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計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)及應(yīng)用范文第1篇

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目教學(xué)法；計(jì)算機(jī)仿真；創(chuàng)新；實(shí)踐

一、前言

研究生教學(xué)有其突出的特點(diǎn)，他們中多數(shù)人理論基礎(chǔ)扎實(shí)，獲取書(shū)本知識(shí)能力強(qiáng)。但同時(shí)也存在創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力不足、工程應(yīng)用背景不夠的缺點(diǎn)。本人通過(guò)十多年研究生教學(xué)的實(shí)踐，結(jié)合本學(xué)院研究生專業(yè)方向、課程內(nèi)容針對(duì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，對(duì)如何在研究生教學(xué)改革中突出培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與工程應(yīng)用能力等問(wèn)題進(jìn)行了一些改革創(chuàng)新。

二、課程定位及課程特點(diǎn)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，科學(xué)研究的深入與計(jì)算機(jī)軟、硬件的發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已成為分析、綜合各類系統(tǒng)，特別是大系統(tǒng)的一種有效研究方法和有力的研究工具，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各技術(shù)領(lǐng)域、各學(xué)科內(nèi)容和各工程部門。仿真技術(shù)已經(jīng)在國(guó)防軍事、國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活的眾多領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者認(rèn)為，仿真技術(shù)“正在成為與理論、實(shí)驗(yàn)并列的第三種認(rèn)識(shí)和改造客觀世界以及科學(xué)研究的手段”，因此仿真技術(shù)被認(rèn)為是“使能”技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是仿真科學(xué)與技術(shù)涉及到的有關(guān)具體仿真技術(shù)中最為基礎(chǔ)的部分，具有綜合性、多學(xué)科交叉等特點(diǎn)。為了拓寬機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ)，提高培養(yǎng)對(duì)象的整體素質(zhì)，更好地適應(yīng)社會(huì)對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才的需求，高校工科專業(yè)的研究生應(yīng)掌握一定的計(jì)算機(jī)仿真知識(shí)與技能。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程是我校機(jī)械工程學(xué)院面向所有研究生各專業(yè)方向的研究生開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，考慮專業(yè)應(yīng)用需求并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐情況，課程目的是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)方面的基本理論，基本知識(shí)和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為今后分析、綜合各類工程系統(tǒng)或非工程系統(tǒng)提供一種有力的工具，以便能靈活應(yīng)用所學(xué)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為本專業(yè)工作服務(wù)。一方面，基于仿真技術(shù)課程的內(nèi)容方法較多，實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)；另一方面，授課對(duì)象專業(yè)方向較多、授課學(xué)時(shí)有限等特點(diǎn)，如何解決在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)講授內(nèi)容繁多的仿真內(nèi)容、對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué)方法和手段的改革探索和實(shí)踐，以達(dá)到計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)教學(xué)目標(biāo)。

