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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī);仿真技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用
1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)簡(jiǎn)介
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真成為可能,使用專門(mén)的軟件,借助多媒體技術(shù)可以給人身臨其境的感覺(jué)。仿真技術(shù)的發(fā)展,很大程度上得益于控制工程技術(shù)的發(fā)展,在控制工程中需要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高工作效率,減少經(jīng)費(fèi)開(kāi)支。
2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)原理
通常情況下,計(jì)算機(jī)不能夠?qū)ν饨缧畔⑦M(jìn)行認(rèn)知,因此需要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)反映事物的本質(zhì)特點(diǎn)。通過(guò)數(shù)學(xué)模型能夠清楚地反映出研究對(duì)象的特點(diǎn),通過(guò)模型轉(zhuǎn)換,使用計(jì)算機(jī)算法等將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)能夠處理的形式,也即建立仿真模型。仿真模型是計(jì)算機(jī)仿真的關(guān)鍵,再進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)之前設(shè)置好的模型進(jìn)行模擬,獲得仿真結(jié)果。對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)通常采用反向驗(yàn)證和置信通道法。
3計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,改變著傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活方式。計(jì)算機(jī)仿真在交通工程、制造領(lǐng)域、教育領(lǐng)域等都得到了較好的應(yīng)用。
3.1交通領(lǐng)域
人和車輛是交通的主要組成部分,要考慮安全的前提下,提高交通效果。交通安全仿真通過(guò)虛擬技術(shù),增加各種誘發(fā)因素,進(jìn)而對(duì)某一路段的交通安全情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。計(jì)算機(jī)仿真可以有效地對(duì)交通安全進(jìn)性評(píng)價(jià)。仿真過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)可視化操作,能夠更加直觀地進(jìn)行分析,不同于傳統(tǒng)的數(shù)值仿真。比如,對(duì)某路段進(jìn)行交通安全評(píng)價(jià)時(shí),傳統(tǒng)的絕對(duì)數(shù)和事故率方法可以進(jìn)行評(píng)價(jià),還可以在虛擬環(huán)境中設(shè)置不同的交通工具,考慮人的行為感知的情況下,進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3.2制造領(lǐng)域
制造業(yè)是國(guó)家的第二產(chǎn)業(yè),對(duì)各行各業(yè)影響深遠(yuǎn),汽車制造是制造業(yè)的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)課題難度大,成本高。計(jì)算機(jī)仿真可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題,比如對(duì)碰撞試驗(yàn)來(lái)說(shuō),通過(guò)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,可以對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行模擬。
3.3教育領(lǐng)域
使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬仿真分析已經(jīng)成為當(dāng)前重要的研究方法,在教學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)中,采用多媒體可以很好地提高教學(xué)水平。計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟谙嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想和方法的指導(dǎo)下,改變傳統(tǒng)教與學(xué)、理論與實(shí)踐的關(guān)系,發(fā)揮研究人員的主動(dòng)性。計(jì)算機(jī)仿真模擬可以加深對(duì)相關(guān)理論的理解,提高實(shí)驗(yàn)水平。
3.4計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)不僅僅在交通、制造、教育領(lǐng)域得到大量應(yīng)用,在軍事領(lǐng)域、消防、音樂(lè)等領(lǐng)域均有較廣泛的應(yīng)用。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真,可以使用模擬駕駛器進(jìn)行模擬,從而降低戰(zhàn)機(jī)、戰(zhàn)車、燃油的損耗,在進(jìn)行軍事武器研發(fā)時(shí),可以縮短研發(fā)周期,降低研發(fā)成本。計(jì)算機(jī)仿真在消防中的應(yīng)用,可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、空氣流動(dòng)速度、火荷載、逃生路線等進(jìn)行模擬,從而提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力,提高設(shè)計(jì)科學(xué)性。
4計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢(shì)
4.1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展方向
網(wǎng)絡(luò)化仿真。仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)兼容性不強(qiáng)、開(kāi)始周期長(zhǎng),費(fèi)用昂貴,難以實(shí)現(xiàn)信息共享,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)取得了較大水平的提高。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),可以實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)共享。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)共享能夠提高資源的利用效率,避免不必要的重復(fù)開(kāi)發(fā),減少科研經(jīng)費(fèi)。虛擬制造技術(shù)。虛擬制造技術(shù)發(fā)揮計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),使用計(jì)算機(jī)完成對(duì)產(chǎn)品的管理和控制,虛擬制造技術(shù)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展的重要方向。
4.2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和仿真技術(shù)的發(fā)展,仿真技術(shù)很好地解決了各學(xué)科發(fā)展中的問(wèn)題,很大程度上提高了工作效率,更加形象直觀地進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),節(jié)約了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,降低了開(kāi)發(fā)成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。計(jì)算機(jī)軟硬件性能得到了較大水平的提高,進(jìn)一步促進(jìn)了仿真技術(shù)的發(fā)展。仿真技術(shù)主要朝著面向?qū)ο蟮姆抡娼!⒎植际椒抡?、智能仿真等方向發(fā)展。
4.2.1面向?qū)ο蠓抡娼0l(fā)揮計(jì)算機(jī)的符號(hào)處理能力,可以提高人們對(duì)仿真對(duì)象的認(rèn)知速度,與傳統(tǒng)的人工建模有著較大的進(jìn)步。面向?qū)ο蟮姆抡娼?,可以最大程度提高系統(tǒng)的建模能力。此外,面向?qū)ο蟮姆抡娼2僮麟y度小,更容易使用,可以發(fā)揮仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
4.2.2分布式仿真分布式仿真將不同分布位置的計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,形成時(shí)間空間相互禍合虛擬仿真環(huán)境。分布式仿真系統(tǒng)由幾個(gè)子模型組成。部分是仿真系統(tǒng)中,主要有動(dòng)態(tài)、靜態(tài)數(shù)據(jù)分割技術(shù)、功能分割技術(shù)等。
4.2.3智能仿真在仿真的不同階段引入知識(shí)表達(dá)和處理技術(shù),可以縮短仿真建模時(shí)間,提高模型效率,幫助用戶做出最優(yōu)決策,及時(shí)修正模型,界面更加智能化,增加仿真系統(tǒng)的尋優(yōu)能力。
4.2.4其他仿真一些仿真可以實(shí)現(xiàn)高度的可視化,對(duì)仿真過(guò)程進(jìn)行形象展示,便于研究人員真實(shí)地對(duì)仿真過(guò)程進(jìn)行分析,易于理解。動(dòng)畫(huà)仿真能夠?qū)⒙曇?、視圖等元素加入其中,交互性更強(qiáng)。
5結(jié)語(yǔ)
計(jì)算機(jī)仿真伴隨著其他學(xué)科的發(fā)展而快速發(fā)展,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)很好滴解決了其他學(xué)科的問(wèn)題。計(jì)算機(jī)仿真經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單的原型到物理模型,再到今天的動(dòng)態(tài)顯示仿真過(guò)程,并可實(shí)現(xiàn)可視化操作。多媒體技術(shù)、人工智能、可視化等技術(shù)同仿真技術(shù)的結(jié)合,仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將更加廣泛。在不遠(yuǎn)的將來(lái),計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在生產(chǎn)生活中會(huì)發(fā)揮更大的作用,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:城市規(guī)劃;計(jì)算機(jī)仿真
中圖分類號(hào):TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2010) 03-0000-01
Computer Simulation Technology in Urban Planning
Guan Fucheng
(Daqing Longfeng District Property Management Centre,Daqing163000,China)
Abstract:With the rapid economic development, information technology era, China's urban planning has also entered a new stage of development. In this paper, the status quo of the current urban planning system in order, for now there is some urban development in general in-depth analysis, to find the crux of the problem. At the same time means of modern city planning is discussed, and the use of computers in urban planning simulation technology, new ideas.
