虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)精選(九篇)

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第1篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)范文

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù) 高職機(jī)電 教學(xué)應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)在實(shí)際訓(xùn)練教學(xué)過程中有明顯優(yōu)勢(shì)，能夠保證學(xué)生得到充分的鍛煉和培訓(xùn)，在機(jī)電專業(yè)教學(xué)中引入仿真技術(shù)，還可以使原料、設(shè)備和工具等做到節(jié)約，降低操作能耗和環(huán)境污染，還能避免設(shè)備的損壞。虛擬仿真技術(shù)不僅不會(huì)對(duì)操作設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害，也不會(huì)對(duì)操作人員的失誤造成傷亡。虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電專業(yè)中的應(yīng)用在本文中還會(huì)有進(jìn)一步分許和闡述，供高職院校參考。

一、高職機(jī)電專業(yè)教學(xué)面臨的困境

高職學(xué)校在學(xué)術(shù)實(shí)際訓(xùn)練方面的設(shè)施設(shè)備部完善。當(dāng)前，各個(gè)高職學(xué)校大都面臨著硬件資源不充分，教育經(jīng)費(fèi)不足的情況，沒有能力購(gòu)買更多的實(shí)際訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)器材和場(chǎng)地。面對(duì)這種情況，高職機(jī)電專業(yè)應(yīng)該通過計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的使用替代實(shí)際操作，這樣既能保證學(xué)生的鍛煉，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的效果，還不至于浪費(fèi)資源，污染環(huán)境。

實(shí)際訓(xùn)練場(chǎng)地開放過少。場(chǎng)所開放太少，高職院校作為面向社會(huì)，用人單位和學(xué)生的服務(wù)單位，主要是開展科研和培訓(xùn)等業(yè)務(wù)，但是卻受訓(xùn)練場(chǎng)地的約束，開放時(shí)間不足以滿足社會(huì)和學(xué)生的需求。學(xué)生很難有足夠的時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行訓(xùn)練，影響了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力的提高，目前的高職學(xué)生，使用電腦已經(jīng)得到普及，通過虛擬軟件的運(yùn)用，能夠讓學(xué)生即使不到實(shí)驗(yàn)室也能得到實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。

高校在實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材上的維修和保護(hù)都需要一筆不小的經(jīng)費(fèi)。硬件設(shè)施很容易損傷，而且高額的維修費(fèi)用學(xué)校不一定負(fù)擔(dān)得起，而設(shè)備又必須經(jīng)過多次的實(shí)訓(xùn)耗材，為實(shí)訓(xùn)帶來了沉重的代價(jià)，并加大了實(shí)驗(yàn)室管理人員的壓力。通過虛擬仿真技術(shù)的利用，不但不用維修設(shè)備，還能為實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練節(jié)省許多實(shí)驗(yàn)耗材。

二、在虛擬技術(shù)的使用下構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室

課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中仍然存在很多問題：首先，當(dāng)前的教學(xué)仍然存在理論教學(xué)為主的情況，實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)只是作為教學(xué)輔助；其次，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作存在問題，受場(chǎng)地和時(shí)間的限制，學(xué)生只有在上課時(shí)間才可以實(shí)驗(yàn)室，平常幾乎沒有時(shí)間和機(jī)會(huì)進(jìn)行操作鍛煉；最后，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足以滿足學(xué)生在實(shí)驗(yàn)上的需求，硬件設(shè)施落后，且維修成本高。虛擬仿真技術(shù)主要為了提高學(xué)生的技術(shù)操作能力，有構(gòu)想性、交互性和多感知性的等特點(diǎn)，有利于教師開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)和專業(yè)訓(xùn)練，在解決高職教育的就業(yè)和實(shí)習(xí)方面具有重要意義。

目前，大多數(shù)課程都能通過虛擬仿真技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室能夠降低高職學(xué)校的辦學(xué)成本，并促進(jìn)虛擬仿真技術(shù)和有關(guān)人才的發(fā)展，在解決教育資源匱乏上有十分重要的理論現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。高職院校在引進(jìn)虛擬仿真技術(shù)時(shí)需要結(jié)合本校實(shí)際情況，創(chuàng)設(shè)仿真資源，合理選擇，不同的高職院校針對(duì)機(jī)電專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容，就業(yè)定位等不完全相同，市場(chǎng)上的虛擬仿真軟件不可能面面俱到，因此，應(yīng)該擴(kuò)寬引進(jìn)渠道，為虛擬仿真技術(shù)的購(gòu)置要選取多種方法，建立仿真資源，在教學(xué)上為機(jī)電專業(yè)提供支持和幫助。

三、虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電專業(yè)教學(xué)中的運(yùn)用

彌補(bǔ)設(shè)備不足的問題。保障實(shí)訓(xùn)教學(xué)的完成，并節(jié)省成本的使用。為使實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目的效果得到彰顯，過去落后的實(shí)踐教學(xué)方法急需一筆巨大的資金，投入到教學(xué)設(shè)備的購(gòu)買和置辦方面，而且在教學(xué)過程中很容易消耗大部分原材料，傳統(tǒng)的設(shè)備和儀器都將被淘汰，不能適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)需要。站在教學(xué)資源的情況來說，虛擬仿真技術(shù)實(shí)際上減少的資金投入總共包括占地面積、建筑、設(shè)備、原材料和教師等方面，據(jù)考察，大致能夠降低3/10-4/5。還能減少實(shí)訓(xùn)帶來的環(huán)境污染，讓學(xué)生在良好的環(huán)境下學(xué)習(xí)，得到實(shí)踐，提高教學(xué)效果。

替高職院校節(jié)省出一筆不小的經(jīng)費(fèi)。信息技術(shù)的迅速發(fā)展，高職教育中的傳統(tǒng)媒介具有較強(qiáng)的信息滯后性。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷進(jìn)步，傳播也需要有一定的載體，例如硬件設(shè)施和教學(xué)資源的配置等。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，信息技術(shù)的發(fā)展更加迅速，傳統(tǒng)的硬件教學(xué)模式和實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備不久就可能因?yàn)榧夹g(shù)落后而從社會(huì)上淘汰，然而，設(shè)備的改造和更新又存在困難，只能購(gòu)買先進(jìn)的設(shè)備設(shè)施來解決這一教學(xué)困難。當(dāng)前我國(guó)的教學(xué)資源本就不足，不但使得教學(xué)資源更加減少，還可能因?yàn)榻虒W(xué)過程中沒有使用相應(yīng)的設(shè)備而陷入停滯狀態(tài)，更不利于學(xué)校的發(fā)展。運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室就能有效解決這一問題，可以讓實(shí)訓(xùn)次數(shù)有所增加，促進(jìn)軟件的升級(jí)和改良，不用把硬件資源全部更換。虛擬仿真技術(shù)最有特點(diǎn)的就是不用消耗任何原料，而且可以多次重復(fù)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容。虛擬仿真技術(shù)以其先進(jìn)和容易改善的特點(diǎn)備受教育界青睞，不但減少了教育經(jīng)費(fèi)不必要的使用，讓教學(xué)內(nèi)容不斷的在虛擬條件下更新進(jìn)步，還能使實(shí)訓(xùn)教學(xué)與技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)，在變化的教學(xué)中滿足學(xué)生和社會(huì)的需求。

提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真技術(shù)是教學(xué)中優(yōu)秀的輔助工具，能適用于教學(xué)交流和實(shí)訓(xùn)情景多個(gè)教學(xué)活動(dòng)，虛擬的教學(xué)環(huán)境更容易讓學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真技術(shù)形象生動(dòng)，直觀和互動(dòng)性較強(qiáng)，也能及時(shí)對(duì)學(xué)生情況做出反饋，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的假設(shè)模型都能以虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行虛擬，優(yōu)勢(shì)十分明顯，學(xué)生通過觀察虛擬假設(shè)得出的結(jié)果，還利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。因此，虛擬仿真技術(shù)利于學(xué)生較早熟悉實(shí)訓(xùn)環(huán)境，盡快掌握專業(yè)知識(shí)與技能，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

四、結(jié)束語(yǔ)

虛擬仿真技術(shù)在解決高職教育的實(shí)訓(xùn)問題上具有重要意義，解決了設(shè)備不足，器材落后，硬件更新慢等困難，把虛擬技術(shù)運(yùn)用到機(jī)電專業(yè)教學(xué)中，提高教學(xué)效果，解決面臨的實(shí)際問題，有利于推動(dòng)高職院校機(jī)電專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和課程改革，促進(jìn)了虛擬仿真技術(shù)在高職院校中的運(yùn)用與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊淑平.虛擬仿真技術(shù)在高職教學(xué)中的應(yīng)用探析[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013.