三、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)方法的選擇

課程開(kāi)設(shè)初期，由于只是機(jī)械電子工程專業(yè)方向的同學(xué)選修，所以所講內(nèi)容基本針對(duì)該專業(yè)方向進(jìn)行設(shè)置。隨著選修人數(shù)的不斷增加，以及選修學(xué)生所屬專業(yè)方向的擴(kuò)大，專業(yè)方向包括：機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、車輛工程、機(jī)械工程（專業(yè)學(xué)位）等，基本涵蓋了機(jī)械工程學(xué)院的所有專業(yè)方向。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程涉及多個(gè)交叉學(xué)科，緊密相關(guān)的課程包括數(shù)值計(jì)算方法、計(jì)算機(jī)編程、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、高等數(shù)學(xué)、自動(dòng)控制原理、現(xiàn)代控制理論、優(yōu)化設(shè)計(jì)等課程。如何講出本課程的特點(diǎn)，并充分結(jié)合相關(guān)課程內(nèi)容，必須在教學(xué)內(nèi)容的選排上下功夫。項(xiàng)目教學(xué)法是一種以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、以項(xiàng)目為基本教學(xué)單元，將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合在一起，強(qiáng)調(diào)綜合能力的培養(yǎng)在研究生教育中的重要性，突出學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的主體地位。因此，為了滿足各個(gè)專業(yè)方向?qū)W生的要求，使他們能夠掌握一門工程分析技術(shù)，為后續(xù)的學(xué)術(shù)論文和碩士學(xué)位論文的撰寫(xiě)提供計(jì)算、分析和仿真手段，本人在講授該門課程的過(guò)程中，逐年對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)考核方法等不斷進(jìn)行調(diào)整和完善。1.采取項(xiàng)目專題方式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的講授，調(diào)整授課內(nèi)容，采用專題教學(xué)方法使課程主題內(nèi)容分明，有利于將仿真方法講深、講透。2.擴(kuò)展所授課程內(nèi)容涵蓋的范圍，包括數(shù)值計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)、圖形可視化、控制系統(tǒng)特性仿真、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及與外部軟件的接口等內(nèi)容，以滿足各專業(yè)方向?qū)W生的需求。3.增加與課程相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)本來(lái)是實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性技術(shù)，仿真技術(shù)本身是在對(duì)控制系統(tǒng)分析的過(guò)程中不斷完善和發(fā)展起來(lái)的。因此并結(jié)合各個(gè)專業(yè)研究生的不同研究方向，靈活設(shè)計(jì)若干個(gè)專題實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生將該門課程應(yīng)用于實(shí)際工程的能力。4.采用多個(gè)工程應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行教學(xué)，從系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)學(xué)建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等，使學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)際認(rèn)知的研究對(duì)象，提升到理論高度的學(xué)習(xí)，應(yīng)用所學(xué)的各科理論知識(shí)和技術(shù)手段，進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、仿真建模的建立，并對(duì)模型求解以及特性進(jìn)行分析，獲得直觀結(jié)果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，最終解決實(shí)際工程問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)例問(wèn)題的能力。5.結(jié)合學(xué)科前沿，進(jìn)行課堂討論。研究生在初步掌握了對(duì)系統(tǒng)的模型、仿真算法設(shè)計(jì)、仿真及結(jié)果分析這一流程后，為強(qiáng)化計(jì)算機(jī)仿真在實(shí)際工程的應(yīng)用概念，在此基礎(chǔ)上，以項(xiàng)目形式，開(kāi)展課程學(xué)科前沿以及將該門課程與現(xiàn)代技術(shù)融合等專題討論。6.增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)研究生工程實(shí)際應(yīng)用能力。利用各種平臺(tái)，擴(kuò)充計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)資料，提供最新的仿真案例，結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)的科研課題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)研究生工程實(shí)際應(yīng)用能力。

四、項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)效果

基于項(xiàng)目教學(xué)法計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程的教學(xué)方法改革與實(shí)踐，滿足機(jī)械工程學(xué)院各個(gè)專業(yè)方向研究生的需求，教學(xué)方法和手段的完善，使研究生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力等得到了進(jìn)一步的提高。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為工科研究生的必備研究手段和技術(shù)，使學(xué)生掌握一門工程分析技術(shù)，為后續(xù)的課題研究、學(xué)術(shù)論文和學(xué)位論文的撰寫(xiě)提供計(jì)算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生選課，工程碩士每年20人左右選課，課程得到了各專業(yè)方向研究生的普遍認(rèn)同。本人指導(dǎo)的研究生，發(fā)表與該課程相關(guān)的學(xué)術(shù)論文近20篇，撰寫(xiě)的碩士論文均用到計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。

五、結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)及應(yīng)用范文第2篇

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)；仿真技術(shù)；多媒體；EWB

Electronics Workbench簡(jiǎn)稱EWB，即電子工作平臺(tái)，它是一種在電子技術(shù)界廣為應(yīng)用的優(yōu)秀計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)軟件，被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)里的電子實(shí)驗(yàn)室”――虛擬電子實(shí)驗(yàn)室。