Keywords:urban planning;computer simulation
一、當(dāng)前城市規(guī)劃存在的主要問(wèn)題
近年來(lái),中國(guó)城市建設(shè)取得了巨大成就,但同時(shí)也存在一系列問(wèn)題,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)城市規(guī)劃隨意性
城市建設(shè),規(guī)劃先行。規(guī)劃在建設(shè)中的地位極其重要,所有的城市建設(shè)包括市政基礎(chǔ)設(shè)施,城市廣場(chǎng),社區(qū)街道,景觀綠化等建設(shè)都應(yīng)該納入到城市規(guī)劃的行列中。然而,城市規(guī)劃經(jīng)常被改變,表現(xiàn)出了很強(qiáng)的隨意性。
(二)缺乏對(duì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)意識(shí)
任何一個(gè)城市,從形成到發(fā)展,都有一個(gè)長(zhǎng)期的歷史過(guò)程,伴隨這一過(guò)程的必定會(huì)有大量的文化遺跡。但是在現(xiàn)階段的舊城改造過(guò)程中,蘊(yùn)涵了深厚文化底蘊(yùn)的大量的文物古跡、風(fēng)景名勝歷史文化街等遭到了嚴(yán)重破壞。
(三)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重
良好的生態(tài)環(huán)境是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和條件,城市居民生活質(zhì)量的高低要看是否具有良好的生態(tài)環(huán)境。城市的規(guī)劃建設(shè)前要考慮是否具有人性化,是否具備可持續(xù)發(fā)展的潛力。目前,對(duì)城市規(guī)劃中,對(duì)生態(tài)環(huán)境考慮不周,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重。
(四)追求速度忽視質(zhì)量
在城市化的過(guò)程中,一些城市為了改變形象早出政績(jī),大搞特搞獻(xiàn)禮工程,形象工程,片面追求建設(shè)的高速度,忽視客觀規(guī)律,盲目蠻干,造成了人力、物力、財(cái)力的大量損失。
(五)規(guī)劃缺乏前瞻性
在許多舊城區(qū)中,人口密度大、公共設(shè)施缺乏、戶外活動(dòng)空間有限,公眾利益得不到有效的保障,嚴(yán)重影響了城市居住生活質(zhì)量。這一切都與在城市規(guī)劃中缺乏前瞻性有關(guān),沒(méi)有在近期或是較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)給建設(shè)留有一定發(fā)展空間,導(dǎo)致了大量的拆遷現(xiàn)象。
二、現(xiàn)代城市規(guī)劃分析
(一)規(guī)劃理論
城市規(guī)劃不能僅僅限于理想模式的探討,還要注重務(wù)實(shí),從我國(guó)的特有國(guó)情出發(fā),及時(shí)調(diào)整思路,加強(qiáng)應(yīng)用理論的研究,以動(dòng)態(tài)地解決城市發(fā)展中存在的問(wèn)題??梢哉f(shuō),城市規(guī)劃中規(guī)劃研究是基礎(chǔ),規(guī)劃技術(shù)是保證,規(guī)劃實(shí)施是關(guān)鍵。
1.人性化的規(guī)劃理念。
城市規(guī)劃是一項(xiàng)與城市社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)的主體,他涉及到人與自然的關(guān)系,人與人的關(guān)系,人與自身發(fā)展的關(guān)系。所以說(shuō),不管怎樣規(guī)劃,我們首先應(yīng)該樹(shù)立為人民服務(wù)的理念,如果一個(gè)城市規(guī)劃不是從人的思路出發(fā),再完美的技術(shù)條件,再雄厚的物質(zhì)投資都是微不足道的。我們應(yīng)該把城市的規(guī)劃提高到一個(gè)人性的高度來(lái)對(duì)待,讓城市規(guī)劃體現(xiàn)人文關(guān)懷。
2.可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)思想。
可持續(xù)發(fā)展是人類發(fā)展的必然選擇,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)文化人口等的協(xié)調(diào)發(fā)展是當(dāng)代城市發(fā)展的主潮流。城市規(guī)劃建設(shè)中對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞在所難免,但要采取科學(xué)合理的規(guī)劃措施把這種消極影響降到最低,要把可持續(xù)發(fā)展的思想貫徹到規(guī)劃的各個(gè)層面上。
3.追求和諧的基本準(zhǔn)則。
在構(gòu)建和諧社會(huì)的大背景下,城市的規(guī)劃要特別注重生態(tài)的平衡性、產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)性,布局的合理性等等。城市的空間結(jié)構(gòu)布局和土地利用并不取決于科學(xué)性,而是取決于利益沖突和價(jià)值判斷。
(二)規(guī)劃實(shí)施
規(guī)劃的實(shí)施指的是規(guī)劃由藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的過(guò)程,其中一個(gè)突出的特點(diǎn)就是實(shí)施的不可逆轉(zhuǎn)性。城市的面貌最終是由規(guī)劃的實(shí)施階段決定的。
三、城市規(guī)劃方法
為了在城市規(guī)劃中,解決前瞻性問(wèn)題,對(duì)城市規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行更好的想定,可以考慮使用計(jì)算機(jī)模擬的方法。
對(duì)城市規(guī)劃的進(jìn)行計(jì)算機(jī)建模,利用科學(xué)的方法,對(duì)規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行模擬。
比如城市道路規(guī)劃,可以對(duì)最優(yōu)的路徑進(jìn)行劃設(shè),更合理的利用資源。還可以使用計(jì)算機(jī)計(jì)算道路的容量,分別建立高峰時(shí)段和平時(shí)的道路情況的計(jì)算機(jī)模型,從而在保障交通順暢的情況下,盡可能的利用資源。
使用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),可以解決城市規(guī)劃中的隨意性問(wèn)題。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的展示,直觀的表現(xiàn)出不同的規(guī)劃方案帶來(lái)的結(jié)果。從而使用城市規(guī)劃更具科學(xué)性。
四、小結(jié)
我國(guó)新時(shí)期的城市發(fā)展正經(jīng)歷著質(zhì)的飛躍,與此同時(shí),城市規(guī)劃必然也要面臨著一個(gè)從量變到質(zhì)變的新跨越。而隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái),政策、科技和文化對(duì)我國(guó)城市發(fā)展的影響和推動(dòng)將愈加強(qiáng)烈。因此,新世紀(jì)新時(shí)期的城市規(guī)劃要善于抓住這一歷史性的變革,加強(qiáng)其社會(huì)調(diào)控的功能,以保證城市的發(fā)展與社會(huì)公平、效率和生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的最佳平衡。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:項(xiàng)目教學(xué)法;計(jì)算機(jī)仿真;創(chuàng)新;實(shí)踐
一、前言
研究生教學(xué)有其突出的特點(diǎn),他們中多數(shù)人理論基礎(chǔ)扎實(shí),獲取書(shū)本知識(shí)能力強(qiáng)。但同時(shí)也存在創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力不足、工程應(yīng)用背景不夠的缺點(diǎn)。本人通過(guò)十多年研究生教學(xué)的實(shí)踐,結(jié)合本學(xué)院研究生專業(yè)方向、課程內(nèi)容針對(duì)性強(qiáng)等特點(diǎn),對(duì)如何在研究生教學(xué)改革中突出培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與工程應(yīng)用能力等問(wèn)題進(jìn)行了一些改革創(chuàng)新。
二、課程定位及課程特點(diǎn)
