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虛擬仿真技術的作用范文1
虛擬仿真技術作為一種新型的科學技術越來越為人們所關注，在中職電子技術教學中引進這項技術，是中職院校發展的需要，也是時展的必然趨勢。
一、虛擬仿真技術在中職電子技術教學中運用的重要性
虛擬仿真技術又稱模擬技術或者虛擬現實技術，通俗上講就是用一個虛擬的系統模仿一個真實系統的技術。隨著計算機科學技術的迅猛發展，虛擬仿真技術已應用在生產生活的多個領域。近幾年，在中職電子技術教學中也引入了虛擬仿真技術，它不僅提供了新型的教學手段，優化了教學模式，而且彌補了傳統教學的不足，給教學帶來了全新的體驗。
二、滿足電子技術教學的需要
電子技術是一門理論性和實踐性都很強的學科。作為學生而言，首先必須要有扎實的理論知識作基礎，掌握各種復雜的數學計算公式、識別各種電子元件并熟知其性能，同時還得掌握電子維修、電子技術開發等基本理論知識，最終才能將所學的知識運用于實踐。要真正提高學生的電子技術水平，必須有大量的實踐經驗，沒有豐富的實踐經驗，即使掌握再豐富的電子技術理論也無濟于事。而虛擬仿真技術能夠為學生模擬一個仿真情境，讓學生在這個情境中進行電子技術操作，使學生將平時所學的電子技術理論知識運用于實踐，并在實踐操作中加深對理論知識的理解和鞏固，讓學生真正做到在“學中做，做中學”，不斷提高自身的電子技術水平。
（一）創新教學方法
在中職電子技術教學中運用虛擬仿真技術屬于實驗教學法，改變了傳統的以教師傳授為主的枯燥乏味的教學方法，能夠有效提高教學效率。虛擬仿真技術通過各種可操作的動態實例，能夠比較有效地吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣，營造濃厚的學習氛圍，讓學生在實踐操作中發散思維，提高學生的動手能力，從而實現電子技術教學的真正意義。
（二）符合學情需要
中職的學生大多數文化基礎比較薄弱，對于課堂教師講授的理論知識的接受能力較差，學習的積極性比較低，不喜歡枯燥乏味的課堂。與學習復雜的電子技術理論相比，中職學生顯然更愿意動手操作。而虛擬仿真技術則剛好滿足了學生這一方面的需求，給學生提供了動手操作的機會，它可以幫助學生積累實踐經驗，提高操作能力，為以后的工作奠定基礎。
（三）減少意外情況的發生
電子技術在實踐操作的過程中，由于操作人員的粗心或者不熟練，可能會出現電路起火、爆炸等意外情況，容易造成相關人員受傷。而虛擬仿真技術的運用，可以模擬操作情境，控制意外的發生，減少意外傷害，保障人員安全。
三、虛擬仿真技術在中職電子技術教學中的運用現狀
目前，隨著科學技術的不斷發展，虛擬仿真技術水平也在不斷提高，很多技術生產行業中大量引進這種虛擬技術。而在電子技術教學實踐中，虛擬仿真技術也逐漸成為輔助教師教學的重要工具。
（一）教師教學的得力助手
虛擬仿真技術在中職電子技術教學中的運用，在很大程度上減輕了教師的教學負擔，成為教師教學的得力助手。在以往的電子技術教學中，教師僅靠課堂上的理論知識傳授讓學生掌握相應的電子技術應用水平，其難度較大。再加上學生消極學習的態度也讓教學效果大打折扣，而虛擬仿真技術則在很大程度上解決了這一問題。虛擬仿真技術通過模擬真實的操作情境，將靜態的知識轉換為動態的知識，讓學生更容易吸收。正所謂“說上一百遍，不如做一遍”，有時候復雜的理論講解不如一個操作更容易讓人明白。在虛擬仿真技術的輔助下，學生學得輕松，教師教得也輕松。
（二）學生喜愛的教學手段
虛擬仿真技術在中職電子技術教學中的運用，將學生從復雜難懂的理論知識海洋中解放出來，凸顯了學生的主體地位，學生學習的積極性也明顯提高。虛擬仿真技術在電子技術教學中的應用，打破了理論知識一統課堂的局面，帶來了教學模式和教學手段的創新，營造出更加適合學生學習的氛圍，對提高學生的電子技能水平大有裨益。
（三）教師的虛擬仿真技術的操作能力有待加強
隨著虛擬仿真技術的不斷推廣，這項技術也逐漸在中職的各項實驗實訓教學中得到廣泛運用。但由于部分教師沒有經過專門的培訓，對虛擬仿真技術的不熟悉和操作方面的不熟練，導致對虛擬仿真技術的運用成效并不明顯。
（四）教師和學生過度依賴虛擬仿真技術
虛擬仿真技術擁有明顯的優勢，深受學生的喜愛，它在中職電子技術教學中的運用，給課堂教學帶來了全新的體驗，但在虛擬仿真技術的運用中仍然存在一些問題。一些教師過度依賴虛擬仿真技術帶來的便利，完全不考慮課堂的實際需要，即使在理論性很強的課堂上仍然依賴虛擬仿真技術。比如，有的教師在學生沒有掌握扎實的理論知識的情況下就盲目使用虛擬仿真技術，不僅沒有達到預期的教學效果，反而降低了教學效率。不僅教師如此，在學生身上也存在著過度依賴虛擬仿真技術的現象。雖然虛擬仿真技術能夠有效地提高學生的動手操作能力，但是模擬操作與實際操作仍然有區別，模擬操作并不能完全取代實際操作。畢竟現實生活中和以后的工作中需要的是實際操作經驗，無論是教師還是學生，在教學中絕不能用模擬操作完全取代實際操作。
四、關于虛擬仿真技術在中職電子技術教學中運用
虛擬仿真技術在中職電子技術課程教學中的應用是我國教育信息化發展的必然趨勢，同時也是提高電子課程教育教學質量和水平的重要途徑。在中職電子技術教學中，應該充分發揮虛擬仿真技術的優勢，提高教學效率和學生的實踐應用能力。
（一）利用虛擬技術模擬教學情境，提高學習效率
利用虛擬技術模擬生產、生活中的實際場景，讓學生有一種身臨其境的感覺，使學生在這種教學情境中輕松愉快地獲取知識。這種教學方法不僅能激發學生的學習興趣，而且能使學生較快地融入到學習中，主動思考，積極合作，從而提高學生的學習效率。在中職電子技術教學中，教師完全可以通過虛擬仿真技術模擬一個教學情境。例如，教師可以模擬一個電路操作臺，展現出現實中真實的電路數據，讓學生積極參與到操作中，在操作中獲取并鞏固知識，從而提高實踐能力。
（二）組織小組合作探究式學習
在運用虛擬仿真技術模擬操作時，可以將學生分成幾個小組，通過小組內部的團結協作開展探究學習。在模擬操作時，一個人獨自操作容易出現紕漏，而團體合作則可以利用集體的智慧，提高操作能力，往往能取得一加一大于二的效果。同時，為了提高小組合作的積極性，教師可以通過組織小組競賽的方式激勵學生的學習，從而有利于提高學生的學習效率和課堂教學效率。
（三）加強教師對虛擬仿真技術的運用能力
虛擬仿真技術對于中職學校來說是一種新型的教學輔助技術，許多教師對這種技術還不夠熟悉，甚至不能熟練地運用。因此，中職學校應該建設一支能夠熟練運用虛擬仿真技術的教師隊伍，同時，電子技術專業的教師也應該積極地學習這項技術，讓課堂教學因這一新技術的應用而變得更加生動活潑。
（四）模擬操作與實際操作相結合
虛擬仿真技術提供的模擬操作讓學生在課堂上也能真切地體會到操作的滋味，但模擬操作并不能完全取代實際操作。模擬操作畢竟是人工模擬的，對于一些人們無法預料的情況并不能完全模擬出來，而真切實際的操作體驗對于學生來說不僅是必要的，對于提高學生的電子技術應用水平也更為重要。因此，在電子技術教學中運用虛擬仿真技術時，絕不能忽視實際操作的重要性，應該將模擬操作與實際操作相結合，發揮二者的長處以提高學生的綜合應用能力?？傊?，在中職電子技術教學中，我們應該充分發揮虛擬仿真技術的作用，合理利用虛擬仿真技術的優勢，提高課堂教學效果和學生的學習效率，從而全面提高學生對電子技術的實際應用水平。
參考文獻：
［1］李松湘.虛擬仿真技術在電子技術課程教學中的應用研究［D］.湖南師范學院，2012.
