仿真技术论文实用13篇

仿真技术论文
仿真技术论文篇1

(二)创新中职电子技术教学的模式

电子技术教学中应用仿真虚拟仿真技术,可以使学生将所学习的Windowsxp内容和仿真软件结合起来。虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用,能够改善传统的教学方式中单一的教学氛围,更加关注学生的实践体验,在实践中,使学生获得更多的知识,并使中职学生能够通过实践活动,形成一定的思维想法和创新意识,真正展现中职电子技术教学的价值和电子技术教学的意义。

(三)提升学生的电子技术综合能力

很多中职院校中的学生,普遍具有文化基础较差、学习积极性较差等方面的问题,中职学生的动手能力和实践能力较强,但是他们的学习热情较差,不愿意积极、主动参与到教学活动当中,无法感受中职电子技术学习的乐趣和电子技术的魅力之处。虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用,能够有效改善这一问题,通过有趣的情景创建,快速吸引中职学生的注意力,激发学生的学习兴趣和参与实践活动的热情,并使中职学生在参与实践活动的过程中,形成一定的电子技术实践操作能力和电子技术思维想法,改善传统电子技术教学中的缺点,更加关注学生思维的发展,为中职学生未来的工作和发展奠定良好的基础。

二、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中应用的具体策略

虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用,可以通过将虚拟引进课堂,激发中职学生的学习兴趣、创设仿真电子技术教学实验,增强学生的实践操作能力与开展虚拟项目合作实验,提升中职学生的综合素养等方式来开展教学活动。

(一)将虚拟引进课堂,激发中职学生的学习兴趣

在传统的中职电子技术教学过程中,教师较为注重对学生理论知识的传授,而忽视了实践技能指导对中职学生电子技术操作能力提升的重要影响。单纯的电子技术理论知识讲解,多数是一些原理和公式推导,在这种教学模式下,中职学生可能会产生一定的厌学情绪,无法将注意力完全集中在电子技术学习活动当中。虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用,能够改善传统的教学方式中单一的教学氛围,更加关注学生的实践体验,在实践中,使学生获得更多的知识,并使中职学生能够通过实践活动,形成一定的思维想法和创新意识。虚拟仿真技术能够使学生在一个仿真的情境下,进行电子电路的实验和操作,这种模式能够为中职学生带来更多的电子技术学习体验,使学生将实践操作和理论知识的学习结合起来,借助实践活动,不断丰富学生的理论知识体系;借助理论知识的学习,不断提升中职学生的实践操作能力。中职电子技术理论知识教学需要结合实际展示才能够加深学生对电子技术理论知识的深入理解,从而为接下来的课堂教学活动和实践教学活动奠定良好的基础。但是,如果一味通过实验操作展现,不仅浪费时间,同时也很浪费材料。虚拟仿真技术能够完美地解决这一问题,通过将虚拟仿真技术引入到中职电子技术教学中,通过多媒体等信息技术软件,进行仿真模拟实验,借助多媒体等信息技术软件,将抽象化的内容变得更加直观,使学生对抽象化的理论知识一目了然,深化学生对中职电子技术知识的理解与掌握。

(二)创设仿真电子技术教学实验,增强学生的实践操作能力

正所谓“实践是检验真理的唯一标准”,在中职电子技术教学中,教师可以借助虚拟仿真技术,引导学生在模拟的场景中,进行电子电路的实验和操作,这种模式能够为中职学生带来更多的电子技术学习体验,在电子技术的实验过程当中,提升学生的实践操作能力。在中职电子技术教学实验中,教师可以结合学生的性格特点和中职电子技术教学的特点进行教学实验活动的创新,将虚拟仿真技术融入中职电子技术的教学活动当中。例如,在指导学生对《彩色电视机原理与维修》这一项内容的学习过程中,教师可以首先借助多媒体等信息技术软件,为学生展现70年代至今,电视机逐步发展的过程,为学生介绍全球彩电市场的特点。彩色电视机与学生的实际生活密切相关,是学生所熟悉的事物。在课堂教学中,教师可以结合实际生活,提问学生“家中所使用的是什么样的电视机”等问题,构建互动型的中职电子技术教学模式。在此基础上,教师可以通过多媒体等信息技术软件,为学生展现一个立体化的电视机模型,借助模型引导学生认识彩色电视机的整体结构以及具体的元器件。在教学指导完成之后,可以组织学生自行实验,借助虚拟仿真技术进行完整电视机零件和部件的整合。

(三)开展虚拟项目合作实验,提升中职学生的综合素养

一些仿真软件(例如加拿大IIT公司所开发的Multisim软件)能够为中职学生创建一个类似于真实的电子电路实验工作平台,学生可以在这个仿真的电子电路实验工作平台中,进行各种各样的电子电路实验。这些软件当前被应用于国内外的各大高等院校当中,并取得了较为理想的实践应用效果。电子技术教学中,教师不仅仅要指导学生学习电子技术,掌握电子技术,更加需要通过一定的电子技术教学活动,提升中职学生的综合能力和综合素养。在电子技术教学活动当中,教师可以借助一些虚拟的电子技术合作实验项目,引导学生通过电子技术实践活动,增进彼此之间的感情,形成良好的电子技术操作能力和合作意识。例如,在指导学生对《组合逻辑电路的分析与设计》相关内容的学习中,教师可以在完成教学指导的基础上,组织学生通过小组合作的方式,集中学习组合逻辑电路的分析方法。在共同合作和分析的过程中,增进彼此之间的感情,提升学生的综合能力和综合素养。

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(3)验证性实验多,综合性实验以及创新性实验少,在实验方法上基本是简单的模仿,学生被动学习,缺少积极的思维和创新,也没有探索的目标和方向,没有良好的实验教学改革措施;

(4)在移动通信原理课程中,关于调制解调等有关内容偏重理论,太过抽象,枯燥乏味。受资金和仪器设备不足等实验条件的限制以及学时较少的影响,很多移动通信原理实验(例如正交频分多路实验)不能由学生实际动手完成,一些实验内容仅仅能验证理论课学习的内容,显然对学生创新能力的培养是非常不利的。积极探索移动通信原理实验教学的改革,尝试开展仿真创新实验教学,对于学生更好地学习移动通信原理课程,培养创新能力起着重要的作用。

2仿真教学的引入与创新能力的培养

传统的移动通信原理课程理论教学,大多重在讨论某种技术或算法的原理及其理论推导,以方便理解调制解调器原理和无线电波变换过程,从而加深信源编解码和信道编解码、无线电波发射与接收等知识的理解。在常规的实验课上,对移动通信实验原理的讲解也要在黑板上书写,既不够形象、直观,又比较呆板。由于有大量的波形分析内容,教师在黑板上画图也是一件比较困难的事情,而且学生不易理解。在传统的设计性实验中,学生常因受到固定的实验设备的束缚而改变实验设计思路,不可避免地存在错误和不足,致使电路调试费时费力,甚至引起元器件和仪器设备损坏,使实验不能达到预期效果。因此,在移动通信原理实验教学中引入仿真实验,是对理论课教学的必要补充。学生可以充分利用仿真实验软件在数据采集、储存、分析、处理、传输及控制等方面的强大功能,进行方案的论证、选定和电路的设计,可以方便地改变参数来调整电路,使之更好地接近设计要求,设计出较为理想的电路。学生还可以根据要求输出电路的测试参量或波形,作为真实电路调试的依据和参考;可利用计算机进行不同的仿真操作,得到与使用实际实验装置进行真实实验相同的结果。另外,一些较为复杂的移动通信创新性实验和综合性实验,无法通过模拟实验完成实验课教学,但是通过引入仿真教学,便可以扩大实验教学的维度、扩大了实验教学的可操作性。移动通信是通信原理、高频电路和信号处理的交叉学科,学生只通过理论教学很难理解学科交叉性,对移动通信原理的理解也不够全面。通过引入仿真教学,既能加强学生对移动通信原理的认识,又能加强学生对实际电路的认识,为后续课程学习打下坚实的基础。仿真实验教学的引入,很好地支持了移动通信原理的学习,可以进行新技术的研究,拓展学生的工程意识,提高设计调试电路的灵活性,最大限度地发挥学生的创新思维,开阔学生的视野。

3仿真教学开展实例分析

3.1理论教学与正交调制解调分析

正交调制解调系统的原理是把整个可用信道频带B划分为N个带宽为f的子信道,把N个串行码元变换为N个并行的码元,将高速信号变换为低速的并行子数据流,分别调制这N个子信道载波进行同步传输,并在终端分开正交信号。信号的调制和解调实际是采用数字信号处理的方法来实现的。先将信号串并变换成低速支路,各支路的调制可以采用数字调制方式,然后进行快速傅里叶逆变换(IFFT)、快速傅里叶变换(FFT)来实现。

3.2正交频分电路仿真实验分析

通常在正交频分电路分析中,往往会忽略讲解和分析子载波调制快速傅里叶变换和反变换等内容。让学生从理论公式推导中理解OFDM原理,并利用Matlab编程实现不同子载波数的调制信号,可以验证对子载波数调制状态的影响,进一步验证理论公式并加深理解。可以用理论推导和实验验证两种方法来理解调制。通过正交频分各步骤的波形图,形象地描绘信号调制解调的过程,逼真地显现出真实信号传输变化的实时动态过程。