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,科學(xué)研究的深入與計(jì)算機(jī)軟、硬件的發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已成為分析、綜合各類系統(tǒng),特別是大系統(tǒng)的一種有效研究方法和有力的研究工具,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各技術(shù)領(lǐng)域、各學(xué)科內(nèi)容和各工程部門(mén)。仿真技術(shù)已經(jīng)在國(guó)防軍事、國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活的眾多領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用,國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者認(rèn)為,仿真技術(shù)“正在成為與理論、實(shí)驗(yàn)并列的第三種認(rèn)識(shí)和改造客觀世界以及科學(xué)研究的手段”,因此仿真技術(shù)被認(rèn)為是“使能”技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是仿真科學(xué)與技術(shù)涉及到的有關(guān)具體仿真技術(shù)中最為基礎(chǔ)的部分,具有綜合性、多學(xué)科交叉等特點(diǎn)。為了拓寬機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ),提高培養(yǎng)對(duì)象的整體素質(zhì),更好地適應(yīng)社會(huì)對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才的需求,高校工科專業(yè)的研究生應(yīng)掌握一定的計(jì)算機(jī)仿真知識(shí)與技能。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程是我校機(jī)械工程學(xué)院面向所有研究生各專業(yè)方向的研究生開(kāi)設(shè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程,考慮專業(yè)應(yīng)用需求并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐情況,課程目的是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)方面的基本理論,基本知識(shí)和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為今后分析、綜合各類工程系統(tǒng)或非工程系統(tǒng)提供一種有力的工具,以便能靈活應(yīng)用所學(xué)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為本專業(yè)工作服務(wù)。一方面,基于仿真技術(shù)課程的內(nèi)容方法較多,實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn);另一方面,授課對(duì)象專業(yè)方向較多、授課學(xué)時(shí)有限等特點(diǎn),如何解決在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)講授內(nèi)容繁多的仿真內(nèi)容、對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué)方法和手段的改革探索和實(shí)踐,以達(dá)到計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)教學(xué)目標(biāo)。
三、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)方法的選擇
課程開(kāi)設(shè)初期,由于只是機(jī)械電子工程專業(yè)方向的同學(xué)選修,所以所講內(nèi)容基本針對(duì)該專業(yè)方向進(jìn)行設(shè)置。隨著選修人數(shù)的不斷增加,以及選修學(xué)生所屬專業(yè)方向的擴(kuò)大,專業(yè)方向包括:機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、車輛工程、機(jī)械工程(專業(yè)學(xué)位)等,基本涵蓋了機(jī)械工程學(xué)院的所有專業(yè)方向。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程涉及多個(gè)交叉學(xué)科,緊密相關(guān)的課程包括數(shù)值計(jì)算方法、計(jì)算機(jī)編程、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、高等數(shù)學(xué)、自動(dòng)控制原理、現(xiàn)代控制理論、優(yōu)化設(shè)計(jì)等課程。如何講出本課程的特點(diǎn),并充分結(jié)合相關(guān)課程內(nèi)容,必須在教學(xué)內(nèi)容的選排上下功夫。項(xiàng)目教學(xué)法是一種以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、以項(xiàng)目為基本教學(xué)單元,將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合在一起,強(qiáng)調(diào)綜合能力的培養(yǎng)在研究生教育中的重要性,突出學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的主體地位。因此,為了滿足各個(gè)專業(yè)方向?qū)W生的要求,使他們能夠掌握一門(mén)工程分析技術(shù),為后續(xù)的學(xué)術(shù)論文和碩士學(xué)位論文的撰寫(xiě)提供計(jì)算、分析和仿真手段,本人在講授該門(mén)課程的過(guò)程中,逐年對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)考核方法等不斷進(jìn)行調(diào)整和完善。1.采取項(xiàng)目專題方式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的講授,調(diào)整授課內(nèi)容,采用專題教學(xué)方法使課程主題內(nèi)容分明,有利于將仿真方法講深、講透。2.擴(kuò)展所授課程內(nèi)容涵蓋的范圍,包括數(shù)值計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)、圖形可視化、控制系統(tǒng)特性仿真、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及與外部軟件的接口等內(nèi)容,以滿足各專業(yè)方向?qū)W生的需求。3.增加與課程相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)本來(lái)是實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性技術(shù),仿真技術(shù)本身是在對(duì)控制系統(tǒng)分析的過(guò)程中不斷完善和發(fā)展起來(lái)的。因此并結(jié)合各個(gè)專業(yè)研究生的不同研究方向,靈活設(shè)計(jì)若干個(gè)專題實(shí)驗(yàn),使學(xué)生學(xué)以致用,培養(yǎng)學(xué)生將該門(mén)課程應(yīng)用于實(shí)際工程的能力。4.采用多個(gè)工程應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行教學(xué),從系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)學(xué)建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)際認(rèn)知的研究對(duì)象,提升到理論高度的學(xué)習(xí),應(yīng)用所學(xué)的各科理論知識(shí)和技術(shù)手段,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、仿真建模的建立,并對(duì)模型求解以及特性進(jìn)行分析,獲得直觀結(jié)果,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,最終解決實(shí)際工程問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)例問(wèn)題的能力。5.結(jié)合學(xué)科前沿,進(jìn)行課堂討論。研究生在初步掌握了對(duì)系統(tǒng)的模型、仿真算法設(shè)計(jì)、仿真及結(jié)果分析這一流程后,為強(qiáng)化計(jì)算機(jī)仿真在實(shí)際工程的應(yīng)用概念,在此基礎(chǔ)上,以項(xiàng)目形式,開(kāi)展課程學(xué)科前沿以及將該門(mén)課程與現(xiàn)代技術(shù)融合等專題討論。6.增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),培養(yǎng)研究生工程實(shí)際應(yīng)用能力。利用各種平臺(tái),擴(kuò)充計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)資料,提供最新的仿真案例,結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)的科研課題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,培養(yǎng)研究生工程實(shí)際應(yīng)用能力。
