jì)劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生的活動(dòng)包括：在計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，按照擬定的計(jì)劃，逐步完成實(shí)踐項(xiàng)目的仿真任務(wù)；在完成實(shí)踐項(xiàng)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(shí)和技能，建構(gòu)自己的專業(yè)知識(shí)，從而幫助自己養(yǎng)成專業(yè)素養(yǎng)。

（4）在“展示與評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)，學(xué)生的工作包括：在計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上展示自己的實(shí)踐項(xiàng)目仿真成果；參與討論和評(píng)價(jià)；通過對(duì)比分析，學(xué)生對(duì)自己的實(shí)踐項(xiàng)目展開進(jìn)一步的仿真優(yōu)化處理。

4結(jié)語

將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與項(xiàng)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(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化，并且，在顯著改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的同時(shí)，減少了設(shè)備消耗，尤其是耗材的使用量，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，而且克服了時(shí)間與空間上的限制，使工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)課的開課率和學(xué)生的專業(yè)綜合能力得到顯著提升。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的應(yīng)用前景廣泛,值得深入研究。

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第3篇：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：仿真；化工教育；應(yīng)用

1 工仿真技術(shù)的意義與現(xiàn)狀

化工仿真系統(tǒng)指的是運(yùn)動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬化工生產(chǎn)的過程和裝置，并對(duì)其進(jìn)行分散系統(tǒng)控制。其工作原理是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力，建立化工生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，再現(xiàn)其真實(shí)的變化過程。分散控制系統(tǒng)即Distributed Control System，它是一種利用微型計(jì)算機(jī)或微處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的集中管理和分散控制的系統(tǒng)。

國(guó)外已經(jīng)將化工仿真系統(tǒng)廣泛投入到實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用之中，許多新的生產(chǎn)工藝和設(shè)備制造方法都由仿真技術(shù)進(jìn)行模擬，以便對(duì)該工藝與設(shè)備投入實(shí)際生產(chǎn)的可行性進(jìn)行分析論證，許多化工生產(chǎn)人員在上崗之前也必須經(jīng)過仿真培訓(xùn)來提高其實(shí)際操作能力。受其影響，我國(guó)許多大型企業(yè)也逐漸開始將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)引入到平時(shí)的生產(chǎn)和對(duì)員工的培訓(xùn)過程中。

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展正變得越來越大型化和復(fù)雜化，其連續(xù)化、集成化和自動(dòng)化的特點(diǎn)使其對(duì)工人素質(zhì)的要求越來越高。在如今這個(gè)要求工業(yè)生產(chǎn)更高產(chǎn)、更優(yōu)質(zhì)、能源消耗更低、污染更低、生產(chǎn)過程更加安全的前提下，傳統(tǒng)的“師傅帶徒弟”的員工培訓(xùn)方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)進(jìn)步的要求了，我們需要的是一種更科學(xué)、更全面、更有效的培訓(xùn)與教學(xué)方式，于是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)因運(yùn)而生。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)就是利用計(jì)算機(jī)來模擬實(shí)際中的生產(chǎn)過程，它不需要投入原料、零風(fēng)險(xiǎn)、不會(huì)產(chǎn)生多余的時(shí)間浪費(fèi)，大大提升了學(xué)生和員工的實(shí)際操作能力，在提高培訓(xùn)質(zhì)量的同時(shí)縮短了培訓(xùn)時(shí)間、降低了培訓(xùn)費(fèi)用，對(duì)我國(guó)化工職業(yè)教育的發(fā)展具有重要的意義。

2 仿真技術(shù)的優(yōu)越性

2.1 實(shí)用性強(qiáng)

化工仿真技術(shù)可以通過模擬一個(gè)與實(shí)際情況近乎相同的環(huán)境，來讓使用者更直觀、更生動(dòng)的感受產(chǎn)品制作的工藝流程，更仔細(xì)的觀察儀器設(shè)備的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和操作方法，具有短時(shí)間內(nèi)使學(xué)生細(xì)致了解化工生產(chǎn)過程中，單元操作的方法和技巧的特點(diǎn)。

化工生產(chǎn)常常伴隨著許多危險(xiǎn)，加之其設(shè)備昂貴、試驗(yàn)投入的經(jīng)費(fèi)較高，學(xué)生往往很難獲得實(shí)踐操作的訓(xùn)練機(jī)會(huì)。計(jì)算機(jī)化工仿真技術(shù)則完美的解決了這個(gè)問題。學(xué)生可以利用仿真系統(tǒng)反復(fù)的進(jìn)行操作訓(xùn)練，這大大增加了學(xué)生對(duì)設(shè)備和工藝流程的熟練程度，當(dāng)遇到問題和故障時(shí)，學(xué)生也能冷靜應(yīng)對(duì)、妥善處理，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解能力和實(shí)際操作的能力。

再者，在涉及到化工設(shè)備講解的課堂上，傳統(tǒng)的看圖紙、聽老師講解的教學(xué)方法很難讓學(xué)生對(duì)設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)完整而全面的認(rèn)識(shí)，老師也不可能找一臺(tái)機(jī)器細(xì)致的拆分給學(xué)生看，這就導(dǎo)致理論知識(shí)脫離了實(shí)踐應(yīng)用。而化工仿真系統(tǒng)卻能通過計(jì)算機(jī)的模擬，呈現(xiàn)出一個(gè)完整而細(xì)致的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，學(xué)生在計(jì)算機(jī)上練習(xí)設(shè)備操作流程的時(shí)候如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，仿真系統(tǒng)也會(huì)做出相應(yīng)的提示，通過總結(jié)錯(cuò)誤的產(chǎn)生原因，就能達(dá)到讓學(xué)生更深刻的理解理論知識(shí)的目的。

2.2 互動(dòng)性強(qiáng)

傳統(tǒng)的化工教學(xué)往往是單向的，學(xué)生只能單方面的對(duì)機(jī)械進(jìn)行操作，機(jī)械設(shè)備并不能給學(xué)生們提供一個(gè)反饋。但化工仿真系統(tǒng)不同，它實(shí)現(xiàn)了讓學(xué)生與實(shí)訓(xùn)對(duì)象的互動(dòng)，設(shè)備會(huì)根據(jù)學(xué)生的操作產(chǎn)生不同的提示效果，這在增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力的同時(shí)，也使得學(xué)生們充分發(fā)揮了其主觀能動(dòng)性，這是在真實(shí)試驗(yàn)中難以實(shí)現(xiàn)的。

2.3 效率高

化工生產(chǎn)是一個(gè)緩慢的過程，有的化工原料需要一段極長(zhǎng)的時(shí)間來產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)、變化，這就使得在實(shí)際的訓(xùn)練過程中，學(xué)生們往往要花費(fèi)大量的時(shí)間去觀察、等待其變化結(jié)果，因此老師也沒辦法顧及到每個(gè)學(xué)生所遇到的問題，而且這個(gè)變化過程是不可逆的，如果學(xué)生遺漏了一些重要的變化過程，只能通過二次試驗(yàn)重新觀察，導(dǎo)致教學(xué)效率極其低下?；し抡婕夹g(shù)恰好解決了這個(gè)問題。在化工仿真系統(tǒng)中，學(xué)生只要操作或原料配制正確，計(jì)算機(jī)就能以最短的時(shí)間將整個(gè)化學(xué)變化的過程展現(xiàn)在學(xué)生們的面前，學(xué)生還可以根據(jù)實(shí)際需要暫?；蚣铀龠@個(gè)變化過程，大大提高了試驗(yàn)的質(zhì)量和效率。

2.4 安全性高

正如前文所說，化工試驗(yàn)往往伴隨著極高的安全風(fēng)險(xiǎn)，高溫、高壓、易燃、易爆、腐蝕、有毒是化工生產(chǎn)的標(biāo)志性特點(diǎn)。這就導(dǎo)致在實(shí)際訓(xùn)練中，為了保證學(xué)生的安全，而不得不忽略一些重要環(huán)節(jié)，使得學(xué)生不能完整的去認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的全過程。而化工仿真模式不僅能模擬整個(gè)的實(shí)際變化情況以便學(xué)生觀察，更是毫無安全隱患，這是實(shí)踐中根本不可能達(dá)到的效果。

3 提高化工仿真技術(shù)的建議

3.1 深入發(fā)展仿真教學(xué)軟件

化工仿真技術(shù)的優(yōu)越性已在上文進(jìn)行了詳細(xì)的論述，其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，但我們不能就此止步不前。一方面，計(jì)算機(jī)都是在理想情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬的，在實(shí)際操作中難免會(huì)出現(xiàn)一些特殊問題，這就需要我們?cè)趯?shí)際的工作實(shí)踐中加強(qiáng)觀測(cè)力度，及時(shí)的為仿真系統(tǒng)導(dǎo)入新的數(shù)據(jù)以確保其準(zhǔn)確性；另一方面，現(xiàn)行的仿真教學(xué)軟件只是一個(gè)初級(jí)的模擬程序，隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的更新?lián)Q代，我們要不斷更新模擬程序，為學(xué)生提供一個(gè)更準(zhǔn)確，更真實(shí)的仿真系統(tǒng)。

3.2 提高仿真教學(xué)的時(shí)間

各大高校和企業(yè)應(yīng)為學(xué)生和員工提供更多的仿真教學(xué)機(jī)會(huì)，這不僅能幫助學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)、提高實(shí)踐動(dòng)手能力，更能通過不斷的實(shí)際應(yīng)用歸納總結(jié)仿真技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，以便日后建立更完善的仿真教學(xué)系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

化工仿真技術(shù)為化工專業(yè)的學(xué)生和在職員工提供了一個(gè)將理論與實(shí)際相結(jié)合的學(xué)習(xí)平臺(tái)，彌補(bǔ)了實(shí)踐教學(xué)中教學(xué)手段和特殊條件的限制。為各大高等院校引入化工仿真技術(shù)可以大大提高教學(xué)的效率，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，保證了我國(guó)化工職業(yè)教育的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]包巨南，黃鈴.論化工仿真教學(xué)在高等職業(yè)教育中的應(yīng)用[J].山東化工，2009（5）.