虛擬仿真技術的作用范文2
【關鍵詞】虛擬仿真技術；建筑工程；施工
近年來隨著社會經濟的不斷發展，計算機技術也開始普及，并在建筑工程中得到廣泛應用，促進了管理水平與施工技術的提高，對施工科學的進步與發展也起到了非常重要的作用?，F階段建筑施工中主要應用的軟件系統有CAD輔助系統、智能管理系統以及辦公自動化系統等等，這些計算機技術的廣泛應用對傳統施工理論是一種改造與發展，同時也為傳統的施工方法帶來了新的理念，目前在建筑施工過程中應用虛擬技術已經成為可能，通過虛擬技術的應用，建筑施工將會創造更大的經濟效益與社會效益。
一、虛擬仿真技術在建筑施工中的應用
虛擬現實技術主要結合了計算機方針技術、計算機圖形技術以及現實技術等多種學科的優勢于一身，使人機交互對話成為了可能，為其提供了更加真實、直接的三維界面，同時還在多維的信息空間中搭建虛擬的信息環境，用戶在使用時會產生一種身臨其境的感覺。虛擬現實技術一方面結合了仿真技術的優點，另一方面為用戶提供更加真實的環境效果，在很多領域中都有非常廣泛的應用。
仿真技術是基于系統動態模型的一種實驗方式，具有經濟性與安全性的優勢，在很多領域中都有廣泛的應用，例如航空航天、電力、交通等等，此外，在煤炭、化工等領域中也有很好的應用。
二、虛擬仿真系統在建筑施工中應用的意義
虛擬現實技術主要指在工程施工過程中對施工進行模擬，首先需要在施工之前掌握各種構建在結構中的相互關系即相對位置，在實驗中通過多種方法，對工況應力進行計算，使方案得到優化，其產生的意義主要可以從以下幾方面進行探討。
（一）優化施工方案
在建筑工程施工過程中，施工組織、施工方法的選擇都要建立在一定的施工經驗基礎上，從這一方面來說具有一定的局限性。與此同時，現代建筑都具有鮮明的個性，所以施工就不能完全重復，虛擬仿真技術的使用可以在方案中將施工組織與施工方法科學、直觀的展示出來，并將方案的對比定量完成，這對于方案的優化是非常有利的，促進了最有施工的真正實現。
（二）引入新的施工技術
虛擬仿真技術在工程施工中的應用可以最大限度的降低技術人員對施工工藝進行試驗的成本，幫助施工人員革新思路，同時還可以將新技術的成效完美的展示出來，大大縮短新技術的引入與推廣時間。
（三）施工管理更加便利
施工仿真技術可以對施工全過程進行事先的模擬，在模擬的過程中就可以將施工管理中容易出現的安全、質量等隱患及時找出來，并采取相應的措施對這些隱患區域進行強化，使施工現場的管理效果及施工質量得到明顯提高。
（四）便于進行安全生產培訓
施工虛擬仿真技術可以將施工過程情況直觀的顯示出來，有了這種技術的幫助，操作人員就可以更加全面的來哦接操作流程，做到優質的完成工程施工任務。
（五）大型工程設計
施工虛擬仿真技術可以對設計是否合理進行考察，從而可以更好的修改擬改進部位，獲得的設計效果將會更加令人滿意。同時，設計的方針對設計單位與施工單位以及業主之間進行設計交底也是非常有利的。
（六）建筑市場管理
在招標過程中，施工虛擬技術可以直觀的對比各方的成效，評標的公正性與透明度因此得到增加，這對建筑市場的規范性管理是非常重要的。
（七）其它方面
施工虛擬仿真技術的開發一定會帶動虛擬現實技術的廣泛應用，應用到建筑業的其它方面，并充分帶動城市規劃的優化和虛擬現實技術的發展。
三、建筑施工中虛擬仿真系統的研究與應用前景展望
（一）應用現狀
現階段虛擬現實始終作為一門新興科學而存在，虛擬建造直到現在也沒有得到一個十分明確的提法，現階段的研究主要集中的理論、研究以及系統的層面上。
（二）應用展望
仿真技術是否可以在建筑施工領域中得到廣泛引用，主要取決于仿真軟件及計算機硬件的發展，現在虛擬仿真技術在工程施工中存在的問題主要有：1）虛擬仿真系統的開發及應用對硬件的要求比較高，而且要在專用的實驗室或工作站中進行，進行系統開發時需要投入大量的人力和資金，同時演示過程中還會受到設備的限制，移動起來也不是很方便。2）在開發單項工程時，需要用到從國外進口的VR軟件平臺。因為現在工程施工中幾乎沒有成型的虛擬仿真系統軟件，所以需要開發一個新項目，這需要較高的成本，開發出的系統應該是專用的集成型的軟件系統，從而為單項工程的開發奠定堅實的基礎。3）現階段我國的一些建筑集團已經建立了屬于自己的設計研究院，這無疑為施工企業技術人才的培養創造了有利條件。
目前我國一些施工企業洪的技術人員已經具有非常高的技術研發能力，很多建筑施工集團已經成為施工軟件研發的主力軍。另外，一些高校和科研機構也開始極力開發工程施工中涉及的技術軟件，在工程實踐等方面對集成控制等技術進行積極的探索與引用。真個工程施工領域中的計算機輔助軟件正在逐步形成，并為人工智能理論與方法的推廣奠定了基礎。
隨著仿真技術應用的領域越來越廣泛，相關軟件也取得了突飛猛進的發展，同時新的仿真平平臺、計算方法以及編程技術將會體現出更好的可擴展性，并在多種領域中得到應用。此外，對仿真系統進行的微機化探索在在不斷發展之中，并已經取得了一定的成效，這為虛擬現實在微機上的應用成為了可能。通過對集成型、通用性施工軟件的開發，一定會加快軟件的普及速度，并使單項工程的開發成本得到降低。
結語：
綜上所述，目前高新技術已經開始日益發展，建筑也一定要勇于創造，積極吸納新技術，從而促進工程施工技術的不斷發展，為現代化的實現創造條件，這成為建筑工程施工企業適應激烈的市場競爭的重要途徑。
參考文獻：
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[2]鄭亞文. 虛擬仿真技術在建筑施工中的應用研究[J]. 施工技術，2009，（12）.