四、項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)效果
基于項(xiàng)目教學(xué)法計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程的教學(xué)方法改革與實(shí)踐,滿足機(jī)械工程學(xué)院各個(gè)專業(yè)方向研究生的需求,教學(xué)方法和手段的完善,使研究生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力等得到了進(jìn)一步的提高。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為工科研究生的必備研究手段和技術(shù),使學(xué)生掌握一門(mén)工程分析技術(shù),為后續(xù)的課題研究、學(xué)術(shù)論文和學(xué)位論文的撰寫(xiě)提供計(jì)算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生選課,工程碩士每年20人左右選課,課程得到了各專業(yè)方向研究生的普遍認(rèn)同。本人指導(dǎo)的研究生,發(fā)表與該課程相關(guān)的學(xué)術(shù)論文近20篇,撰寫(xiě)的碩士論文均用到計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。
五、結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:三菱;PLC;計(jì)算機(jī)仿真
眾所周知, PLC是一門(mén)非常注重理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作相結(jié)合的課程。目前主流的實(shí)訓(xùn)設(shè)備為PLC實(shí)驗(yàn)臺(tái),而仿真設(shè)備主要使用的是借助實(shí)物PLC進(jìn)行連接的組態(tài)軟件。在這樣的教學(xué)大環(huán)境下,學(xué)生無(wú)法在脫離實(shí)物PLC的情況下進(jìn)行程序編寫(xiě)練習(xí),大大限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。以下所討論的是只使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三菱PLC課程進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)練習(xí)的心得體會(huì)。
一、使計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行教學(xué)的優(yōu)勢(shì)
(一)占用資源少,學(xué)習(xí)效率高
當(dāng)使用實(shí)物PLC進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作時(shí),程序的編寫(xiě)、輸入、反復(fù)修改會(huì)因?yàn)橛布逃械奶攸c(diǎn)而占用大量的時(shí)間,使用仿真軟件則完全可以避免這一情況,學(xué)生可以用最快的速度進(jìn)行程序編程、仿真、修改嘗試等操作,有效提高了學(xué)習(xí)效率。
(二)硬件制約少,實(shí)訓(xùn)多創(chuàng)造
學(xué)生在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作時(shí),實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的種類和拓展性都會(huì)受到試驗(yàn)臺(tái)及相關(guān)實(shí)訓(xùn)設(shè)備硬件方面的制約,而在使用仿真軟件進(jìn)行練習(xí)時(shí),可以利用組態(tài)軟件自由構(gòu)建各類有趣的電路,有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與創(chuàng)造性。
(三)場(chǎng)地限制少,練習(xí)自主化
以往進(jìn)行PLC實(shí)訓(xùn)對(duì)于硬件設(shè)施有較高的要求,因此只能在實(shí)訓(xùn)室,而使用仿真技術(shù)可以讓學(xué)生在任何地點(diǎn)進(jìn)行自主練習(xí),能有效提高課后自主學(xué)習(xí)的效果。
二、使用電腦進(jìn)行PLC仿真的方法
所需軟件:帶仿真功能的GXdevelop軟件,MX OPC Server三菱PLC輔助軟件,組態(tài)軟件(本文中使用的軟件為組態(tài)王)。
連接步驟:
(1)首先使用GXdevelop軟件進(jìn)行梯形圖的編寫(xiě),并進(jìn)行仿真。
(2)使用MX OPC Server軟件作為GXdevelop和組態(tài)軟件之間的連接通道,在MX Configurator的“PC side I/F”中進(jìn)行GXdevelop軟件的信號(hào)接收設(shè)置。
(3)使用PLC Monitor Utility軟件進(jìn)行仿真信號(hào)的輸出。
(4)在組態(tài)王中進(jìn)行基本設(shè)置后,選擇之前在MX OPC
Server軟件中設(shè)置的仿真信號(hào),并設(shè)置好I/O變量,建立連接后,就可以在組態(tài)王中觀看仿真效果。
三、使用電腦進(jìn)行PLC仿真的注意點(diǎn)
(一)在仿真后強(qiáng)化鞏固實(shí)踐操作中的點(diǎn)數(shù)分配,線路構(gòu)成等問(wèn)題
組態(tài)軟件在仿真時(shí)主要使用虛擬I/O口對(duì)應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)虛擬元件之間的連接。因而在實(shí)踐操作中必須設(shè)置教學(xué)內(nèi)容幫助學(xué)生了解PLC和元件之間在實(shí)際應(yīng)用中的連接方式并強(qiáng)化。
(二)在仿真后進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)踐操作進(jìn)行鞏固
仿真注重培養(yǎng)的是學(xué)生編寫(xiě)程序的能力,而在實(shí)踐操作中,PLC的成功運(yùn)行除了需要正確的程序以外,還需要一系列的實(shí)踐操作,要讓學(xué)生將仿真和實(shí)物結(jié)合起來(lái),充分結(jié)合兩種學(xué)習(xí)方式鞏固知識(shí)。
在這個(gè)各類課程都向著信息化發(fā)展,仿真軟件不斷更新的時(shí)代,使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行PLC的仿真學(xué)習(xí)可以更好的提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率與創(chuàng)造性,相信PLC課程今后也會(huì)不斷向著信息化發(fā)展,創(chuàng)造出更為優(yōu)秀的學(xué)習(xí)方法幫助學(xué)生更好的掌握PLC技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:水利工程;計(jì)算機(jī)仿真技術(shù);應(yīng)用
前言:在現(xiàn)在的水利工程建設(shè)當(dāng)中,因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)本身的難度較大以及當(dāng)?shù)氐牡乩項(xiàng)l件較差或者是其他等等的一系列條件都使得水利工程建設(shè)的本身得到了非常大的限制。但是,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,特別是電子計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在水利工程施工當(dāng)中的大規(guī)模利用,使得我國(guó)的水利工程建設(shè)速度和質(zhì)量水平有著一個(gè)非常大的提高,它可以有效的解決在實(shí)際工程建設(shè)當(dāng)中所出現(xiàn)的困難。以下,就是電子計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在實(shí)際工程當(dāng)中的應(yīng)用。
1我國(guó)水利工程面對(duì)問(wèn)題的探討
1.1對(duì)于導(dǎo)截流和圍堰工程施工
在興建水利樞紐過(guò)程中,導(dǎo)截流是施工總進(jìn)度計(jì)劃中的控制性環(huán)節(jié)之一,截流的成敗,將直接影響整個(gè)工程的全局,因此一向倍受重視。導(dǎo)截流設(shè)計(jì)是經(jīng)濟(jì)性和安全性之間的一種最佳選擇,往往由于復(fù)雜的自然因素影響或決策變動(dòng)等原因,需要反復(fù)修改和調(diào)整;另一方面,水電建設(shè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境又要求投標(biāo)者高效率、準(zhǔn)確的編制施工組織設(shè)計(jì),以取得投標(biāo)承包的最佳結(jié)果。顯然,傳統(tǒng)的計(jì)算方法很難滿足這一要求。