(1)确定参数。假设参数为:子载波数为8,FFT长度为8,符号速率、比特率、保护间隔长度为2,信噪比12,插入导频数。基本的仿真可以不插入导频,导频数可以为0。通过运行仿真及修改参数设置,教师可引导学生逐步实验,观察分析仿真结果并给出结论。通过示波器模块可以直观地观察到二进制随机信源。

(2)产生数据。使用随机数产生器产生二进制数据。可以将原序列化为16进制的码元图,通过改变数据率观察仿真波形。

(3)子载波调制。利用Matlab工具仿真实现BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等4种调制方式。按照星座图,将每个子信道上的数据映射到星座图点的复数表示。通过改变支路不同的调制方式,观察到仿真波形,每次课都会有各式各样新的实验波形,可以直观地观察到二进制随机信源,以及将一路高速数据转换成多路低速数据的波形。

(4)IFFT运算。对上一步得到的同相分量和正交分量进行IFFT运算。为便于理解,可采用仿真软件直观地表现子信道上的数据与OFDM符号之间傅里叶逆变换关系。当子信道的脉冲为矩形脉冲时,具有sinc函数形式的频谱。当改变系统(N)时,OFDM功率谱形状也随之改变。

(5)加入保护间隔,加入噪声。由IFFT运算后的每个符号的同相分量和正交分量分别转换为串行数据,并将符号尾部G长度的数据加到头部,构成循环前缀。

(6)并串转换。将每个符号分布在子信道上的数据还原为一路串行数据。

(7)FFT运算。对每个符号的同相分量和正交分量按照(Ich+Qch×i)进行FFT运算。由于噪声和信道的影响,接收端收到的每个子信道上的数据,映射到星座图不再是严格的发送端的星座图。将得到的星座图上的点按照最近原则判决为原星座图上的点,并按映射规则还原为一组数据。利用以上设计的信号,在Matlab中编程实现该信号的调制,画出调制前后信号的时序图。此时,学生容易理解此种调制方式为何IFFT被称调制。在此基础上,学生通过理论分析以及Matlab实验画图验证,进一步加深了对正交频分电路的理解。

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由于电力电子技术课程中的各种电路形式复杂多样,因此以三相桥式全控整流电路为例,来说明电力电子技术的仿真教学过程。三相桥式全控整流电路在工业生产中具有重要位置,大量用于电解、电镀、直流电机传动、励磁等场合,因此该电路是电力电子技术课程的重点内容。三相桥式全控整流电路为如上所述教材的3.2.2节内容,主要包括电路原理图、电阻性负载、阻感性负载工作情况三部分内容。该节课程的知识目标定位于掌握三相桥式全控整流电路的组成、特点及应用,理解三相桥式全控整流电路的工作原理;能力目标定位于能够根据电路图搭建相应电路并进行测量,同时能够根据任务要求开展相关实验。该节课程的仿真教学过程中首先让学生掌握电路结构,然后针对不同负载情况下,让学生理解工作原理并学会波形分析及参数定量计算,最后结合“自动控制原理”及“电机学”课程相关内容,给出仿真实验任务,目的让学生逐步进入状态,逐步掌握学习这门课的方法,下面给出仿真教学中需要注意的教学重点,其它教学部分可参考相应教材,这里不再赘述。

1.三相桥式全控整流电路结构该部分首先介绍三相桥式全控整流电路是目前应用最广泛的整流电路,它区别于单相整流与三相半波整流,具有功率大、直流脉动小等优点,同时采用幻灯片播放实际应用案例的形式,来增强学生对该部分内容的感性认识,并提高学生的学习兴趣。其次,介绍该电路中包含六个晶闸管元件,是目前学习中器件最多的电路,需要学生们认真理解六个晶闸管器件的触发工作过程。再次,采用MATLAB仿真软件搭建三相桥式全控整流电路原理图,如图1所示。搭建的过程中,一定要强调以下几点:①晶闸管器件编号务必为共阴极组内VT1、VT3、VT5,共阳极组内VT4、VT6、VT2;②晶闸管门极触发脉冲顺序务必为VT1-VT6;③晶闸管触发脉冲相位间隔60度。

2.带电阻性负载情况分析前面讲解完三相桥式全控整流电路搭建后,真正进入到电路工作原理、波形分析及定量计算部分。进一步完善上面仿真电路原理图,将负载选择为电阻性负载,并增加若干示波器观察点,其中三相电源设置为幅值100V、频率50Hz,电阻负载2Ω,仿真参数设置为仿真起始时间0.0s,结束时间0.1s,算法选择ode23tb。带电阻性负载情况下的教学重点为:①不同触发角下的波形分析;②负载电流的连续与断续分析;③晶闸管的单触发脉冲与双触发脉冲形式。其中难点内容为连续与断续状态下的脉冲形式。首先通过仿真详细讲解30度触发角时的波形情况,要求学生在给定电源条件下能够正确理解触发脉冲、直流负载电压、直流负载电流、晶闸管承受电压和交流电源电流的波形。讲授过程中需要注意:①触发角的触发时刻,由于三相整流电路的自然换相点对应A相电压波形的30度位置,因此30度触发角情况下的晶闸管VT1触发时刻为60度位置,换算成时间为0.0033s;②将整个电源周期分成6段,每段先确定6个晶闸管的导通与关断状态,再分析其他电量;③特别注意强调线电压波形及波形画法。然后,利用仿真教学的优势进一步讲解如上教学重点要求,如图3所示为60度和90度触发角下的晶闸管触发脉冲情况和直流输出电压波形情况。图中可以清楚的看到60度触发角为负载电压和电流连续与断续的临界点,90度触发角时清楚的看到负载电流为断续状态,同时各个触发脉冲为保证电流断续下正常工作而变成双触发脉冲形式。为了让学生能够更深入的理解电阻性负载时的工作情况,在仿真教学过程中,可以采取更小的脉冲角度间隔对多个触发角进行多次仿真,这样更能深入理解随着触发角的增加,直流负载电压不断降低的过程。

3.带阻感性负载情况分析当三相桥式全控整流电路带阻感性负载工作时,其特点就是能保证负载电流续流而不出现断续的状态,因此该部分的教学重点为:①让学生能够清楚的理解整个移相范围内负载电流总是连续的工作状态;②由于电感的作用,负载电压会出现负的部分;③大电感状态下,负载电流近似为一条直线。图4为触发角为90度时三相桥式全控整流电路的波形情况,与图3中触发角为90度情况进行对比,可以清楚的看出阻感性负载时的直流负载电压波形既有正向波形,又有负向波形,负载电流波形始终处于连续状态,同时还可以通过仿真教学清楚的展示电感为5mH和200mH时的直流电流波形,其中5mH时电流波形脉动较大,而200mH时电流波形脉动较小,近似为一条直线,这也充分说明当电感值为200mH时,感抗相对于阻抗来说充分大。

4.仿真实验任务:直流电机闭环调速系统完成如上规定的仿真教学任务后,可以给学生布置相应的仿真实验任务,结合直流电机原理和闭环控制原理,安排直流电机闭环调速系统的仿真实验,可以安排在实验课中完成或课后自行完成。仿真实验任务如下:(1)仿真参数设置:仿真起始时间0.0s,结束时间5s,算法选择ode23tb。(2)系统要求跟踪恒值速度给定500r/min。(3)转速调节器设定为比例控制,要求分析不同负载转矩、不同转速比例调节下的电机电压、电流和转速波形。这里给出用于教学参考的系统仿真结构图及电机电压和电流波形,如图5和图6所示。由于直流电机为阻感性负载,因此通过仿真实验可以更深入的认识阻感性负载下的三相桥式全控整流电路的工作过程,直流负载电压即电机供电电压有正负波形,直流负载电流即电机电枢电流为连续状态且近似为一条直线,转速波形由学生在仿真实验中自行观察。

仿真技术论文篇4

当前,仿真技术已经成为分析、研究各种复杂系统的重要工具教育学论文,它广泛用于工程领域和非工程领域。高职院校的物流实训中心大多数是基于软件模拟的物流实训室,这类实训室是以物流软件模拟来搭建物流模拟平台,如仓储管理软件、运输管理软件、ERP、MRP、国际货代软件、TPL软件或基于上述几个软件集成起来的供应链软件等;然而对于基于设备的物流实训室来说,由于资金等方面的限制,比较先进的设备还尚欠缺教育学论文,这就造成了学生对立体库、高速分拣机、巷道式堆垛机、AGV、码垛机器人等先进的物流设备缺乏足够的感性认识论文格式模板。三维虚拟仿真技术等够对仓库、配送中心、企业生产线等进行简单的建模,能够加深学生对各种物流设备的认识,帮助学生理解工业、企业、生产线的布置与产出平衡、物料需求计划、企业资源计划等相关知识,更好地找出生产瓶颈,加深对现代化立体仓库、配送中心的了解。因此三维虚拟仿真技术在教学中的应用教育学论文,对于学生更好地学习物流专业理论知识、培养相应的职业技能是大有裨益的。

一、三维虚拟仿真技术概述

三维虚拟仿真(3D Virtual Simulation)就是利用三维建模技术,构建现实世界的三维场景并通过一定的软件环境驱动整个三维场景,响应用户的输入,根据用户的不同动作做出相应的反应,并在三维环境中显示出来。三维仿真的关键技术主要有动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、应用系统开发工具、系统集成技术等论文格式模板。该软件提供了原始数据拟合、图形化的模型构建、虚拟现实显示、运行模型进行仿真的实验、对结果进行优化、生产3D动画影像文件等功能。

利用三维虚拟仿真技术教学具有以下优点:

1、教学内容视觉化

2、学习中的交互性好

3、沉浸感真实感强

二、三维虚拟仿真技术在物流教学中的应用

基于青海交通职业技术学院物流实训中心3D实训室的应用系统及操作流程。

1.开机步骤

开机顺序依次为:

2 AP转换器(数量两台):

按下电源按钮教育学论文,

2 工作站(数量两台)

2 投影机(数量四台)

进入控制工作站,进入中控程序,点击投影机控制,选择开

等投影机启动完毕后再进入下一步

2 边缘融合机(数量两台):

按下电源按钮

关机顺序依次为:

立体图像工作站——边缘融合机——AP转换器——投影机——控制工作站

2.基本操作设置

立体图像工作站设置

(1)多显示器设置

鼠标在桌面上右键

进入NVIDIA控制面板

点击设置多个显示器

设置作为一个大水平桌面(水平平移模式)

显示的结果是,显卡双头输出两个通道的桌面。

(2)分辨率设置

单屏分辨率1024×768教育学论文,重叠像素为192

整体分辨率为1856×768(含边缘重叠区192个像素)

重叠像素设置图如下:

立体设置为管理3D设置里面,基本设置,选用立体启用

3 .基本演示操作

(1)立体电影

检查左右眼是否正确?