第2篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)范文

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；實(shí)踐教學(xué)；學(xué)習(xí)場(chǎng)景；教學(xué)訓(xùn)練

一、概述

虛擬仿真技術(shù)是對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和系統(tǒng)仿真技術(shù)的合稱。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是先進(jìn)的人――計(jì)算機(jī)接口技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一個(gè)三維的、基于感知信息的臨場(chǎng)環(huán)境。人可以參與和控制環(huán)境，同時(shí)環(huán)境能夠?qū)θ说目刂菩袨樽龀鰟?dòng)態(tài)的交互反應(yīng)。系統(tǒng)仿真技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而形成的新興學(xué)科，它是通過建立真實(shí)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，利用計(jì)算機(jī)來達(dá)成對(duì)系統(tǒng)的分析、研究、設(shè)計(jì)等目的。目前，虛擬仿真技術(shù)在軍事、教育、醫(yī)學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。在教育教學(xué)領(lǐng)域，虛擬仿真技術(shù)能夠進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)操作的模擬，具有經(jīng)濟(jì)性好、安全性高以及可重復(fù)等多種優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)開始替代某些費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)錢的真實(shí)試驗(yàn)和教學(xué)演示，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)產(chǎn)生了強(qiáng)烈沖擊，引發(fā)了教學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生一系列深刻的變化。

虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)在高職實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用研究的意義：利用虛擬仿真技術(shù)可以構(gòu)建一個(gè)虛擬的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地和教學(xué)場(chǎng)景，在沒有實(shí)際設(shè)備的情況下可以有效提高教學(xué)效果。并且可以減少高職院校因設(shè)備不足的高額開支。通過仿真技術(shù)可以進(jìn)一步整合教學(xué)資源，提高實(shí)訓(xùn)設(shè)備的利用率，提高學(xué)生知識(shí)和技能。在教學(xué)中對(duì)仿真技術(shù)感興趣的學(xué)生可以做再次開發(fā)，這樣能更好的提高實(shí)踐教學(xué)效果和學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)在高職實(shí)踐教學(xué)中的研究?jī)?nèi)容

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)者根據(jù)產(chǎn)品用戶的需要，將所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)通過圖紙表現(xiàn)出來，經(jīng)過計(jì)算或者經(jīng)驗(yàn)認(rèn)證后，再投入生產(chǎn)試制中進(jìn)一步檢驗(yàn)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性與合理性。而虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用研究中主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 利用虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)開展三維模塊實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用研究

Solidworks作為一款三維設(shè)計(jì)軟件，功能強(qiáng)大，組件繁多。Solidworks有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，這使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。對(duì)于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用SolidWorks 來搞設(shè)計(jì)了。SolidWorks獨(dú)有的拖拽功能使用戶在比較短的時(shí)間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計(jì)。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，學(xué)生能在比較短的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的設(shè)計(jì)應(yīng)用到虛擬設(shè)備中。

在強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能和易學(xué)易用的操作（包括Windows風(fēng)格的拖/放、點(diǎn)/擊、剪切/粘貼）協(xié)同下，使用SolidWorks ，整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是可百分之百可編輯的，零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖之間的是全相關(guān)的。

（1）全動(dòng)感用戶界面：

①只有SolidWorks 才提供了一整套完整的動(dòng)態(tài)界面和鼠標(biāo)拖動(dòng)控制?！叭珓?dòng)感的”的用戶界面減少設(shè)計(jì)步驟，減少了多余的對(duì)話框，從而避免了界面的零亂。

②嶄新的屬性管理員用來高效地管理整個(gè)設(shè)計(jì)過程和步驟。屬性管理員包含所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和參數(shù)，而且操作方便、界面直觀。

③用SolidWorks資源管理器可以方便地管理CAD文件。SolidWorks資源管理器是唯一一個(gè)同Windows資源器類似的CAD文件管理器。

④特征模版為標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)特征，提供了良好的環(huán)境。用戶可以直接從特征模版上調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)的零件和特征，并與同事共享。

⑤SolidWorks 提供的AutoCAD模擬器，使得AutoCAD用戶可以保持原有的作圖習(xí)慣，順利地從二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向三維實(shí)體設(shè)計(jì)。

（2）裝配設(shè)計(jì)：

①在SolidWorks 中，當(dāng)生成新零件時(shí)，你可以直接參考其他零件并保持這種參考關(guān)系。在裝配的環(huán)境里，可以方便地設(shè)計(jì)和修改零部件。對(duì)于超過一萬個(gè)零部件的大型裝配體，SolidWorks 的性能得到極大的提高。

②SolidWorks 可以動(dòng)態(tài)地查看裝配體的所有運(yùn)動(dòng)，并且可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的干涉檢查和間隙檢測(cè)。

③用智能零件技術(shù)自動(dòng)完成重復(fù)設(shè)計(jì)。智能零件技術(shù)是一種嶄新的技術(shù)，用來完成諸如將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的螺栓裝入螺孔中，而同時(shí)按照正確的順序完成墊片和螺母的裝配。

④鏡像部件是SolidWorks技術(shù)的巨大突破。鏡像部件能產(chǎn)生基于已有零部件（包括具有派生關(guān)系或與其他零件具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的零件）的新的零部件。

2. 利用虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)開展三維動(dòng)畫交互實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用研究

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的目的是為了開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，所以任何一個(gè)完整的細(xì)膩顯示系統(tǒng)都需要有一套功能完備的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)，一般包括兩個(gè)部分，一是硬件開發(fā)平臺(tái)，即高性能的圖像生成及處理系統(tǒng)，通常為高性能的圖形計(jì)算機(jī)或者虛擬現(xiàn)實(shí)工作站；另一部分為軟件開發(fā)平臺(tái)，即面向應(yīng)用對(duì)象的虛擬顯示應(yīng)用軟件開發(fā)平臺(tái)。VRP（Virtual Reality Platform，簡(jiǎn)稱VR-Platform或VRP）即虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)，VRP是一款由中視典數(shù)字科技有限公司獨(dú)立開發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的直接面向三維美工的一款虛擬現(xiàn)實(shí)軟件。VRP可廣泛的應(yīng)用于城市規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計(jì)、工業(yè)仿真、古跡復(fù)原、橋梁道路設(shè)計(jì)、房地產(chǎn)銷售、旅游教學(xué)、水利電力、地質(zhì)災(zāi)害等眾多領(lǐng)域，為其提供切實(shí)可行的解決方案。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中擬解決的關(guān)鍵問題

1. 虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)在高職實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用與研究，有效地避免了高校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的影響因素。學(xué)生通過虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，減少其真機(jī)操作時(shí)出現(xiàn)許多失誤問題。

2. 虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)在高職實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用與研究，教師利用虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)教學(xué)時(shí)，與實(shí)訓(xùn)室技師經(jīng)常切磋技藝、探討操作問題，提高了教師的實(shí)踐教學(xué)水平。

3. 虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)在高職實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用與研究，改變了學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的方式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、綜合實(shí)踐能力和高職實(shí)踐課堂教學(xué)效果。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)也進(jìn)入了一個(gè)充滿活力和具有廣闊市場(chǎng)前景的高新技術(shù)領(lǐng)域，它的出現(xiàn)也漸漸取代了傳統(tǒng)模式中許多教學(xué)的新方法與新手段。目前，利用我院現(xiàn)有和二次開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)仿真實(shí)訓(xùn)軟件系統(tǒng)，進(jìn)一步完善學(xué)院虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室的硬件和軟件設(shè)施，構(gòu)建虛擬實(shí)訓(xùn)室嶄新的教學(xué)與學(xué)習(xí)場(chǎng)景，實(shí)施機(jī)電產(chǎn)品虛擬仿真設(shè)計(jì)、制造、裝配等模塊實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用與研究。對(duì)提高我院課堂教學(xué)改革實(shí)踐效果，具有深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 尹湛華，朱海洋. 虛擬仿真技術(shù)在高職實(shí)踐教學(xué)中的比較優(yōu)勢(shì)[J]. 南昌高專學(xué)報(bào)，2008（08）

[2] 王嵐等. 虛擬實(shí)現(xiàn)EON Studio應(yīng)用教程[M]. 天津：南開大學(xué)出版社，2007

第3篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)范文

【關(guān)鍵詞】電子仿真技術(shù) 電氣維修 軟件 應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)，電子仿真技術(shù)逐漸進(jìn)入到人們的視野當(dāng)中。就現(xiàn)階段而言，電子仿真技術(shù)作為一項(xiàng)新型的解決電氣維修問題的手段，逐漸受到更多的關(guān)注和重視。但隨著電氣維修中的問題越來越多，涉及的范圍也越來越廣泛，電子仿真技術(shù)的應(yīng)用恰好能幫助解決一些電氣維修問題，并為之提供高效的工作環(huán)境。電子仿真技術(shù)操作性強(qiáng)，在電氣維修領(lǐng)域有很大的功能，如進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、處理、解決電路問題以及對(duì)出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行問題分析，加強(qiáng)電氣維修工作對(duì)電子仿真技術(shù)的學(xué)習(xí)力度，是新時(shí)代提升電氣維修工作者實(shí)際工作技能的手段之一，也是跟隨時(shí)代步伐、與時(shí)俱進(jìn)的一大體現(xiàn)。

1 電子仿真技術(shù)

電子仿真技術(shù)是一門涵蓋了PSpice、Edison仿真軟件、電路圖工作過程當(dāng)中所要運(yùn)用到的圖像編輯和圖像處理程序以及電路文本文件等綜合性技術(shù)軟件。換言之，電子仿真技術(shù)是一門包含了多種軟件和技術(shù)的綜合技術(shù)，其工作原理是以現(xiàn)有信息技術(shù)和系統(tǒng)理論為指南，以計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備為依托，進(jìn)行實(shí)際操作和演練。

信息化時(shí)代已悄悄進(jìn)入我們的生活當(dāng)中，基于信息化的時(shí)代背景，電子信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)早已廣泛被應(yīng)用在各大行業(yè)和領(lǐng)域當(dāng)中，電子仿真軟件是將集電子信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來，組成一個(gè)由真實(shí)設(shè)備和其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)。隨著社會(huì)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的越來越普及，電子仿真技術(shù)也在慢慢的突破傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的領(lǐng)域，開始往更廣泛的領(lǐng)域發(fā)展，如生物、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域等。電子仿真技術(shù)主要分為硬件和軟件，仿真硬件即以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，其它多媒體軟件為輔助，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括模擬和數(shù)字計(jì)算機(jī)兩種形式，這兩種形式是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件應(yīng)用的一種特殊體現(xiàn)形式。通過將電子仿真軟件應(yīng)用電氣維修領(lǐng)域中，有利于快速解決問題，大大的提高工作效率，降低成本。