1.2地下工程施工
隧洞施工過(guò)程的地下廠房系統(tǒng)施工開(kāi)挖量大,施工強(qiáng)度高,施工條件復(fù)雜,是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程。由于工序的作業(yè)時(shí)間的隨機(jī)性,容易產(chǎn)生隨機(jī)排隊(duì)現(xiàn)象而影響其他作業(yè);由于地下洞室系統(tǒng)縱橫交錯(cuò),布置密集,高差大,施工通道少,使得各工序配合與相互干擾錯(cuò)綜復(fù)雜;在安排各個(gè)洞室施工先后順序及隧洞施工順序時(shí),需要考慮對(duì)工程的總工期、圍巖穩(wěn)定、通風(fēng)散煙條件、施工強(qiáng)度以及交通運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題的影響。各個(gè)洞室施工在時(shí)間、空間上的邏輯關(guān)系復(fù)雜,傳統(tǒng)橫道圖難以直觀地揭示其復(fù)雜的時(shí)空關(guān)系。因而僅靠設(shè)計(jì)人員采用傳統(tǒng)的方法分析計(jì)算,難以確定合理的施工機(jī)械設(shè)備配套方案、制定合理的施工進(jìn)度計(jì)劃和施工組織設(shè)計(jì)方案,難以全面、快速、準(zhǔn)確地掌握施工全過(guò)程。
2水利工程施工中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用的探討
2.1對(duì)于壩體混凝土澆筑施工的探討
壩體混凝土澆筑過(guò)程仿真的基本思路是:首先對(duì)澆筑塊、投入使用的澆筑和運(yùn)輸設(shè)備分別進(jìn)行編號(hào);然后,按照給定的澆筑方案所要求的各種約束條件安排注塊的澆筑順序,并算出各澆筑塊澆筑施工進(jìn)程,從而算出該方案下的大壩施工工期。重復(fù)計(jì)算多個(gè)方案,得出不同結(jié)果,最后經(jīng)過(guò)綜合比較,即可選出最優(yōu)方案。這些程序設(shè)計(jì)多采用大眾熟悉的應(yīng)用軟件,仿真計(jì)算成果采用現(xiàn)在常用的軟件輸出,程序設(shè)計(jì)采用開(kāi)放式人機(jī)對(duì)話模式,具有了較高的可操作性和實(shí)用性。根據(jù)混凝土壩的施工特點(diǎn),實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)主要具備以下主要功能: 工程量計(jì)算、計(jì)算機(jī)跳倉(cāng)選塊、多種施工機(jī)械組合配套、方案與設(shè)備比較、進(jìn)度表達(dá)、圖形處理。
2.2對(duì)于導(dǎo)截流和圍堰工程施工的探討
在水利工程建設(shè)施工中的截流方法中最常用的是平堵和立堵兩種方法。這兩種方法,尤其是立堵法的施工過(guò)程計(jì)算機(jī)仿真在料場(chǎng)規(guī)劃與調(diào)度、交通運(yùn)輸組織方面與土石壩施工十分相似。與土石壩不同的是戧堤填筑。以立堵法為例,工程量更加集中,施工強(qiáng)度更大,對(duì)機(jī)械設(shè)備配置的要求更高,施工組織更加嚴(yán)格,而且戧堤基本上是水下施工,截流過(guò)程中的填筑方量和拋投材料的粒徑受流速變化的制約,一方面填筑方量受截流流量的影響;另一方面,需隨著龍口寬度的變化進(jìn)行所謂的“流速分區(qū)”,因此截流施工的計(jì)算機(jī)仿真較多的依賴于截流水利計(jì)算與河道水文、地形、地質(zhì)條件,模擬截流施工的進(jìn)程,預(yù)測(cè)截流水力學(xué)參數(shù)的變化,確定各分區(qū)拋投材料的類型、尺寸和數(shù)量,能夠?yàn)闆Q策機(jī)構(gòu)提供及時(shí)、可靠的依據(jù)。
2.3對(duì)于地下工程施工的探討
地下工程施工過(guò)程仿真的基本思路是:首先明確施工過(guò)程中有哪些活動(dòng)以及各活動(dòng)之間的邏輯關(guān)系,活動(dòng)需要哪些初始資源及數(shù)目;然后由模型的組成部分按照節(jié)點(diǎn)間的邏輯關(guān)系建立起循環(huán)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)模型。以隧洞工程施工為例,利用該模型進(jìn)行隧洞施工過(guò)程仿真,可得出施工工期、機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)率、資源閑置等待時(shí)間、資源利用率、施工費(fèi)用及找出擁塞點(diǎn)等,從而為決策提出所需的多種信息。通過(guò)地下洞室群施工全過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真,可以對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行定量計(jì)算與分析,進(jìn)行多方案的比較和優(yōu)化,直到得出滿意方案。采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),通過(guò)模擬工程對(duì)象的循環(huán)過(guò)程和隨機(jī)時(shí)間,可算出不同資源水平和施工組織情況下循環(huán)過(guò)程的工期和成本,并找出擁塞點(diǎn),通過(guò)靈敏度分析可以得到合理的機(jī)械配套組合及理想的工期成本最優(yōu)方案。
1生物建模技術(shù)的數(shù)據(jù)源
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)平臺(tái)系統(tǒng)從各個(gè)角度,不同路徑設(shè)置,形象地展示集聲音、粒子動(dòng)畫(huà)方案的設(shè)計(jì)效果展示。使客戶可以身臨其境的在三維虛擬空間感受到方案完成后的動(dòng)態(tài)效果,有利于更加清晰的規(guī)劃方案,確定方案的合理性與可行性。
針對(duì)幾何對(duì)象的設(shè)置方案和無(wú)縫編輯的生物建模技術(shù)的分類研究。
創(chuàng)建對(duì)象的幾何模型分為 stand primitie與 extended primitie兩種創(chuàng)建方式為幾何模型對(duì)象內(nèi)部所固有的有著幾何性質(zhì)的可編輯的抽象模型,它們也可以作為基礎(chǔ)模型輔助高級(jí)模型的創(chuàng)建,其精度線段細(xì)分都可以通過(guò)修改面板進(jìn)行調(diào)節(jié)。幾何模型所表現(xiàn)的屬性性質(zhì)可分為子層級(jí),子層級(jí)內(nèi)部可以分層編輯修改,最終完成基礎(chǔ)模型的創(chuàng)建工作,修改包括三維幾何體對(duì)象的基本點(diǎn)、線、面、多邊形形態(tài)的子層級(jí),反映幾何體對(duì)象的面層級(jí)的特點(diǎn);在三維仿真平臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)用中體現(xiàn)要求的說(shuō)明信息等。
2 三維建模的技術(shù)分類
我們通過(guò)不同的設(shè)計(jì)方案完成初步草圖的設(shè)定,以及建筑模型的平面、立面設(shè)計(jì),或是應(yīng)用圖形圖像資源庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)幾何體來(lái)完成初始模型的創(chuàng)建工作。細(xì)致模型的創(chuàng)建需要通過(guò)無(wú)縫編輯的生物模型來(lái)完成,或是根據(jù)不同的造型結(jié)構(gòu),通過(guò)物體合成命令來(lái)完成建筑模型的最終創(chuàng)建工作。建筑的不同環(huán)境效果和不同材質(zhì)的劃分以模型的不同面的表現(xiàn)來(lái)區(qū)分,并根據(jù)不同的分隔面來(lái)設(shè)置不同的ID號(hào)碼,通過(guò)不同的ID號(hào)碼由系統(tǒng)來(lái)區(qū)分不同的材質(zhì)連接屬性。
目前,根據(jù)模型的分類差異,三維建模在計(jì)算機(jī)仿真領(lǐng)域中技術(shù)上分為幾何建模類型和動(dòng)態(tài)建模類型。
3 靜態(tài)三維模型庫(kù)數(shù)據(jù)的獲取
模型庫(kù)建立的難度主要在三維模型建模的精模與低模的轉(zhuǎn)化過(guò)程,在三維模型創(chuàng)建之前,首先需要數(shù)字資源的收集整理,主要包括 DWG地圖和地形的測(cè)量數(shù)據(jù)、航拍、設(shè)計(jì)圖紙、以及常用模型的數(shù)據(jù)資源等數(shù)據(jù)資料。三維仿真系統(tǒng)中建立模型資源庫(kù),針對(duì)靜態(tài)三維模型而創(chuàng)建的,為了方便靜態(tài)模型資源的重復(fù)利用,以及方便靜態(tài)模型的資源管理和模型信息升級(jí),因此設(shè)置模型信息分類存儲(chǔ)。