虛擬仿真技術的作用范文3
關鍵詞：計算機；仿真技術；結合探究
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）13-0253-03
Abstract： with the continuous development of social economy and science and technology， computer simulation technology become in recent years to compare one of the commonly used types of computer. Computer simulation technology in the simulation of the effect of do the effect is more accurate， more real， so is the recognition of the application of the broad masses of the people. Signal as the computer simulation technology in an important way and an abstract expression of the concept， the simulation technology is convert the sight can be seen the true image of these invisible abstract things. Information processing as an important part of computer and in simulation technology is is a significant part of computer information processing is closely linked. So， the computer simulation technology and information processing technology are interrelated， interdependent relationship.
Key words： computer； simulation technology； combination of inquiry
計算機仿真技術是現代社會中用到的最廣泛的的技術之一，發展的速度極為快速，適用人群眾多，無論是生活還是工作，滲透到各個方面。作為計算機技術的一種方式，它的工作原理是以計算機為基礎，加以模擬仿真，達到仿真的再現，將抽象的看不見的形象通過仿真展現出來。目前由于這項技術具有精確的仿真效果，受到各行各業的青睞，在各個領域中都有廣泛的應用。對于計算機仿真技術的研究，一直是計算機技術研究領域的一個重要的話題和工作。對于信息技術而言，也與計算機仿真技術具有緊密的聯系，也是計算機發展領域的一個重要的方面。信息化依靠仿真技術得到抽象化的轉化，進行有關的信息處理的工作。
1 計算機仿真技術
1.1 計算機仿真技術的含義
計算機仿真技術是運用相關的信息進行軟件處理工作，可以對音頻、視頻及圖片等方面進行整理，把現實中的各種事物模擬成計算機仿真的形式，再通過各種信息媒介進行傳達給觀眾。在觀看某個事物時候，如果利用計算機仿真技術觀看，可以有多種視覺的角度進行觀賞，并且可以對環境進行任意的觀察，營造一種實與虛結合的視覺效果。對于讓人們可以多方面的進行交流信息具有重大的意義和作用。
計算機仿真技術有兩點重要的意義。第一，計算機的仿真技術是與一些計算機工程的進行緊密聯系的，缺一不可。計算機仿真技術對于系統的工程的開發，起到了至關重要的作用。第二，計算機仿真技術是一種重要的商業分析信息的工具，在公司的運行中，可以運用計算機仿真技術節約各種投資的成本，降低投資的風險等工作，為企業的發展具有預算和分析的作用。
1.2 計算機仿真技術的應用
計算機仿真技術應用于社會生活中的各個領域，涉及到工作和生活的方方面面，推動了不同的行業的方展方向，為工作帶來了新的發展動力和源泉。對于計算機的仿真技術的應用主要是用于以下的幾個領域。
1.2.1 在教育界的應用
最近幾年，由于教育的不斷改革，逐漸的對學生的實操能力越來越重視，所以對于學生的實際操練的水平就可以用計算機的模擬實驗來進行考核工作。計算機模擬實驗是一種新型的考核項目，利用現代信息技術的各方面元素把教學的內容和指導實踐等合理有效的整合成一個有機體，建立起一個實操平臺，能夠提高學生的學習興趣，提高學生的實踐能力的水平。
這項模擬實驗方式的出臺，活躍了原本閉塞的學習氛圍，把理論與實踐充分的結合了起來，培養了學生的實際操練的能力，對所學習的理論內容能夠進一步的加深理解和記憶。培養學生的全面素質發展。
1.2.2 在運輸界的應用
隨著現代化科技的發展，交通運輸工具早已普及到城市及小鎮的各個街道。由于車輛的不斷增加，交通事故也就常有發生，現在而言，交通方面的安全隱患一直是出于事故發生的主要問題。在運輸的系統中，避免不了三個方面的因素，主體是人，客體是車和路。所以，計算機仿真技術的應用，可以作為分析交通安全的現代化先進的方式。工作原理就是，建立起一個模擬形式的交通路段，在這個交通路段中系統的研究發生事故的原因，并通過對交通事故的分析對交通的安全方面做出評價和探究。
交通的安全仿真系統中，計算機仿真技術是它的最核心的部分。作為該系統的仿真技術，用于交通的安全的仿真技術系統是與其他的一般的仿真數據存在一定的區別的。在對一個區域的交通安全進行評估的時候，交通安全仿真系統必須運用精確的數法和事故率法進行評價，而且還必須考慮到人們的各種思想和行為方面的因素等。對于進行摸模擬的交通路段，交通工具的選擇就可以做任意的選擇，環境設置也沒有固定的要求，盡量把環境設置的真實化。再以一個旁觀者的角度來對交通事故進行分析與探討，通過進行系統的分析得出交通路段的精確的安全評估結果，并為安全事故提供出一個合理的解決方法。
1.2.3 在制造界的應用
計算機仿真技術在制造行業方面也具有較為廣泛的應用。比如，將這一技術運用于汽車制造業，可以為投資進行風險預測，解決成本大、難度高的相關問題。計算機仿真技術在對進氣管內氣體的流動的模擬工作的時候，就可以把發動機工作的整個過程呈現出來，能夠進行較較直觀的描述。計算機仿真技術在汽車流場上的應用，可以模擬出氣流的分離的整個狀態，將抽象的形式表達出來，建立起了一個空氣動力學模型。如果遇到汽車碰撞的狀況，計算機仿真技術可以通過一些相關的數據建立碰撞的數學模型。
1.2.4 在通信業中的應用