利用EWB可以在計(jì)算機(jī)上學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)，并進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試等在實(shí)驗(yàn)室完成的實(shí)驗(yàn)。只要我們擁有一臺(tái)計(jì)算機(jī)加上一套電子仿真軟件，我們就相當(dāng)于擁有了一個(gè)設(shè)備先進(jìn)的電子實(shí)驗(yàn)室。以虛代實(shí)、以軟帶硬使得電子電路設(shè)計(jì)變成了一件輕松愉快的事情。

一、EWB的特點(diǎn)

1.具有完整、精確的元件模型

EWB提供了相當(dāng)廣泛的元器件，從無(wú)源器件到有源器件，從模擬器件到數(shù)字器件，從分立元件到集成電路，應(yīng)有盡有。EWB不僅提供了各種實(shí)際元器件的精確數(shù)據(jù)和模型參數(shù)，而且提供了較寬的選擇余地，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生可以根據(jù)需要自己選擇元件。

2.具有各種功能強(qiáng)大的電子測(cè)量?jī)x器

EWB提供了齊全的虛擬電子測(cè)量?jī)x器，包括示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、萬(wàn)用表、頻譜儀和邏輯分析儀等，操作起來(lái)非常真實(shí)和容易。

3.具有專業(yè)的原理圖輸入工具

EWB提供了方便友好的操作界面，學(xué)生可以輕松地完成原理圖的輸入。單擊鼠標(biāo)，可以方便地完成元件的選擇；拖動(dòng)鼠標(biāo)，可以將元件放在原理圖上。另外，EWB具有連線的功能，同時(shí)也允許學(xué)生調(diào)整電路連線和元件的位置。

4.具有強(qiáng)大的分析工具

EWB提供了14種分析工具，利用這些工具，學(xué)生不僅可以清楚地了解電路的工作狀態(tài)，還可以測(cè)量電路的穩(wěn)定性和靈敏度。

5.具有集成化、一體化的設(shè)計(jì)環(huán)境

EWB具有全面集成化的設(shè)計(jì)環(huán)境，在設(shè)計(jì)環(huán)境中可以完成原理圖輸入、數(shù)?；旌戏抡嬉约安ㄐ螆D顯示等工作。當(dāng)學(xué)生進(jìn)行仿真時(shí)，波形圖和原理圖同時(shí)有效和可視，當(dāng)改變電路連接或改變?cè)?shù)時(shí)，顯示的波形立刻反映出相應(yīng)的變化，即可以清楚地觀察到具體電路中元件參數(shù)的改變對(duì)電路性能的影響。

二、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的作用

1.創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所提出的各種假設(shè)電路進(jìn)行虛擬，通過(guò)虛擬系統(tǒng)可以直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。例如在虛擬《電子電路》實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以按照自己的假設(shè)，將不同的元件組合在一起，計(jì)算機(jī)便虛擬出組合的電路來(lái)。通過(guò)這種探索式的學(xué)習(xí)方式，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.突破實(shí)驗(yàn)室的局限性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及器件的不斷更新，原有的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)器材不能滿足教學(xué)需要，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)十分不便。由于實(shí)驗(yàn)室提供的設(shè)備和器件有限，在《電子電路》教學(xué)中，往往會(huì)因?yàn)樵O(shè)備、場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)等方面的原因，使一些應(yīng)該開(kāi)設(shè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。

利用EWB軟件，可以彌補(bǔ)這些方面的不足，在計(jì)算機(jī)上模擬出實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境、儀器設(shè)備和元器件，而不受實(shí)驗(yàn)室在元器件品種、規(guī)格和數(shù)量上的限制。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式相比較，更能突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以學(xué)生為中心的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，從而提高學(xué)生對(duì)電路的綜合分析能力、設(shè)計(jì)能力以及創(chuàng)新能力。