[2]張祖鷹.仿真技術(shù)在教學(xué)實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用研究[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用，2008（4）.

第4篇：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)電源仿真；動(dòng)態(tài)系統(tǒng)；仿真模型

中圖分類號(hào)：TM727

動(dòng)態(tài)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)電源仿真是以計(jì)算機(jī)科學(xué)，概率論，隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)論，系統(tǒng)工程理論等多學(xué)科為基礎(chǔ)的，以數(shù)學(xué)建模為主要手段的新型學(xué)科。電源動(dòng)態(tài)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真是計(jì)算機(jī)仿真的一個(gè)分類，做好電源動(dòng)態(tài)計(jì)算機(jī)的仿真對(duì)于真實(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有重要意義。

所謂計(jì)算機(jī)電源仿真主要指的是以計(jì)算機(jī)為主要工具，通過建立仿真模型來對(duì)計(jì)算機(jī)輸出信息進(jìn)行認(rèn)真分析和研究。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的主要目的是對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)和改進(jìn)優(yōu)化。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在工程設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)集成，網(wǎng)絡(luò)通訊方面應(yīng)用非常廣泛?；谟?jì)算機(jī)仿真技術(shù)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)則主要是對(duì)仿真對(duì)象的實(shí)際性能進(jìn)行科學(xué)評(píng)估和預(yù)測(cè)。

在動(dòng)態(tài)計(jì)算機(jī)電源仿真技術(shù)中仿真建模是其中的重要環(huán)節(jié)，仿真效果在很大程度上都取決于仿真建模。因而我們必須要高度重視動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真建模。筆者認(rèn)為計(jì)算機(jī)的仿真建模類型與計(jì)算機(jī)的類型有很大的關(guān)系，計(jì)算機(jī)的類型不同動(dòng)態(tài)計(jì)算機(jī)仿真類型也不同。當(dāng)前動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真建?；旧峡梢苑譃閿?shù)字機(jī)仿真，模擬機(jī)仿真和模擬――數(shù)字仿真三大類型。筆者認(rèn)為電源動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿陣基本上可以分為三個(gè)基本步驟：建模，模型實(shí)現(xiàn)與模型實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)際上也是包括三個(gè)元素：模型，系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)。本文將重點(diǎn)分析動(dòng)態(tài)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的仿真建模。

1 仿真建模的基本步驟

動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)電源仿真建?；旧峡梢苑譃橐韵滤膫€(gè)步驟：一是分析系統(tǒng)；二是設(shè)計(jì)模型；三是模型實(shí)現(xiàn)；四是仿真實(shí)驗(yàn)。接下來筆者就來詳細(xì)分析這四個(gè)步驟、。

1.1 分析系統(tǒng)。所謂分析系統(tǒng)主要是要明確仿真對(duì)象，要確定對(duì)象的系統(tǒng)邊界，目標(biāo)函數(shù)以及控制參量。對(duì)于那些復(fù)雜系統(tǒng)而言我們除了要了解上文中的基本內(nèi)容外，還要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的層次關(guān)系，子系統(tǒng)之間的關(guān)系，子系統(tǒng)對(duì)上級(jí)系統(tǒng)之間的關(guān)系。筆者認(rèn)為明確這些關(guān)系是進(jìn)行設(shè)計(jì)的前提。系統(tǒng)分析是一項(xiàng)非常重要的步驟，科學(xué)分析系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)基本步驟的前提，筆者認(rèn)為在設(shè)計(jì)過程中必須要認(rèn)真分析系統(tǒng)。

1.2 設(shè)計(jì)模型。在詳細(xì)分析了系統(tǒng)后接下來的工作就是要設(shè)計(jì)模型。在設(shè)計(jì)模型的時(shí)候，筆者認(rèn)為首先必須要明確系統(tǒng)與環(huán)境之間的信息和能量交換關(guān)系。明確這一關(guān)系是設(shè)計(jì)的前提。因而設(shè)計(jì)過程中必須要明確兩者之間的關(guān)系。而后就是要進(jìn)行轉(zhuǎn)換把數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的用計(jì)算機(jī)語言或者是電路表示的仿真模型。在模型設(shè)計(jì)過程中必須要對(duì)仿真時(shí)間步長(zhǎng)和特殊系數(shù)發(fā)生器的計(jì)算方法保持高度重視，在設(shè)計(jì)過程中要結(jié)合系統(tǒng)自身的特點(diǎn)來確定仿真時(shí)間步長(zhǎng)和計(jì)算方法。設(shè)計(jì)模型是系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性步驟，對(duì)于計(jì)算機(jī)仿真具有全局性影響，我們必須要高度重視模型設(shè)計(jì)。

1.3 模型實(shí)現(xiàn)。在完成了科學(xué)設(shè)計(jì)之后，接下來的工作就是模型實(shí)現(xiàn)了。在這一階段設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)仿真數(shù)學(xué)模型研制出相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件或者是模型電路。動(dòng)態(tài)計(jì)算機(jī)的仿真建模最終是要靠模型來實(shí)現(xiàn)的，科學(xué)研制仿真數(shù)學(xué)模型具有重要意義。

1.4 仿真實(shí)驗(yàn)。在完成建模之后，最后還要進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)以確定模型效果。所謂仿真實(shí)驗(yàn)主要指的是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行數(shù)據(jù)處理軟件或者是對(duì)模擬電路加電，而后觀察數(shù)字計(jì)算結(jié)果或者電壓電頻變化曲線。在實(shí)驗(yàn)過程中我們必須要研究對(duì)象自身的特點(diǎn)來確定具體的實(shí)驗(yàn)方案，仿真實(shí)驗(yàn)基本上又可以分為確定具體方案，啟動(dòng)仿真，輸出信息等步驟。仿真實(shí)驗(yàn)的主要目的是通過對(duì)輸出信息的觀察來與實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行比較，最終進(jìn)行改進(jìn)和完善。

2 仿真建模

模型分析法是計(jì)算機(jī)仿真的主要方法。模型分析法主要是通過對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的抽象分析構(gòu)造出一個(gè)數(shù)據(jù)模型而后利用這個(gè)數(shù)據(jù)模型與實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析。在模型分析中最關(guān)鍵的步驟就是建立一個(gè)能夠反映出實(shí)際系統(tǒng)關(guān)鍵特征的模型。對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)而言基本上又可以分為建立結(jié)構(gòu)關(guān)系模型，性能分析，評(píng)估三個(gè)階段。

仿真系統(tǒng)模型的分類根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)的不同可以分為多個(gè)種類。具體而言，仿真系統(tǒng)模型根據(jù)表示方法可以分為數(shù)學(xué)模型和物理模型兩大類，計(jì)算機(jī)仿真主要采用的是數(shù)學(xué)模型。根據(jù)時(shí)間關(guān)系可以把系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分為連續(xù)時(shí)間動(dòng)態(tài)模型，離散時(shí)間動(dòng)態(tài)模型，靜態(tài)模型，混合時(shí)間動(dòng)態(tài)模型。根據(jù)系統(tǒng)變化方式進(jìn)行分類，則可以分為離散事件系統(tǒng)變化模型和連續(xù)變量系統(tǒng)模型。下面筆者就以連續(xù)變量動(dòng)態(tài)系統(tǒng)為例來詳細(xì)探討如何進(jìn)行仿真建模。

2.1 連續(xù)變量動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的仿真建模。所謂連續(xù)變量動(dòng)態(tài)系統(tǒng)主要指的狀態(tài)連續(xù)變化，而驅(qū)動(dòng)方式為時(shí)間驅(qū)動(dòng)的物理系統(tǒng)。連續(xù)變量動(dòng)態(tài)系統(tǒng)本身根據(jù)時(shí)間取值方法和取值域又可以分為離散時(shí)間動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，連續(xù)時(shí)間動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，連續(xù)――離散實(shí)踐混合的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。

在構(gòu)建模型的方法中針對(duì)連續(xù)變量動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的描述的方法有很多，其中最常見的方式是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，回歸模型，差分方程模型，常/偏微分方程模型。在這幾種模型中微分方程中微分方程模型應(yīng)用最為廣泛。下面筆者就以微分方程模型來進(jìn)行分析。

在連續(xù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中我們可以把系統(tǒng)輸入設(shè)為{u（t）}，而系統(tǒng)輸出則設(shè)為{y（t）}。此時(shí)應(yīng)用較多的高階微分方程模型則是：

當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)輸入信息{ ε（t）}的時(shí)候，此時(shí)隨機(jī)微分方程則是：

該模型在系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛。模型（1）（2）是研究連續(xù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的有效手段。下面筆者就阿里詳細(xì)介紹以上兩種模型如何轉(zhuǎn)化問計(jì)算機(jī)仿真模型。上文中的兩種模型都是高階微分，針對(duì)高階微分我們很難直接轉(zhuǎn)換成仿真模型，此時(shí)我們就需要采用化歸的辦法，把模型轉(zhuǎn)化成一階積分的形式來進(jìn)行仿真。對(duì)于這兩個(gè)模型我們主要有三種方式來進(jìn)行轉(zhuǎn)換，一種方式是模型轉(zhuǎn)換法，另一種方式就是離散相似法，最后一種方式是變換操作域法。下面筆者就來詳細(xì)論述這三種轉(zhuǎn)換方法。先來看第一種模型轉(zhuǎn)換法，采用模型轉(zhuǎn)換法我們主要針對(duì)模型（1）（2）采取以下步驟：