2 将图像移动分别移动到第一个通道和第二个通道进行检查论文格式模板。

如果第一个通道和第二个通道都不正常,点击一下软件里面L/R

2 如果图像只在第一个通道出现左右眼反的现象?

在第一台AP转换器后面的绿色按钮按两次切换左右眼

2 如果图像只在第二个通道出现左右眼反的现象?

在第二台AP转换器后面的绿色按钮按两次切换左右眼

(绿色按钮按两次表示切换左右眼)

(2)NVSG演示软件

同样观看立体是否正常,可以通过软件切换左右眼

(3)VEGA演示软件

同样观看立体是否正常教育学论文,可以通过软件切换左右眼

4系统连接图如下

5投影机图像不正确的调试方法

(1)首先检查画面比例是否正确

再点击高级:

水平位置和垂直位置,如图所示。

6融合机出现故障处理方法

出现基本问题首先重新启动融合机来解决

如重新无法解决可以采取如下步骤:

(1)找到是那台融合机出现的问题,并接入键盘鼠标

(2)ALT+F4退出融合服务软件

(3)点击桌面上的blend文件夹

(4)复制setting.cfg文件到其他地方

(5)将备份的该文件copy到blend这个文件夹下面

(6)双击STEREO_CAP程序

(7)按ESC,再点击开始扑捉、全屏幕、下一次开机启动,保存设置、开始

(8)重新启动

7注意事项

(1)投影机开启后遥控器上的auto、aspect两个按键不能按教育学论文,正常使用情况下不需要遥控器;

(2)投影机机械结构不能轻易触碰

(3)屏幕位置不能挪动,屏幕表面不能触碰,灰尘可用干净的柔软布沾水擦;

(4)投影机关机后不能立即断电,同时投影机电源需接入UPS稳压电源,UPS后备电池时间不小于10分钟;

(5)不能随意拔插设备连接线缆;

(6)立体工作站显卡、立体、分辨率等设置不能改变

(7)控制工作站IP:192.168.1.10不能改变。

开机先后顺序要严格按照技术要求顺利

三、结束语

三维虚拟仿真技术软件在高职的教学中能发挥出积极的作用,一方面能提高学生的学习兴趣,学生在学习的过程中能够对仓储、运输、配送、生产加工等有一个感性的认识,同时也提高了学生分析问题、解决问题的能力,实践证明三维虚拟仿真技术软件的应用对于高职物流专业的教学具有积极的意义。

参考文献:

[1]吕明哲,物流系统仿真,东北财经大学出版社,2008.10。

[2]贺国先,现代物流系统仿真,中国铁道出版社,2008.12.1。

仿真技术论文篇5

切削加工仿真技术的另一发展动向是研究解析切削加工过程中的物理现象,如被加工材料因塑性变形而产生热量,被切除材料不断擦过刀具前刀面形成刀屑后被排出,以及由刀具切削刃切除不需要的材料而在工件上形成已加工面等,并将这一系列切削过程通过计算机模拟出来,目前能达到这种理想目标的产品还为数不多。Thirdwavesystems公司的“advantedge”是采用有限元法对切削加工进行特殊优化解析的软件产品,与用于构造解析的有限元法程序包比较,其最大优点是用户界面优良,机械加工的技术人员能方便地进行解析。美国scientificformingtechnologies公司的“deform”是锻造等塑性变形加工用有限元法解析程序包,最近已被转用于切削加工。

切削过程是切屑、被加工材料的弹性变形和塑性变形的变形过程,与冲压、锻造等塑性变形比较,变形速度(单位时间产生的变形量)非常大,由此产生的塑性变形能量和前刀面上由摩擦产生的能量将引起发热,从而使温度大幅度升高,刀尖在连续而狭小的范围使被加工材料破坏、分离成切屑和已加工面等,这是切削过程的显著特征。而这些现象彼此间存在复杂的相互影响。

如果用有限元解析方式,需输入下列内容:被加工材料特性及摩擦状态等物理特性;切削条件及刀具形状等边界条件。通过有限元解析刚性方程,可输出切削力、剪切角、切削温度等带有切屑生成状态特征的量化参数,在此过程中,无需建立数学模型或提出假设。根据有限元解析的结果,还易于将切屑生成过程、应力、变形等物理量实现可视化。

要获得高精度解析结果,最为重要的输入内容是反映被加工材料应力——变形关系的材料特性,而材料特性的获取是极为费力的工作。今后,随着计算机功率的增大,这种切削过程的物理仿真技术将会逐渐普及。能否迅速普及的关键在于能否及时向用户提供所需的被加工材料的材料特性。

按需开发切削加工仿真技术软件

目前,许多科技人员正在进行生产工程中最基础的切削加工技术的研究,其中多数研究的目的是在弄清楚加工现象的同时,对加工过程进行预测。如果这些研究内容实现了系统的计算机软件化,就意味着能形成一个切削仿真技术软件。如东京农工大学机械学院的实验室就正在进行几种预测性的有关切削加工仿真技术软件的研究。工艺流程和实用仿真采用了横向和纵向相匹配的研究体系,横向与产品设计到加工工序相对应;在纵向上越往上,实用性越好,往下则不仅是实用性,还包括加工现象的解析和实现可视化。

1.刀具信息数据库和解析仿真技术并用的切削条件选择系统

在实际的切削过程中,不应照搬工具厂提供的推荐切削条件,而应根据机床、工具系统、工件装卡等具体情况,反复进行试切削来修正切削条件。同时还应将过去加工中积累的行之有效的参考数据输入数据库,在有效利用这些数据的同时,借助解析方法使切削条件达到最佳化;对于没有参考数据的新的切削加工,则应开发与此相关的切削条件选择系统。该系统中把振动、加工精度、刀具升温、刀具寿命、残余应力等设定为解析内容,在解析的基础上,就能选择出最佳的刀具和调整切削条件。

本系统的数据大致分为三个部分:刀具信息数据、工具系统组成、切削条件。在切削条件中可积累有效的切削加工技术参数。

本文拟用图例表示平头立铣刀加工的最佳铣削效率和最佳化侧面的形状误差。根据数据库选择所需刀具和刀夹,预测由立铣刀和刀夹的弯曲度及卡头和主轴锥度结合部分的旋转变化所导致的加工误差。切削力的预测采用刀尖处的切削力乘以比切削抗力的模式。这是一种最简便的的方法,但却得到了切削力波形与实测值一致的良好结果。计算出每一瞬间由切削力引起的刀具挠曲量,将其和形成已加工面的切削刃位置的位移相连就能得到已加工面的形状。与大规模有限元法的计算比较,计算时间是非常少的,输入刀具信息和切削条件信息,就能容易地仿真加工误差。

尽管数据库里已具有确实适应的切削加工条件,人们仍希望进一步减少加工误差,提高加工效率。实例表明,用这种仿真和实现最佳化方式来修正切削条件是完全可能的。

2.立铣刀加工时的刀具温度

近年来,高速铣削已很普遍,由经验得知,它适用于小切深、大进给的铣削条件,而把握最佳条件却相当困难。铣削加工与车削加工不同,前者属于断续切削,在加工过程中,刀具升温和冷却高速地反复进行。由于热传导给刀具-切屑接触部分是断续进行的,必须根据这一特征来解析刀具温度的变化。热传导量对预测精度影响很大,但不需要对切屑生成状态的变形和热解析相联系进行大规模计算,因此可快速获得解析结果。切削速度、切深、进给的组合将影响最高温度,当加工效率一定时,提高进给速度,刀具温度就会降低,温度降低往往会使进给速度的提高达到极限,而提高进给速度,加工表面就会变得粗糙。因此,如果能很好地平衡粗糙度和温度的关系,就能够选择到两者相互平衡的切削条件。