三、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

1.在學(xué)習(xí)過(guò)程中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生在進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真時(shí)可以通過(guò)軟件自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。由于教學(xué)內(nèi)容的真實(shí)模擬，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中具有身臨其境的感覺(jué)。這對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，突破教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的技能都將起到積極的作用。

計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的運(yùn)用，是教學(xué)改革的一個(gè)重要途徑。在仿真教學(xué)中，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的交互性，進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)和因材施教，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和主觀能動(dòng)性，提高教學(xué)效果。

2.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的應(yīng)用

筆者曾經(jīng)組織學(xué)生在計(jì)算機(jī)上用EWB進(jìn)行電路基礎(chǔ)、模擬電路和數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)，效果很好。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在EWB電路設(shè)計(jì)窗口輸入實(shí)驗(yàn)電路的電路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電路及元件參數(shù)。

由于仿真的手段切合實(shí)際，選用的元器件以及儀器與實(shí)際情形非常相近，繪制的電路圖需要的元器件，電路仿真需要的測(cè)試儀器均可直接從屏幕上選取，而且儀器的操作開(kāi)關(guān)，按鍵同實(shí)際儀器極為相似，因此學(xué)習(xí)和使用非常容易。

通過(guò)電路仿真，既可以掌握電路的性能，又熟悉儀器的使用方法。學(xué)生在仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)能反復(fù)地進(jìn)行從理論到實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)到理論的過(guò)程，這一過(guò)程有助于學(xué)生加深對(duì)電子電路的基本原理、分析方法的理解，加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)際分析問(wèn)題與處理問(wèn)題的能力，切實(shí)做到理論與實(shí)際的密切配合，改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論脫節(jié)的局面。

另外，仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)鼙苊庹鎸?shí)實(shí)驗(yàn)所帶來(lái)的各種危險(xiǎn)。在實(shí)際電子電路實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生由于操作或線路連接等方面的錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的損壞，甚至對(duì)學(xué)生造成各種危險(xiǎn)。利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，則可以避免這種顧慮。學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，可以放心地去做各種危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)。

3.在設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用

作為虛擬工作的電子工作臺(tái)，EWB提供了詳細(xì)的電路分析手段，以幫助學(xué)生設(shè)計(jì)和分析電路的性能。

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)及應(yīng)用范文第3篇

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)；包裝機(jī)械設(shè)計(jì)制造；應(yīng)用

在當(dāng)前的包裝機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，普遍采用了一種新的技術(shù)，即計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備中的應(yīng)用程序分析與解決實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的存在的問(wèn)題，可以說(shuō)有效的解決了系統(tǒng)分析以及評(píng)估還有使用等問(wèn)題的出現(xiàn)，具有廣泛的發(fā)展意義。這項(xiàng)技術(shù)主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展的時(shí)期，第一個(gè)時(shí)期是早期的仿真模擬，第二個(gè)時(shí)期是混合仿真模擬，第三個(gè)發(fā)展時(shí)期是數(shù)字仿真模擬，在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，可以說(shuō)這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在社會(huì)中的各個(gè)行業(yè)都有所涉獵，對(duì)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及綜合實(shí)力的提高具有重要的意義。

1 包裝機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的作用

設(shè)計(jì)者在計(jì)算機(jī)中利用相關(guān)的程序建立起一個(gè)模型，對(duì)各類非靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以獲得相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，并且對(duì)設(shè)計(jì)方案不斷的優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上就能得到一個(gè)完整的包裝機(jī)械設(shè)計(jì)方案，其主要的特點(diǎn)是簡(jiǎn)便，能夠更加便捷的進(jìn)行操作，并不需要制造產(chǎn)品，就能獲得十分理想的效果，可以說(shuō)是在新時(shí)期的一種創(chuàng)新發(fā)展，包裝機(jī)械行業(yè)正需要這樣的技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)方案進(jìn)行處理，這樣才能有效的解決實(shí)際工作中存在的問(wèn)題，在很多實(shí)驗(yàn)中都已經(jīng)開(kāi)始對(duì)這方面的問(wèn)題開(kāi)展了深入的研究。