靜態(tài)模型資源庫(kù)大致分為以下幾類:建筑三維模型以及公共設(shè)施附屬模型:地標(biāo)性建筑模型;交通設(shè)施模型;公共模型設(shè)施;綠化植被模型;水體模型;景觀及游樂(lè)設(shè)施;模型庫(kù)資源的建立主要是由AutoCAD和3DSMAX來(lái)完成的。
在 AutoCAD中完成三維場(chǎng)景的平面圖創(chuàng)建后,將其導(dǎo)入3 DSMAX中,進(jìn)行地面模型的創(chuàng)建,并且分割地形、地勢(shì),以便之后三維模型的面數(shù)與貼圖的賦予不產(chǎn)生面的軸向 UV問(wèn)題。應(yīng)用3DSMAX進(jìn)行初使模型的創(chuàng)建,由于造型能力強(qiáng),并且可以很好的與仿真軟件進(jìn)行模型的應(yīng)用導(dǎo)入,因此常用于虛擬仿真的三維建模部分,模型有很強(qiáng)的仿真立體效果。植物模型的創(chuàng)建,一般植物建模通常面數(shù)很高,也就產(chǎn)生了數(shù)據(jù)量的問(wèn)題,因此現(xiàn)今植物建模的各種效果展示中真正的植物模型應(yīng)用比較少,通常是應(yīng)用大量的以面為單位的植物貼圖以達(dá)到場(chǎng)景中需要的視覺(jué)效果,尤其是應(yīng)用通道透明貼圖。三維模型創(chuàng)建完成后,通過(guò)三維仿真資源數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理和操作的。
三維模型資源庫(kù)將模型分為:高精度模型、中精度模型、低精度模型,方便三維仿真場(chǎng)景中對(duì)于近景、中景、遠(yuǎn)景的不同需求,當(dāng)攝影機(jī)跟隨路徑約束到視圖遠(yuǎn)景時(shí),所顯示的模型為低精度模型,如此可以大量的節(jié)省場(chǎng)景中模型的計(jì)算量,以達(dá)到實(shí)時(shí)交互的刷新頻率要求; 當(dāng)攝影機(jī)跟隨路徑約束到視圖近景時(shí),所顯示的模型為高精度模型, 保證了實(shí)時(shí)交互,對(duì)三維場(chǎng)景中的近景模型的高精度的視覺(jué)要求。三維場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)的模型資源表現(xiàn)了真實(shí)環(huán)境中的建筑模型合并到虛擬三維場(chǎng)景中的細(xì)節(jié)效果反應(yīng),包括三維場(chǎng)景中的天空作為一個(gè)球天模型的環(huán)境貼圖對(duì)建筑模型群體的色彩影響。
4 粒子動(dòng)態(tài)現(xiàn)象的建模
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在虛擬環(huán)境中,創(chuàng)建靜態(tài)的三維幾何體模型的交互效果顯示,對(duì)于實(shí)時(shí)仿真來(lái)說(shuō)是無(wú)法滿足用戶的視覺(jué)顯示效果要求的,三維物體的性質(zhì)還涉及動(dòng)態(tài)模型的應(yīng)用,從三維物體運(yùn)動(dòng)的位置改變、以及物體之間的相互碰撞、三維模型的角度捕獲、物體的縮放變形、以及三維模型的子層集表面變形等等。我們以視圖坐標(biāo)為中心,以運(yùn)動(dòng)的物體自身坐標(biāo)進(jìn)行軸向的運(yùn)動(dòng)變化。三維場(chǎng)景中的每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)自身坐標(biāo),物體可以以自身為軸向進(jìn)行運(yùn)動(dòng),這樣的坐標(biāo)稱為自身坐標(biāo)系統(tǒng)。這個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的位置隨物體的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放而改變。通過(guò)關(guān)鍵幀的設(shè)置,完成需要的動(dòng)態(tài)模型創(chuàng)建。
針對(duì)三維場(chǎng)景還有一個(gè)世界坐標(biāo),場(chǎng)景中的所有建筑模型都遵從于這個(gè)世界坐標(biāo)。通常動(dòng)態(tài)現(xiàn)象建模應(yīng)用粒子系統(tǒng),以及動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),表現(xiàn)水景、云霧、風(fēng)、火焰等,水體模型建造在地形變化中起著重要的作用,同時(shí)是建筑表現(xiàn)效果的重要內(nèi)容,場(chǎng)景實(shí)時(shí)渲染的要求,通常應(yīng)用粒子系統(tǒng)完成水景動(dòng)態(tài)特效后輸出動(dòng)態(tài)文件,再將其以貼圖紋理的方式附予場(chǎng)景中的建立好的面片中。虛擬對(duì)象 reactor的空間綁定,這是配合粒子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),屬于物理建模方式,通過(guò)對(duì)于虛擬物體的空間綁定,確定 reactor的質(zhì)量、重量、摩擦力、慣性,以及物體的反彈參數(shù)值等等,這些特性與三維建模及其虛擬仿真平臺(tái)結(jié)合起來(lái),形成一個(gè)虛擬模型空間。
5 結(jié)論
三維場(chǎng)景中的物理建模涉及到動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中比較高層次的模型創(chuàng)建,因?yàn)樗枰锢韺W(xué)中動(dòng)力學(xué)和重力系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相結(jié)合,涉及到動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中力的作用問(wèn)題,主要是三維模型的重力、摩擦力、反彈值。
除了人機(jī)交互中相互作用的系統(tǒng)程序應(yīng)用外,還有在計(jì)算機(jī)模擬三維仿真系統(tǒng)平臺(tái)中所呈現(xiàn)的粒子系統(tǒng)和動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),創(chuàng)建粒子系統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)運(yùn)動(dòng)行為模型。使得虛擬仿真系統(tǒng)平臺(tái)可以自主性控制,也就是設(shè)定場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)信息后,用戶不與之交互,指三維物體的活動(dòng)變化以及周圍環(huán)境和其它運(yùn)動(dòng)實(shí)體模型之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系,比如風(fēng)效、雨景特效等,它們不受用戶的輸入控制(也就是說(shuō)用戶不與之交互)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)仿真 工業(yè)工程 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)10(b)-0237-03
The Application Research of Computer Simulation Technology in Experiment Teaching of Industrial Engineering
Zhao Cancan
(School of Safety and Environment Engineering, Capital University of Economics and Business,Beijing,100070,China)
Abstract:By using triditional method, it is difiicult to develop the comprehensive experiment of industrial engineering on industrial system design, management and optimization. In order to resolve this problem, a method using computer simulation technology combined with teaching program and case sudy in this paper is proposed. Based on this method proposed, teaching, sdudy and operation are integrated. And the experimental teaching environment and effect are both improved significantly; the equipment consumption is decreased, especially the consumables consumption. Therefore, it can save experiment funds, eliminate the limitation of time and space, which make a significant improvement in experimental couse and sdudent capability.