通過以上步驟我們就可以把模型（1）轉(zhuǎn)化成：

而模型（2）則可以轉(zhuǎn)化為：

通過以上分析我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，數(shù)值積分是連續(xù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真的有效算法，因而它在連續(xù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。在設(shè)計(jì)過程中我們必須要加強(qiáng)對(duì)數(shù)值積分法的研究。數(shù)值積分法具有論述詳細(xì)和實(shí)用算法多的特點(diǎn)，我們?cè)趹?yīng)用過程中必須要結(jié)合系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的的特點(diǎn)來選擇算法

在分析了模型轉(zhuǎn)換法之后，接下來筆者就來詳細(xì)論述離散相似法。所謂離散相似法主要指的是通過對(duì)連續(xù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)采用離散方式來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中，通常意義上它們不具備處理連續(xù)數(shù)據(jù)的能力，此時(shí)就需要采用離散相似法的形式來進(jìn)行分析。所謂離散相似法主要指的是對(duì)連續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行離散化處理，以便于求的離散模型，最終以離散相似模型作為仿真模型來實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的分析。結(jié)合上文的兩個(gè)模型而言就是要設(shè)置采樣開關(guān)以及信號(hào)重構(gòu)器來實(shí)現(xiàn)。信號(hào)重構(gòu)器應(yīng)該具備適當(dāng)?shù)碾A次。筆者結(jié)合大量的理論研究以及實(shí)踐證明，離散相似法在實(shí)際系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換中能夠起到良好的效果。采用這一技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的有效轉(zhuǎn)換。在實(shí)際系統(tǒng)中有一項(xiàng)技術(shù)非常重要，這就是Kalman 遞推估計(jì)技術(shù)。采用仿真方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Kalman 濾波的精確分析，對(duì)各種擾動(dòng)的靈敏度能夠進(jìn)行精確的定量分析。離散相似法的應(yīng)用能夠?yàn)镵alman 濾波算法提供有效的技術(shù)支持。

在對(duì)連續(xù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行仿真的時(shí)候，有時(shí)仿真的目的并不是為了研究系統(tǒng)的輸出值，而是要研究實(shí)際系統(tǒng)的性能，例如系統(tǒng)的穩(wěn)定性，操作性，可靠性等指標(biāo)。在這種情況下我們主要采用變換操作域的方法來進(jìn)行分析。所謂變換操作域主要指的是在設(shè)計(jì)過程中要盡量選擇S域和Z域來進(jìn)行分析。具體而言就是要：

對(duì)上文中的方程式4進(jìn)行Laplace變換，此時(shí)就可得出以下公式：

該公式就可以稱作系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。上文中主要是采用L變換。我們采用Z變換技術(shù)同樣可以得到類似要求，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中必須要結(jié)合系統(tǒng)自身的特點(diǎn)來選擇一種較為方便的方法來進(jìn)行處理。無論是L變換還是Z變換，在模型轉(zhuǎn)換中都起到了非常方便的作用。我們要加強(qiáng)對(duì)著兩種變換技術(shù)的研究。此外除了要注重這兩種變換之外，我們還要對(duì)重構(gòu)器的設(shè)置保持高度重視。重構(gòu)器的設(shè)置在變換域操作中有著重要意義。

重構(gòu)器設(shè)置，可以從零階信號(hào)重構(gòu)器，一階線性重構(gòu)器以及三角形信號(hào)重構(gòu)器，這三種重合器的脈沖傳遞函數(shù)進(jìn)行分析。在連續(xù)信號(hào)離散化過程中信息不可避免的會(huì)產(chǎn)生損失，這就會(huì)導(dǎo)致離散化采樣后的數(shù)據(jù)處理同離散化處理之前的信號(hào)之間是有誤差的。在變換域操作過程別是在S域與Z域變換中，通過引入校正器可以有效解決這個(gè)誤差問題。在變換過程中通過調(diào)整校正器傳遞函數(shù)可以使得離散后的模型接近系統(tǒng)原型。針對(duì)系統(tǒng)校正，一般意義上有兩種方式，離散校正和連續(xù)校正。

以上三種方法就是對(duì)連續(xù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的三種方法，我們?cè)趯?shí)際操作過程中必須要結(jié)合建模的目的和連續(xù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)本身的性能來選擇轉(zhuǎn)換方法。在這三種方法中，筆者認(rèn)為變換域操作法可以起到減小誤差，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。

2.2 高階系統(tǒng)的簡(jiǎn)化方法。在計(jì)算機(jī)電源仿真中，系統(tǒng)在運(yùn)用微分方程來轉(zhuǎn)換過程中經(jīng)常會(huì)遇到高階次的問題。高階次微分方程的出現(xiàn)給系統(tǒng)建模帶來不小難度，因而我們必須要采用科學(xué)的簡(jiǎn)化方法來簡(jiǎn)化高階微分方程。筆者認(rèn)為當(dāng)前高階微分方程的簡(jiǎn)化方式有以下兩種：一種是頻率域簡(jiǎn)化法；另外一種是時(shí)域簡(jiǎn)化法。下面筆者就來詳細(xì)介紹這兩種方法。

頻率域法本身又可以分為Pade法，連分式法以及混合法。時(shí)域簡(jiǎn)化法則主要可以分為攝動(dòng)法和系統(tǒng)集結(jié)法。攝動(dòng)法主要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行解耦處理，解耦處理的最終目的是要把高階模型分為多個(gè)低維模型。攝動(dòng)法本身又可以分為強(qiáng)耦合關(guān)系的非奇異攝動(dòng)法和弱耦合關(guān)系的奇異攝動(dòng)法。

3 離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模

所謂離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)主要指的是系統(tǒng)狀態(tài)跳躍式變化，系統(tǒng)狀態(tài)遷移主要發(fā)生在離散時(shí)間點(diǎn)上的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，與連續(xù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)不同離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式是事件驅(qū)動(dòng)。離散事件系統(tǒng)大部分都是人造系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的微分方程方法很難起到作用。因而我們必須要選擇水平更高的方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)。筆者認(rèn)為當(dāng)前針對(duì)離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模方式基本上可以分為三類：一類是Petri網(wǎng)絡(luò)模型。二是排隊(duì)論模型；三是自動(dòng)機(jī)模型。接下來，筆者就來詳細(xì)分析這三種形式。

3.1 Petri網(wǎng)絡(luò)模型。Petri網(wǎng)絡(luò)模型是離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真建模過程中應(yīng)用最廣泛的模型。我們說它的應(yīng)用范圍廣，筆者認(rèn)為主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是它既可以用于不帶時(shí)標(biāo)的仿真模型中，又可以運(yùn)用在帶時(shí)標(biāo)的模型中。二是它既可以用于確定性的仿真模型，又可以用于具備邏輯性的定性建模中。Petri網(wǎng)絡(luò)模型具有眾多優(yōu)點(diǎn)，具體而言有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是具有形式簡(jiǎn)潔，直觀的特點(diǎn)，因而適用于系統(tǒng)組織；二是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)異步并發(fā)系統(tǒng)的有效模擬，對(duì)模型實(shí)體的有效分析；三是能夠在不同級(jí)別上表示出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

近些年來，隨著計(jì)算機(jī)電源仿真技術(shù)的發(fā)展，Petri網(wǎng)絡(luò)方法獲得了迅猛發(fā)展，該模型在實(shí)際應(yīng)用中的效果也越來越顯著。在幾十年的發(fā)展中逐漸研究出了定隨機(jī)Petri 網(wǎng)（ DSPN） ，有色Petri 網(wǎng)，隨機(jī)Petri 網(wǎng)（ SPN） ，帶有禁止弧的計(jì)時(shí)變遷Petri 網(wǎng)等各中擴(kuò)展類模型。

第5篇：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)范文

為充分發(fā)揮物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極作用，摒棄傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端，并適應(yīng)二十一世紀(jì)培養(yǎng)人才的需要[1]，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革，從而實(shí)現(xiàn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化、開放化、素質(zhì)化和節(jié)約化。

1計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為核心，利用計(jì)算機(jī)創(chuàng)建一個(gè)可視化的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境，其中的每一個(gè)可視化仿真物體代表一種實(shí)驗(yàn)儀器或設(shè)備，通過操作這些虛擬的實(shí)驗(yàn)儀器或設(shè)備，即可進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)[2-3]。

具體的仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可采取如下操作過程：(1)在Windows下運(yùn)行“化學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)”；(2)授權(quán)登陸，選擇實(shí)驗(yàn)；(3)根據(jù)需要選擇相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，在“實(shí)驗(yàn)演示”中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，用戶可選擇儀器及藥品自己組裝裝置，實(shí)驗(yàn)過程采用動(dòng)畫方式來演示全過程；(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，返回主菜單。選擇課堂練習(xí)和實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)總結(jié)相關(guān)思考題或進(jìn)行練習(xí)；(5)退出系統(tǒng)。

2物化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)現(xiàn)

2.1實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化

綠色化學(xué)[5](GreenChemistr)又稱環(huán)境無害化學(xué)(EnvironmentalBenignChemistry)是指從污染預(yù)防的基本思想出發(fā)，在化學(xué)品生產(chǎn)的始端就采用預(yù)防的科學(xué)手段，整個(gè)過程和終端均為零排放或零污染。

傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及到很多化學(xué)試劑，有些甚至是有毒有害的，如“原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中制備鋅電極就需要使用到硝酸亞汞；并且在各實(shí)驗(yàn)過程中排放的“三廢”不可避免的對(duì)環(huán)境造成污染，雖然看起來量好像不大，但這種“聚沙成塔”的效應(yīng)不容忽視，因此我們很早就提出要在教師和學(xué)生的頭腦中樹立綠色化學(xué)的思維方式，并把綠色化學(xué)理念融會(huì)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中[5]。

在計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)中學(xué)生通過鼠標(biāo)就可以完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)藥品零投入，在過程中也就不存在三廢的產(chǎn)生，可以說在源頭上杜絕了污染的產(chǎn)生，特別是那些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中必需使用有毒有害藥品的實(shí)驗(yàn)，計(jì)算機(jī)仿真無疑可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

2.2實(shí)現(xiàn)開放式的教學(xué)模式

近幾年我國(guó)高等教育發(fā)展步伐的加快，高教規(guī)模逐年擴(kuò)大、數(shù)量增多，使得我國(guó)高等教育由原來的精英教育向大眾教育轉(zhuǎn)變，同時(shí)也給高校軟硬件設(shè)施構(gòu)成了相當(dāng)?shù)膲毫?。為了解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的不足，提出了開放式教學(xué)模式[6-7]，我們也在這方面進(jìn)行了一定的探索。實(shí)踐表明，該種教學(xué)模式有其一定的優(yōu)點(diǎn)，但由于受到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、儀器數(shù)量及指導(dǎo)教師配備等諸多因素的限制，很難收到理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)只需要一間微機(jī)室，20~40臺(tái)電腦，1~2名指導(dǎo)教師，甚至可以將仿真實(shí)驗(yàn)軟件放到校園局域網(wǎng)上，學(xué)生在寢室就可以完成實(shí)驗(yàn)，更加打破了時(shí)間和地點(diǎn)的限制。學(xué)生根據(jù)自身的時(shí)間安排、興趣愛好和培養(yǎng)方案等選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，登錄仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過自學(xué)了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)原理，儀器構(gòu)造，使用說明及注意事項(xiàng)等，通過觀看動(dòng)畫熟悉實(shí)驗(yàn)過程，再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)?zāi)K自行搭建裝置，連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.3以學(xué)生為主體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器多、原理復(fù)雜、概念抽象、信息密度大、數(shù)據(jù)處理繁瑣，學(xué)生很容易產(chǎn)生畏難情緒；物化實(shí)驗(yàn)涉及藥品、儀器、水、熱、電等諸多方面的使用，注意事項(xiàng)相對(duì)較多，為了學(xué)生人身和實(shí)驗(yàn)儀器的安全，指導(dǎo)教師對(duì)注意事項(xiàng)反復(fù)強(qiáng)調(diào)，導(dǎo)致有些學(xué)生縮手縮腳，不敢動(dòng)手，這樣都發(fā)揮不出學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和在教學(xué)中的主體作用。

在計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)中枯燥的實(shí)驗(yàn)原理變成了生動(dòng)的動(dòng)畫，儀器設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造不再是黑匣子，儀器使用方法和實(shí)驗(yàn)的操作流程可以動(dòng)畫演示，并反復(fù)播放，實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤操作會(huì)得到警示音或文字的及時(shí)提醒，對(duì)于會(huì)造成嚴(yán)重后果的錯(cuò)誤，還可以動(dòng)畫的形式模擬。比如“金屬相圖的繪制”實(shí)驗(yàn)，步冷曲線的折點(diǎn)標(biāo)志著新相的產(chǎn)生和舊相的消失，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中將樣品加熱到熔化，學(xué)生通過攪拌“感覺到”熔化了，但之后降溫過程樣品管中固相是怎樣產(chǎn)生的，液相是如何消失的，則完全不解。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)在步冷曲線出現(xiàn)折點(diǎn)或平臺(tái)時(shí)，相變過程就可以通過動(dòng)畫形式生動(dòng)地呈現(xiàn)出來。這樣使物化實(shí)驗(yàn)化靜為動(dòng)，化繁為簡(jiǎn)，化抽象為具體，化枯燥為生動(dòng)，在視覺和聽覺的刺激下，學(xué)生不僅打消了對(duì)實(shí)驗(yàn)的顧慮，而且激發(fā)了實(shí)驗(yàn)的積極性，學(xué)生通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)人機(jī)交互，從預(yù)習(xí)到操作、記錄完全可以獨(dú)立完成，真正體現(xiàn)了“教師為輔，學(xué)生為主”的教學(xué)理念。

2.4人機(jī)交互，師生素質(zhì)共同提高

通過計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)生有了學(xué)習(xí)熱情，自主完成實(shí)驗(yàn)；可以通過回放、慢動(dòng)作、反復(fù)操作等方式對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、儀器使用等加深理解，提高儀器使用的能力；學(xué)生可以自己搭建實(shí)驗(yàn)裝置，連接電路，選擇試劑和實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甚至可以自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使獨(dú)立思考問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力得以提升。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)使教師從以前反復(fù)講解，強(qiáng)調(diào)、提醒的勞動(dòng)中解脫出來，有精力將自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)思想加以整理，編入仿真實(shí)驗(yàn)軟件中，實(shí)現(xiàn)教師—計(jì)算機(jī)—學(xué)生三者的交互，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，反饋信息，有助于教師教學(xué)水平的提升。

2.5減少浪費(fèi)，提高效率，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)節(jié)約化

物化實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備較為昂貴，每學(xué)期用于運(yùn)行和維修的費(fèi)用都較高，有些儀器一旦損壞，必需等待專業(yè)技術(shù)人員上門或返廠維修；儀器數(shù)量有限，往往同一實(shí)驗(yàn)要開幾十次，需要配備的指導(dǎo)教師較多，實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)；物化實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)，學(xué)生大部分時(shí)間都是在“等實(shí)驗(yàn)”，對(duì)于失敗的實(shí)驗(yàn)在有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間里往往無法重做，這些無疑在人力、物力、財(cái)力和時(shí)間上都造成了很大的浪費(fèi)。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)幾乎是藥品設(shè)備“零投入”，日常只需要對(duì)計(jì)算機(jī)和仿真軟件進(jìn)行維護(hù)；而通過仿真實(shí)驗(yàn)在保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的同時(shí)可縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，原來4學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)即可完成，教師在原有的學(xué)時(shí)計(jì)劃下可以開設(shè)更多的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。

第6篇：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：電子信息類專業(yè)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量；模式；仿真技術(shù)；Simulink 組件

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.05.047

Experimental Teaching Quality to Improve Electronic Information Analysis

ZHANG Guo-ze

(School of Physical Engineering, Qufu Normal University, Qufu 273165, China)

【Abstract】The laboratory responsible for the dissemination of knowledge and technology to students,boost up students’ ability, creative thinking ability, imagination and resolve, and ability to analyze problems. With the deepening of teaching reform, teaching reform is important. That imparting knowledge-based, passive type of personnel training in the past is no longer suitable for the needs of the social and economic development, replaced by the culture of competency-based, active personnel training.

【Key words】Electronic; Information Specialty; Experimental Teaching Quality; Mode; Simulation technology; Simulink components

0 引 言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)校教學(xué)活動(dòng)的重要組成，教學(xué)質(zhì)量的好壞是對(duì)學(xué)校人才培養(yǎng)層次與質(zhì)量的直接體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的主要內(nèi)容, 在改善教學(xué)質(zhì)量方面發(fā)揮著不可替代的作用。實(shí)驗(yàn)室在傳播知識(shí)的同時(shí)，更重要的作用體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維與想象力的培養(yǎng)上。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生分析解決問題以及動(dòng)手能力明顯提高。伴隨教學(xué)改革的日益深入, 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革也越來越引起人們的關(guān)注，以往的教師灌輸式的理論教授方式，學(xué)生被動(dòng)接受的教學(xué)模式，已無法滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。當(dāng)前，社會(huì)需要的是主動(dòng)型、能力為主的人才培養(yǎng)。加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，必須切實(shí)轉(zhuǎn)變以往重理論教學(xué)輕實(shí)驗(yàn)教學(xué)的錯(cuò)誤觀念，重新認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)校教學(xué)活動(dòng)中的地位與作用，根據(jù)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)人才的要求， 改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，優(yōu)化更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式與存在的問題

國(guó)內(nèi)高校工科教育當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著硬件條件不足、硬件實(shí)驗(yàn)條件的發(fā)展與技術(shù)要求不相符[2]，加上近幾年高校擴(kuò)招，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的硬件條件更是供不應(yīng)求。進(jìn)一步加大對(duì)教學(xué)硬件條件的投入，豐富實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)條件的改革及建設(shè)，在目看來具有特殊的重要性。面對(duì)這種情況，我國(guó)的教育主管部門采取了一些推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革及建設(shè)的措施。如：在全國(guó)高校本科的教學(xué)水平評(píng)估中，實(shí)驗(yàn)室基地建設(shè)與建設(shè)投資及其實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革被列為一項(xiàng)重要的指標(biāo)。并且，各高校也逐漸開始響應(yīng)教育部的的這一舉動(dòng)，紛紛實(shí)行了“雙基”型實(shí)驗(yàn)室[2]，與此同時(shí)，建設(shè)了“實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”。當(dāng)前，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的缺點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)所占比例較大，與綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)之間的比例失調(diào)；實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ絾我?、?shí)驗(yàn)室設(shè)備陳舊；實(shí)驗(yàn)教學(xué)中缺乏先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。