2 電子仿真技術(shù)在電氣維修中的應(yīng)用

由于電子時(shí)代的到來和各種電子技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的電氣維修技術(shù)已得不到滿足，因此對(duì)于新的電氣維修技術(shù)就有了急切的渴求?；诖?，一種集高科技及應(yīng)用性強(qiáng)的維修技術(shù)即電子方針技術(shù)隨之而衍生并備受關(guān)注，這就是雖處于起步階段但早已被業(yè)內(nèi)人士看重并熟知的電子仿真技術(shù)。除此之外，電氣維修行業(yè)除了要對(duì)基本維修技能及電路設(shè)計(jì)、處理等有系統(tǒng)的了解和對(duì)問題進(jìn)行快速的判斷和診斷，還需要能夠通過實(shí)際電氣設(shè)計(jì)維修熟悉的參數(shù)測(cè)量和處理優(yōu)勢(shì)，因此這導(dǎo)致電氣維修人員需要通過熟練掌握其中問題設(shè)置參數(shù)才能完善處理各種一環(huán)和問題，電子仿真技術(shù)恰好能幫助電氣維修工作者傳達(dá)設(shè)置參數(shù)，從而提高工作者的工作效率。目前電子仿真技術(shù)在電氣維修中的應(yīng)用主要分為如下兩種：

2.1 電子仿真軟件在電氣維修中的應(yīng)用

將電子仿真軟件應(yīng)用到電氣維修當(dāng)中不僅能節(jié)約維修成本，而且能鍛煉和提升維修工作者應(yīng)用電子軟件的能力。對(duì)于電子仿真軟件在實(shí)際電氣維修操作過程首先是將電路中的元件找出來再通過電子仿真軟件匹配相應(yīng)的參數(shù)最后運(yùn)用示波器觀察各個(gè)點(diǎn)的輸出波形的結(jié)果。通過電子仿真軟件的應(yīng)用能減少儀器的損壞和節(jié)約維修師傅的時(shí)間，節(jié)省了大量人力物力及財(cái)力，原理是傳統(tǒng)電氣維修所使用的方法會(huì)讓對(duì)于接觸示波器比較少的使用者在使用真實(shí)的示波器時(shí)可能由于陌生或緊張?jiān)斐墒静ㄆ鞯膿p壞，從而導(dǎo)致成本的增加。相反地，電子仿真軟件在電氣維修中的應(yīng)用則不會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，通過電子仿真軟件可以非常清楚的看到波形結(jié)果，這是由于電子仿真軟件中裝載的示波器和真實(shí)示波器相似，非常容易上手，這樣就能減少儀器的損壞和節(jié)約維修師傅的時(shí)間，同時(shí)也能提升電氣維修工作者能力。

2.2 電子仿真軟件網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室在電氣維修中的應(yīng)用

作為當(dāng)前的一項(xiàng)熱門技術(shù)，虛擬技術(shù)擁有廣闊的應(yīng)用前景，涉及領(lǐng)域廣，在軍事、航空、通信以及醫(yī)療、電氣維修等方面有應(yīng)用十分廣泛，而在電氣維修領(lǐng)域也有應(yīng)用的地方，即虛擬實(shí)驗(yàn)室，是指通過新興技術(shù)，如多媒體、電子計(jì)算機(jī)以及電子仿真技術(shù)為電氣維修者實(shí)現(xiàn)一個(gè)安全可靠的工作環(huán)境，這種虛擬制造出來的工作環(huán)境與真實(shí)的環(huán)境相似，那么就可以讓工作者熟識(shí)工作內(nèi)容并且在問題和狀況發(fā)生之前有所察覺。就現(xiàn)階段而言，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)還不太成熟，正處于起步階段，較之國(guó)外而言還有許多需要改進(jìn)的地方。目前我國(guó)對(duì)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的探討和研究可從以下兩方面來分析：

2.2.1 軟件仿真形式的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室

軟件仿真形式的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室指的是通過以電子仿真軟件為出發(fā)點(diǎn)，創(chuàng)造出與真實(shí)工作環(huán)境相似的虛擬工作環(huán)境，從而讓電氣維修工作者通過網(wǎng)絡(luò)途徑進(jìn)行研究學(xué)習(xí)以及電路編輯、設(shè)計(jì)以及問題處理等。這種形式既能節(jié)約成本，同時(shí)也能降低實(shí)際操作過程問題的發(fā)生機(jī)率。

2.2.2 直接操作遠(yuǎn)程試驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室

這種直接操作遠(yuǎn)程試驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室與軟件仿真形式最大的區(qū)別在于，前者是所借助的真實(shí)存在的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。其工作原理就是：電氣維修工作者在實(shí)際操作過工程中通過接收電子仿真軟件傳達(dá)出來的具體參數(shù)及對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行仿真分析，在相關(guān)電子仿真軟件對(duì)其進(jìn)行分析并取得實(shí)際解決方案和具體參數(shù)之后傳達(dá)給電氣維修工作者，最后由電氣維修工作對(duì)操作設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，一般采用邊調(diào)整邊觀看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及輸出結(jié)果。這樣能最大限度的提高電氣維修工作者的工作效率，并有效減少資源的浪費(fèi)。

電子仿真技術(shù)操作性強(qiáng)，在電氣維修領(lǐng)域有很大的功能，如進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、處理、解決電路問題以及對(duì)出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行問題分析，加強(qiáng)電氣維修工作對(duì)電子仿真技術(shù)的學(xué)習(xí)力度，是新時(shí)代提升電氣維修工作者實(shí)際工作技能的手段之一，也是跟隨時(shí)代步伐、與時(shí)俱進(jìn)的一大體現(xiàn)。電子仿真技術(shù)不僅對(duì)電氣維修領(lǐng)域有著非同凡響的意義，也能拓展電氣維修工作的事業(yè)，提升他們的工作積極性，從而促進(jìn)電氣維修行業(yè)的飛速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第4篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)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。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，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。基于計(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(yǔ)

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5篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)范文

關(guān)鍵詞 虛擬制造技術(shù)；信息化；仿真技術(shù)

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）20-0010-02

當(dāng)今隨著科技進(jìn)步和人類生活水平的提高，消費(fèi)市場(chǎng)已經(jīng)逐步進(jìn)入需求個(gè)性化、多樣化、快速響應(yīng)的時(shí)代。在競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的全球市場(chǎng)環(huán)境下，消費(fèi)產(chǎn)品企業(yè)必須能夠更好地滿足市場(chǎng)快速反應(yīng)的需求，即要以更短的產(chǎn)品開發(fā)周期，個(gè)性化的產(chǎn)品服務(wù)，更高的產(chǎn)品質(zhì)量，更低廉的制造成本和更好的售后服務(wù)來贏得客戶市場(chǎng)。為應(yīng)對(duì)快速變化的產(chǎn)品變更，制造企業(yè)的生產(chǎn)加工活動(dòng)必須與時(shí)俱進(jìn)，具備柔性的生產(chǎn)加工能力。隨著近年來計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展和生產(chǎn)管理理念升級(jí)，20世紀(jì)90年代以來產(chǎn)生了很多創(chuàng)新的概念和方法，虛擬制造（Virtual Manufacture，VR）就是其中一種全新的制造體系和模式創(chuàng)新方法。在虛擬制造系統(tǒng)中，充分利用信息技術(shù)、三維仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)化組織與分析，在基礎(chǔ)上采采集相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)建模，從而不斷優(yōu)化整個(gè)設(shè)計(jì)過程。整個(gè)過程采用虛擬制造技術(shù)，并沒有制造實(shí)物產(chǎn)品，而是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬整個(gè)制造過程。從而可以做出更為準(zhǔn)確的決策與優(yōu)化方案，大大提高了企業(yè)的快速響應(yīng)和市場(chǎng)開拓能力，降低企業(yè)決策風(fēng)險(xiǎn)。

1 虛擬制造技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 虛擬制造技術(shù)簡(jiǎn)介

目前，信息技術(shù)技術(shù)發(fā)展日新月異，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展給制造業(yè)的發(fā)展提供了巨大支持。從世界制造業(yè)發(fā)展潮流來看，信息技術(shù)與制造業(yè)的不斷融合是必然的趨勢(shì)。在這個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了很多新概念，其中虛擬制造技術(shù)引起了廣泛的關(guān)注。所謂虛擬制造技術(shù)是采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在高性能計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃、制造流程、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)，并進(jìn)行過程管理與控制。從這個(gè)概念我們可以看出，虛擬生產(chǎn)技術(shù)并沒有生產(chǎn)出實(shí)物產(chǎn)品，這是與傳統(tǒng)的制造加工過程最明顯的不同。虛擬生產(chǎn)技術(shù)將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)加工過程在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬演示，在計(jì)算機(jī)整個(gè)模擬過程中，設(shè)計(jì)師可以清楚看到產(chǎn)品虛擬加工的整個(gè)過程，設(shè)計(jì)人員可以隨時(shí)在虛擬的空間中根據(jù)市場(chǎng)需要和用戶需求對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的修改和完善。虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)只有幾年的時(shí)間，但對(duì)制造業(yè)的影響是巨大的，虛擬技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)制造業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的不可逆性，優(yōu)化了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程，提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，在極短的時(shí)間內(nèi)迎合市場(chǎng)需求，生產(chǎn)出用戶受歡迎的產(chǎn)品，占領(lǐng)市場(chǎng)，贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