Key Words:Computer Simulation;Industrial Endineering;Experiment Teaching
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。基于計(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(jué),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(wèn)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(guò)程各異,因此,在教學(xué)過(guò)程中需要通過(guò)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(wèn)題提煉能力及問(wèn)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(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)展具體分析過(guò)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(guò)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(jué)、聽(tīng)覺(jué)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(guò)物流強(qiáng)度度量,分析部門(mén)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(wèn)題的一種有效方法。
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關(guān)鍵詞:數(shù)控教學(xué) 計(jì)算機(jī) 虛擬仿真技術(shù) 應(yīng)用
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,作為基礎(chǔ)行業(yè)的制造業(yè)需要滿足其他行業(yè)更高的要求。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械制造行業(yè)的核心技術(shù),它的水平將會(huì)影響到產(chǎn)品的機(jī)械產(chǎn)品的加工水平。如今,我國(guó)的數(shù)控技術(shù)人才十分缺乏,如何讓學(xué)習(xí)者掌握數(shù)控技術(shù)的核心,是數(shù)控技術(shù)教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要方面,也是一個(gè)難點(diǎn)。由于數(shù)控教學(xué)和培訓(xùn)的工具都是數(shù)控機(jī)床,其價(jià)格本身就很昂貴,機(jī)床的配備能力與學(xué)習(xí)的實(shí)力有關(guān),為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)的了解和掌握能力,如果采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)數(shù)控加工教學(xué)環(huán)境進(jìn)行模擬,則也可以很快讓學(xué)生投入到加工學(xué)習(xí)過(guò)程中,從而可以提高數(shù)控教學(xué)的質(zhì)量和教學(xué)效果。
1、計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的意義
傳統(tǒng)數(shù)控教學(xué)模式還是存在很多的弊端。首先,由于數(shù)控實(shí)驗(yàn)的機(jī)械設(shè)備都很昂貴,因此,設(shè)備的數(shù)量與學(xué)生的需要是不匹配的,即使是進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)也不能滿足。其次,數(shù)控教材中所涉及的機(jī)械設(shè)備范圍很廣泛,而實(shí)驗(yàn)設(shè)備就沒(méi)有辦法完全齊全,更沒(méi)有更新。再次,真是的機(jī)械設(shè)備給初次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)生操作帶來(lái)一些安全的隱患,尤其是沒(méi)有使用過(guò)的人員,操作中更易出現(xiàn)問(wèn)題,這些都是數(shù)控教學(xué)遇到的一些阻礙。隨著信息技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,其發(fā)展程度也越來(lái)越深層次,數(shù)控教學(xué)中也出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)。隨著該技術(shù)的的不斷改進(jìn),為人、機(jī)之間的交互提供了極好的平臺(tái),對(duì)數(shù)控教學(xué)具有深遠(yuǎn)的意義。
2、計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用
2.1 建立了全新的學(xué)習(xí)情景
數(shù)控本身就是一門(mén)難度系數(shù)比較大的學(xué)科,學(xué)生一開(kāi)始并不具備任何數(shù)控實(shí)驗(yàn)、原理結(jié)構(gòu)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。利用虛擬仿真技術(shù),可以徹底打破原有的空間限制,不僅可以給學(xué)生展示機(jī)械設(shè)備的外部信息,也可以讓學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部原理和工作情況有詳細(xì)的了解,可以生動(dòng)直觀的體驗(yàn)到設(shè)備的學(xué)習(xí)。比如,在對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)構(gòu)成、運(yùn)行原理等方面教學(xué)中,如果引入了計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù),可以讓學(xué)生有一目了然的感覺(jué),凸顯出教學(xué)意義。其次,仿真教學(xué)也可以突破時(shí)間的限制,比如在實(shí)際過(guò)程中加工一套模具肯定需要很漫長(zhǎng)的時(shí)間,如果運(yùn)用了虛擬仿真技術(shù),就可以節(jié)約大量的時(shí)間,比如那些需要經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的加工才能呢個(gè)顯現(xiàn)出來(lái)的變化過(guò)程,就可以利用仿真技術(shù),在短時(shí)間內(nèi)給學(xué)生一個(gè)立體的展示,有助于學(xué)生理解數(shù)控技術(shù)的原理、加工過(guò)程等。
2.2 節(jié)約教育成本
傳統(tǒng)數(shù)控教學(xué)過(guò)程中,無(wú)論是數(shù)控機(jī)床編程還是具體的操作都是在真實(shí)的機(jī)床上進(jìn)行。受經(jīng)濟(jì)因素的影響,教學(xué)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)機(jī)床有限。然而國(guó)家對(duì)數(shù)控方面的專業(yè)人才需求則在迅速增加,學(xué)校有限的資源不能滿足學(xué)生上機(jī)操作的要求,對(duì)學(xué)生發(fā)展有一定阻礙。在數(shù)控教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)后,對(duì)實(shí)際設(shè)備的需求量就可以相對(duì)減少,可以通過(guò)相關(guān)的軟件應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)具體的操作等。在傳統(tǒng)的操作實(shí)習(xí)中,也會(huì)有大量的材料消耗,舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,如果一個(gè)班級(jí)的人數(shù)為40人,學(xué)生實(shí)踐時(shí)間為4周,實(shí)踐過(guò)程中利用10臺(tái)數(shù)控車床,以4人為一個(gè)小組進(jìn)行教學(xué),假設(shè)一周完成教師布置的一個(gè)項(xiàng)目,則每人每周要消耗2根40×100規(guī)格的棒料,整個(gè)實(shí)踐過(guò)程中平均每人要消耗8根,總計(jì)24元;按正常損耗來(lái)計(jì)算,刀具的消耗約為30元;其他損耗費(fèi)約為100元,總計(jì)154元,一個(gè)班級(jí)的總體實(shí)踐費(fèi)用則是6160元,學(xué)生的消耗費(fèi)用還是比較高的,另外,還有教師在實(shí)踐過(guò)程中的人力成本。如果在教學(xué)過(guò)程中引入計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù),則可以節(jié)約很大一部分成本,從長(zhǎng)期來(lái)看,更有助于其可持續(xù)發(fā)展。
2.3 便于教學(xué)
在數(shù)控教學(xué)過(guò)程中,如果采用實(shí)際的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行教學(xué)講解,十分不便。在機(jī)床上給學(xué)生示范時(shí),不能完全保證每個(gè)學(xué)生都能清楚地了解到每一個(gè)動(dòng)作和注意事項(xiàng),往往導(dǎo)致教學(xué)效果不太理想。而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用,教師可以利用多媒體的方式在學(xué)生的計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的演示,使學(xué)生可以清晰地了解每一個(gè)操作細(xì)節(jié),計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也有助于教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。另外,計(jì)算機(jī)虛擬仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,還促進(jìn)了教學(xué)過(guò)程中制定參數(shù)化的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),檢驗(yàn)加工程序好壞等,該技術(shù)的不斷應(yīng)用為學(xué)校與社會(huì)化的技能考核與學(xué)生水平的鑒定提供了廣闊的平臺(tái)。
另外,由于計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)可以極少甚至不用真實(shí)的機(jī)械設(shè)備,因此可以減少其中的不安全因素。由于學(xué)生沒(méi)有形成良好的操作習(xí)慣,對(duì)加工工藝的了解也不多,因此利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)容易發(fā)生對(duì)刀、編程、輸入等方面的錯(cuò)誤,導(dǎo)致過(guò)限位、撞車等眾多安全事故。利用仿真技術(shù)就可以很好的解決這一問(wèn)題。
隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用程度也逐漸加深。由于數(shù)控加工是各種制造行業(yè)的關(guān)鍵和基礎(chǔ),國(guó)家對(duì)數(shù)控專業(yè)人才的需求也不斷增大。然而由于多方面的限制,導(dǎo)致學(xué)生的數(shù)控實(shí)踐不能采用完全實(shí)際機(jī)械化,例如資金有限、安全因素等都是數(shù)控教學(xué)過(guò)程中的一些阻礙因素。因此,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用具有重要意義。目前,該技術(shù)在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
參考文獻(xiàn)
[1] 廖建鋼.計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程(中),2011(01).