2 提高電子信息類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的方法

2.1 實(shí)驗(yàn)中引入相應(yīng)的仿真技術(shù)來進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，教師能夠通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作的全過程進(jìn)行觀察，對(duì)學(xué)生進(jìn)行良好的跟蹤與指導(dǎo)，更好地進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的采集工作，先進(jìn)科學(xué)的教學(xué)理念與教學(xué)手段對(duì)于提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平具有重要作用。引入計(jì)算機(jī)技術(shù)后，理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師教學(xué)指導(dǎo)與學(xué)生操作、思考融合成一個(gè)有機(jī)整體。以往傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中課堂、課時(shí)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備因素的限制作用得到了解決，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加靈活化，教學(xué)內(nèi)容在時(shí)空上得到進(jìn)一步的延伸，更好地激發(fā)了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的熱情。

將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行的虛擬實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供了更為靈活開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中獨(dú)立思考能力，增強(qiáng)學(xué)生的的學(xué)習(xí)創(chuàng)新意識(shí)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，仿真技術(shù)的應(yīng)用，將虛擬性實(shí)驗(yàn)與真實(shí)的電路實(shí)驗(yàn)整合成有機(jī)整體，實(shí)驗(yàn)的能動(dòng)性與趣味性明顯提高，同時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的充實(shí)，有利于學(xué)生綜合實(shí)踐以及探索創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。當(dāng)前，已經(jīng)有越來越多的高校重新進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃建設(shè)，通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革發(fā)展的新方向。將與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)引入到高校實(shí)驗(yàn)室中，為實(shí)驗(yàn)科研提供了良好的平臺(tái)，對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力具有重要作用。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，一方面能夠改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件、充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，另一方面，還能夠明顯降低實(shí)驗(yàn)成本，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。通過單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠發(fā)現(xiàn)，教學(xué)過程中引入proteus仿真軟，通過該軟件對(duì)單片機(jī)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行模擬，克服了實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中硬件電路固定以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不易改動(dòng)等因素的限制。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)全過程，除計(jì)算機(jī)外不用再進(jìn)行任何硬件的添加即可實(shí)驗(yàn)，這有力地推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革，更有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。仿真技術(shù)的另一重要應(yīng)用主要表現(xiàn)在學(xué)生的業(yè)余愛好上，如挑戰(zhàn)杯、電子設(shè)計(jì)大賽等等，學(xué)生就能夠用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)仿真，首先用計(jì)算機(jī)仿真出實(shí)驗(yàn)的模型，再在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行相應(yīng)的模擬調(diào)試，最終用硬件來實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)仿真的過程中，學(xué)生可以自由發(fā)揮自己的潛能，通過大量的仿真對(duì)比，來達(dá)到設(shè)計(jì)目的，也可大膽反復(fù)地調(diào)試，避免了器件的損壞。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，由于proteus開發(fā)環(huán)的運(yùn)用，培訓(xùn)過程中不需投入任何硬件的條件下，學(xué)生卻普遍反映，對(duì)于單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純理論知識(shí)的學(xué)習(xí)更易接受也更易得到提高。事實(shí)證明，運(yùn)用proteus進(jìn)行系統(tǒng)仿真成功后進(jìn)行的實(shí)際制作，可明顯的提高單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率。此外，遠(yuǎn)程教學(xué)中仿真教學(xué)的運(yùn)用具體重要的意義，對(duì)于教學(xué)改革是一種很好的嘗試[2]。

2.2 實(shí)驗(yàn)中引入Matlab軟件內(nèi)建的Simulink組件技術(shù)

目前，我國(guó)開設(shè)了電子信息類專業(yè)的高校中，大部分都將Matlab軟件作為重要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，對(duì)定理以及算法進(jìn)行仿真和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。Simulink組件作為Matlab的重要組成，能夠?yàn)橛脩籼峁┮粋€(gè)仿真分析與動(dòng)態(tài)建模的集成系統(tǒng)環(huán)境。該環(huán)境下，只需利用鼠標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單直觀的操作，就能夠完成復(fù)雜系統(tǒng)模型的構(gòu)建，在此過程中避免了大量繁雜的書寫程序。由于 Simulink組件具有適應(yīng)性強(qiáng)、效率高，結(jié)構(gòu)仿真精細(xì)、流程清晰且貼近實(shí)際、效率高、使用靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)，Simulink組件技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用于處理數(shù)字信號(hào)與控制理論等復(fù)雜的仿真設(shè)計(jì)之中。同時(shí)Simulink能夠通過連續(xù)、離散采樣時(shí)間以及兩種采樣時(shí)間混合的的方式進(jìn)行建模，該組件還可支持多速率系統(tǒng)，不同的系統(tǒng)組成部分的采樣速率不同。此外，Simulink為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型的創(chuàng)建，提供的圖形用戶接口(GUI) ，使在進(jìn)行模型方塊圖的創(chuàng)建時(shí)只需通過鼠標(biāo)單擊與拖動(dòng)鼠等簡(jiǎn)單操作即可完成，為用戶提供了一種更便捷、更直接的創(chuàng)建方式，同時(shí)能夠立即獲得系統(tǒng)仿真結(jié)果。

該組件的這一特性，一方面可以使算法的驗(yàn)證更為簡(jiǎn)單，減少學(xué)生投入在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中所用的時(shí)間，而將大部分精力投入到設(shè)計(jì)性、綜合性試驗(yàn)中；另一方面，可以使學(xué)生更快捷的驗(yàn)證新思路、新算法，而不會(huì)由于代碼調(diào)試方面的問題影響了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開展。以自適應(yīng)濾波中的經(jīng)典RLS 算法為例，如果直接采用Matlab編程方式，在進(jìn)行代碼調(diào)試時(shí)，就會(huì)消耗掉大量的精力，代碼長(zhǎng)度將達(dá)到200 行以上。而如果采用Simulink組件模塊化設(shè)計(jì)的思想，只需要鼠標(biāo)對(duì)模型的拖拽，就能以流程圖的形式將濾波器搭建起來。由于Simulink提供了豐富的元件庫(kù)，采用圖形化的表示方法，學(xué)生在進(jìn)行算法驗(yàn)證的時(shí)候只需調(diào)用成熟的模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)即可。這樣的實(shí)驗(yàn)方法事半功倍，思路清晰，參數(shù)的調(diào)整也十分便捷，廣受學(xué)生歡迎。由此可見，引入Simulink組件后的實(shí)驗(yàn)，既不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果，又能夠提高實(shí)驗(yàn)效率，對(duì)學(xué)生模塊化編程的思想也有較好的促進(jìn)作用。

3 結(jié) 語

當(dāng)前，社會(huì)對(duì)人才綜合素質(zhì)的要求不斷提高，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革已經(jīng)迫在眉睫，而大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革又直接影響到學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須能夠跟得上時(shí)代的腳步，把計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與Simulink組件技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造能力，在學(xué)習(xí)到先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，提高學(xué)生對(duì)社會(huì)的適應(yīng)能力。

參考文獻(xiàn)

第7篇：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；智能運(yùn)輸系統(tǒng)；道路交通系統(tǒng)仿真；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 05-0000-01

Application of Computer Technology in Transportation Planning and Management

Zheng Fuchuan

(Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou730070,China)

Abstract:Since the computer used in the transport industry,the transportation planning and management of computer technology get more and more widely used.This paper analyzes the computer technology in transportation planning and management applications,a detailed discussion of computer technology in intelligent transport systems and road traffic system simulation applications.

Keywords:Computer technology;Intelligent transportation system;

Road traffic system simulation;Application

一、前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域和各個(gè)方面。20世紀(jì)60年代以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐步被應(yīng)用于交通運(yùn)輸業(yè)，由于它既能同時(shí)處理大量數(shù)據(jù)，又能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信，特別是在智能運(yùn)輸系統(tǒng)和交通仿真系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，所以與傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理分析方法相比，計(jì)算機(jī)技術(shù)具有不可替代的優(yōu)越性。

二、計(jì)算機(jī)技術(shù)在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）智能運(yùn)輸系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電子控制技術(shù)等高新技術(shù)的飛速發(fā)展，人們意識(shí)到利用這些技術(shù)把車輛、道路和使用者緊密結(jié)合起來，能夠有效地解決交通過程中的阻塞問題，對(duì)交通事故的應(yīng)急處理、環(huán)境保護(hù)以及資源的節(jié)約都有顯著的效果。于是，人們引進(jìn)系統(tǒng)的原理，對(duì)道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行重新審視，促進(jìn)了交通運(yùn)輸智能運(yùn)輸系統(tǒng)的誕生。交通運(yùn)輸智能運(yùn)輸系統(tǒng)，是將信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)、運(yùn)籌學(xué)、人工智能等各種先進(jìn)的技術(shù)有效地綜合運(yùn)用于交通運(yùn)輸、服務(wù)控制和車輛制造，從而加強(qiáng)了車輛、道路和使用者三者之間的聯(lián)系，形成一種精準(zhǔn)、高效、智能的綜合運(yùn)輸系統(tǒng)。

（二）計(jì)算機(jī)技術(shù)在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用。現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)在道路交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)中得到了十分重要的應(yīng)用，這體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。首先，智能運(yùn)輸系統(tǒng)需要處理各類信息進(jìn)而建立各類信息系統(tǒng)，所有信息系統(tǒng)均要依靠計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)建立有關(guān)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)，方法庫(kù)等。其次，智能運(yùn)輸系統(tǒng)中信息的流通、信號(hào)的通信需要依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加以實(shí)施。最后，智能交通控制系統(tǒng)吸收交通監(jiān)視、通信、控制等技術(shù)，成為交通信息流的載體，最終形成一個(gè)計(jì)算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路交通運(yùn)輸?shù)目茖W(xué)化，精確化、實(shí)時(shí)化管理。