最初進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)以及方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中，工作人員只是對(duì)輔助程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)還建立起相應(yīng)的模擬樣機(jī)，在此基礎(chǔ)上就能進(jìn)一步分析與研究實(shí)驗(yàn)，在監(jiān)管與改進(jìn)的過(guò)程中也并不需要復(fù)雜的工序就能完成，將新仿真技術(shù)應(yīng)用在實(shí)際的工作中，可以進(jìn)一步促進(jìn)研發(fā)質(zhì)量的提高，更重要的是能夠有效的降低產(chǎn)品的成本，對(duì)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期得到進(jìn)一步的縮短，最終讓企業(yè)獲得理想的經(jīng)濟(jì)效益。在這種情況下，可見(jiàn)加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用與研究對(duì)于現(xiàn)實(shí)社會(huì)來(lái)講是具有重要發(fā)展意義的。

2 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用

2.1 齒輪設(shè)計(jì)

首先是對(duì)齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)，齒輪是包裝機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中最為重要的一個(gè)組件，在應(yīng)用的過(guò)程中采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。通常情況下，設(shè)計(jì)人員會(huì)采用相關(guān)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中在幾何的角度上進(jìn)行齒輪設(shè)計(jì)，這樣做的目的是對(duì)研究工作起到輔的作用，在研究過(guò)程中，將重點(diǎn)放在了齒輪的平面上，無(wú)論其處在哪一個(gè)平面上都能根據(jù)齒輪的形狀建立起一個(gè)模型，做到仿真?zhèn)鲃?dòng)的設(shè)計(jì)要求，除了對(duì)齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)以外，在對(duì)齒輪泵進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，也可以充分的運(yùn)用仿真技術(shù)，在動(dòng)力學(xué)研究的基礎(chǔ)上應(yīng)用仿真技術(shù)可以對(duì)模型進(jìn)行模擬，然后實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的檢測(cè)，還能展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，確定在方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中是否具備一定的實(shí)用性，能否在技術(shù)的幫助下解決實(shí)際存在的問(wèn)題，這樣可以有效的促進(jìn)傳動(dòng)設(shè)備在實(shí)際工作中的應(yīng)用價(jià)值，為其性能水平的提高提供重要的技術(shù)支持。在計(jì)算機(jī)中可以多次對(duì)制造參數(shù)進(jìn)行修改，并且最終確定下來(lái)，這樣產(chǎn)品在生產(chǎn)或者制造的過(guò)程中就更加具有合理性，讓齒輪設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性得到有效的提高。可以說(shuō)這將是今后發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。

2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通常情況下，機(jī)械產(chǎn)品在組裝的過(guò)程中對(duì)于質(zhì)量都提出了較高的要求，在這種情況下如果想要逐一對(duì)零部件進(jìn)行檢查就變得十分困難。要想順利的完成生產(chǎn)制造的要求，就必要解決這一問(wèn)題。所以在新產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)與生產(chǎn)的過(guò)程中，應(yīng)該重點(diǎn)對(duì)各個(gè)零部件能否實(shí)現(xiàn)有效的配合以及是否可以進(jìn)行順利的運(yùn)行等問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的研究，保證各個(gè)構(gòu)件并不會(huì)產(chǎn)生影響，采用合適的設(shè)計(jì)方案滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，在這些難題的影響下，就需要計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)實(shí)際的工作提供支持。