1.2 虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)

虛擬制造技術(shù)是制造技術(shù)的一大突破，也是未來制造技術(shù)發(fā)展的潮流。事實(shí)上，虛擬生產(chǎn)技術(shù)涉及范圍很廣，應(yīng)用也比較廣泛，其核心技術(shù)分別是信息技術(shù)、仿真技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

1.2.1 信息技術(shù)

在現(xiàn)代制造技術(shù)中的信息技術(shù)主要包括管理信息系統(tǒng)（MIS）技術(shù)、生產(chǎn)排程系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)（WMS）、配送優(yōu)化系統(tǒng)等。通過虛擬制造系統(tǒng)應(yīng)用，可以模擬這些系統(tǒng)運(yùn)行情況，設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。

1.2.2 仿真技術(shù)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，根據(jù)用戶的要求建立實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并使之轉(zhuǎn)換為仿真模型，在不同的工況下在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行演示，從而真實(shí)地展現(xiàn)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的過程。仿真技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)有：

1）減少方案設(shè)計(jì)與開發(fā)時(shí)間。

2）減少運(yùn)營(yíng)瓶頸的風(fēng)險(xiǎn)。

3）降低方案改善成本。

1.2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種綜合計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)以及仿真技術(shù)等多種科學(xué)及時(shí)而發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的新技術(shù)。

它包括以下關(guān)鍵技術(shù)：

1）動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)。

2）三維顯示和傳感器技術(shù)。

3）實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)。

4）系統(tǒng)集成技術(shù)。

2 虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)中的應(yīng)用

家電是制造業(yè)中競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的領(lǐng)域之一，我國(guó)的家電企業(yè)經(jīng)過短短幾十年的發(fā)展，通過人性化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、敏捷的市場(chǎng)反應(yīng)能力和低廉的制作成本，目前已經(jīng)在以高科技為依托的家電市場(chǎng)上找到了立足點(diǎn)，特別是以電視、空調(diào)、冰箱為代表的大家電在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過70%。家電業(yè)為了提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)產(chǎn)品的制造技術(shù)的應(yīng)用力度明顯加大，隨著CAD，CAM等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，家電產(chǎn)品在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上得到了大大改善，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加大，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷加強(qiáng)，其中虛擬制造技術(shù)的使用更使得家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造發(fā)生了根本性的改變。下面本文分別對(duì)虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)中的虛擬設(shè)計(jì)、虛擬產(chǎn)品制造來闡述虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)的應(yīng)用。

2.1 虛擬設(shè)計(jì)在家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

設(shè)計(jì)階段是家電產(chǎn)品走入市場(chǎng)的最重要階段，這個(gè)階段對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和成本具有重要影響。在家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段利用虛擬技術(shù)是家電設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一大突破，家電設(shè)計(jì)師們利用虛擬技術(shù)對(duì)家電產(chǎn)品這個(gè)過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，與以往的實(shí)物模型設(shè)計(jì)不同，采用虛擬技術(shù)后，設(shè)計(jì)師們對(duì)虛擬的家電產(chǎn)品進(jìn)行零部件裝配，大大提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。還可以通過動(dòng)畫演示來展示家電產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行修改和補(bǔ)充，尤其是對(duì)家電產(chǎn)品的零部件進(jìn)行有限元分析，來對(duì)家電產(chǎn)品的可加工性、可采購(gòu)性、可裝配性等因素進(jìn)行分析，并參考客戶反饋的意見進(jìn)行優(yōu)化綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)，必要時(shí)用快速成型樣機(jī)予以驗(yàn)證。

虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要包含以下兩類。

1）增強(qiáng)的可視化系統(tǒng)。

利用先行的CAD系統(tǒng)進(jìn)行建模，在對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換后輸入虛擬環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)；目前的虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)大都屬于這種類型。

2）基于虛擬現(xiàn)實(shí)的CAD系統(tǒng)。

CAD技術(shù)最早的應(yīng)用就是在設(shè)計(jì)中，將虛擬技術(shù)用于CAD系統(tǒng)中，創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)的集成化CAD系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不再是傳統(tǒng)的二維交互手段進(jìn)行建模，而直接是進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，用戶可以在這種虛擬環(huán)境中進(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)，大大提高設(shè)計(jì)效率。另外，這種系統(tǒng)也支持其它的輸入方法，如語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)和眼神跟蹤等。整個(gè)系統(tǒng)操作方便、簡(jiǎn)單易懂，設(shè)計(jì)人員經(jīng)過簡(jiǎn)單了解后就可以進(jìn)行操作，不需要進(jìn)行專門的培訓(xùn)，因而擁有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。

2.2 虛擬產(chǎn)品制造在家電生產(chǎn)中的應(yīng)用

虛擬產(chǎn)品制造在家電生產(chǎn)中的應(yīng)用主要是虛擬家電產(chǎn)品生產(chǎn)線制造流程。利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，模擬產(chǎn)品生產(chǎn)整體流程，對(duì)生產(chǎn)線規(guī)劃方案進(jìn)行評(píng)估，擇優(yōu)選擇設(shè)計(jì)方案，大大降低產(chǎn)品生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，降低后期生產(chǎn)線改造成本，并對(duì)部分難以通過手工分析的復(fù)雜控制邏輯模塊進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證優(yōu)化生產(chǎn)線控制邏輯，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備、人員、物料、生產(chǎn)計(jì)劃的最優(yōu)化運(yùn)作。圖1為虛擬制造分析流程。

圖1 虛擬制造分析流程

進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)仿真分析主要包含以下步驟：系統(tǒng)分析收集數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)模型建立仿真模型運(yùn)行仿真模型仿真實(shí)驗(yàn)輸出結(jié)果并分析。圖2為仿真技術(shù)在生產(chǎn)線規(guī)劃中的應(yīng)用。

2.3 應(yīng)用虛擬制造技術(shù)可以給家電企業(yè)帶來的好處

1）為家電制造企業(yè)提供高質(zhì)量的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，虛擬制造技術(shù)在家電生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，改變了家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式，降低了設(shè)計(jì)成本，設(shè)計(jì)師們可以在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中正確處理家電產(chǎn)品生產(chǎn)成本與效率之間的關(guān)系，幫助管理者做出正確的決策，獲取最大利潤(rùn)。

2）家電產(chǎn)品開發(fā)中使用虛擬制造技術(shù)，可以在建模方法、虛擬運(yùn)動(dòng)仿真中的運(yùn)動(dòng)鏈簡(jiǎn)化和等價(jià)轉(zhuǎn)換的精度評(píng)價(jià)等技術(shù)或應(yīng)用上有所創(chuàng)新，

3）家電制造企業(yè)采用虛擬制造技術(shù)，可以迅速根據(jù)市場(chǎng)的發(fā)展以及用戶的要求來修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了家電產(chǎn)品的定制化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，為家電產(chǎn)品迅速占據(jù)市場(chǎng)形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)提供了巨大幫助。

圖2 虛擬制造中的生產(chǎn)系統(tǒng)仿真技術(shù)

3 總結(jié)

結(jié)合本文所述和相關(guān)文獻(xiàn)知識(shí)，虛擬制造技術(shù)是制造技術(shù)的一大突破，虛擬制造技術(shù)在制造行業(yè)的使用可以大大提高制造業(yè)的生產(chǎn)效率，降低成本。對(duì)家電制造行業(yè)而言，隨著家電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益白熱化，傳統(tǒng)的家電生產(chǎn)方式已經(jīng)滯后于家電市場(chǎng)的發(fā)展以及用戶的實(shí)際需要，急需創(chuàng)造新的制造技術(shù)突破口。在這方面，虛擬制造技術(shù)的使用更使得家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造發(fā)生了根本性的改變，幫助家電企業(yè)迅速的適應(yīng)市場(chǎng)需求、形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，虛擬制造技術(shù)在我國(guó)發(fā)展不過短短幾年，還處于理論研究階段，對(duì)于我國(guó)制造行業(yè)而言，要積極借鑒國(guó)外成熟的虛擬制造技術(shù)理論，與我國(guó)實(shí)際相結(jié)合，在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷完善和強(qiáng)化，最終進(jìn)行大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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第6篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)；仿真；發(fā)展

1引言

自改革開放以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展不斷加快，信息處理技術(shù)也得到了進(jìn)一步的提升，讓仿真技術(shù)擁有更為廣闊的應(yīng)用控制。為了更好地做出全面的運(yùn)行行為分析，需要做好計(jì)算機(jī)仿真的應(yīng)用與研究，最終滿足提高計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的目的，使其在各個(gè)領(lǐng)域的作用都可以得到良好發(fā)揮。

2計(jì)算機(jī)仿真的發(fā)展

隨著圖形圖像技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也有所提高，縱觀歷史發(fā)展之河，計(jì)算機(jī)仿真主要發(fā)展分為幾個(gè)階段。第一，模型試驗(yàn)。這屬于一種古老的方式，是基于物理模型的一種試驗(yàn)，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還浪費(fèi)材料。第二，數(shù)字化仿真。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)做好相應(yīng)的分析，但是計(jì)算機(jī)分析的結(jié)果卻存在局限性，無法作輔導(dǎo)直觀的表達(dá)。第三，圖像化仿真。通過三維圖形技術(shù)的利用，將計(jì)算結(jié)果表達(dá)出來，具備重復(fù)使用以及科學(xué)性的優(yōu)勢(shì)。第四，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。不但可以利用圖形圖像技術(shù)來對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行表達(dá)；另外，通過觸摸儀器的利用，也可以為人們傳遞逼真的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，讓人們?cè)敢獬两渲小?/p>