目前公路收費(fèi)站綜合管理系統(tǒng)，很多都是以常規(guī)監(jiān)視和計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，根據(jù)各具體收費(fèi)站的實(shí)際要求和各自特征，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、多媒體技術(shù)等高科技構(gòu)成。收費(fèi)站綜合管理系統(tǒng)由收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)和收費(fèi)站計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)構(gòu)成。其中，收費(fèi)站計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)由車道控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、票據(jù)管理系統(tǒng)、辦公管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)能提供實(shí)時(shí)、全方位、多層次的多媒體信息數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與管理，從而實(shí)現(xiàn)公路交通運(yùn)輸現(xiàn)代化綜合管理的目標(biāo)。

三、計(jì)算機(jī)技術(shù)在道路交通系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用

（一）道路交通系統(tǒng)仿真。道路交通系統(tǒng)仿真是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展起來的采用計(jì)算機(jī)數(shù)字模型反映復(fù)雜道路交通現(xiàn)象的交通分析技術(shù)。從試驗(yàn)角度看，道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)仿真是再現(xiàn)交通流時(shí)間和空間變化的模擬技術(shù)。隨著汁算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)仿真方法研究道路交通問題已成為國(guó)際交通工程界的研究熱點(diǎn)。道路交通系統(tǒng)仿真是以相似原理、系統(tǒng)工程和交通工程領(lǐng)域的基本理論和專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具，利用系統(tǒng)仿真模型模擬道路交通系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，采用數(shù)字方式或圖形方式來描述動(dòng)態(tài)交通運(yùn)輸系統(tǒng)，以便更好地把握和控制該系統(tǒng)的一門實(shí)用技術(shù)，對(duì)于道路交通運(yùn)輸管理具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。

（二）計(jì)算機(jī)技術(shù)在道路交通系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展，使得交通仿真系統(tǒng)正在日趨優(yōu)化，為完善的智能化管理的交通運(yùn)輸系統(tǒng)提供理論基礎(chǔ)與實(shí)踐依據(jù)。例如，可視化仿真、多媒體仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真等新的仿真技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等均對(duì)計(jì)算機(jī)仿真產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，從而使以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)仿真進(jìn)一步優(yōu)化；計(jì)算能力的增強(qiáng)在計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的強(qiáng)大支持下，微型計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力得到大大提高；近年來，計(jì)算機(jī)編程方法的完善使得軟件工程學(xué)得到快速的發(fā)展，而且程序設(shè)計(jì)理論本身的研究也有了較大的進(jìn)展。除了并行算法，現(xiàn)代編程方法也加速了仿真技術(shù)的發(fā)展，從而促進(jìn)了道路交通系統(tǒng)仿真的完善。

與傳統(tǒng)的交通分析技術(shù)相比，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益成熟，它的運(yùn)用使交通仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)更加明顯。首先，模型機(jī)制更具有靈活性和柔軟性。其次，交通分析借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過良好的用戶輸人輸出界面，模型的運(yùn)算結(jié)果可方便地與用戶交互，增強(qiáng)了模型應(yīng)用的實(shí)用性。同時(shí)，仿真結(jié)果動(dòng)畫演示的直觀性使得即使是非專業(yè)人員也很容易理解。最后，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，它具有強(qiáng)大的路網(wǎng)動(dòng)態(tài)交通狀態(tài)描述功能。

四、結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊笠巡粌H僅滿足于是否便利通暢，而是希望在道路規(guī)劃與管理過程中達(dá)到安全可靠、環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約等各種交通要素的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)最大限度的資源優(yōu)化。而計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益完善使得人們的期望得以完成。本文著重分析了計(jì)算機(jī)技術(shù)在交通運(yùn)輸智能運(yùn)輸系統(tǒng)和道路交通系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用，它的應(yīng)用使交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理更加成熟與完善，使人們的生產(chǎn)生活更加便利安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]任福田,徐吉謙.交通工程學(xué)導(dǎo)論.北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1989

第8篇：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)范文

陳潤(rùn)文（1974-），男，河源理工學(xué)校教師，本科，機(jī)械講師。主要研究方向：機(jī)械自動(dòng)化。

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)在中職學(xué)校教學(xué)的普及和仿真技術(shù)的日益提高，把仿真技術(shù)引入到實(shí)習(xí)教學(xué)中，特別是機(jī)電、數(shù)控專業(yè)的實(shí)習(xí)，成為了很多學(xué)校采用的一種手段。本文就圍繞如何在中職學(xué)校教學(xué)中運(yùn)用仿真技術(shù)進(jìn)行一番探索。

關(guān)鍵詞：中職；學(xué)校教學(xué)；仿真技術(shù)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-1422（2014）03-0117-02

近年來，社會(huì)對(duì)技能型人才的要求越來越高，中職學(xué)校學(xué)生的實(shí)習(xí)教學(xué)也日益重要，中職的實(shí)習(xí)教學(xué)，開始由傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)內(nèi)容向新技術(shù)新工藝實(shí)習(xí)內(nèi)容的轉(zhuǎn)變，對(duì)職業(yè)教育也提出了新要求。由于機(jī)床等設(shè)備的購(gòu)置、使用、維護(hù)費(fèi)用動(dòng)輒幾萬到十幾萬，對(duì)資金來源缺乏充足保障的中職學(xué)校來說，要想按照傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)模式，為每個(gè)學(xué)生提供一個(gè)實(shí)習(xí)工位和充足的材料消耗顯然是不現(xiàn)實(shí)的。而氣動(dòng)仿真軟件的開發(fā)和多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，能很好地解決這個(gè)問題。

一、仿真實(shí)習(xí)的可行性

仿真可以分為物理仿真和計(jì)算機(jī)仿真兩大類。物理仿真的優(yōu)點(diǎn)是直接、形象、易信，但模型受限、易破壞、難以重用。而計(jì)算機(jī)仿真是將研究對(duì)象進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，建模編程，且在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行實(shí)現(xiàn)。它不怕破壞、易修改、可重用。實(shí)踐證明，作為職校實(shí)習(xí)教學(xué)，一些常設(shè)專業(yè)，如電工、數(shù)控、汽車駕駛、服裝等，在常規(guī)實(shí)習(xí)開設(shè)的同時(shí)，完全可以逐步引入仿真實(shí)習(xí)訓(xùn)練。雖然仿真技術(shù)初衷是用于科學(xué)研究，通過仿真進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)和檢驗(yàn)，但職校實(shí)習(xí)引入仿真，最明顯的好處是節(jié)能降耗，在一定程度上可緩解實(shí)習(xí)工位和實(shí)習(xí)材料的不足。例如，我校兩臺(tái)CNC加工中心設(shè)備承擔(dān)200多名學(xué)生的數(shù)控實(shí)習(xí)任務(wù)，很大程度上依賴于數(shù)控仿真實(shí)習(xí)。一些職校的汽駕專業(yè)利用仿真器進(jìn)行模擬駕駛訓(xùn)練，也可獲得良好的教學(xué)效果。

二、仿真實(shí)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)

仿真技術(shù)應(yīng)用于中職學(xué)校的實(shí)習(xí)教學(xué)，至少在以下幾個(gè)方面擁有明顯的優(yōu)點(diǎn)：

1.仿真實(shí)習(xí)能創(chuàng)造一個(gè)與實(shí)際近乎相同的特性環(huán)境。如西門子數(shù)控機(jī)床仿真軟件，仿真操作面板與機(jī)床實(shí)際操作面板可以完全吻合，仿真操作與實(shí)際機(jī)床操作在面板控制部分近乎完全一致，通過軟件，學(xué)生可以觀察數(shù)控機(jī)床加工過程，加工的毛坯變?yōu)槌善返倪^程歷歷在目，仿真過程形象生動(dòng)。

2.仿真實(shí)習(xí)不同于電化教學(xué)，因?yàn)殡娀虒W(xué)學(xué)生是被動(dòng)式、單向式地習(xí)得知識(shí)，雖然直觀但不具備互動(dòng)性。仿真實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生與實(shí)習(xí)對(duì)象能進(jìn)行互動(dòng)，可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生參與仿真，建立起使人感到身臨其境的“互動(dòng)式虛擬現(xiàn)實(shí)世界”。仿真過程具有“沉浸――互動(dòng)――構(gòu)想”三個(gè)基本特征，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造虛擬環(huán)境，特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與其中的身臨其境的沉浸感，同時(shí)學(xué)生與虛擬環(huán)境之間可以有多維信息互動(dòng)作用，學(xué)生從定性和定量綜合集成的虛擬環(huán)境中，可以獲得對(duì)實(shí)習(xí)對(duì)象的感性和理性的認(rèn)識(shí)。

3.仿真實(shí)習(xí)不會(huì)對(duì)操作對(duì)象如儀表、元件、工件、刀具等造成實(shí)質(zhì)性損害，更不會(huì)因操作失誤對(duì)學(xué)生造成人身危害。如數(shù)控機(jī)床仿真，不會(huì)因?yàn)閷W(xué)生操作失誤，造成設(shè)備本身損壞，如撞刀、毛壞報(bào)廢等；而且，仿真中的聲、光、文字警報(bào)，完全可以對(duì)學(xué)生操作錯(cuò)誤進(jìn)行提醒和糾正。

4.職校引入仿真實(shí)習(xí)，最大的好處是對(duì)原材料、量具、儀表設(shè)備的節(jié)約。如數(shù)控仿真，虛擬毛壞替代實(shí)際材料，虛擬冷卻液替代實(shí)際冷卻液，極大降低實(shí)習(xí)消耗，且刀具不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)給量過大而損壞。