3.用有限元法进行切削过程的物理仿真

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车工技术实训的主要内容包括:认识车床、端面的车削、外圆面的车削、台阶的加工,切槽与切断加工,螺纹加工,二次装夹加工,图1的是实习加工的典型零件,包含各个主要练习内容。该零件的加工工艺主要包括:装料,车平外端面,试切对刀,车外圆面,粗车大径,精车大径,粗车小径,精车小径,车倒角,车退刀槽,车外螺纹,卸料,二次装夹,试切对刀,车外圆面,粗车二阶,精车二阶,倒角,切断。

1.2实习教学安排

完整的整个实习周期需要42学时。其中理论教学8学时,由老师利用多媒体教学,让学生对机床的构造和操作上有了基本的了解,其余时间教师现场示教、学生上机操作。实习安排如下:从大量学生的实际情况来看,多数错误发生在上机前期,尤其是由于机床操作不熟练造成的扎刀、撞刀、试切不准等错误屡见不鲜,故在正式加工之前,先使用工程塑料毛坯,供学生练习。尼龙棒是最常用的塑性毛坯材料,它具有良好的韧性、耐磨力强、耐油、抗震、拉伸、弯曲强度好,并具有吸水性小、尺寸稳定性好等特点,在加过程废屑成带状,避免了因废屑飞出的危害,减少了学生因进退刀错误,加工切削量过大等造成的事故发生。因为工程塑料弹性系数大,在车削螺纹中让刀明显,所以取消螺纹车削的内容,使用工程塑料进行车削的时间约为20学时,剩余12学时实践时间用于金属切削及螺纹车削的教学。

2仿真加工训练的优点

2.1学生操作中的重点和难点

车工技术实训主要是实践性训练,受学校资源限制,在实习过程中不能对学生实现一对一辅导,而学生在独立操作时,往往容易忘记操作要点,产生误操作。表2是学生常见的误操及其后果。从表中可以看出,在车工技术操作中,很多错误操作的原因是很简单的,虽然教师三令五申,但是总是难以避免。学生在实训中出现的误操作往往是由于心理原因,而采用工程塑料作为加工工件后,学生的畏难情绪明显降低,减少恐惧心理增加了学生的自信心去尝试把工件做出来。即便不小心勿操作了也可避免刀具或机床的损伤,减少人身伤害。所以使用尼龙圆棒进行加工,对降低误操作的严重后果有着重大的意义。

2.2实验室建设的经济效益分析

我校在以往的实训中,平均磨刀间隔时间为25工时,采用塑料工件后,平均磨刀间隔为100工时,刀具的年损耗量有之前的3000元/年降低到1000元/年。以往用金属材料直接练习加工,对45号钢材消耗较多,以4.5元/公斤技算,平均每个实训周期下来消耗的材料约2500元,而采用尼龙塑料作为练习材料,用45号钢作为成品加工,这样节省练习的消耗,每个周期大约能节省1000元,大大的节省的实验耗材的损耗,节约实验成本。

3仿真加工存在的不足之处

当然,工程塑料作为一种典型的塑性材料,在金工实习中也有一定的不足之处。首先在加工过程中,由于工件材料塑性较大,会产生一系列不良的切削现象,如变形和让刀现象明显,导致加工尺寸误差较大,影响表面粗糙度;加工产生切屑为带状切屑,即使在有断屑槽的情况也不断屑,常常会缠绕在刀具和工件未加工表面上,需要在加工结束后从工件上取下,影响操作者视线。其次,塑料的熔点较低,在加工过程中不能采用较大的切削参数,有时切削速度较大时,甚至会出现材料熔化的现象,特别是在切断的工序,由于切削热难以排出,积聚在已加工表面,断面呈凸凹不平。另外南方夏季塑料会软化,工艺系统的动刚度不足,直接表现就是在装夹中圆跳动很大,而且很难消除。第三点是隐形的影响,工程塑料材质很软,对加工工艺的要求比较宽泛,可能会养成某些学生的错误习惯,如用手指触摸刀尖或工件表面等;在车削中用手撕扯切屑;单次背吃刀量偏大等等。以上种种弊端,一般可以通过后期的金属车削教学及操作中得到纠正,对实训操作影响不大。

仿真技术论文篇7

尽管仿真技术已经很快发展,但在若干问题上仍然存在不同的见解。

比如,有人说仿真技术是要花费很多钱,所以它的成果只是荣誉性的。这种看法与当今把每台核电站仿真机以1000多万美金,飞机仿真机以1500~2000万美金的价格从美国、加拿大引进到中国的现实相矛盾,也具体说明了仿真技术的成果仍然形成了一个高价位的高科技产品和产业。

又如,有人说在市场经济的环境里,仿真技术的产值搞不大,相关的市场在萎缩;也有人认为仿真技术是21世纪战略性技术,仿真技术肯定会大发展。

当前,一场以高技术为中心的新的科技革命正在蓬勃发展,对整个社会经济发展将产生重大影响。世界的经济向知识(智力)经济过渡,信息技术迅猛发展与知识经济来临之际,对仿真技术将有什么作用,仿真技术将会有什么地位,如何迎接机遇,都应尽快考虑,这是业界的大事。

鉴于上述,作者经过几年的反复观察、研究、分析和思考写下本文。

1. 从仿真技术定义变化中考查

自从仿真概念出现以来,仿真的定义随着技术和应用的发展不断深化。

比如,牛津英文字典中初期的仿真定义是:"To imitate conditions of situation with a model for convenience or training"。后来变为:"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,国内在《火炬计划基本概念及相关名词术语解释》中,对仿真技术作了很详细的定义,见参考文献[7]。关于仿真技术的定义,到目前为止,就很难用简单的语言描述。国内外学者从不同角度作了描述,可归纳如下几点:

仿真技术是出自对系统的研究,是通过用系统模型对真实系统或设计中的系统进行试验,以达到分析、研究和设计该系统的目的;

仿真技术是以计算机为基础,计算机能力提高了,仿真技术水平也提高,使之有能力去描述更复杂的系统;

仿真技术随需求发展,提出了大量共同性的理论、方法和技术问题,致使仿真逐步形成了一门独立的学科;

仿真技术已成为计算机应用的一个重要的领域;

仿真技术应用范围十分广泛,无孔不入的一门综合性学科,已广泛应用于航空、航天、通信、船舶、交通运输、军事、化工、生物 、医学、社会经济系统等自然科学与社会科学的各个领域,其重要性已广为人知;

仿真技术用于揭示已知对象和未知对象的内在特性、分系统之间的关系和运作规律,以研究已知和预测未知;

仿真技术是高技术领域中的关键技术之一。

2. 仿真技术主要研究的内容和成果分析

2.1 仿真技术主要研究的内容

仿真技术虽是计算机应用的一个重要的领域,但也有其自身作为一门专有技术的研究内容,有问题和难点,也有发展方向和规律,形成了仿真技术的主体技术。这些技术又在广泛而丰富的需求中深化和发展。仿真技术的研究内容最少应包括总体技术、仿真支撑软件技术与工具、建模技术和应用技术,表1归纳了这些仿真技术的研究内容:

表1:仿真技术的研究内容 总体技术 ①学科的理论研究;②仿真技术的发展与开拓;③仿真技术与支撑技术的关系;④系统的分析与划分;⑤仿真技术在信息技术和产业中的地位研究;⑥大型仿真系统研究

仿真支撑软件技术与工具 ①支撑软件理论与方法;②仿真支撑软件技术;③面向对象支撑技术;④面向各项领域的共性工具软件;⑤专用的工具软件;⑥软件系统结构;⑦实时数据库

建模技术 ①仿真对象与系统分析;②建模理论与方法;③仿真算法与语言;④验证方法与标准

应用技术 ①应用领域开拓研究;②应用软件系统;③应用的相关技术;④应用系统实现方法

2.2 从仿真技术的成果分析

近几年来,国内外仿真技术领域取得了丰硕的成果,体现出重大的社会效益和经济效益。主要的成果例举如下:

2.2.1 仿真支撑系统的发展

70年代末,国际上一些国家在实现仿真技术产业化过程中,强化了仿真支持系统的概念。因此,仿真支撑系统已经不仅是仿真领域关键的技术之一,而且是"解放"仿真系统开发者和使用者的最重要手段。它不仅赋予仿真系统以生命力,同时也是实现仿真技术产业化的基础。在应用过程中,它是实现仿真目标和解决问题的概括和总结,它支撑了仿真系统的整个生命周期,包括对仿真对象分析、仿真模型的表达、仿真模型的生成和运行、仿真过程的调试和修改、实时运行、仿真数据的存储、恢复及跨平台的联合运行。因此,近几年来,国内外已经十分重视对仿真支撑系统的研究,也出现了不少成果。从科技进步角度来分析,主要表现为:

(1)开放性和构件概念,包括:构件命名服务(Component Name Services)、构 件对象服务(Component Object Services)等为构件客户服务。

(2)提供通用数据表示方法,让集成工具之间共享信息。

(3)支撑范围扩大,表示在支撑仿真应用在网络上的实现。

(4)支撑多媒体技术的应用,使仿真系统的人机界面得以改善。

2.2.2 面向对象的仿真技术

近十几年来,面向对象仿真(Object Oriented Simulation,简称OOS)研究、开 发和应用有很大的进展,在广泛的领域里,各种各样的模型是由OOS语言(或称编程工具)和开发环境中出现。由于OOS为系统建模提供了灵活的方法,它的基本

特性使之不同于传统的仿真方法,而且适用于大型的更为复杂更分散的仿真系统,以及基于网络的仿真系统。而且,支撑OOS的工具已不少实现商品化了。例如:

(1)由于国际间多国合作的出现,对共享仿真环境的需求扩大,网络仿真技术被用在基于共享的仿真环境,如虚拟工厂教学系统,它允许学生单独工作或组成虚拟的队、建造工厂、预测产品需求、计划生产、制定日程进度等

(2)面向对象仿真在处理复杂系统模型时,是一个极好的工具。将这类模型分成几个子模型,做到仿真程序结构与真实系统结构相似。如解决互相联系的异步电动机组的仿真控制问题等。

3. 仿真技术应用领域的快速扩大

近几年世界上应用仿真技术去解决科技、生产、社会各方面问题的事例层出不穷,使仿真技术的应用能力拓展,渗透性增加,无处不在,无孔不入。例举几项:

(1)仿真技术在工业系统的多种应用取得了巨大的社会和经济效益;

(2)利用仿真技术来模拟人们不断增加对海港、船舶的到达方式,海港运作方式的变化需求,用于实现海港现代化管理或新建海港选择和投资考察;

(3)应用质量工程及仿真提高巨型计算机系统的性能。性能评估在计算机的设计、开发、配置、调节中是一个重要环节,应用质量工程和仿真技术来提高巨型计算机系统性能;

(4)应用仿真技术,开展语言系统研究,取得重要成果;

(5)仿真技术在制造业中应用和发展近几年来在国内也取得很好的成果,仿真技术在制造业的应用是从产品设计到制造,以至测试维护的整个生命周期中,计算机仿真技术贯穿始终;

(6)虚拟现实技术的应用范围扩大。它在医疗领域中开始应用,虚拟教学、虚拟会议系统等取得一定效果,虚拟现实技术与娱乐的结合更有广泛市场。

4. 从软科学技术发展展望仿真技术的作为

软科学技术是为管理和决策服务的科学技术,或者可以定义为帮助人更直接、有效、全面和系统地使用迅速发展的各类科学技术知识,并进行科学管理和科学决策的科学。从软科学技术的应用性表现来说,如果说科学的研究是基础研究的话,软科学技术则是应用研究,产生的专家系统则是技术开发。

医学和工程领域管理决策的专家系统的研究成果几年后将被投入使用。例如美国许多大公司都开始用人软件,帮助做许多种经营工作。这意味着类似"仿真脑"的系列产品将要出现,仿真技术在管理和决策方面的应用将推向各个领域。在仿真各种管理与决策系统的过程中,仿真技术将快速发展,产业化的步伐将加快。

软科学技术是有前途的。在人类知识每5年翻一番的情况下,任何人如果不*电脑处理事务,也就是说不*"看不见的头",是无法妥善、有效处理的。如果说软科学技术会成为21世纪的先导和骨干高科技,推动软科学技术发展的仿真技术也是分析复杂问题,提示相互关系,仿真人脑管理和决策的骨干高科技之一。5. 仿真技术发展的特点和趋势

近几年,以计算机技术、通讯技术与传感技术为主导的信息技术的飞快发展,为仿真技术的发展进入一个崭新的环境打下了良好基础。仿真技术的发展将出现新概念、新应用和新的地位。由目前发展情况分析,有如下值得注意的特点:

(1)仿真技术是一门独立的学科,但它离不开计算机技术。只要计算机技术在飞快地发展,仿真技术就一定随之快速发展;

(2)仿真技术作为信息技术族内的成员,它不仅自身发展快,而且与信息技术各项发展结合也快,它们永远面对新问题、组织新技术、形成新的系统工程。因此,仿真技术是不断研究新现象、分析新规律、揭示相关系统、找出解决方法的强有力工具;

(3)在知识经济来临、知识管理的形成和发展中,仿真技术是最好的工具。它将被更多人了解和掌握。美国很多大公司开始用"人软件"代替人类做多种经营工作。预计类同"仿真脑"系列的产品将会被成批生产,用以代替人们进行管理和决策;

(4)仿真技术的应用领域越来越广,在信息技术发展中,将出现独特的地位;

(5)目前,在全世界软件产业快速进展的环境中,仿真支撑软件,各种工具软件(包括专用仿真语言),乃至于通用的应用软件、商品化的周期缩短;

(6)面向对象的技术和应用发展较快,一方面推动仿真概念变化,另一方面适应复杂、非线性应用的能力增大;

(7)由于网络技术的发展,为异地、异国应用提供了可能,将对仿真技术提出新的挑战,也推动了发展。预计仿真技术和网络技术的结合,将出现新的概念,并扩大应用范围;

(8)仿真技术在培训领域中已有了丰硕的成果,比如:核电站、飞机的仿真机等都是培训所必需的仿真系统产品。

6. 知识经济的特征和仿真技术的地位

人类在经历了漫长的农业经济、工业经济时代后,正迎接着知识经济时代的来临。1997年,人们第一次提出知识经济的概念,大家认为它是建筑在知识和信息基础上的经济;以知识和信息的生产、分配和使用为直接依据的经济;知识是提高生产率和实现经济增长的驱动器。国内外学者对此也有各种说法。如:知识经济是以智力资源的占有、配置,以科学技术为主的知识生产、分配和使用为最重要因素的经济。又如:知识经济所要表述的是一种新的复杂的经济状态,它是指以现代科学技术为核心,建立在知识和信息的生产、存储、使用和消费之上的经济。它有丰富的内涵和明显的特征。只有通过对其内涵和特征的分析并与仿真技术及其应用、产业化社会效益、经济效益比较,才能充分看到仿真技术在知识经济环境中的地位。

(1) 知识经济特征与仿真技术特点的切合。

(2) 仿真技术是推动知识经济发展的关键技术。

(3) 仿真技术及其应用,形成知识产品和服务,以及产业化的效益推动知识经济的增长。

7. 结论

通过考察和分析,我们看到知识经济时代的来临给仿真业界带来了新的挑战和机遇,仿真技术将因自身的特点而在知识经济环境中快速发展,反之也推动知识经济的发展。仿真技术与软科学及其它相关技术的结合将加快高附加值产品的产业化进程,给整个社会带来新的经济增长点,仿真技术大有可为。

参考文献

[1] 游景玉,实时仿真技术及其应用,珠海出版社,1997年

[2] 游景玉,论文"论仿真技术及其产业化", 珠海出版社,1999年

[3] 游景玉 吴芳辉,论文"仿真支撑系统技术的研究与发展",珠海出版社,1999年

[4] 游景玉 吴芳辉,论文"新世纪仿真技术展望", 珠海出版社,1999年

仿真技术论文篇8

研究生教学有其突出的特点,他们中多数人理论基础扎实,获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践,结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点,对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力,增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。

二、课程定位及课程特点

随着现代工业的发展,科学研究的深入与计算机软、硬件的发展,计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统,特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具,计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用,国内外众多学者认为,仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”,因此仿真技术被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分,具有综合性、多学科交叉等特点。为了拓宽机械工程专业基础,提高培养对象的整体素质,更好地适应社会对机械工程专业人才的需求,高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程,考虑专业应用需求并结合教学实践情况,课程目的是通过本课程的学习,要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论,基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具,以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。一方面,基于仿真技术课程的内容方法较多,实践性强的特点;另一方面,授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点,如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践,以达到计算机仿真技术教学目标。

三、教学内容的设置和教学方法的选择

课程开设初期,由于只是机械电子工程专业方向的同学选修,所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加,以及选修学生所属专业方向的扩大,专业方向包括:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程(专业学位)等,基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科,紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点,并充分结合相关课程内容,必须在教学内容的选排上下功夫。项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元,将理论教学和实践教学有机融合在一起,强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性,突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此,为了满足各个专业方向学生的要求,使他们能够掌握一门工程分析技术,为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段,本人在讲授该门课程的过程中,逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授,调整授课内容,采用专题教学方法使课程主题内容分明,有利于将仿真方法讲深、讲透。2.扩展所授课程内容涵盖的范围,包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容,以满足各专业方向学生的需求。3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术,仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向,灵活设计若干个专题实验,使学生学以致用,培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。4.采用多个工程应用实例进行教学,从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使学生从生产实际认知的研究对象,提升到理论高度的学习,应用所学的各科理论知识和技术手段,进行数学建模、仿真建模的建立,并对模型求解以及特性进行分析,获得直观结果,提高学生学习兴趣,最终解决实际工程问题,培养学生解决工程实例问题的能力。5.结合学科前沿,进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后,为强化计算机仿真在实际工程的应用概念,在此基础上,以项目形式,开展课程学科前沿以及将该门课程与现代技术融合等专题讨论。6.增加实验环节,培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台,扩充计算机仿真技术资料,提供最新的仿真案例,结合教学团队的科研课题,设计实验项目,培养研究生工程实际应用能力。

四、项目教学法的教学效果

基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践,满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求,教学方法和手段的完善,使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术,使学生掌握一门工程分析技术,为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生选课,工程硕士每年20人左右选课,课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生,发表与该课程相关的学术论文近20篇,撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。

仿真技术论文篇9

(1)计算流体力学、结构力学、材料力学、仿生力学、爆破力学等新进展;(2)新材料与新工艺、生物材料、微纳米、复合材料的CAE应用技术;(3)高性能计算与CAE;(4)智能化CAD/CAE集成;(5)多学科、多尺度CAE仿真技术;(6)可靠性分析与CAE工程稳健设计;(7)非线性有限元进展及应用;(8)有限元网格自动生成技术.