通常規(guī)模較大的立體機(jī)械設(shè)計(jì)程序都會(huì)自動(dòng)準(zhǔn)備一個(gè)機(jī)構(gòu)仿真的功能運(yùn)用，在模擬條件下設(shè)計(jì)完成的裝配體能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡和方式進(jìn)行虛擬演示，這種應(yīng)用程序大多較為直觀和便捷。同時(shí)，這類應(yīng)用程序根據(jù)裝配的數(shù)值進(jìn)行自動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)的運(yùn)算，并且智能添加相關(guān)的附加設(shè)備，例如彈簧和運(yùn)動(dòng)發(fā)生器等。若要實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的仿真，對(duì)主運(yùn)動(dòng)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)定即可，還能實(shí)現(xiàn)多方位的觀察和監(jiān)測(cè)，應(yīng)用程序還可同時(shí)對(duì)產(chǎn)生干擾的程序進(jìn)行檢測(cè)，以幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)行檢驗(yàn)和審核。

2.3 復(fù)雜數(shù)值計(jì)算

新型技術(shù)的應(yīng)用使得大多數(shù)計(jì)算程序繁雜的分析更加簡(jiǎn)單明了、計(jì)算難度降低，從而降低了計(jì)算的時(shí)間成本，規(guī)避了無(wú)意義的、水平較低的人力耗費(fèi)，使得計(jì)算效率更高、速度更快以及精確度更高，在新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研究設(shè)計(jì)的方面發(fā)揮了巨大作用。

機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)程序大多是從理論設(shè)計(jì)開(kāi)始，到接下來(lái)的廓形設(shè)計(jì)、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、細(xì)節(jié)修改到再次實(shí)驗(yàn)的循環(huán)過(guò)程，直到產(chǎn)品達(dá)到相關(guān)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，其中仿真技術(shù)的運(yùn)用幫助產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)，在最大程度上降低了財(cái)力成本和時(shí)間成本的耗費(fèi)。對(duì)包裝產(chǎn)品的動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)進(jìn)行技術(shù)分析，能夠獲取產(chǎn)品構(gòu)造的強(qiáng)度應(yīng)力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及其他相關(guān)參數(shù)，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)值的運(yùn)算和研究可以發(fā)現(xiàn)其中的潛在風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量問(wèn)題等，從而提高其開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)效率。

2.4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化

計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)和仿真技術(shù)的運(yùn)用方面。例如借助計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)各類大型電子設(shè)備被開(kāi)發(fā)并投入使用。計(jì)算機(jī)使機(jī)械設(shè)計(jì)制造的精確度不斷提升，促進(jìn)了我國(guó)計(jì)算機(jī)工業(yè)化的發(fā)展，并使得集成電路的集成效率和水平得到有效提升，其存儲(chǔ)器的空間也在逐漸擴(kuò)大。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的程序較為繁雜，計(jì)算機(jī)技術(shù)的程序優(yōu)勢(shì)使得其在機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中擁有重要的地位和作用。在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，涉及的復(fù)雜的設(shè)計(jì)圖紙的繪制，需要計(jì)算機(jī)的有效輔助，例如CAD，CAM等繪圖程序能夠有效幫助降低繪圖的復(fù)雜程度，進(jìn)而提高繪圖效率。

結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的綜合性較強(qiáng)，其不僅能夠?qū)Πb機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果進(jìn)行檢驗(yàn)，還能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中提供理論和技術(shù)指導(dǎo)，在理念設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就能對(duì)產(chǎn)品構(gòu)成進(jìn)行優(yōu)化和完善，從而保障產(chǎn)品能順利投入生產(chǎn)，并提高其性能和實(shí)用性。機(jī)械制造及自動(dòng)化領(lǐng)域以及音響技術(shù)的研發(fā)等行業(yè)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)都發(fā)揮了極為重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]何楠.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（7）：148-149.