隨著通信技術的發展，傳統式的設計方法已經不能夠適用于通信系統的多端的要求。通信系統的仿真技術已經成為現代的通信的手段的重要應用方式。比如說，可以做對通信系統的規劃工作，以及測試它的性能等方面。計算機仿真技術對于通信系統的不同的模塊具有精確的分析性能的作用。
在網絡協議教學中，很難運用傳統的數學來分析它的復雜性。在協議設計的教學過程中間，通信網絡協議中的代碼可以把它設計成為可以得以實現的代碼。所以，在信息的學科教學中，仿真技術在網絡協議的復雜性問題的解決中也有相當重要的作用。這項技術可以做到對一些信息學科進行的網絡教學過程中網絡協議進行合理有的評估工作。另外，如果運用這項技術也能夠避開由于不恰當的分析造成的判斷阻礙。通過對網絡建模工作，實現參數的精確確認，就能夠迅速的把模擬的系統在現實環境中展現出來。所以根據這項仿真技術的應用，可以把教學中的相關評估工作進行改進處理。同時為了考察網絡信息傳輸的及時性和應用的效率，要構建起相關的通信網絡。所以，通過以上可以看出計算機仿真技術對現實生活中的網絡協議仿真具有至關重要的分析和進行評估的作用和意義。
2 計算機仿真技術的類型
計算機仿真技術已經廣泛的運用在各個領域，具有較強的實用性。在對技術上的分析，計算機仿真技術主要有兩種類別。一種是OOS，它是一種面向對象的計算機仿真技術，運用操作目標的對象，把系統的功能和對象充分的運用起來，再通過與對象間的信息進行傳送工作。另一種是DIS，它是一種分布式的計算機交互的仿真技術，它主要是通過計算機的網絡方面的系統進行設備之間的相互連接，形成一個虛擬的仿真環境。
3 計算機仿真技術的技術分析
計算機仿真技術，它的主要核心技術就是計算機平臺的一種虛擬模擬技術，包括了建模的思想，數字化的基礎，以及對圖像的處理技術。計算機仿真技術由于它的仿真技術做到極其逼真，所以這項技術運用的領域也是極廣泛的，具有極強的優勢條件能夠把顯示仿真的效果做到最好。計算機仿真技術的實現方式有幾個步驟：
3.1 建立數據模型
建立起數據模型，是計算機仿真技術建立的前提工作。對于其的建立方式會有兩種不同的方法，一般可以運用演繹法或者歸納法?；蛘邇煞N方法結合起來一起運用也能達到對數據模型的建立。在分析法中，第一步工作是把數字化模擬的數據進行分析，將數據模型建立是以實際情況為前提的。建立模型的工作中，先做數據分析的工作，充分的對數據做好分析工作，然后再進行仿真的準備。
3.2 實現仿真模型
在數據模型建立完畢后，就要對數據模型進行程序化的處理工作。在這一工作過程中，要運用很多的編程語言來完成。把它模型化是一個重要而有些難度的工作，必須經過對大量的數據進行分析，然后做程序化的管理，最終才能實現數學模型的建立。
3.3 仿真實驗驗證
通過建立好數據模型，和實現數學模型的仿真，接下來的工作就是驗證仿真實驗。驗證的工作中，是對數據進行驗證工作，進而得到相關的仿真結果。
4 計算機仿真技術的發展
社會科學技術的不斷革新與進步，使計算機仿真技術也要根據時代的需求進行不斷的完善發展，適應社會的發展步伐，與時俱進，才能夠在未來的市場應用中能夠持續穩步的發展。
4.1 計算機仿真技術會與網絡聯系交融
計算機仿真技術現在雖被廣泛的運用在了各個領域，但是目前開發出來的絕大多數都還不能夠交融或者轉移，要實現共享的局面還達不到要求，具有一定的困難性。對于計算機仿真技術的高成本的開發現狀，這還是一個急需解決的問題，關鍵之處就是將計算機仿真技術進一步的擴展到網絡化的層面。這項工作在未來的發展中必將會有更為廣闊的運用前景，首先一點就是可以避開又一次的投資，另外，可以在這項工作進程中獲得一些共享資費。所以，實現計算機仿真技術的網絡化具有重要的意義。
4.2 虛擬制造技術
該領域是計算機仿真技術發展的又一廣闊前景。虛擬制造技術的各項工作的完成，要依托計算機仿真技術的應用，比過程之中的產品的設計，產品出廠和企業的管理工作等等，都離不開計算機仿真技術的應用使其正常運營。另外，虛擬制造已經能夠實現對制造的多維度的進行預測工作，制造技術不再單一。
4.3 計算機仿真技術
該技術是在軟件模擬的實驗下進行的一項科學的實驗。作為一個先進的技術，運用較經濟，安全可靠，并且還可以實現多次的實驗。仿真技術在現代的很多實驗系統中都有所應用，是對系統分析并進行涉及的重要方式。
5 計算機仿真技術與信息處理結合的分析
對于計算機仿真技術，在不同的層面上進行分析以后確切的認識到，之所以這項技術能夠被廣泛的運用到生活和工作的各個領域，就是因為它具有極強的使用價值。在對新的處理方面當然也會有更大的運用意義。在對光的信息的處理上，起著至關重要的作用。
作為先進的信息技術的處理方式，光信息處理的最大的優點在于容量大，速度快和具有并行的特性。計算機技術中的處理二維碼圖像信息的技術，光的信息處理可以對信息的增強處或者一些特別的特征方面進行識別都有很重要的影響作用?，F在，有很多的計算機軟件都對信息的處理技術具有深刻的研究和發展。
計算機仿真技術對信息的處理方法還有對軟件的信息處理。例如，matlab軟件是科學計算機軟件的一種，對于信息的處理也具有極強的靈活性，處理的方式涉及到矩陣的運算和信息處理的很多方面。運用此項信息處理是先利用軟件輸入進信息進行的仿真模擬，最后進行可視化信息處理工作。這項軟件輸入快速，運算很安全，而且具有方便的處理信息的優點。
將計算機的仿真技術與光信息處理技術結合起來，仿真技術的功能也會更加的進步與發展。通過將仿真技術和信息處理技術的結合，能夠作為一項很好的信息處理方法。把抽象的信息具體的展現出來，使其實現可視化，對于信息的處理的精確性能夠有更高層次的提升。所以，基于此原因，要做好計算機仿真技術與信息處理的結合運用工作。
因此，計算機仿真技術作為靈活性較強的計算機技術，計算機的應用也主要是對信息進行處理工作。把計算機仿真技術與信息處理結合起來，可以有效的提高信息處理的精確性和工作的效率。計算機仿真技術通過圖像技術或者數學建模思想，進行虛擬的轉換，將現實世界利用圖像的形式表現出來，具有可觀，并可以把抽象的信息具體化，再進行高效率的處理工作，能夠適應現代社會中高效率快節奏的環境。
6 結語
計算機仿真技術在未來的發展道路上，必將隨著時代的進步步伐不斷的完善自己科學化的發展。作為目前應用最為廣泛的計算機技術，在數字計算或是信號通信方面都都有他的獨特的優勢和應用價值。仿真技術中，它將虛擬的抽象世界還原成可視的現實世界。而對于信息處理，它另一方面來說又被大量的植入進計算機仿真技術中。所以，將計算機仿真技術與信息處理合理的結合起來，就具有極強的發展空間，同時有更廣闊的研究價值。
參考文獻：
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[2] 唐穎.蠟印圖案的數字仿真及噴墨印花[D].江南大學，2011.