1.2CAE专项技术应用探讨

(1)产品结构强度分析、疲劳寿命分析、振动及噪声仿真分析、碰撞仿真;(2)机构动力学、多体动力学与控制仿真技术;(3)跌落以及冲击、多物理场耦合分析;(4)结构轻量化设计与拓扑优化技术;(5)先进材料/结构一体化设计技术.

1.3CAE的平台技术与应用

(1)虚拟产品开发平台;(2)分布式仿真平台技术与协同仿真;(3)产品研发仿真流程和数据管理平台建设;(4)企业级仿真和多学科联合仿真.

1.4CAE技术的行业应用与解决方案

(1)CAE在航空、航天、兵器、船舶工业中的应用;(2)CAE在海洋工程、核工业及特种行业的应用;(3)CAE在汽车制造、铁道机车行业中的应用;(4)CAE在装备制造及通用机械工业中的应用;(5)CAE在电子、材料、土木工程、生物科技中的应用;(6)CAE技术在国家重大工程与装备中的应用.

1.5CAE技术的人才培养

(1)社会对仿真分析工程师的需求及要求;(2)高校CAE课程的设置及人才培养模式;(3)社会科技中介及培训机构的CAE人才培训项目开发.

2征文要求

(1)围绕主题内容、充实、数据准确、文字通顺,字数在5000字以内,未在正式刊物发表;(2) 会议收录论文,不收取任何费用,仅供业内人士交流参考;(3)文章的格式编写要求请访问.cn或;(4)论文结束页后另附论文全部作者详细信息,包括作者职称、学历、职务及主要专业方向,联系方式,并标明按上述5个专题论文应属的类别;(5)论文请务必在7月10日之前发送到()邮箱里.

3论文评审

组委会将组织专家组对征集的论文进行严格评审,根据评审结果向论文作者发出录取通知和参会通知,并选出优秀论文颁发获奖证书和奖品,优秀论文将推荐给专业刊物正式发表.

仿真技术论文篇10

中图分类号:G718.3 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)20-0122-02

电子技术是一门专业技能课,它在中职学校中的快速发展,不仅推动了现代教育的进步,而且还提高了中职的教学水平和质量、学生的学习兴趣,丰富了课堂知识内容。在电子技术教学中,应用虚拟仿真技术是把理论和实践相结合的重要方法,也是让学生们提高综合素质的重要方式。

一、虚拟仿真技术的概念

虚拟仿真技术是虚拟系统对真实系统的模仿,在电子技术教学中一直被使用,是电子计算机发展过程中研究出来的新方法。随着科技的飞速发展,虚拟仿真技术也在不断变革,并渐渐成为不可缺少的一部分。

二、虚拟仿真技术的应用现状

在虚拟仿真技术不断发展的情况下,该技术在实践应用中开始普及,虚拟仿真技术在电子技术教学中,已经成为教学的重要教学工具,其他很多行业也在开始引进虚拟仿真技术。虚拟仿真技术到目前为止,一直使用的是Multisim仿真软件,并且该软件已经更新到了EWB5.0,这个软件是建立在PC平台上的一个图形操作界面,模仿一个真实版的电子电路实验台,可以对所有工作台进行操作和指挥,体验真实的电子电路实验。目前,我国普遍采用的是EDA软件,主要是对电子电路进行分析、设计和仿真。

三、虚拟仿真技术在教学中的应用

1.理论教学。理论教学是电工电子教学中不可缺少的一部分。理论教学可以使学生有足够的专业理论知识,为实践教学打下基础。专业理论课一般比较枯燥无味,有些学生基础比较差,比较薄弱,就没有很大的兴趣,老师教起来就相对来说比较困难,而且还影响教学效果。随着虚拟仿真技术的发展,课堂上渐渐地引进了这项技术,在进行理论讲解的同时,利用仿真技术进行多媒体演练,把理论教学中抽象的概念形象化、简单化、直观化。例如:在基本放大电路中,对静态工作的选择,直接影响到放大器的性能。一般在理论课上,学生都会利用公式进行推理,这样就不能深刻理解,会对基本放大电路的知识掌握不好。但是,通过虚拟仿真的演示,学生很直观地去了解和认识;在模拟电子线路中,三根管的公式是:Ie=Ic+Ib,在理论教学中都是用表格的方式列出相应的数据,证明是很多实验之后的出来的结果,学生只有死记硬背,没有真实体验,所以用虚拟仿真的技术,让学生们自己动手去验证公式的到来,这样就会更容易牢记。

2.实践教学。电子技术教学更注重实践,是一门实践性很强的课程。在实验过程中安全第一,但是也避免不了出现一些意外,存在很多安全隐患。而虚拟仿真技术只需要在计算机房就可以完成实验,可以避免安全隐患的发生。虚拟仿真技术可以让学生不受任何因素的限制,只要有计算机就可以完成实验,可以更好地把理论和实践相结合,提高学生的应用能力和课堂效果。例如:实践工作中没有逻辑转换仪器,但是仿真技术中有,在数学电路中,利用逻辑转换仪器,将逻辑电路和逻辑表达方式、真值表之间进行转换,可以让学生学习起来更加方便。

四、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的意义

1.虚拟仿真技术在教学环境中创造了很多种场景,让教学环境多元化,因为仿真技术具有交互性强、生动形象等特殊特点,可以把各种各样的假设模型通过系统更直观的让学生们看到各种假设所出现的结果,提高学生的创新能力和创新思维。这样课堂就不会枯燥无味,学生们就会更加积极地参与到课堂中。例如,在学习《彩色电视机原理及维修》时,可以借助多媒体信息软件,为学生展示电视剧发展的历程,讲解彩色电视机市场的特点,结合实际生活,提问“自己家中使用的电视剧是什么样的”,形成互动型教学模式。所以,虚拟仿真技术不仅能够使学生掌握专业的技能知识,还能激发学生对专业知识的兴趣,还能有效地提高课堂效率。

2.在传统实训教学中,学生和教师反映适应性差是普遍问题之一,其只要因素是硬件设备。仿真技术使用广泛,兼容性强,适用于教学的全过程,并且不受专业技术、学科类别的影响,如电子专业的实训项目教学、基础实验等,都可利用具有仿真功能的通用型软件Protel和Multisim来完成。

3.仿真技术不仅仅可以解决实训费用过高的问题,还能够降低环境污染、意外问题的发生。在传统的操作系统中,经常会有危险的环节,而仿真技术可以提前让学生掌握其流程,减小危险事故的发生,可以使学生放心大胆地去完成每一个试验。

五、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中存在的问题

虽然虚拟仿真技术改善了教学手段,丰富了教学内容,但是教学中完全使用仿真技术会大大降低学生对真实元器件的封装、检测的认识度,降低对仪器的操作能力和削弱对电子产品的布线能力、安装调试能力等。为了避免这种现象,必须采取两种相结合的方法,在强调仿真技术对教学的辅助性的同时,还要强调实际动手能力的重要性,两者有效结合。对仿真实验合理地安排,提供科学、合理的仿真实验,让学生多自己动手设计、制作,提高学生的动手能力。

六、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中应用方法的研究

1.仿真技术与经济发展紧密结合。目前,大多数仿真技术软件都是外国开放的,这些软件不仅价格昂贵,而且不适合我国的教育发展。所以我国应该建立仿真技术服务平台,研究开发适合我国教育发展的仿真软件,开发仿真软件要紧密的与经济发展相结合,跟上科技发展的脚步,全力开发先进的、适用的、全面覆盖的仿真技术。

2.仿真技术的标准化、规范化。许多中职学校在自行研发仿真技术软件,但是到目前为止没有一个统一的标准。所以对仿真技术要标准化,学生的使用要流程化、对软件的设计要规范化,把仿真技术和多媒体技术紧密结合,提高仿真技术在中职电子技术教学中的教学质量。

3.坚持虚实结合。虽然仿真技术能够很大程度的提高学生的理解能力和动手能力,但是仿真技术缺乏实物感,与真实的实验不一样。比如:在网络实训中,利用到的一些设备路由器、交换机等,虽然在仿真技术中学生都会使用,但是实物和仿真存在着差异,会导致在实物训练中无从下手。所以,应该合理的安排仿真实验,有计划地进行实训,把仿真技术和实物训练结合在一起,提高教学的质量和效果。

随着科学技术的发展,虚拟仿真技术在我们生活用广泛使用,在中职电子教学技术中也具有重要的意义。它使理论教学概念变得生动化、形象化,不仅创新了电子技术教学的模式,而且还提高了学生的电子技术综合能力,使学生对专业理论知识更加深入的掌握。学生通过实践,形成了一定的创新意识和思维想法,为未来的工作和发展奠定了基础。

参考文献:

[1]陈闽蜀.虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用分析[J].兰州教育学院学报,2015,1,(3):111-112.