3計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)特點(diǎn)

第一，根據(jù)實(shí)際的需求，可以對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、修改以及補(bǔ)充。人們可以獲取想要的結(jié)果，改善研究計(jì)劃。相比傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)，仿真技術(shù)操作成本更低，不存在風(fēng)險(xiǎn)，而且更加靈活。第二，計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果是一個(gè)極短時(shí)間的仿真，可以及時(shí)地提供生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)。第三，仿真結(jié)果不僅準(zhǔn)確，而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系統(tǒng)模式是科學(xué)合理的，其結(jié)果就一定是準(zhǔn)確的。傳統(tǒng)的模擬技術(shù)屬于迭代的過程，在一定程度上，一個(gè)真正系統(tǒng)的性能，抽象的模型，在通過假設(shè)與實(shí)驗(yàn)之后，受試者閱讀輸出與驗(yàn)證模型，根據(jù)相關(guān)的參數(shù)以及模型的變化進(jìn)行判斷，不僅效率偏低，而且還會(huì)受到環(huán)境、安全等因素的影響，很難讓仿真結(jié)果符合人們的意愿。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)以及科學(xué)技術(shù)是基于系統(tǒng)仿真結(jié)果而建立起來的，在動(dòng)力模型試驗(yàn)的條件之下，不會(huì)受到過大的環(huán)境影響，其效率更高、安全性更高，能夠?qū)r(shí)間規(guī)模進(jìn)行改變，進(jìn)而成為設(shè)計(jì)、運(yùn)行、評(píng)估、培訓(xùn)系統(tǒng)，特別是復(fù)雜系統(tǒng)的關(guān)鍵工具。

4計(jì)算機(jī)仿真的步驟及關(guān)鍵技術(shù)

開展計(jì)算機(jī)仿真的步驟。第一，建立出數(shù)學(xué)模型。通過專家經(jīng)驗(yàn)以及觀測(cè)數(shù)據(jù)表達(dá)的分析，利用各種手段做出考慮，然后建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型。第二，將數(shù)據(jù)模型程序化，利用先進(jìn)的自動(dòng)編程軟件，通過交互式的操作，就可以將數(shù)據(jù)模型程序化完成。第三，仿真實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)之前，需要設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)方案，并按照實(shí)際要求運(yùn)行仿真模型，以滿足實(shí)驗(yàn)需求。在計(jì)算機(jī)仿真的計(jì)算中，包含幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。第一，智能化仿真。通過科學(xué)技術(shù)，在整個(gè)仿真過程中植入人類的思維行為，并以知識(shí)作為其核心，進(jìn)行開發(fā)研究，通過仿真技術(shù)和人工智能的相互結(jié)合，就能夠仿照出接近于現(xiàn)實(shí)的物體和景物，滿足人們的實(shí)際需求。第二，仿真面向具體的對(duì)象。由于人們主觀的意識(shí)，通過功能設(shè)計(jì)的研究與發(fā)展，對(duì)圖片與動(dòng)畫進(jìn)行整合，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)象對(duì)信息的獲取，最終帶動(dòng)系統(tǒng)活動(dòng)。第三，人機(jī)仿真和諧。站在多媒體、虛擬以及可視化的仿真角度，就可以將計(jì)算機(jī)仿真的實(shí)際作用反映出來。第四，分布交互仿真。通過現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)仿真設(shè)備的互連，讓空間與時(shí)間相互配合，這樣就能夠達(dá)到仿真環(huán)境的虛擬。

5計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

5.1軍事領(lǐng)域

在軍事領(lǐng)域中運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，主要是貫穿武器裝備的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、使用和維護(hù)。設(shè)計(jì)階段，需要針對(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)物做好仿真模型的試驗(yàn)，這樣可以將產(chǎn)品設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)降低；研制過程，通過仿真技術(shù)，可以完成項(xiàng)目的檢測(cè)與調(diào)試，避免出現(xiàn)不必要的環(huán)節(jié)，同時(shí)，研制進(jìn)度也能加快；生產(chǎn)階段，通過仿真模型，可以實(shí)現(xiàn)武器裝備的測(cè)試，以確定產(chǎn)品是否能夠滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；維護(hù)階段，通過仿真模型可以對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行綜合化評(píng)估，并建立出預(yù)控方案。在軍事領(lǐng)域中運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，就可以將研制武器裝備的周期加快，這樣也可以節(jié)約成本，降低風(fēng)險(xiǎn)，將產(chǎn)品的綜合性能提高到新的高度。

5.2教育教學(xué)領(lǐng)域

在教育教學(xué)領(lǐng)域中運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，可以滿足課堂教學(xué)質(zhì)量與效率的要求。通過仿真模型的教學(xué)試驗(yàn)仿真與動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的相互結(jié)合，就可以將抽象化的內(nèi)容實(shí)體化，如此就能讓學(xué)生對(duì)仿真計(jì)算的方法以及網(wǎng)絡(luò)模型有一個(gè)更深入的了解，最終滿足教學(xué)所需。5.3工業(yè)領(lǐng)域隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域涉及到的項(xiàng)目與系統(tǒng)等都具備一定的特殊性與復(fù)雜性，通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，就可以提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性與安全性，也可以對(duì)工業(yè)項(xiàng)目生產(chǎn)的機(jī)理和規(guī)定有更進(jìn)一步的了解，提供理論依據(jù)以支持工業(yè)產(chǎn)品的性能指標(biāo)。一般來說，主要是在石油化工、設(shè)備儀器、電子產(chǎn)品和汽車等領(lǐng)域使用。

6計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)未來的發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展也在不斷完善。在新的發(fā)展空間、發(fā)展條件之下，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展集中在兩個(gè)方面。

6.1網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

由于當(dāng)前計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)所開發(fā)出來的并不兼容，也不能實(shí)現(xiàn)相互之間的轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致共享存在一定的難度。由于開發(fā)成本過高，并且需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，所以一直無法滿足物盡其用的功能。為了將這一部分問題解決，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，就能夠達(dá)到資源共享的目的。在未來，這一趨勢(shì)必定會(huì)擁有極為廣闊的發(fā)展前景，并且也可以避免因?yàn)槎伍_發(fā)所造成的投資成本費(fèi)用的大幅度增加。另外，在這一過程中，還可以得到一定共享費(fèi)用的回收，帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

6.2虛擬制造技術(shù)

隨著虛擬制造技術(shù)不斷端深入，使得計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也擁有另一個(gè)重要的發(fā)展方向。在20世紀(jì)的末期，虛擬制造技術(shù)得以發(fā)展。在計(jì)算機(jī)上運(yùn)用虛擬制造技術(shù)，主要是實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段到產(chǎn)品的出廠階段以及企業(yè)各個(gè)級(jí)過程的控制與管理，都需要通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)才能夠?qū)⑵鋵?shí)現(xiàn)。另外，通過虛擬制造，也使得制造技術(shù)不必再對(duì)原本的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)過于依賴，可以實(shí)現(xiàn)多維度的制造預(yù)測(cè)，這樣就能夠促進(jìn)機(jī)械制造領(lǐng)域更好、更快的發(fā)展下去，讓其擁有更為廣闊的前景。

7結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一大趨勢(shì)，并且在未來的發(fā)展道路上也可以獲得提高與完善。所以，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的仿真技術(shù)，再配合上通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，就可以促進(jìn)信息化以及社會(huì)現(xiàn)代化的發(fā)展，再以此為基礎(chǔ)，就可以推動(dòng)仿真技術(shù)的發(fā)展。因此，我們可以清楚地了解到，不斷地?cái)U(kuò)大計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，才能夠?qū)⑵鋺?yīng)用效果擴(kuò)大，讓其擁有更為廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

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第7篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)范文

Abstract： The microprocessor class is a professional course with very important practice in electric field， and is also a very abstract course， while traditional microprocessor class teaching form makes learning boring， teaching difficult. To solve this problem， and improve learning interest and teaching quality， based on the characteristics and advantages of virtual simulation software， the paper proposed applying the virtual simulation technology to the related links of teaching， and analyzed the promoting effect of virtual simulation software on microprocessor class teaching.

關(guān)鍵詞： 虛擬技術(shù)；微處理器；教學(xué)

Key words： virtual technology；MPU；teaching

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）33-0252-02

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)的不斷發(fā)展，為了提高生產(chǎn)效率和保證運(yùn)行的安全性，各類微處理器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我們生活中的多個(gè)領(lǐng)域，工業(yè)自動(dòng)化流水線的檢測(cè)控制和數(shù)據(jù)處理，通信設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)通訊和數(shù)據(jù)傳輸，家用電器的自動(dòng)控制，汽車安全檢測(cè)保障系統(tǒng)，機(jī)器人，醫(yī)療等等。因此，目前大多數(shù)電類相關(guān)專業(yè)都開設(shè)了關(guān)于微處理器的相關(guān)課程，當(dāng)然根據(jù)需要所學(xué)習(xí)的微處理器的型號(hào)不盡相同。

對(duì)于傳統(tǒng)的微處理器教學(xué)基本上都是以課堂理論教學(xué)為主，輔以相當(dāng)課時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作。而微處理器的應(yīng)用無論是硬件設(shè)計(jì)還是軟件設(shè)計(jì)都有很強(qiáng)綜合性和抽象性，其不僅涉及到對(duì)模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、傳感器檢測(cè)、控制等諸多基礎(chǔ)類課程的綜合應(yīng)用，而且要在使用匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言等進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)具有良好的邏輯性、條理性、靈活性。這就使得微處理器類課程相對(duì)較為枯燥，難以理解，難教難學(xué)，“可學(xué)性”和“可授性”難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。因此，將虛擬軟件應(yīng)用到微處理器類課程的教學(xué)當(dāng)中，使微處理器對(duì)于學(xué)生是“看得見，摸得著”，讓學(xué)生在課堂中就能夠進(jìn)行操作應(yīng)用，不僅可以提高其學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，而且能夠更好的掌握微處理器的應(yīng)用開發(fā)技能。