虛擬仿真技術的作用范文4
關鍵詞：虛擬仿真；醫學；實踐操作
中圖分類號：G642.0 ？搖文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）39-0043-03
隨著高等教育改革的不斷深化，傳統的教學模式受到場地、設備、師資等眾多因素的限制，極大地制約著學生創新意識和創新能力的培養。新興的虛擬仿真技術在高等學校教學、實驗中向著網絡化、智能化以及互動化等方向發展，可以發展現代教育思想、提高教學水平、改善實驗環境以及優化教學過程，從而增強學生的實驗動手能力。虛擬仿真化教學模式可以極大地克服傳統教學模式的一些弊端，必將成為現代化高等教育的重要途徑和方式之一，并在飛速發展的信息化時代日趨完善和成熟，承擔起培養現代化創新人才的重任。
一、虛擬仿真教學平臺
虛擬仿真（Virtual Reality，VR）是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統，具有交互性、真實性以及多感知性等特點。其以計算機軟件及硬件為基礎，相關的技術手段為輔助，通過對己知或未知世界的仿真，使人獲得真實感受的一種先進的計算機應用技術。虛擬仿真技術可以依靠計算機的圖形處理進行圖像再現，與傳統的圖像再現手段，如電影、電視以及DV等相比，有著本質的飛躍。虛擬仿真技術對于圖像的再現不僅僅局限在對實物的再現，它更多地被應用在超現實畫面的再現上。隨著計算機硬件技術發展的突飛猛進，虛擬仿真技術已普遍應用于各個領域，如訓練、教學、仿真、娛樂、遙控操作以及模擬預測等方面。[4]現階段，盡管虛擬仿真技術優點諸多，越來越受教育界所青睞，但是虛擬仿真教學平臺在醫學教育領域的應用還處于起步階段。如果能將虛擬仿真技術成功地運用到醫學教育領域，勢必會具有廣闊的發展前景。
二、現代醫學教育引入虛擬仿真教學平臺的迫切性
醫學是一門實踐性非常強的學科，實驗室操作和臨床實習貫穿著整個教學的過程。實驗教學環境的優良與否直接關系到學生們能否掌握好該門課程。心理學家瑞特拉研究表明，同樣的知識采用不同的教學方式呈現時，其效果有著顯著的差異，采取對不同感官進行多方面的刺激，所達到的記憶效果會有所不同。因此，現代教育技術有必要把多媒體技術、虛擬仿真技術、網絡技術以及控制技術等進行綜合運用并引入課堂，虛擬各種實驗設備和實訓環境；充分發揮現代信息技術的集成性、交互性和控制性，生動形象地展示教學內容，綜合處理超文本、圖形、圖像、動畫、視頻、聲音等多媒體信息，展現那些在傳統的教學模式中無法實現的教學過程。現代醫學教育也是如此，虛擬仿真教學平臺正是在現代教育思想的指導下，使用新技術改進教學方法的嘗試。在現代醫學教育課程中，醫學生只有通過足夠的實驗室訓練操作才能獲得必要的綜合技能，并初步具備一定的臨床實際工作能力。在虛擬仿真技術平臺中，教師能夠采用“做中學”的教學模式，多種媒介的信息同時作用于學生的各個感官，有助于提高學生的理解能力和實踐能力，直到形成合適的行為模式以及行為系統。同時，循序漸進的教學過程也符合學生的認知規律。三維虛擬仿真教學平臺的引入，可對現代醫學教育起到很大的促進和推動作用。虛擬仿真教學平臺和虛擬課堂系統相結合，能夠突破課堂實驗教學的制約，打破時間和空間的局限性，充分發揮學生的自覺性，利用其各自適合的時間在本地計算機上完成實驗過程，為學生提供真正“開放性”的教學環境。但是，由于虛擬仿真技術是20世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術。[7]同時，醫學領域又有著極強的專業性，其專業技術的要求比較高；另一方面，人體是一個非常復雜的系統，即使超大型的計算機虛擬仿真系統也與醫學的模擬要求有相當的差距?，F階段，虛擬仿真技術在醫學教育中的應用仍處于比較早期的純畫面展示類型，僅僅是將傳統的圖片、圖譜變成了3D動畫，缺乏應有的交互性。在少量有一定交互性的使用中，也局限于多角度的觀看。因此，有必要在現代醫學教學中引入虛擬仿真教學平臺，充分發揮虛擬仿真技術的優勢。
三、虛擬仿真教學平臺在醫學教育中的優勢
醫學虛擬仿真教學平臺環境是虛擬仿真技術與醫學教學實踐高級復雜的結合，是信息化教學的高級應用。隨著現代信息技術的飛速發展、軟硬件性價比的大幅度提高，醫學虛擬仿真技術正逐漸從科研院所、實驗室走向實際的臨床教學應用中，有著傳統教學手段所沒有的眾多優勢。
1.虛擬仿真教學平臺運用計算機全面仿真臨床中現實的世界，為醫學生提供生動、逼真的學習環境，在虛擬環境中模擬給患者進行操作。例如在口腔醫學實踐教學中，由于口腔視野狹窄、結構復雜、與顱頜面又是一個整體，學生掌握實驗操作技能比較困難。然而醫學虛擬仿真技術可以充分發揮其優勢，利用仿真軟件進行現場模擬構建，使教學活動更加生動形象、直觀易懂，以此激發學生學習的興趣和提高教學的效率。
2.虛擬仿真教學系統能夠使學生們主動成為虛擬教學環境中的一名參與者，不僅僅成為教學“教”的工具，也起到與“學”的互動作用。這對調動其學習積極性、突破教學的重點難點、培養學生的臨床操作技能都將起到積極的作用。同時，虛擬仿真教學平臺可以解決許多真實實驗中實現不了的困難，使學生在虛擬環境中接受多感官的刺激，并進行具體操作、感受和體驗，更容易調動學生的情感參與，將抽象的內容具體化、形象化，留下深刻的記憶，以提高學習效率。
3.虛擬仿真教學平臺提供開放性的實驗平臺，能夠解除課堂實驗教學時間、地點的限制，打破時間和空間的局限性，充分發揮學生的自覺性，利用其各自適合的時間在本地計算機上完成實驗過程，為學生提供真正“開放性”的教學環境。在課堂上沒能按要求通過實驗的學生可以在課余時間利用網上虛擬仿真系統進行模擬實驗，隨時隨地進行實踐操作訓練。
4.虛擬仿真教學平臺為學生提供平等的實踐操作資源。實驗室操作與實踐教學在整個教學過程中起著舉足輕重的作用，能夠促使學生將所學知識進行靈活運用，引導學生掌握規范操作的技能技巧，培養學生觀察、分析和動手操作的能力。由于醫學院校教學條件依然存在其多變性、復雜性等客觀原因，各個學校實驗環境存在一定的差異，虛擬仿真教學系統能夠充分發揮網絡的優勢，使教學實驗資源共享，以彌補實驗室資源的不足。
5.虛擬仿真教學系統的應用還能在實驗教學中節約相當的成本。在虛擬系統中訓練可以為學生在實驗室的實踐操作奠定一定的基礎，能在實踐中收獲更多，體會更加深刻。其次，虛擬仿真教學系統也可以代替傳統實驗條件下無法完成的實驗操作，或由于實驗設備昂貴而難以實現的實驗訓練。因此，虛擬教學和實驗室相結合也是合理地利用、開發教育資源的一種途徑。盡管計算機虛擬仿真系統與臨床醫學中的模擬要求還有相當的差距，但是也可以作為醫學實驗室操作訓練的另一種補充。通過運用形象、直觀、生動的現代教育技術手段為學生們創設學習情境，開拓教育信息交流的新渠道，使課堂教學具有交互性，其組織形式更加豐富和完善，可以充分調動學生的學習興趣，發揮其主觀能動性、獨立性和創造性，讓他們盡快熟練掌握臨床操作技能。
四、虛擬仿真教學平臺在醫學教育中的前景