仿真技术论文篇11

关键词 :智能交通仿真技术;智能科学与技术;教学方法

基金项目:国家自然科学基金项目( 61272171);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132015044,3132014094)。

第一作者简介:邹婷婷,女,讲师,研究方向为人工智能、知识表示与自动推理,zoutt@dlmu.edu.cn。

O 引 言

智能交通仿真技术(Intelligent transportation simulation technology)是智能运输系统(ITS)和交通运输仿真研究交叉的前沿领域。智能交通仿真技术研究十分重视跨学科之间的横向联系与交叉综合,涉及知识面广泛,包括交通工程学、计算机科学、人工智能、系统仿真、系统科学等众多学科领域,已成为分布式智能控制、智能交通、交通系统调度和优化、复杂问题求解、人机交互系统、决策支持系统等方面的基本方法和技能。大连海事大学是交通部直属的海事院校,教学和科研都具有浓厚的交通航运特色,智能交通仿真技术是智能科学与技术专业的一门专业特色课。理论上,智能交通仿真技术课程的主要内容应该包括几个重要的方面:智能交通系统的体系结构、计算机仿真技术、宏观交通仿真技术、中观交通仿真技术、微观交通仿真技术、交通评价模型等。由于智能交通仿真技术是一门多领域交叉学科的课程,学生在学习该课程之前必须具有一定的理论基础,如离散数学、电路基础、人工智能基础和智能信息处理;同时,该课程也为智能交通方面的其他专业课程提供重要的理论和方法基础,例如物联网原理及应用和交通地理信息系统。因此,智能交通仿真技术课程的教学目的在于帮助学生增强感性认识,更好地理解和掌握交通系统仿真的基本原理、内容和方法,培养学生的实践和组织能力,提高其专业技术和技能水平,为适应社会需求打下牢固的理论和实践基础。

1 教学内容

智能交通仿真技术是一门交叉学科,涉及交通工程学、计算机科学、人工智能、系统仿真、系统科学等众多学科领域,该课程包含很多复杂的理论知识。教师在教授这门课程时候,既要让学生理解和掌握理论性较强的基础知识,增强其学习信心,又要让学生了解该课程的发展趋势,提高其学习兴趣。由于该门课程学时有限,教师不能讲授课程相关的所有内容,也不能详细讲解每个具体内容,因此须选择难度适中且适合学生的教学内容,在讲授过程加入相关实例,帮助学生更好地理解智能交通仿真的基本原理、内容和方法,提高其学习兴趣。

智能交通仿真技术是一门大三年级的专业选修课,总学时为36。由于课时有限,可设置24学时为理论教学,让学生掌握和理解智能交通仿真相关的原理和方法;12学时为实验教学,培养学生的动手能力。结合教学经验,可对智能交通仿真技术课程教学内容进行以下修改:

(1)保留交通仿真技术和方法部分,简单介绍宏观、中观交通仿真技术,详细介绍微观交通仿真技术和方法[3-4],如机动车仿真、非机动车仿真和行人仿真方法。

(2)引入智能领域中的前沿知识,如增加介绍智能领域新成果的内容(智慧城市、智能家居等);简单介绍智能领域的相关知识,让学生了解一些研究热点,进一步理解智能的涵义;同时,结合智能设计竞赛或一些交通仿真的竞赛讲解相关题目,培养学生解决问题的能力。

(3)注重体现学校教学和科研优势,关注课程之间的联系,提高学生的学习兴趣。本门课程属于专业特色课,能让学生深入了解学校的海运交通特色,进一步学习和理解其他专业课程。例如,讲解交通仿真方法时,可提示学生该方法和交通运输、交通规划、航海技术等专业关系密切,根据学校交通特色举例说明交通仿真方法的优劣性;讲解数据采集时,可以先简单介绍数据采集的分类和方法,为后续交通地理信息系统等专业课程作铺垫。

结合智能科学与技术专业的培养目标,根据智能交通仿真技术的课程体系,智能交通仿真技术的新教学大纲详见表1。

2 实验内容

实验内容设计是智能交通仿真技术课程教学的一个重要方面,可以提高教学质量,增强学生的动手能力和创新能力。所选实验不仅要能验证理论知识内容,还能发散学生思维,具有综合性的特点,以增加学生学习的积极性,培养和提高其设计分析能力及创造能力。

根据本课程教学内容的重点,实验内容选择微观交通仿真技术和方法。微观交通仿真软件有多种,如Vissim、Paramics、Aimsun、Transmodeller、Corsim、SynchroStudio等,可选用Vissim仿真软件来构建虚拟实验环境。Vissim是世界范围内应用最广泛的微观仿真系统,具有较好的人机交互界面,方便学生学习和使用。

智能交通仿真技术的实验教学有12学时,而实验教学涉及的内容非常多,因此设计合适的实验内容是提高教学质量的一个重要手段。对智能交通仿真技术课程实验内容进行修改,以交叉口仿真的实验教学要求为例,其实验教学内容及要求见表2。

实验成绩由实验报告、仿真系统、实验表现等构成,要求学生完成以下几个实验环节:

(1)预习理论知识。实验内容涉及的模型非常多,学生须了解各种模型的基本原理,掌握不同模型的优缺点。

(2)设计仿真系统。利用Vissim仿真软件进行设计,掌握仿真方法的基本原理,分析不同条件下各种交通评价参数的变化,设计符合现实交通要求的仿真系统。

(3)撰写实验报告。分析仿真系统的各种交通参数,评价仿真系统的性能。报告须结构合理完整,实验结果准确可靠。

3 教学方法

3.1 注重培养学生的学习兴趣

智能交通仿真技术课程的教学目的是培养学生的实践和组织能力,提高其专业技术和技能水平。兴趣是最好的老师,因此当前教学改革的重点是激发和培养学生的学习兴趣,调动学习积极性。

在实际教学中,学生刚开始学习本门课程时的兴趣性很高,但由于大多数学生只是听教师讲而自己不思考、不提问、不发表意见,一段时间后就会逐渐失去兴趣。教师授课的时候应注重提高学生的学习兴趣和积极性,不仅要将知识点讲授给学生,还应帮助学生理解各种模型、方法的基本思路,培养其独立思考和解决问题的能力。例如,讲机动车跟车模型时,每讲一类模型,教师都应先给学生演示实际运行效果,展示参数变化对仿真效果的影响,同时与学生进行互动,让学生直观了解该类跟车模型的优缺点;然后详细讲解模型的公式和具体推导过程以及各个参数的作用。通过这种教学方式,让学生对模型有直观的了解,深刻理解各个参数的取值,无须死记硬背模型公式和参数,从而激发其学习兴趣。

3.2 利用多媒体教学手段

智能交通仿真技术包含很多模型和数学公式,内容比较抽象,较难讲授和理解。随着科技的发展,现在大多数学校都已经安装多媒体设备,该课程应该尽量采用多媒体进行教学。教师在教学过程中,利用计算机、投影仪等多媒体设备讲授教学内容,将多种教学方法相结合,扩宽学生的知识面,激发其学习兴趣,培养其实践和组织能力,提高其专业技术和技能水平。

例如,在讲授行人交通模型时,可利用仿真软件演示各种行人交通模型,分析每种模型的优势;在讲交叉口仿真相关理论知识时,播放网络上的一些视频资源,让学生详细了解交叉口交通情况,同时结合学校特点,选用航运交通相关的视频,让学生进一步理解和掌握理论知识;在讲智能交通仿真系统时,演示一些发达国家的智能交通仿真系统,利用这些真实、客观的模拟现实交通的仿真系统讲授理论知识,播放视频资源,扩展学生的知识面,让学生了解当前的智能交通仿真系统发展的趋势,激发学习积极性。在实践教学中,学生都喜欢这种多媒体教学手段,课堂气氛比较活跃,教学效果良好。

4 考核方式与评价标准

目前,智能交通仿真课程的考核成绩由考试成绩和实验成绩两部分组成,其中考试成绩占总成绩的70%,实验成绩占30%。大部分学生只重视考试部分,不重视实验环节。而这门课程是一门实践性质很强的课程,教学的目的是帮助学生理解和掌握交通系统仿真的基本原理、内容和方法,培养学生的实践和组织能力。因此,须对该门课程的考试方式和评价标准进行改革,以提高学生的创新和实践能力。

课程考核采用大作业考核方式,成绩由大作业成绩、实验成绩和平时作业组成。

(1)大作业成绩,占总成绩的60%。主要考查学生对智能交通仿真方法的理解和实现能力,包括论文报告(30%)、实验操作(20%)和课堂报告(10%)。论文报告包括问题描述、建立仿真系统的步骤、仿真模拟结果、交通规则模型、仿真系统分析、结论等,要求论文结构合理完整,基本理论、概念叙述无误,实验数据真实、完整,实验过程科学,实验结果准确可靠,报告书面语言流利。实验操作要求学生能熟练应用仿真软件建立平面交叉口及信号配时系统。课堂报告是学生演示自己的仿真系统并分析其性能,成绩由教师和学生一起给出,学生之间互相评分。

(2)实验成绩,占总成绩的30%。主要考查学生对Vissim软件的使用情况以及对课程讲授的道路、车辆、交通运行规则和交通评价等内容的掌握程度,要求撰写实验报告。

(3)平时作业成绩,占总成绩的10%。主要考查学生出勤率、课堂表现、平时小作业等。

大作业考核方式可以锻炼学生动手能力,增强学生的创新能力和写作能力,锻炼其自我展示能力,培养实践和组织能力。

运用该方案对学生进行授课时,能激发学生的学习兴趣和积极性,培养学生分析问题和解决实际问题的能力。

参考文献:

[1]任其亮,刘博航,交通仿真[M].北京:人民交通出版社,2013: 1-200.

[2]吴娇蓉.交通系统仿真及应用[M].2版,上海:同济大学出版社,2004: 1-210.