1 虛擬仿真軟件

虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展不僅使得電子設(shè)計(jì)類生產(chǎn)設(shè)計(jì)開發(fā)的成本得到大幅度的降低，而且開發(fā)設(shè)計(jì)周期大大縮短。虛擬技術(shù)的發(fā)展不僅對(duì)生產(chǎn)設(shè)計(jì)開發(fā)有著深遠(yuǎn)的意義，而且有助于教學(xué)過程中對(duì)理論知識(shí)的理解和實(shí)踐。

目前電子設(shè)計(jì)類的虛擬仿真軟件有很多種，如Proteus、SPICE、EWB、Matlab、Protel等等，這些虛擬仿真軟件不僅具有大量的電子元器件庫(kù)，而且配備了較為齊全的虛擬儀器、儀表。通過使用這些虛擬仿真技術(shù)軟件在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行電子電路的仿真設(shè)計(jì)，不僅使得電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方便，而且不需要進(jìn)行實(shí)際的焊接，節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間，而且在使用相應(yīng)的儀器儀表進(jìn)行調(diào)試時(shí)不用擔(dān)心損壞，另外，通過虛擬軟件還可以進(jìn)行多種電路分析，同時(shí)也可以進(jìn)行PCB電路板的制作等。

1.1 Proteus仿真軟件 在諸多的虛擬仿真軟件中，英國(guó)Lab Center Electronics公司研發(fā)的Proteus軟件在開發(fā)微處理器系統(tǒng)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其不僅具有模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、數(shù)模混合電子設(shè)計(jì)與仿真功能，更是目前世界上最先進(jìn)的基于微處理器應(yīng)用系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)的仿真軟件。[1]其包含了51系列、PIC系列、ARM系列、AVR系列等多種類型的微處理器模型，而且還有多種傳感器和的前向通道和后向通道的芯片和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型，可滿足大多數(shù)控制、檢測(cè)等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仿真。

1.2 編程軟件 為了實(shí)現(xiàn)微處理器應(yīng)用系統(tǒng)功能，不僅需要完成硬件的功能性、抗干擾性設(shè)計(jì)，而且還要完成軟件程序的邏輯性、功能性設(shè)計(jì)。目前常用的微處理器程序設(shè)計(jì)軟件有Wave、Keil、ICC、codevision、MPLAB等，其中keil C軟件是51系列微處理器使用最為普遍的，而AVR系列微處理使用的是ICC，PIC系列微處理使用的是MPLAB。

這些程序設(shè)計(jì)軟件很好的利用了Proteus軟件提供的第三方動(dòng)態(tài)接口，兩者配合使用可使軟件程序設(shè)計(jì)、編譯、調(diào)試與硬件系統(tǒng)仿真完美的進(jìn)行結(jié)合，形成功能強(qiáng)大的微處理器仿真平臺(tái)。[2]

2 教學(xué)應(yīng)用和影響

2.1 課堂教學(xué) 傳統(tǒng)的微處理器類課程教學(xué)偏重于理論講解，學(xué)生除了少數(shù)的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)能認(rèn)識(shí)真正的芯片、電路以及簡(jiǎn)單的程序驗(yàn)證外，很少能夠親身體會(huì)電路設(shè)計(jì)和程序編寫。這就使得在學(xué)習(xí)過程比較枯燥，難于理解。而且由于教師在傳授相關(guān)知識(shí)的過程中無法以實(shí)際微處理器為例進(jìn)行演示，看不到實(shí)際效果，也使得教授過程比較困難。

將虛擬仿真技術(shù)引入課程，在課堂理論授課的過程中利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)將微處理器的工作狀態(tài)和程序運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行演示，能夠生動(dòng)的反映相應(yīng)的動(dòng)作，就使得抽象的理論形象化、直觀化，便于學(xué)生理解和教師講授。通過這種教學(xué)模式不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、理解程度，改善了教學(xué)效率和質(zhì)量，而且豐富了教師的教學(xué)內(nèi)容，改善了教學(xué)手段。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 微處理類課程學(xué)習(xí)的目的是應(yīng)用，它是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，所以理論學(xué)習(xí)是為實(shí)踐服務(wù)的，而在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，大部分的實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，缺少設(shè)計(jì)性、綜合性試驗(yàn)，即實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的電路都是設(shè)計(jì)成型的，學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)的部分較少，而且大部分程序也是給出的，這就使得學(xué)生獨(dú)立思考、設(shè)計(jì)部分較少。

而利用虛擬仿真技術(shù)，讓學(xué)生運(yùn)用虛擬仿真軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，獨(dú)立完成對(duì)硬件部分的設(shè)計(jì)和軟件程序的編寫，并演示實(shí)驗(yàn)相關(guān)要求的現(xiàn)象和結(jié)果。這使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣大大提高，而且由于電路和程序都是學(xué)生自主、獨(dú)立完成的，學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心也得到很大的增強(qiáng)。另外，由于虛擬仿真軟件中的元器件參數(shù)是可以修改的，并且不需要焊接、安裝的工序，就可以快速得到仿真結(jié)果，學(xué)生可以針對(duì)自己的設(shè)計(jì)提出各種設(shè)計(jì)方案，不但鍛煉了提出問題、分析問題、解決問題的能力，激發(fā)了創(chuàng)新意識(shí)，而且也培養(yǎng)訓(xùn)練了學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。

2.3 實(shí)踐教學(xué) 一般而言實(shí)踐類課程是指課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等綜合性設(shè)計(jì)類型的教學(xué)模式。這類教學(xué)模式大部分都是由指導(dǎo)教師布置設(shè)計(jì)題目或設(shè)計(jì)范圍，而由學(xué)生通過查閱相關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，形成以理論設(shè)計(jì)為主的設(shè)計(jì)報(bào)告，這就缺少了對(duì)理論設(shè)計(jì)結(jié)果或過程的實(shí)踐驗(yàn)證。

而將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生只需要使用電腦就可以完成實(shí)踐類課程的設(shè)計(jì)任務(wù)，利用虛擬仿真軟件設(shè)計(jì)后在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室操作或?qū)嶋H制作，既可將理論設(shè)計(jì)通過虛擬仿真軟件演示出來，又避免為了驗(yàn)證理論正確性需要實(shí)際設(shè)計(jì)、制作系統(tǒng)的缺陷。這種實(shí)踐理論設(shè)計(jì)和虛擬仿真結(jié)合的方式，既發(fā)揮了虛擬軟件實(shí)效、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，節(jié)約、合理利用實(shí)驗(yàn)室硬件資源，又培養(yǎng)了學(xué)生設(shè)計(jì)制作的能力。

2.4 競(jìng)賽和創(chuàng)新活動(dòng) 國(guó)內(nèi)和國(guó)際有很多電類競(jìng)賽類項(xiàng)目及創(chuàng)新活動(dòng)可供在校學(xué)生參加，而各類大賽和創(chuàng)新活動(dòng)不僅僅檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，而且還要求學(xué)生具有很強(qiáng)的知識(shí)應(yīng)用和實(shí)踐設(shè)計(jì)能力。在競(jìng)賽和創(chuàng)新中使用虛擬仿真軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，不僅可以縮短設(shè)計(jì)開發(fā)周期，而且減小了硬件成本的投入。使得學(xué)生能夠更加全面的接觸和使用各類電子類器件，利用動(dòng)態(tài)元件仿真模型，不僅是人機(jī)交互方式仿真可以成為現(xiàn)實(shí)，而且使仿真形象生動(dòng)，創(chuàng)造出極為接近現(xiàn)實(shí)的環(huán)境。[3]

當(dāng)然，虛擬仿真軟件很好的輔助了教學(xué)，改善了教學(xué)手段，生動(dòng)了教學(xué)內(nèi)容，形象地將抽象不易理解的知識(shí)用虛擬仿真的方式體現(xiàn)出來，使學(xué)生增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)能力。但是知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐的應(yīng)用是不能夠單純的依靠虛擬仿真的，學(xué)生對(duì)真正的元器件的封裝、檢測(cè)、使用等相關(guān)知識(shí)也是需要掌握的，同時(shí)也要熟悉操作各類儀器、儀表，學(xué)習(xí)實(shí)際系統(tǒng)的布局、布線、安裝調(diào)試等多方面的知識(shí)。所以，要使虛擬仿真技術(shù)能夠更好地為教學(xué)服務(wù)，采用虛實(shí)結(jié)合的方式，一方面強(qiáng)調(diào)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)教學(xué)的輔助作用，另一方面認(rèn)識(shí)到實(shí)際動(dòng)手能力的重要性，兩者相輔相成，有機(jī)結(jié)合。[4]

3 結(jié)束語(yǔ)

虛擬仿真技術(shù)在微處理器類課程教學(xué)中的應(yīng)用不僅可以使課堂上抽象難懂的知識(shí)便于學(xué)生理解和接受，而且便于學(xué)生課后鞏固所學(xué)知識(shí)，更有助于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力培養(yǎng)。同時(shí)，利用虛擬仿真技術(shù)能夠使教學(xué)和實(shí)踐、理論和應(yīng)用很好的結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，通過對(duì)仿真結(jié)果的分析和運(yùn)行，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。實(shí)踐證明，合理的利用虛擬仿真技術(shù)，在教學(xué)中科學(xué)分配虛實(shí)之間的比例，這將成為微處理類課程教學(xué)發(fā)展的重要方向和重要手段。