隨著現代信息技術的發展，應用于醫學實驗室操作與實踐教學的系統也將不斷推陳出新，給教育的發展和改革帶來了機遇、動力和挑戰。虛擬仿真教學平臺為學習者提供了一個既先進又靈活的環境，可以鍛煉學生的獨立構思和設計能力，激發其學習的興趣，對提高教育技術水平、改善教學及實驗實訓環境、優化教學過程、提高教學效率、節約教學成本、加速培養現代化的醫學專業技術人才產生深遠的影響，并將推動學科研究，促進教學改革。
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基金項目：重慶市教學改革研究項目：結合口腔醫學專業認證標準，優化口腔正畸學PBL教學模式（1203112），重慶市研究生教育優質課程（2011-56）
虛擬仿真技術的作用范文5
【關鍵詞】 仿真技術 高技術 產業化 知識經濟
引言
盡管仿真技術已經很快發展,但在若干問題上仍然存在不同的見解。
比如,有人說仿真技術是要花費很多錢,所以它的成果只是榮譽性的。這種看法與當今把每臺核電站仿真機以1000多萬美金,飛機仿真機以1500~2000萬美金的價格從美國、加拿大引進到中國的現實相矛盾,也具體說明了仿真技術的成果仍然形成了一個高價位的高科技產品和產業。
又如,有人說在市場經濟的環境里,仿真技術的產值搞不大,相關的市場在萎縮;也有人認為仿真技術是21世紀戰略性技術,仿真技術肯定會大發展。
當前,一場以高技術為中心的新的科技革命正在蓬勃發展,對整個社會經濟發展將產生重大影響。世界的經濟向知識(智力)經濟過渡,信息技術迅猛發展與知識經濟來臨之際,對仿真技術將有什么作用,仿真技術將會有什么地位,如何迎接機遇,都應盡快考慮,這是業界的大事。
鑒于上述,作者經過幾年的反復觀察、研究、分析和思考寫下本文。
1. 從仿真技術定義變化中考查
自從仿真概念出現以來,仿真的定義隨著技術和應用的發展不斷深化。
比如,牛津英文字典中初期的仿真定義是:"To imitate conditions of situation with a model for convenience or training"。后來變為:"The technique of imitating the
behavior of some situation or system (economic, mechanical, etc.) by means of an analogous model,
situation, or apparatus, either to gain information more conveniently or to train personnel"。
1993年7月,國內在《火炬計劃基本概念及相關名詞術語解釋》中,對仿真技術作了很詳細的定義,見參考文獻[7]。關于仿真技術的定義,到目前為止,就很難用簡單的語言描述。國內外學者從不同角度作了描述,可歸納如下幾點:
仿真技術是出自對系統的研究,是通過用系統模型對真實系統或設計中的系統進行試驗,以達到分析、研究和設計該系統的目的;
仿真技術是以計算機為基礎,計算機能力提高了,仿真技術水平也提高,使之有能力去描述更復雜的系統;
仿真技術隨需求發展,提出了大量共同性的理論、方法和技術問題,致使仿真逐步形成了一門獨立的學科;
仿真技術已成為計算機應用的一個重要的領域;
仿真技術應用范圍十分廣泛,無孔不入的一門綜合性學科,已廣泛應用于航空、航天、通信、船舶、交通運輸、軍事、化工、生物 、醫學、社會經濟系統等自然科學與社會科學的各個領域,其重要性已廣為人知;
仿真技術用于揭示已知對象和未知對象的內在特性、分系統之間的關系和運作規律,以研究已知和預測未知;
仿真技術是高技術領域中的關鍵技術之一。
2. 仿真技術主要研究的內容和成果分析
2.1 仿真技術主要研究的內容
仿真技術雖是計算機應用的一個重要的領域,但也有其自身作為一門專有技術的研究內容,有問題和難點,也有發展方向和規律,形成了仿真技術的主體技術。這些技術又在廣泛而豐富的需求中深化和發展。仿真技術的研究內容最少應包括總體技術、仿真支撐軟件技術與工具、建模技術和應用技術,表1歸納了這些仿真技術的研究內容:
表1:仿真技術的研究內容 總體技術 ①學科的理論研究;②仿真技術的發展與開拓;③仿真技術與支撐技術的關系;④系統的分析與劃分;⑤仿真技術在信息技術和產業中的地位研究;⑥大型仿真系統研究
仿真支撐軟件技術與工具 ①支撐軟件理論與方法;②仿真支撐軟件技術;③面向對象支撐技術;④面向各項領域的共性工具軟件;⑤專用的工具軟件;⑥軟件系統結構;⑦實時數據庫
建模技術 ①仿真對象與系統分析;②建模理論與方法;③仿真算法與語言;④驗證方法與標準
應用技術 ①應用領域開拓研究;②應用軟件系統;③應用的相關技術;④應用系統實現方法
2.2 從仿真技術的成果分析
近幾年來,國內外仿真技術領域取得了豐碩的成果,體現出重大的社會效益和經濟效益。主要的成果例舉如下:
2.2.1 仿真支撐系統的發展
70年代末,國際上一些國家在實現仿真技術產業化過程中,強化了仿真支持系統的概念。因此,仿真支撐系統已經不僅是仿真領域關鍵的技術之一,而且是"解放"仿真系統開發者和使用者的最重要手段。它不僅賦予仿真系統以生命力,同時也是實現仿真技術產業化的基礎。在應用過程中,它是實現仿真目標和解決問題的概括和總結,它支撐了仿真系統的整個生命周期,包括對仿真對象分析、仿真模型的表達、仿真模型的生成和運行、仿真過程的調試和修改、實時運行、仿真數據的存儲、恢復及跨平臺的聯合運行。因此,近幾年來,國內外已經十分重視對仿真支撐系統的研究,也出現了不少成果。從科技進步角度來分析,主要表現為:
(1)開放性和構件概念,包括:構件命名服務(Component Name Services)、構 件對象服務(Component Object Services)等為構件客戶服務。
(2)提供通用數據表示方法,讓集成工具之間共享信息。
(3)支撐范圍擴大,表示在支撐仿真應用在網絡上的實現。
(4)支撐多媒體技術的應用,使仿真系統的人機界面得以改善。
2.2.2 面向對象的仿真技術
近十幾年來,面向對象仿真(Object Oriented Simulation,簡稱OOS)研究、開 發和應用有很大的進展,在廣泛的領域里,各種各樣的模型是由OOS語言(或稱編程工具)和開發環境中出現。由于OOS為系統建模提供了靈活的方法,它的基本
特性使之不同于傳統的仿真方法,而且適用于大型的更為復雜更分散的仿真系統,以及基于網絡的仿真系統。而且,支撐OOS的工具已不少實現商品化了。例如:
(1)由于國際間多國合作的出現,對共享仿真環境的需求擴大,網絡仿真技術被用在基于共享的仿真環境,如虛擬工廠教學系統,它允許學生單獨工作或組成虛擬的隊、建造工廠、預測產品需求、計劃生產、制定日程進度等
(2)面向對象仿真在處理復雜系統模型時,是一個極好的工具。將這類模型分成幾個子模型,做到仿真程序結構與真實系統結構相似。如解決互相聯系的異步電動機組的仿真控制問題等。
3. 仿真技術應用領域的快速擴大
近幾年世界上應用仿真技術去解決科技、生產、社會各方面問題的事例層出不窮,使仿真技術的應用能力拓展,滲透性增加,無處不在,無孔不入。例舉幾項:
(1)仿真技術在工業系統的多種應用取得了巨大的社會和經濟效益;
(2)利用仿真技術來模擬人們不斷增加對海港、船舶的到達方式,海港運作方式的變化需求,用于實現海港現代化管理或新建海港選擇和投資考察;
(3)應用質量工程及仿真提高巨型計算機系統的性能。性能評估在計算機的設計、開發、配置、調節中是一個重要環節,應用質量工程和仿真技術來提高巨型計算機系統性能;
(4)應用仿真技術,開展語言系統研究,取得重要成果;
(5)仿真技術在制造業中應用和發展近幾年來在國內也取得很好的成果,仿真技術在制造業的應用是從產品設計到制造,以至測試維護的整個生命周期中,計算機仿真技術貫穿始終;
(6)虛擬現實技術的應用范圍擴大。它在醫療領域中開始應用,虛擬教學、虛擬會議系統等取得一定效果,虛擬現實技術與娛樂的結合更有廣泛市場。
4. 從軟科學技術發展展望仿真技術的作為
軟科學技術是為管理和決策服務的科學技術,或者可以定義為幫助人更直接、有效、全面和系統地使用迅速發展的各類科學技術知識,并進行科學管理和科學決策的科學。從軟科學技術的應用性表現來說,如果說科學的研究是基礎研究的話,軟科學技術則是應用研究,產生的專家系統則是技術開發。
醫學和工程領域管理決策的專家系統的研究成果幾年后將被投入使用。例如美國許多大公司都開始用人軟件,幫助做許多種經營工作。這意味著類似"仿真腦"的系列產品將要出現,仿真技術在管理和決策方面的應用將推向各個領域。在仿真各種管理與決策系統的過程中,仿真技術將快速發展,產業化的步伐將加快。
軟科學技術是有前途的。在人類知識每5年翻一番的情況下,任何人如果不*電腦處理事務,也就是說不*"看不見的頭",是無法妥善、有效處理的。如果說軟科學技術會成為21世紀的先導和骨干高科技,推動軟科學技術發展的仿真技術也是分析復雜問題,提示相互關系,仿真人腦管理和決策的骨干高科技之一。5. 仿真技術發展的特點和趨勢
近幾年,以計算機技術、通訊技術與傳感技術為主導的信息技術的飛快發展,為仿真技術的發展進入一個嶄新的環境打下了良好基礎。仿真技術的發展將出現新概念、新應用和新的地位。由目前發展情況分析,有如下值得注意的特點:
(1)仿真技術是一門獨立的學科,但它離不開計算機技術。只要計算機技術在飛快地發展,仿真技術就一定隨之快速發展;
(2)仿真技術作為信息技術族內的成員,它不僅自身發展快,而且與信息技術各項發展結合也快,它們永遠面對新問題、組織新技術、形成新的系統工程。因此,仿真技術是不斷研究新現象、分析新規律、揭示相關系統、找出解決方法的強有力工具;
(3)在知識經濟來臨、知識管理的形成和發展中,仿真技術是最好的工具。它將被更多人了解和掌握。美國很多大公司開始用"人軟件"代替人類做多種經營工作。預計類同"仿真腦"系列的產品將會被成批生產,用以代替人們進行管理和決策;
(4)仿真技術的應用領域越來越廣,在信息技術發展中,將出現獨特的地位;
(5)目前,在全世界軟件產業快速進展的環境中,仿真支撐軟件,各種工具軟件(包括專用仿真語言),乃至于通用的應用軟件、商品化的周期縮短;
(6)面向對象的技術和應用發展較快,一方面推動仿真概念變化,另一方面適應復雜、非線性應用的能力增大;
(7)由于網絡技術的發展,為異地、異國應用提供了可能,將對仿真技術提出新的挑戰,也推動了發展。預計仿真技術和網絡技術的結合,將出現新的概念,并擴大應用范圍;
(8)仿真技術在培訓領域中已有了豐碩的成果,比如:核電站、飛機的仿真機等都是培訓所必需的仿真系統產品。
6. 知識經濟的特征和仿真技術的地位
人類在經歷了漫長的農業經濟、工業經濟時代后,正迎接著知識經濟時代的來臨。1997年,人們第一次提出知識經濟的概念,大家認為它是建筑在知識和信息基礎上的經濟;以知識和信息的生產、分配和使用為直接依據的經濟;知識是提高生產率和實現經濟增長的驅動器。國內外學者對此也有各種說法。如:知識經濟是以智力資源的占有、配置,以科學技術為主的知識生產、分配和使用為最重要因素的經濟。又如:知識經濟所要表述的是一種新的復雜的經濟狀態,它是指以現代科學技術為核心,建立在知識和信息的生產、存儲、使用和消費之上的經濟。它有豐富的內涵和明顯的特征。只有通過對其內涵和特征的分析并與仿真技術及其應用、產業化社會效益、經濟效益比較,才能充分看到仿真技術在知識經濟環境中的地位。
(1) 知識經濟特征與仿真技術特點的切合。
(2) 仿真技術是推動知識經濟發展的關鍵技術。
(3) 仿真技術及其應用,形成知識產品和服務,以及產業化的效益推動知識經濟的增長。
7. 結論
通過考察和分析,我們看到知識經濟時代的來臨給仿真業界帶來了新的挑戰和機遇,仿真技術將因自身的特點而在知識經濟環境中快速發展,反之也推動知識經濟的發展。仿真技術與軟科學及其它相關技術的結合將加快高附加值產品的產業化進程,給整個社會帶來新的經濟增長點,仿真技術大有可為。
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虛擬仿真技術的作用范文6
關鍵詞：計算機仿真；工業工程；實驗教學
計算機仿真技術是繼數學推理與科學試驗之后認識世界自然規律的第三類基礎方法?；谟嬎銠C仿真技術的虛擬教學是指利用實物和計算機軟件共同模擬出真實的情境，讓學生在模擬的情境下進行探究和學習。這種教學方法生動形象，接近現實工作場景，有利于提高學習興趣，使學生在短時間內進入相應情境，真實的體驗如在現實中執行任務的感覺，以達到更快掌握技術手段的目的，而且這種教學方法可以利用計算機軟件的優勢創造出靈活多樣的工作場景且不受行業限制，使學生對實踐問題的認識更深入，采用的應對方法更靈活。由此“計算機仿真技術”便成為專業學習及實際應用中的重要方法和技術手段。工業工程作為管理科學與工程的二級學科，其人才培養目標是培養出面向生產、管理、服務的高級專業技術和管理人才，面向的工作崗位主要有制造業現場管理、產能計算、生產計劃與控制、項目管理、精益生產等，以及服務業的流程優化、工作研究等。其中，制造業涉及行業范圍廣、產品種類多、工序過程各異，因此，在教學過程中需要通過一系列系統的實驗項目培養學生專業的問題提煉能力及問題分析能力，并采用專業的技術方法和手段有針對性的對問題本質進行處理。然而，正是由于工業工程方法應用行業的廣泛性及多樣性，使得我們不可能如其他5類工程學科般擁有自己典型的實驗實訓設備，亟需我們在實踐教學過程中探索新的教學方法與實驗支撐技術。
1工業工程實驗課程教學現狀分析