仿真技术论文篇12

一、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中运用的重要性

虚拟仿真技术又称模拟技术或者虚拟现实技术,通俗上讲就是用一个虚拟的系统模仿一个真实系统的技术。随着计算机科学技术的迅猛发展,虚拟仿真技术已应用在生产生活的多个领域。近几年,在中职电子技术教学中也引入了虚拟仿真技术,它不仅提供了新型的教学手段,优化了教学模式,而且弥补了传统教学的不足,给教学带来了全新的体验。

二、满足电子技术教学的需要

电子技术是一门理论性和实践性都很强的学科。作为学生而言,首先必须要有扎实的理论知识作基础,掌握各种复杂的数学计算公式、识别各种电子元件并熟知其性能,同时还得掌握电子维修、电子技术开发等基本理论知识,最终才能将所学的知识运用于实践。要真正提高学生的电子技术水平,必须有大量的实践经验,没有丰富的实践经验,即使掌握再丰富的电子技术理论也无济于事。而虚拟仿真技术能够为学生模拟一个仿真情境,让学生在这个情境中进行电子技术操作,使学生将平时所学的电子技术理论知识运用于实践,并在实践操作中加深对理论知识的理解和巩固,让学生真正做到在“学中做,做中学”,不断提高自身的电子技术水平。

(一)创新教学方法

在中职电子技术教学中运用虚拟仿真技术属于实验教学法,改变了传统的以教师传授为主的枯燥乏味的教学方法,能够有效提高教学效率。虚拟仿真技术通过各种可操作的动态实例,能够比较有效地吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,营造浓厚的学习氛围,让学生在实践操作中发散思维,提高学生的动手能力,从而实现电子技术教学的真正意义。

(二)符合学情需要

中职的学生大多数文化基础比较薄弱,对于课堂教师讲授的理论知识的接受能力较差,学习的积极性比较低,不喜欢枯燥乏味的课堂。与学习复杂的电子技术理论相比,中职学生显然更愿意动手操作。而虚拟仿真技术则刚好满足了学生这一方面的需求,给学生提供了动手操作的机会,它可以帮助学生积累实践经验,提高操作能力,为以后的工作奠定基础。

(三)减少意外情况的发生

电子技术在实践操作的过程中,由于操作人员的粗心或者不熟练,可能会出现电路起火、爆炸等意外情况,容易造成相关人员受伤。而虚拟仿真技术的运用,可以模拟操作情境,控制意外的发生,减少意外伤害,保障人员安全。

三、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的运用现状

目前,随着科学技术的不断发展,虚拟仿真技术水平也在不断提高,很多技术生产行业中大量引进这种虚拟技术。而在电子技术教学实践中,虚拟仿真技术也逐渐成为辅助教师教学的重要工具。

(一)教师教学的得力助手

虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的运用,在很大程度上减轻了教师的教学负担,成为教师教学的得力助手。在以往的电子技术教学中,教师仅靠课堂上的理论知识传授让学生掌握相应的电子技术应用水平,其难度较大。再加上学生消极学习的态度也让教学效果大打折扣,而虚拟仿真技术则在很大程度上解决了这一问题。虚拟仿真技术通过模拟真实的操作情境,将静态的知识转换为动态的知识,让学生更容易吸收。正所谓“说上一百遍,不如做一遍”,有时候复杂的理论讲解不如一个操作更容易让人明白。在虚拟仿真技术的辅助下,学生学得轻松,教师教得也轻松。

(二)学生喜爱的教学手段

虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的运用,将学生从复杂难懂的理论知识海洋中解放出来,凸显了学生的主体地位,学生学习的积极性也明显提高。虚拟仿真技术在电子技术教学中的应用,打破了理论知识一统课堂的局面,带来了教学模式和教学手段的创新,营造出更加适合学生学习的氛围,对提高学生的电子技能水平大有裨益。

(三)教师的虚拟仿真技术的操作能力有待加强

随着虚拟仿真技术的不断推广,这项技术也逐渐在中职的各项实验实训教学中得到广泛运用。但由于部分教师没有经过专门的培训,对虚拟仿真技术的不熟悉和操作方面的不熟练,导致对虚拟仿真技术的运用成效并不明显。

(四)教师和学生过度依赖虚拟仿真技术

虚拟仿真技术拥有明显的优势,深受学生的喜爱,它在中职电子技术教学中的运用,给课堂教学带来了全新的体验,但在虚拟仿真技术的运用中仍然存在一些问题。一些教师过度依赖虚拟仿真技术带来的便利,完全不考虑课堂的实际需要,即使在理论性很强的课堂上仍然依赖虚拟仿真技术。比如,有的教师在学生没有掌握扎实的理论知识的情况下就盲目使用虚拟仿真技术,不仅没有达到预期的教学效果,反而降低了教学效率。不仅教师如此,在学生身上也存在着过度依赖虚拟仿真技术的现象。虽然虚拟仿真技术能够有效地提高学生的动手操作能力,但是模拟操作与实际操作仍然有区别,模拟操作并不能完全取代实际操作。毕竟现实生活中和以后的工作中需要的是实际操作经验,无论是教师还是学生,在教学中绝不能用模拟操作完全取代实际操作。

四、关于虚拟仿真技术在中职电子技术教学中运用

虚拟仿真技术在中职电子技术课程教学中的应用是我国教育信息化发展的必然趋势,同时也是提高电子课程教育教学质量和水平的重要途径。在中职电子技术教学中,应该充分发挥虚拟仿真技术的优势,提高教学效率和学生的实践应用能力。

(一)利用虚拟技术模拟教学情境,提高学习效率

利用虚拟技术模拟生产、生活中的实际场景,让学生有一种身临其境的感觉,使学生在这种教学情境中轻松愉快地获取知识。这种教学方法不仅能激发学生的学习兴趣,而且能使学生较快地融入到学习中,主动思考,积极合作,从而提高学生的学习效率。在中职电子技术教学中,教师完全可以通过虚拟仿真技术模拟一个教学情境。例如,教师可以模拟一个电路操作台,展现出现实中真实的电路数据,让学生积极参与到操作中,在操作中获取并巩固知识,从而提高实践能力。

(二)组织小组合作探究式学习

在运用虚拟仿真技术模拟操作时,可以将学生分成几个小组,通过小组内部的团结协作开展探究学习。在模拟操作时,一个人独自操作容易出现纰漏,而团体合作则可以利用集体的智慧,提高操作能力,往往能取得一加一大于二的效果。同时,为了提高小组合作的积极性,教师可以通过组织小组竞赛的方式激励学生的学习,从而有利于提高学生的学习效率和课堂教学效率。

(三)加强教师对虚拟仿真技术的运用能力

虚拟仿真技术对于中职学校来说是一种新型的教学辅助技术,许多教师对这种技术还不够熟悉,甚至不能熟练地运用。因此,中职学校应该建设一支能够熟练运用虚拟仿真技术的教师队伍,同时,电子技术专业的教师也应该积极地学习这项技术,让课堂教学因这一新技术的应用而变得更加生动活泼。

(四)模拟操作与实际操作相结合

虚拟仿真技术提供的模拟操作让学生在课堂上也能真切地体会到操作的滋味,但模拟操作并不能完全取代实际操作。模拟操作毕竟是人工模拟的,对于一些人们无法预料的情况并不能完全模拟出来,而真切实际的操作体验对于学生来说不仅是必要的,对于提高学生的电子技术应用水平也更为重要。因此,在电子技术教学中运用虚拟仿真技术时,绝不能忽视实际操作的重要性,应该将模拟操作与实际操作相结合,发挥二者的长处以提高学生的综合应用能力。总之,在中职电子技术教学中,我们应该充分发挥虚拟仿真技术的作用,合理利用虚拟仿真技术的优势,提高课堂教学效果和学生的学习效率,从而全面提高学生对电子技术的实际应用水平。

参考文献:

仿真技术论文篇13

1总结

综上所述,上述所讨论的计算机仿真软件对学生学习电力电子技术促进作用。无论在理论知识学习,还是在实验实践学习方面。一方面,学生能够通过仿真软件搭建相应仿真电路进行仿真,就可以对电力电子器件的工作原理及其特性进行研究,如不可控型的电力二极管、半控型的晶闸管、全控型的绝缘栅双极性晶体管(IGBT)。这对学生掌握电力电子开关器件的工作原理、特性、导通条件、关断条件等相关知识有更为深刻的认识(王波.电力电子技术仿真项目化教程(第二版)[M].北京理工大学出版社,2016年3月)。其次,学生可通过仿真软件搭建相应的电力电子变换电路,如DC-DC,DC-AC,AC-DC,AC-AC,进行仿真,然后通过观察电力电子开关触发脉冲的波形,电力电子开关电流、电压的波形,变换电路输出电流、电压的波形以及学生想关注的各器件、各支路电流、电压的波形,从而掌握各种电力电子变换电路触发脉冲的特点及规律、电力电子开关导通的顺序规律、变换电路工作原理和特点(王晓毛,邓则名,冯垛生.在MATLAB中实现三相电压型逆变器仿真[J].广东工业大学报,2000(2):24-28)。还有,学生还可以通过搭建电力电子变换相应的控制电路模型进行仿真,以掌握电力电子控制电路的工作原理及特点。最后,学生还可以通过仿真软件控制搭建完整的电力电子系统,对电力电子技术应用有更为深入理解和掌握(苏海滨,王继东.基于Simulink/MATLAB电力电子系统仿真设计[J].华北水利水电学院学报,2007(1):49-51)。

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