參考文獻(xiàn)：

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第8篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)范文

【關(guān)鍵詞】汽車維修；教學(xué)；仿真技術(shù)；應(yīng)用

一、前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與信息技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于汽車維修教學(xué)所提出的要求也不斷增加和提高，而如何培養(yǎng)高技術(shù)的維修人才也成為了當(dāng)前汽車維修教學(xué)所研究的一個(gè)重要課題。在汽車維修教學(xué)中，若缺乏相應(yīng)的實(shí)戰(zhàn)練習(xí)，很容易使學(xué)生基本操作技能得不到提高，但是若在教學(xué)中，每個(gè)環(huán)節(jié)都采取實(shí)地練習(xí)，勢(shì)必會(huì)加大教學(xué)的成本，而這對(duì)于學(xué)校而言，也是其當(dāng)前面臨的一個(gè)主要難題。

二、在汽車維修教學(xué)中應(yīng)用仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

仿真技術(shù)作為一門多學(xué)科綜合技術(shù)，其基礎(chǔ)主要有控制論、信息技術(shù)、系統(tǒng)論以及相似原理，將計(jì)算機(jī)或者專用設(shè)備來作為技術(shù)實(shí)施的主要工具，通過系統(tǒng)模型對(duì)設(shè)想系統(tǒng)、實(shí)際系統(tǒng)實(shí)施動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。

在汽車維修教學(xué)中，汽車零件的拆卸、裝配等均是非常耗時(shí)的工作，而這些工作的完成時(shí)間對(duì)于維修任務(wù)的完成效率而言，也會(huì)造成不同程度的影響。針對(duì)這種情況，要想更快且更好地來完成各項(xiàng)維修任務(wù)，就必須要熟練掌握汽車拆裝技能，基于拆裝規(guī)范要求來進(jìn)行作業(yè)，但是要想達(dá)到上述這些要求，就必須要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)，由于在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，所需的設(shè)備以及器材較多，所需的教學(xué)實(shí)習(xí)場(chǎng)地也相對(duì)比較大，使得很多學(xué)校不太重視這方面的內(nèi)容，而最終導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐操作能力低下。鑒于這種情況，在汽車維修教學(xué)中，引入仿真技術(shù)，將汽車各零件的構(gòu)成、分解、檢驗(yàn)、調(diào)整、拆卸以及裝配等結(jié)合在一起，借助于計(jì)算技術(shù)來虛擬再現(xiàn)這些場(chǎng)景，這樣學(xué)生就能夠通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行汽車構(gòu)造原理以及維修操作的模擬，繼而使其能夠更好地掌握實(shí)際操作技能、方式以及要領(lǐng)等。在汽車維修教學(xué)中應(yīng)用仿真技術(shù)不僅可使維修工的培養(yǎng)時(shí)間有效地縮短，減少教學(xué)實(shí)習(xí)場(chǎng)地與訓(xùn)練器材等所投入的費(fèi)用，同時(shí)在很大程度上也使教師工作量得到了減少，有利于最大經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)。

三、在汽車維修教學(xué)中仿真技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）汽車維修仿真系統(tǒng)

在仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上來構(gòu)建汽車維修模擬仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備以下四種功能：

第一，可使汽車這種虛擬部件得到動(dòng)態(tài)且實(shí)時(shí)地展示。在教學(xué)中，學(xué)生可通過在計(jì)算機(jī)上的操作，輕松完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)或者變速器等的解剖、翻轉(zhuǎn)以及平移等各種操作。同時(shí)該系統(tǒng)還可將汽車部件和各部件之間的裝配關(guān)系全視角的展示出來，使學(xué)生能夠更為直觀、快捷以及形象地了解汽車構(gòu)造特征，并在其頭腦中構(gòu)建一個(gè)全方位形象，繼而為學(xué)生維修操作技能的提高打好基礎(chǔ)。

第二，可逐步分解并裝配、調(diào)整汽車的整個(gè)構(gòu)造以及各部件，通過仿真模擬汽車的拆裝維修過程與調(diào)整過程，來構(gòu)建虛擬場(chǎng)所，學(xué)生在這一場(chǎng)所中通過分析，可及時(shí)解決其在汽車維修中遇到的各種問題。在該系統(tǒng)中最基本的一個(gè)內(nèi)容就是根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求以及步驟順序等逐步分解整車或者各部件，反之根據(jù)技術(shù)要求與具體步驟來把這些分散零件組裝成為整車。除此之外，在整個(gè)裝配階段，還需實(shí)施大量調(diào)整工作。在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生只需要對(duì)虛擬部件進(jìn)行觀察和分析，選用正確工具，利用鼠標(biāo)來選擇相應(yīng)的部件，最后在計(jì)算機(jī)所彈出的這一數(shù)據(jù)輸入對(duì)話框中將力矩?cái)?shù)據(jù)輸入到其中，就可完成相應(yīng)的虛擬拆裝作業(yè)。

第三，該系統(tǒng)可自動(dòng)演示汽車整個(gè)分解過程以及裝配過程。在汽車維修教學(xué)中，初學(xué)者可通過該系統(tǒng)事先對(duì)整車以及各部件分解過程與裝配過程進(jìn)行觀看，繼而使其在頭腦中對(duì)于汽車維修有一個(gè)基本的認(rèn)知。而使用人員則可基于自身的實(shí)際需求，選擇不同部位或者視角來進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過這種具有針對(duì)性的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生更快地掌握各種維修操作技能。

第四，可實(shí)現(xiàn)評(píng)估與考核的模擬。通過計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)能力與數(shù)據(jù)分析能力的應(yīng)用，來構(gòu)建具備考核功能的模塊，該模塊不僅可進(jìn)行單機(jī)自測(cè)，同時(shí)還不會(huì)受到數(shù)量上的限制實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的模擬考核，既可同時(shí)出題進(jìn)行統(tǒng)一的考核，也可進(jìn)行分組考核，在該模塊中，每一個(gè)項(xiàng)目都具備相應(yīng)的自動(dòng)評(píng)分功能。在評(píng)估考核指標(biāo)中主要包含維修時(shí)間、結(jié)果及計(jì)算機(jī)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)操作所得到的分?jǐn)?shù)，根據(jù)該考核結(jié)果，教師可綜合評(píng)定學(xué)生。

（二）應(yīng)用實(shí)現(xiàn)措施

第一，通過仿真技術(shù)所具備的三維模擬技術(shù)來進(jìn)行整車三維造型的模擬，在這一環(huán)節(jié)中，可通過PROE、3D-MAX、UG或者M(jìn)AYA等軟件來進(jìn)行模擬，基于汽車維修中具體維修項(xiàng)目，真實(shí)且全面地對(duì)汽車零件、裝配以及其物理特性等進(jìn)行模擬，確保所模擬的內(nèi)容和工程實(shí)際情況相同，并非一種簡(jiǎn)單實(shí)體造型，最后，再將其統(tǒng)一輸出成為一種純?nèi)S模型的格式。

第二，在模擬好三維造型以后，借助于當(dāng)前先進(jìn)VIRTOOLS虛擬引擎的應(yīng)用，通過3D部件來進(jìn)行三維場(chǎng)景的構(gòu)建，以此達(dá)到模擬交互的目的，同時(shí)還應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的步驟關(guān)卡。通過制作這種虛擬場(chǎng)景，使每一個(gè)3D部件均有屬于自身個(gè)性特征以及交互的能力，當(dāng)在和使用人員進(jìn)行交互的過程中，可根據(jù)不同需求做出相應(yīng)的反映，并反饋出相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

第三，構(gòu)建全面且真實(shí)的汽車維修數(shù)據(jù)庫(kù)?？赏ㄟ^ACCESS與SQL-SERVER等軟件來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)以及單機(jī)版數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建，基于汽車維修項(xiàng)目的實(shí)際需求來構(gòu)建相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。最后，還應(yīng)進(jìn)行各項(xiàng)管控、考核程序的編寫，從而確保汽車維修教學(xué)活動(dòng)有序地進(jìn)行。

（三）應(yīng)用效果

第一，便于學(xué)生思維的啟迪，使學(xué)生的想象力更為豐富，學(xué)生通過在這種虛擬場(chǎng)景中的訓(xùn)練獲得相應(yīng)的操作技能和結(jié)論，在經(jīng)過分析和整理后，成為一種新成果或者新結(jié)論，繼而提升學(xué)生感知效果。除此之外，這種教學(xué)還便于學(xué)生理解能力以及認(rèn)知能力的提升，在以往的教學(xué)中，學(xué)生在知識(shí)的理解和掌握上一般停留于表面，而這也使得其認(rèn)知效果達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)。而在汽車維修教學(xué)中應(yīng)用仿真技術(shù)，可將在電子教學(xué)中所遇到的問題得到及時(shí)地解決，同時(shí)在這種虛擬場(chǎng)景的訓(xùn)練過程中，學(xué)生所獲得的信息更加直觀、生動(dòng)和形象，便于學(xué)生的理解與記憶。

第二，在汽車維修中應(yīng)用仿真技術(shù)，在虛擬場(chǎng)景中，通過虛擬技術(shù)，學(xué)生可以自己來進(jìn)行故障的設(shè)置，基于自設(shè)的這些故障來實(shí)施檢測(cè)以及試驗(yàn)，通過這種方式，可有效避免學(xué)生在實(shí)地訓(xùn)練中可能遇到的各種危險(xiǎn)。同時(shí)采用該技術(shù)，還可有效緩解在教學(xué)中所存的教學(xué)資源短缺這一問題。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，文章所介紹的這一汽車維修模擬仿真系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，所獲得成效良好，不僅調(diào)動(dòng)和激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力與興趣，使汽車維修教學(xué)效率得到了提高，同時(shí)還便于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，進(jìn)一步提高了學(xué)生的操作技能水平。

參考文獻(xiàn)：

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第9篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)范文

關(guān)鍵詞 電子計(jì)算機(jī)；電力拖動(dòng)；虛擬實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）09-0132-02

Abstract： The emergence of electronic computer technology and development， is the cross time in the history of science innovation. Along with the development of the computer， that is associated with the electronic computer technology also emerge such as blowout， and the birth of the computer simulation technology is one of many new technology. Apply the simulation technology to the electric drive system of virtual experiment， the abstract theory of intuitive display in order to facilitate understanding. Combined with the virtual experiment also has the advantages of low cost and high efficiency， therefore to pay attention to and the use in the electric drive system.