關(guān)鍵字:計(jì)算機(jī)仿真軟件;電子技術(shù);教學(xué);應(yīng)用;優(yōu)勢(shì)
中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2012) 16-0141-01
電子技術(shù)是一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科,為學(xué)生學(xué)習(xí)電子知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),然而傳統(tǒng)的電子技術(shù)教學(xué)存在著較多的問(wèn)題,教學(xué)效果不明顯,主要是因?yàn)槔碚撝R(shí)枯燥,不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,同時(shí)對(duì)于電路的分析過(guò)多的強(qiáng)調(diào)理論,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度,同時(shí)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)不規(guī)范,造成了儀器的損壞或者是不足,難以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。為了改變電子技術(shù)教學(xué)效率低的現(xiàn)狀,需要引進(jìn)新的教學(xué)方法和手段,其中計(jì)算機(jī)仿真軟件的應(yīng)用對(duì)提高電子技術(shù)教學(xué)質(zhì)量起了巨大的促進(jìn)作用。
一、計(jì)算機(jī)仿真軟件的概述
近年來(lái),電子技術(shù)的教學(xué)在計(jì)算機(jī)仿真軟件的推動(dòng)下獲得了很大的進(jìn)步,對(duì)于提高電子技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量起了積極的促進(jìn)作用,特別是電路仿真軟件和EWB仿真軟件。
電路仿真軟件是具有豐富的元器件庫(kù),能夠?qū)皶r(shí)的對(duì)直流和交流的特征進(jìn)行分析,并提供復(fù)雜電路的性能參數(shù),進(jìn)而將結(jié)果以文本或者是曲線的方式呈現(xiàn)出來(lái),大大的提高了電路分析的穩(wěn)定性和高效性。在電路仿真軟件提供的性能參數(shù)的比對(duì)下,對(duì)理論的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn),給學(xué)生以更加直觀的認(rèn)識(shí),大大的提高了教學(xué)的效果。另外,在電路仿真軟件的作用下,學(xué)生可以對(duì)線路的工作效果進(jìn)行觀察,進(jìn)而提高其理解和分析復(fù)雜電路的能力。
EWB仿真軟件作為一種電子線路仿真軟件,具有直觀和操作方便、設(shè)備齊全的特點(diǎn)。在該軟件的幫助下,使電子技術(shù)教學(xué)更加生動(dòng)具體,不僅能夠反映出電路的仿真測(cè)試,還可以對(duì)線路的故障進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)提供多種分析的工具,提高了分析線路性能的有效性。憑借著其直觀性和有效性,EWB在電子技術(shù)的教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用,并發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用。
二、計(jì)算機(jī)仿真軟件在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用
(一)計(jì)算機(jī)仿真軟件對(duì)于電子技術(shù)教學(xué)的促進(jìn)作用
首先,計(jì)算機(jī)仿真軟件具有很強(qiáng)的分析功能。在電子技術(shù)的教學(xué)中,單純的理論堆積不易于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和接受,但是計(jì)算機(jī)仿真軟件具有強(qiáng)大的分析功能,通過(guò)直觀的體現(xiàn)引起學(xué)生對(duì)知識(shí)的思考,進(jìn)而提高學(xué)生的分析能力。計(jì)算機(jī)仿真軟件的元件數(shù)量很多,可以根據(jù)教學(xué)的需要進(jìn)行選用并對(duì)隨意的進(jìn)行更改,在課堂的仿真教學(xué)中,學(xué)生可以對(duì)電路的每一個(gè)步驟進(jìn)行觀察,進(jìn)而加深了對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。
其次,加強(qiáng)學(xué)理解基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力。在計(jì)算機(jī)仿真軟件的幫助下,學(xué)生和教師處于一種特殊的教與學(xué)中,給學(xué)生以身臨其境的感覺(jué),進(jìn)而使學(xué)生加強(qiáng)了對(duì)理論概念的理解。由于可以利用仿真軟件進(jìn)行故障設(shè)定,這樣可以為學(xué)生設(shè)定學(xué)習(xí)難題,進(jìn)而在課堂的練習(xí)中增強(qiáng)學(xué)生排除故障和分析問(wèn)題的能力。
另外,在仿真軟件的幫助下,教師與學(xué)生進(jìn)行了深入的交流,便于教師及時(shí)的了解學(xué)生的接受情況,進(jìn)而為教學(xué)進(jìn)度的制定提供借鑒,即在保證教學(xué)質(zhì)量的同時(shí),合理調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度。
(二)計(jì)算機(jī)仿真軟件在電子技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用的策略
1.發(fā)揮仿真軟件優(yōu)勢(shì),提高學(xué)生興趣
在計(jì)算機(jī)仿真軟件的協(xié)助下,克服了實(shí)際元件不足的情況,在大量的仿真實(shí)驗(yàn)練習(xí)中,使學(xué)生明確仿真實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的區(qū)別,使學(xué)生在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),不僅要完成實(shí)驗(yàn)的任務(wù),還要進(jìn)行交流,分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和電路的規(guī)律,進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)的興趣和熱情。
2.正確處理虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)的關(guān)系
電子技術(shù)具有很強(qiáng)的操作性,需要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。虛擬的實(shí)驗(yàn)只是作為教學(xué)的輔助手段,學(xué)生的最終目的是運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際生活的難題,因此,電子技術(shù)的教學(xué)離不開(kāi)實(shí)物教學(xué)。在電子技術(shù)的教學(xué)中,虛擬實(shí)驗(yàn)要與實(shí)物實(shí)驗(yàn)相互配合、相互促進(jìn),共同提高電子技術(shù)教學(xué)的質(zhì)量和效果。在電子技術(shù)的教學(xué)中,既要重視對(duì)基本功的訓(xùn)練,促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力的增強(qiáng),還要學(xué)生掌握現(xiàn)代的實(shí)驗(yàn)手段,進(jìn)而培養(yǎng)出符合需要的創(chuàng)新型人才。
總之,電子技術(shù)作為一門(mén)基礎(chǔ)性課程,是學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)和前提,需要加強(qiáng)對(duì)該課程的重視,既要重視電子技術(shù)教學(xué)的理論性,又要重視其實(shí)踐性。
計(jì)算機(jī)仿真軟件的應(yīng)用對(duì)提高電子技術(shù)教學(xué)起了積極的促進(jìn)作用,使理論得到了驗(yàn)證。因此,在電子技術(shù)教學(xué)中,教師要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)仿真軟件的應(yīng)用,創(chuàng)設(shè)積真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,確保學(xué)生在掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)的前提下,重視學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
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級(jí)別:北大期刊
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