工業工程類實驗課程的教學，在傳統的教學模式中，主要是以“理論課+實驗室”的模式，強調學生對工業工程專業基本方法和技能的掌握與應用，如，工作研究、動素分析、人機工程、物流工程、流程優化、現場改善等基本技能與方法論。傳統的實驗教學過程中，基本上遵照如下流程：首先，引導學生進行以上理論課的學習，使學生知道、了解并掌握這些基本的專業手法與技能；其次，通過開設相關實驗課程讓學生對所學的這些技術方法展開實踐，從而幫助學生達到訓練并養成工業工程專業素養的目的。然而，目前所開設的相關實驗課程均是就某一獨立技術方法而展開的較為單純的技能訓練，如，工作研究的實驗主要是針對動作研究、動素分析、生產節拍平衡開展具體分析過程實踐，幫助學生深刻體會這些基本專業手法的實際應用場合；人因工程，主要是通過系列人因實驗帶領學生親身體驗，感受高度、亮度、顏色、頻繁度、規律度等人因影響因素帶給人視覺、聽覺等感官的切實感受，從而探討基于人因的合理化設計、布局及工作安排；設施規劃布局則是基于物流分析方法，通過物流強度度量，分析部門間的相關性強度，從而為合理布局、物流優化提供有效參考。以上這些實驗均對學生在工業工程專業基本方法技能的培訓上起到了有效效果。然而，卻并未在促進學生養成工業工程職業素養上發揮強化作用。原因在于，缺乏像物流工程、系統工程、系統建模及仿真優化等這類有關工業工程系統設計、管理及優化的主干課程的綜合性實踐項目，要設計出針對本專業基本技能方法的綜合性實踐項目，需要的制造業相關設備、產品品種等數量巨大，且耗費大、成本高，很難從實際操作入手，計算機仿真方法不失為解決此問題的一種有效方法?；谟嬎銠C仿真技術的虛擬教學則以其高效率、低成本、內容豐富、性能有效和安全等優勢得到越來越多的應用和推廣。因此，應該將“項目教學”“案例教學”“教、學、做”一體化和基于計算機仿真技術的虛擬教學的方法結合起來，充分發揮各自的優點，提升實踐教學效果?；谟嬎銠C仿真技術的虛擬教學很容易與其它先進的教學方法相結合，因此，在工業工程類實驗課程的教學中，將基于計算機仿真技術的虛擬教學與其它教學方法相結合，有助于提高實驗課程教學效果，而且成本低、效率高，使學生可以不受場地、行業、設備與產品的限制，使學生更好的掌握專業技能和方法，并通過基于計算機仿真平臺開發的綜合性實踐項目，鍛煉學生的工業工程系統設計、管理及優化的綜合能力，培養學生的專業素養，從而促進本專業人才培養效果的提升，計算機仿真技術在工業工程類實驗課程的教學中具有重要的意義。
2計算機仿真技術在實驗課程教學中的應用
計算機仿真技術為人們提供了一個理想的實踐教學手段，目前國內外已經普遍將其應用于軍事訓練、課程教學、運動訓練以及醫學研究等方方面面。美國是計算機仿真技術虛擬現實的起源地，現在美國計算機虛擬仿真技術的發展水平也比較高，在這個領域代表了國際先進水平，也是第一個把虛擬仿真技術應用在教育教學中的國家，目前在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件等幾個方面，形成了一個比較系統的虛擬仿真教學儀器架構。如，美國的卡羅萊納州立大學利用Java技術建立了基于Web的探索式虛擬物理實驗室，主要有以下幾個模塊：基于JavaApplet的虛擬實驗設備和實驗設施、相關的實驗課程模塊、實驗結果評價模塊、協作模塊。在歐洲，英國在計算機仿真技術虛擬現實的相關領域處于領先地位，研究出了虛擬仿真軟件包，并應用在教學儀器和工業安全培訓等方面。如，英國的諾丁漢大學在教育和學術方面對虛擬仿真技術進行了研究與探索，其目標主要在于探索桌面虛擬仿真的輸入設備應用上。此外，該小組還和其他學校緊密合作，將其仿真系統應用在了特殊學生教育中。在中國，目前各個大學和科研機構也廣泛采用計算機仿真技術建立虛擬場景進行相關領域的教學與研究。例如：中國科技大學開發出第一套基于虛擬仿真的教學儀器系統——利用虛擬仿真技術進行幾何光學實驗平臺的開發，系統將計算機輔助教學儀器的智能化儀器、計算機技術、虛擬仿真和物理教學儀器等有機結合，把物理教學儀器系統推進到了新的領域；北京潤尼爾網絡科技有限公司以北京郵電大學強勢的網絡、通訊、電子三門學科為基礎，采用JavaApplet技術、B/S結構、J2EE框架，為解決高校日趨緊張的實驗設備及實驗場地等實驗教學問題，由北京郵電大學網絡教育技術研究所組織精英力量，經過多年研究，開發出了配套的虛擬實驗系統。通過對國內、外的基于計算機仿真的虛擬現實教學應用情況進行對比，我們發現：當前，國外基于計算機仿真的虛擬實驗比國內開發時間早，應用相對成熟，不管是在仿真器材還是仿真軟件上都比較豐富、且功能較多；同時，國外很多成熟的仿真實驗產品價格普遍偏高，且技術難度也不太適合本科學生，更適合研究所或工程師使用。盡管如此，我國還是有很多現行的成熟的計算機仿真軟件供我們選擇，這些成熟的仿真軟件具有界面友好、可擴充性、支持二次開發等特性，甚至大多實現模塊化利于定制化實驗的開發，基本上能滿足國內高等院校實驗教學需要及豐富的仿真實驗需求。因此，國內很多高校及科研院所普遍采用購買成熟的仿真軟件產品，基于自身的仿真實驗需求進行對應的二次開發，從而設計出適合自己的基于計算機仿真的虛擬實驗平臺，并得到了很好的應用發展。就工業工程類實驗課程而言，現在市面上流行的仿真軟件，如，Flexsim、witness、em-plan等都能提供給我們一個良好的仿真實驗平臺，供我們在這些平臺上進行綜合性實踐項目的構建和開發。
3基于計算機仿真技術的實驗教學模式開發
在深度分析學生學習特點和企業真實需求的基礎上，基于建構主義學習理論和混合式學習理論，按照社會發展對人才培養的要求，結合計算機仿真實驗教學設計的基本原則，借鑒信息化和項目教學、案例教學設計方法，探索出基于實踐項目、真實案例和工作任務的計算機仿真實驗教學模式，實現了“教、學、做”一體化的實驗設計。該模式由“項目導入、制定計劃、實施計劃和成果展示與評價”4個環節組成，其中，計算機仿真實驗教學貫穿了該模式的所有環節。下面簡單介紹該模式的具體實施方案。
（1）在“項目導入”環節，專業教師的活動包括：借助選定的計算機仿真實驗平臺，導入項目任務及目標、展示項目結果，讓學生對項目有一個直觀的認識，然后再布置具體的實踐任務；利用計算機仿真實驗平臺，讓學生明確自己應當完成的具體任務和完成任務后可以獲得哪些知識以及達到什么樣的技能水平；在充分考慮學生的現有知識和能力水平的基礎上，適當采取分工協作方式，安排具體的任務完成時間及成果的評定方法等。
（2）在“制定計劃”環節，學生的活動包括：通過自主學習、分工協作等方式，對具體實踐項目的目標、任務進行分析；確定任務所涉及的專業方法和技能手段，充分應用已掌握的專業知識和能力，借助計算機仿真實驗平臺，設計出仿真實驗模型幫助決策與優化；確定仿真實驗任務的實施步驟，為仿真實驗任務的實施做好充分的準備。
（3）在“實施計劃”環節，學生的活動包括：在計算機仿真實驗平臺上，按照擬定的計劃，逐步完成實踐項目的仿真任務；在完成實踐項目仿真任務的過程中，學生通過應用所學專業知識和技能，建構自己的專業知識，從而幫助自己養成專業素養。
（4）在“展示與評價”環節，學生的工作包括：在計算機仿真實驗平臺上展示自己的實踐項目仿真成果；參與討論和評價；通過對比分析，學生對自己的實踐項目展開進一步的仿真優化處理。
4結語
將計算機仿真技術與項目教學、案例教學更加緊密的結合起來，能夠更好的實現“教、學、做”一體化，并且，在顯著改善實驗教學條件、提升實驗教學效果的同時，減少了設備消耗，尤其是耗材的使用量，節省了實驗經費，而且克服了時間與空間上的限制，使工業工程綜合實驗課的開課率和學生的專業綜合能力得到顯著提升。計算機仿真技術在專業實驗教學方面的應用前景廣泛,值得深入研究。
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