Key word： electronic computer；electric drive；virtual experiment

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及人們素質(zhì)的普遍提高，社會(huì)對(duì)人們的要求也日益提高。但是由于種種方面的限制，諸如資金的不足，實(shí)踐活動(dòng)的缺乏等種種因素，導(dǎo)致實(shí)際操作能力與創(chuàng)新能力缺乏。而虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的引用能夠大大緩解以上種種因素的限制。具體到電力拖動(dòng)的虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)當(dāng)中，MATLAB等軟件的運(yùn)用，成為了虛擬實(shí)驗(yàn)開發(fā)與創(chuàng)新技術(shù)培養(yǎng)的全新方式。

1 虛擬實(shí)驗(yàn)

1.1 概述

虛擬實(shí)驗(yàn)是在計(jì)算機(jī)仿真基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能可虛擬仿真實(shí)際的物理系統(tǒng)。眾多計(jì)算機(jī)仿真軟件的不斷被研發(fā)出來，并應(yīng)用于科研技術(shù)設(shè)計(jì)之中，做出了極為巨大的貢獻(xiàn)。PISPCE和MATLAB是當(dāng)今較為常見的計(jì)算機(jī)仿真軟件，其中MATLAB是虛擬實(shí)驗(yàn)的主要開發(fā)軟件。

1.2 優(yōu)勢(shì)

在如今大多電機(jī)課程實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件下，運(yùn)用直流電機(jī)作為調(diào)速對(duì)象，僅僅只能開出直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)雖然擁有眾多優(yōu)勢(shì)，但是劣勢(shì)也顯而易見，諸如體積巨大，維護(hù)繁瑣，故障頻出，購(gòu)置需要大量資金等。同時(shí)在培養(yǎng)方面也具有巨大局限，如容納人數(shù)的數(shù)量方面受到限制，對(duì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和方案制定會(huì)提出很高的要求，容錯(cuò)率很低，難以滿足人才培養(yǎng)的需求。因此，由于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)存在的種種不足，襯托出了虛擬實(shí)驗(yàn)多種優(yōu)勢(shì)?；谟?jì)算機(jī)平臺(tái)上的虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)將以上劣勢(shì)化為優(yōu)勢(shì)，對(duì)儀器和設(shè)備幾乎沒有需求，同時(shí)節(jié)省資金和空間。

2 具體運(yùn)用

通過在計(jì)算機(jī)外接設(shè)備上的點(diǎn)擊與拖動(dòng)，將虛擬的各種儀器，按實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)與步驟整合成一個(gè)完整實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的過程，就是虛擬實(shí)驗(yàn)。而實(shí)驗(yàn)條件的變動(dòng)，數(shù)據(jù)的收集匯總，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析歸納三個(gè)方面全部完成，才意味著整個(gè)實(shí)驗(yàn)的達(dá)成。本文以帶有RLC濾波器的交流電機(jī)變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)作為實(shí)例，實(shí)驗(yàn)中包括電機(jī)、電力電子、驅(qū)動(dòng)控制三個(gè)方面，分析虛擬實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大作用，并與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。

2.1 模型的建立

將電壓源型逆變器、電動(dòng)機(jī)主回路以及RLC濾波器通過使用MATLAB中PSB庫(kù)中的元件模型完成建立。一般出現(xiàn)超過功率變換電路的情況，并產(chǎn)生多環(huán)節(jié)控制，多信號(hào)反饋，多非線性環(huán)節(jié)的特征，說明控制電路規(guī)模較大，需要大量運(yùn)用集成電路。但是，基于對(duì)電路的控制，其輸入輸出特性是我們研究所要了解的主要目標(biāo)，而其內(nèi)部的電壓與電流則是可有可無的旁枝末節(jié)，導(dǎo)致無法使用虛擬實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行電路的控制。所以想要實(shí)現(xiàn)仿真的方式，可以通過SIMULINK數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行SPWM的調(diào)制電路模型的驅(qū)動(dòng)控制。而右圖即為所示。

2.2 模型參數(shù)的構(gòu)建

通過鼠標(biāo)對(duì)元件圖標(biāo)的點(diǎn)擊，在出現(xiàn)的參數(shù)設(shè)置對(duì)話框輸入諸如電機(jī)的額定電壓、功率、頻率、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和定轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)等各種必要參數(shù)。通過濾波效果進(jìn)行濾波器的RLC參數(shù)的設(shè)計(jì)與運(yùn)算。在接收變頻調(diào)速的恒壓頻比所產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)之后，通過SPWM調(diào)制和驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部函數(shù)的計(jì)算，再與設(shè)計(jì)的三角載波進(jìn)行比較。

2.3 設(shè)置仿真模型

設(shè)置仿真參數(shù)是在仿真模型開始之前必須完成的步驟。包括對(duì)開始與終止的時(shí)間、步長(zhǎng)以及解電路運(yùn)算方式等仿真類型和相對(duì)與絕對(duì)的誤差等方面進(jìn)行設(shè)置。較快模擬速度的得出需要使用如ode23tb、ode15s這樣的剛性系統(tǒng)的參數(shù)運(yùn)算方式。同時(shí)，MATLAB軟件參數(shù)鎖設(shè)定的虛擬時(shí)間與現(xiàn)實(shí)的時(shí)間并不一致，只是一種對(duì)于時(shí)間流逝的表現(xiàn)手段。若是縮小步長(zhǎng)，則會(huì)造成采樣點(diǎn)數(shù)的增加，使得現(xiàn)實(shí)中的執(zhí)行時(shí)間變長(zhǎng)。

2.4 實(shí)驗(yàn)成果觀測(cè)

驗(yàn)證參數(shù)設(shè)計(jì)以及電路結(jié)構(gòu)是否合理，是虛擬實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)。而上述實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪?jīng)過觀測(cè)器觀測(cè)電機(jī)速度的變化方式與電壓的波形，并依靠給定頻率的大小，在進(jìn)行理論的分析之后，對(duì)結(jié)果的正確性進(jìn)行判斷。而下面兩圖中的前者是電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化圖，后者則是在固定的載波頻率與固定的調(diào)制頻率之下的逆變器輸出線電壓幅度頻譜。兩張圖示將諧波各次的大小、總諧波的有效值和基波有效值三個(gè)方面十分明了的展示出來。由于電機(jī)的運(yùn)行效率和機(jī)器壽命受到諧波的影響，因此，為了減少電機(jī)受高次諧波損害，將RLC濾波器安裝于電機(jī)與逆變器的中間成為了有效的解決方法?？傊C波畸變率在經(jīng)過RLC參數(shù)的設(shè)計(jì)與電機(jī)端電壓頻譜的觀測(cè)之后可以保持在10%之下。

2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)

由上面的實(shí)驗(yàn)可以得知，作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的電機(jī)設(shè)備，作為是大功率電力開關(guān)的逆變器設(shè)備等傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，存在損耗高、構(gòu)建繁瑣、危險(xiǎn)性強(qiáng)、價(jià)格昂貴等種種弊端。因而既可以對(duì)已有系統(tǒng)展開研究又能對(duì)處于構(gòu)想中的設(shè)備進(jìn)行探索，虛擬實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)了極為顯著的優(yōu)越性。比如上述實(shí)驗(yàn)中，在模型庫(kù)中雖然并不存在滿足觀測(cè)要求的頻譜分析儀，但是在運(yùn)用MATLAB函數(shù)展開構(gòu)建之后，使不可能成為了可能。而虛擬實(shí)驗(yàn)的自定義、自主性強(qiáng)的特點(diǎn)，成為了其另一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，虛擬實(shí)驗(yàn)具有良好的通用性、與其他系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)交換的便利性以及升級(jí)與擴(kuò)展的成長(zhǎng)性，使其在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理方面顯得極為高效迅速。

3 結(jié)束語(yǔ)

虛擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)越性，通過上文的分析與具體的實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的淋漓盡致。但是，十全十美的系統(tǒng)終歸是不存在的，虛擬實(shí)驗(yàn)盡管在各個(gè)方面上都具有顯著的優(yōu)勢(shì)，然而也無法取代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。建立極為準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，始終是虛擬實(shí)驗(yàn)仿真技術(shù)中的一個(gè)難關(guān)，各種限制會(huì)使之與實(shí)際情況產(chǎn)生差異，這也是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)存在的必要性體現(xiàn)。因此，只有現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)相互配合，才會(huì)使電力拖動(dòng)等電子電路設(shè)計(jì)技術(shù)得以真正的進(jìn)步與發(fā)展。

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