5.仿真實(shí)習(xí)可縮短材料、儀器或量具的準(zhǔn)備過程，實(shí)習(xí)完成后，也節(jié)省了回收時(shí)間。在仿真實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生可以輕松對(duì)實(shí)習(xí)過程初始化，對(duì)未能完成的實(shí)習(xí)進(jìn)行狀態(tài)存貯，對(duì)已完成的實(shí)習(xí)進(jìn)行調(diào)入回顧，極大提高了實(shí)習(xí)效率。

三、如何引入仿真實(shí)習(xí)

職校引入仿真實(shí)習(xí)特別是計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)具備兩個(gè)條件：（1）選擇合適的仿真軟件；（2）配備一定數(shù)量的計(jì)算機(jī)。其實(shí)，職校的大部分工種專業(yè)都可以引入仿真實(shí)習(xí)。但各工種適用仿真實(shí)習(xí)的程度目前還有所不同，這主要制約于各工種的技能特點(diǎn)和仿真軟件的發(fā)展?fàn)顩r。比如，職校電工專業(yè)可以引入電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)仿真、電氣元件性能仿真、電子線路測(cè)量仿真、PLC控制仿真等。目前，電力系統(tǒng)的仿真軟件發(fā)展較為迅速，例如，大型電力系統(tǒng)仿真軟件具有以下功能：能模擬千余個(gè)節(jié)點(diǎn)的大型電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，包括斷路器與隔離開關(guān)的倒閘操作；發(fā)電機(jī)及負(fù)荷的有功、無功和電壓的調(diào)節(jié)；變壓器的分接頭的調(diào)節(jié)，電力系統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)壓等運(yùn)行狀態(tài)，并能在瞬間反映在屏幕上。可以瞬間調(diào)出整個(gè)電力系統(tǒng)及各個(gè)發(fā)電廠或變電所的實(shí)時(shí)運(yùn)行的主接線圖，圖上的數(shù)據(jù)是一致的。能模擬大型電力系統(tǒng)的故障運(yùn)行，可以人為地制造包括各輸電線路、發(fā)電機(jī)及變壓器的各種故障，可以在屏幕上觀察系統(tǒng)在故障下運(yùn)行情況。另外，數(shù)控仿真、汽駕仿真已通過實(shí)踐證明相對(duì)成熟。

四、仿真實(shí)習(xí)的注意事項(xiàng)

仿真實(shí)習(xí)作為一種新的教學(xué)模式，可給實(shí)習(xí)教學(xué)帶來許多改變和效益，但必須指出的是，仿真實(shí)習(xí)畢竟不是對(duì)真正的實(shí)際對(duì)象進(jìn)行操作，本身有一定的局限性。必須注意，采用仿真實(shí)習(xí)后，可縮短但決不能完全拋開真實(shí)的實(shí)習(xí)過程。這表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）無論采用物理仿真還是計(jì)算機(jī)仿真，其原理只是逼近，而不是等同于客觀過程；（2）由于仿真軟件在中職教學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展還處于起步階段，仿真水平還有待進(jìn)一步提高。（3）部分工種專業(yè)仿真難度大，仿真過程難以達(dá)到實(shí)習(xí)訓(xùn)練要求。所以，職校引入仿真實(shí)習(xí)，應(yīng)作為節(jié)能降耗的手段，在一定工種范圍內(nèi)進(jìn)行。無論哪個(gè)工種專業(yè)采用仿真輔助實(shí)習(xí)，都要給學(xué)生安排必須的實(shí)際操作實(shí)習(xí)，一方面讓學(xué)生掌握實(shí)際操作，另一方面也是對(duì)仿真實(shí)習(xí)的檢驗(yàn)和提高。同時(shí)，仿真實(shí)習(xí)對(duì)學(xué)生所生成的安全觀念淡簿的影響，只有通過實(shí)際操作才能加以糾正。

?教學(xué)教法?談仿真技術(shù)在中職學(xué)校教學(xué)中的應(yīng)用

五、仿真實(shí)習(xí)的現(xiàn)狀

利用仿真軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了我們的目的，教師借助軟件把學(xué)生容易犯的錯(cuò)誤給警示出來，這就不會(huì)像在實(shí)驗(yàn)時(shí)擔(dān)心出現(xiàn)安全問題，保證了學(xué)生的人身安全。同時(shí)，教師還可以利用仿真軟件，對(duì)實(shí)習(xí)項(xiàng)目進(jìn)行深入研究，在這樣教學(xué)的過程中，使學(xué)生學(xué)到了分析問題、解決問題的方法，分析問題時(shí)，把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，簡(jiǎn)化成一個(gè)一個(gè)的小問題，解決問題時(shí)，由易到難，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，逐步地進(jìn)行改進(jìn)、實(shí)現(xiàn)，不要想著一下子就能解決問題。這也能夠培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真踏實(shí)、一絲不茍的工作作風(fēng)。

當(dāng)然，再好的仿真軟件也代替不了實(shí)際物體，但它可以使抽象的物體形象化，使教學(xué)變得輕松、有趣。而且仿真技術(shù)也有缺陷，并不是十全十美的。因此，有條件的學(xué)校還是要購(gòu)置一些實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，結(jié)合著仿真軟件教學(xué)，效果會(huì)更好。在數(shù)控CNC仿真和電氣仿真中較為集中，部分正版仿真軟件價(jià)格不菲。國(guó)外職業(yè)教育實(shí)習(xí)仿真軟件發(fā)展較快，但由于涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)和軟件漢化等制約因素，國(guó)內(nèi)引入這些仿真軟件還需假以時(shí)日。但可以肯定的是，職校實(shí)習(xí)仿真類軟件將具有較大的應(yīng)用需求和發(fā)展空間。

中職學(xué)校的實(shí)習(xí)教學(xué)不應(yīng)該總停留在傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)模式上，仿真實(shí)習(xí)有利于全面提高學(xué)生素質(zhì)和綜合職業(yè)能力，激發(fā)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新意識(shí)，但傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)手段，基礎(chǔ)教學(xué)和基本功的訓(xùn)練、學(xué)習(xí)仍是職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)操能力的基礎(chǔ)；兩者不可偏廢，不能因?yàn)橛行碌氖侄畏椒ǘ鴴仐墏鹘y(tǒng)教學(xué)方法，也不能因?yàn)橛泻玫膫鹘y(tǒng)方法而不引進(jìn)新的手段。學(xué)校要抓住科技發(fā)展帶來的契機(jī)，恰當(dāng)引入仿真實(shí)習(xí)，利用先進(jìn)的科技手段為學(xué)校節(jié)能降耗，從而降低辦學(xué)成本，提高辦學(xué)效率。將傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)手段和現(xiàn)代的仿真實(shí)習(xí)兩者完美結(jié)合，培養(yǎng)出的學(xué)生一定能適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn)：

第9篇：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真；監(jiān)測(cè)；故障診斷

作者簡(jiǎn)介：鄭源（1964-），男，山東日照人，河海大學(xué)能源與電氣學(xué)院副院長(zhǎng)，教授；潘虹（1981-），女，江臺(tái)人，河海大學(xué)能源與電氣學(xué)院，講師。（江蘇南京210098）

基金項(xiàng)目：本文系2010年河海大學(xué)研究生精品課程建設(shè)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：26）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）06-0110-01

隨著水電機(jī)組設(shè)備的復(fù)雜化程度和監(jiān)測(cè)水平的日益提高，機(jī)組的穩(wěn)定性越來越受到重視。故障診斷是保障機(jī)組安全可靠運(yùn)行的重要措施，它能夠預(yù)防故障、避免事故，提高電站經(jīng)濟(jì)效益。近年來，水電機(jī)組故障診斷技術(shù)發(fā)展十分迅速，已形成了集計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)和水力機(jī)械等多個(gè)學(xué)科為一體的、多學(xué)科交叉融合的綜合性新理論與新技術(shù)體系。水電機(jī)組的監(jiān)測(cè)與故障診斷也成為了能源動(dòng)力專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程。

一、計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)應(yīng)用于水電機(jī)組監(jiān)測(cè)與診斷教學(xué)的必要性

水電機(jī)組的監(jiān)測(cè)與故障診斷課程是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的課程，要求學(xué)生具備清晰的工程概念。因此，要想達(dá)到理想的教學(xué)效果，僅憑課堂教學(xué)是不夠的，還應(yīng)為學(xué)生提供一個(gè)良好的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。通常有兩種方法幫助學(xué)生培養(yǎng)勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等方面的基本能力：一是在實(shí)習(xí)基地培訓(xùn)，但是電站出于安全生產(chǎn)的目的，往往不能滿足學(xué)員的實(shí)習(xí)要求，即便在電站現(xiàn)場(chǎng)，也不能夠參與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行管理，大多情況下以參觀和聽報(bào)告為主，教學(xué)的效果和質(zhì)量不佳；二是建立教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，通過模型試驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但是電站的模型試驗(yàn)臺(tái)造價(jià)昂貴，而且由于水電機(jī)組監(jiān)測(cè)與故障診斷課程的特殊性，許多故障試驗(yàn)不適合模擬。因此，如何改善和提高水電機(jī)組監(jiān)測(cè)和故障診斷的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生能形成完整的工程概念，是該課程教學(xué)工作面臨的一個(gè)重大的難題[1-2]。

綜上所述，將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)引入到課程教學(xué)，創(chuàng)建水電機(jī)組的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，打造機(jī)組運(yùn)行、檢修的全新仿真演練平臺(tái)，不僅可以使學(xué)生對(duì)水電機(jī)組的結(jié)構(gòu)和各組成部分有更直觀和清晰的理解，而且通過對(duì)電站各種運(yùn)行工況和故障異常的計(jì)算機(jī)模擬訓(xùn)練有效縮短了學(xué)生工作后的過渡周期，對(duì)提高工作適應(yīng)能力具有重要作用。

二、水電機(jī)組計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)

1.水電機(jī)組仿真系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是建立被仿真的系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模型，并在某些實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)的一門綜合性技術(shù)。它具有高效、安全、受環(huán)境條件的約束較少、可改變時(shí)間比例尺等優(yōu)點(diǎn)，已成為分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、評(píng)價(jià)、培訓(xùn)系統(tǒng)的重要工具。

水電機(jī)組仿真系統(tǒng)基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)建模理論和計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、油水風(fēng)輔助系統(tǒng)等進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，實(shí)現(xiàn)全工況、全范圍的仿真，可模擬水電廠的各種正常操作和故障及異常。

水電機(jī)組仿真系統(tǒng)可模仿自動(dòng)開機(jī)過程中導(dǎo)葉擺動(dòng)、調(diào)速器故障（機(jī)械）、機(jī)組振動(dòng)、導(dǎo)葉剪斷銷剪斷、機(jī)組運(yùn)行中導(dǎo)葉開度與微機(jī)調(diào)節(jié)開度不匹配、主配壓閥活塞（包括輔助接力器及引導(dǎo)閥）卡死、機(jī)械過速（調(diào)速器異常）、電氣過速（調(diào)速器異常）、機(jī)組甩負(fù)荷等水機(jī)及調(diào)速器故障異常，同時(shí)可以模擬推力軸承溫度高、上導(dǎo)軸承溫度高、發(fā)電機(jī)冷風(fēng)溫度高、發(fā)電機(jī)熱風(fēng)溫度高、推力軸承油槽油位低、上導(dǎo)油槽油位低、集油槽油位異常、壓油槽油位異常、壓油裝置油壓異常、壓油槽自動(dòng)補(bǔ)氣裝置故障、工作門全開后油泵未停、高油壓保護(hù)動(dòng)作、工作油泵不出油、漏油泵故障、工作閥門油系統(tǒng)油壓低、水導(dǎo)水中斷、空氣冷卻水中斷、上導(dǎo)冷卻水中斷、推力軸承冷卻水中斷、頂蓋水位過高等輔機(jī)系統(tǒng)故障異常。

2.水電機(jī)組仿真系統(tǒng)的開發(fā)

水電機(jī)組仿真系統(tǒng)的建模比較困難，由于轉(zhuǎn)速、流量、導(dǎo)葉開度之間的關(guān)系為非線性關(guān)系，而且具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也難以大量獲取，為了取得好的模擬效果，可以采用實(shí)驗(yàn)曲線插值和公式計(jì)算相結(jié)合的方法，仿真各種啟停操作、正常運(yùn)行和故障運(yùn)行工況，通過運(yùn)行人員的操作結(jié)果（正確操作或誤操作）與實(shí)際機(jī)組相一致，完全復(fù)現(xiàn)了實(shí)際機(jī)組的邏輯關(guān)系。輔機(jī)部分的仿真主要包括油、水、風(fēng)三大系統(tǒng)的仿真。水系統(tǒng)包括供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)，供水系統(tǒng)分為技術(shù)供水系統(tǒng)、生活用水和消防供水系統(tǒng)，其中技術(shù)供水系統(tǒng)是重點(diǎn)，又分為冷卻水系統(tǒng)和水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)主要包括機(jī)組檢修排水系統(tǒng)和廠房滲漏排水系統(tǒng)。油系統(tǒng)分為透平油系統(tǒng)和絕緣油系統(tǒng)，透平油系統(tǒng)包括調(diào)速器系統(tǒng)的操作油和機(jī)組各軸承的油；絕緣油系統(tǒng)主供主變壓器和廠用變壓器用油。風(fēng)系統(tǒng)包括低壓氣系統(tǒng)和高壓氣系統(tǒng)。輔機(jī)部分的仿真在滿足能量守衡和質(zhì)量守衡定理的前提下，根據(jù)熱力學(xué)的原理計(jì)算所需各點(diǎn)的溫度，并通過管網(wǎng)計(jì)算理論得到各節(jié)點(diǎn)的壓力和流量。

水電機(jī)組仿真系統(tǒng)除了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)外，還可以實(shí)現(xiàn)正常操作訓(xùn)練以及故障異常操作訓(xùn)練。通過給定操作任務(wù)，學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，可以進(jìn)行開、停機(jī)，并網(wǎng)，增、減負(fù)荷，切換開關(guān)和倒閘等各種日常操作，操作過程與現(xiàn)場(chǎng)基本一致。此外，仿真系統(tǒng)可以復(fù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的事故和異常，尤其是對(duì)于那些在現(xiàn)場(chǎng)很少發(fā)生而又必須正確判斷、迅速準(zhǔn)確無誤進(jìn)行處理的故障，也可以模擬。可以通過教師在教員機(jī)上定義或?qū)W生自行設(shè)置來改變系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行故障模擬，并在仿真系統(tǒng)中靈活地、反復(fù)的進(jìn)行訓(xùn)練，使學(xué)生積累處理事故的經(jīng)驗(yàn)和培養(yǎng)心理承受能力，幫助學(xué)生增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變能力，從不同角度來分析事故，提高學(xué)生對(duì)事故的判斷、處理事故的能力，積累處理各種類型異常和事故的經(jīng)驗(yàn)。

三、水電機(jī)組仿真系統(tǒng)在課程教學(xué)中的應(yīng)用

1.教學(xué)中應(yīng)用水電機(jī)組仿真系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

水電機(jī)組仿真系統(tǒng)被應(yīng)用于水電機(jī)組監(jiān)測(cè)與故障診斷課程教學(xué)中，在實(shí)踐教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)日益明顯，對(duì)提高教學(xué)效率和教學(xué)效果起到了很大程度的促進(jìn)作用。

首先，水電機(jī)組仿真系統(tǒng)利用文字、圖片、動(dòng)畫、視頻等多種表現(xiàn)形式，構(gòu)建集可視化、臨場(chǎng)感、交互性于一體的電站現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，有利于學(xué)生更快捷、更深刻地熟悉水電機(jī)組內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征和空間位置關(guān)系，對(duì)設(shè)備有更加直接和全面的認(rèn)識(shí)，為其日后工作打下良好的基礎(chǔ)。其次，模擬水輪發(fā)電機(jī)組各個(gè)部分及整體的運(yùn)行和故障運(yùn)行，提供友好的人機(jī)交互平臺(tái)，方便學(xué)生可以依個(gè)人實(shí)際情況任意選擇所需要設(shè)備進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和相互交流，打破了實(shí)踐時(shí)間、場(chǎng)地和設(shè)備的限制。第三，允許學(xué)生大膽的在虛擬環(huán)境中嘗試各種故障方案，避免了今后在工作運(yùn)行過程中遇到突發(fā)事件不能及時(shí)處理帶來的惡劣影響，提高了學(xué)生的實(shí)際工作能力[3-4]。

2.水電機(jī)組仿真系統(tǒng)事故模擬實(shí)例

以模擬壓油槽低油壓事故為例，計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)通過人為設(shè)定以下現(xiàn)象：（1）油泵控制器故障報(bào)警；（2）壓油槽油面異常報(bào)警；（3）壓油槽油壓表指示異常；（4）事故低油壓報(bào)警；（5）低油壓保護(hù)動(dòng)作；（6）機(jī)組負(fù)荷甩至“0”；（7）機(jī)組轉(zhuǎn)速逐漸降低；（8）導(dǎo)水葉全關(guān)。

一旦發(fā)生上述現(xiàn)象學(xué)員應(yīng)該可以初步判斷事故原因可能是油泵故障或者油泵閥門位置不正確，并做如下處理措施：

（1）若是單機(jī)運(yùn)行時(shí)，發(fā)生壓油槽油壓降低則迅速起動(dòng)備用機(jī)組；（2）若是兩臺(tái)機(jī)以上并列運(yùn)行時(shí)，如機(jī)旁盤動(dòng)力電源消失，則應(yīng)倒換機(jī)旁盤電源；（3）檢查壓油泵是否起動(dòng)，若不起動(dòng)，應(yīng)手動(dòng)起動(dòng)壓油泵，若油泵仍不起動(dòng)，應(yīng)檢查空氣開關(guān)是否已跳開，若已跳開，應(yīng)重新投入，起動(dòng)油泵運(yùn)行；（4）若油壓過低不能停機(jī)，立即起動(dòng)事故油泵停機(jī)。

四、結(jié)論

計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)在水電機(jī)組監(jiān)測(cè)與故障診斷的教學(xué)中發(fā)揮出積極的作用，一方面有利于學(xué)生工程概念的形成，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中能夠?qū)C(jī)組結(jié)構(gòu)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、事故發(fā)生等有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也提高了學(xué)生對(duì)事故的判斷處理能力，積累了處理各種類型異常和事故的經(jīng)驗(yàn)。但是，目前研發(fā)的水電機(jī)組仿真系統(tǒng)為二維的系統(tǒng)仿真，隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的不斷發(fā)展和三維建模技術(shù)的不斷成熟，三維的水電機(jī)組仿真系統(tǒng)將是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，屆時(shí)基于三維建模和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的水電機(jī)組仿真系統(tǒng)在幫助學(xué)生了解實(shí)際工程知識(shí)，提高動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)綜合素質(zhì)方面將起到更大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王海根,馬劍.仿真軟件在數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2007,(11).

[2]王松廷,崔海文,楊光宇.變電仿真系統(tǒng)中的3D技術(shù)及其在教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電力教育,2008,(S3).