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)及應(yīng)用范文第4篇

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn) 應(yīng)用

一、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合是實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)

與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)手段相比，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)具有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的豐富性、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的完整性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的及時(shí)性、直觀性。由于模擬仿真醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)無(wú)需相關(guān)實(shí)驗(yàn)器具，無(wú)需實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即可引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的操作步驟以及實(shí)驗(yàn)效果，可以作為機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)有益補(bǔ)充。對(duì)教師而言起到輔助教學(xué)的作用，對(duì)學(xué)生而言，則起到對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和強(qiáng)化作用。

（一）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展為醫(yī)學(xué)機(jī)能仿真實(shí)驗(yàn)提供了必要的技術(shù)條件

（1）仿真技術(shù)：仿真就是對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的某一層次抽象屬性的模仿。我們利用這樣的模型進(jìn)行試驗(yàn)，從中得到所需的信息，然后幫助我們對(duì)現(xiàn)實(shí)中的某一層次的問(wèn)題做出決策。仿真是一個(gè)相對(duì)概念，任何逼真的仿真都只能是對(duì)真實(shí)系統(tǒng)某些屬性的逼近。

（2）傳統(tǒng)的仿真方法：是一個(gè)迭代過(guò)程，即針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)某一層次的特性（過(guò)程），抽象出一個(gè)模型，然后假設(shè)態(tài)勢(shì)（輸入），進(jìn)行試驗(yàn)，由試驗(yàn)者判讀輸出結(jié)果和驗(yàn)證模型，根據(jù)判斷的情況來(lái)修改模型和有關(guān)的參數(shù)。如此迭代地進(jìn)行，直到認(rèn)為這個(gè)模型已滿足試驗(yàn)者對(duì)客觀系統(tǒng)的某一層次的仿真目的為止。

（3）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)：即是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，也稱為仿真機(jī)。從70年代末起，應(yīng)用大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)的發(fā)展，各種專用和通用仿真機(jī)得到極大普及和推廣。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們?cè)诰C合集成數(shù)字仿真和模擬仿真的優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出在更高層次上的數(shù)字模擬混合仿真機(jī)，在一些特定的仿真領(lǐng)域內(nèi)，這種智能仿真計(jì)算機(jī)機(jī)和高層次的數(shù)字模擬仿真機(jī)都取得令人鼓舞的成果。

（4）計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)構(gòu)成：為了建立一個(gè)有效的仿真系統(tǒng)，一般都要經(jīng)歷建立模型、仿真實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理、分析驗(yàn)證等步驟。為了構(gòu)成一個(gè)實(shí)用的較大規(guī)模的仿真系統(tǒng)，除仿真機(jī)外，還需配有控制和顯示設(shè)備。

（5）醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)（仿真系統(tǒng)）：隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，對(duì)醫(yī)學(xué)工作者提出了更高的要求，即不但要掌握人類已知醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)知識(shí)，也要具備解決未知醫(yī)學(xué)問(wèn)題的能力，即創(chuàng)新能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力，而實(shí)驗(yàn)學(xué)科在醫(yī)學(xué)學(xué)生能力培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)代機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)把生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)有機(jī)的融合在一起，成為一門獨(dú)立實(shí)驗(yàn)學(xué)科。醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)課程以活體為主要實(shí)驗(yàn)對(duì)象，以正常生理功能——疾病生理——藥物作用為主線，把機(jī)體的不同功能變化通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)。醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)中，部分實(shí)驗(yàn)具有操作難度大、實(shí)驗(yàn)具有一定危險(xiǎn)性，實(shí)驗(yàn)成本高等問(wèn)題。譬如：醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)中研究藥物對(duì)動(dòng)物記憶的影響、安定的抗驚厥作用、杜冷丁的鎮(zhèn)痛作用、神經(jīng)體液因素及藥物對(duì)心血管活動(dòng)的影響、藥物急性毒性實(shí)驗(yàn)、藥物半衰期的測(cè)定等實(shí)驗(yàn)就存在一定的危險(xiǎn)性，實(shí)驗(yàn)操作難度大等問(wèn)題。我們利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，則可以在很大程度上解決目前醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)中所面臨的這些困難，并取得良好的教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果。由于模擬仿真實(shí)驗(yàn)無(wú)需相關(guān)實(shí)驗(yàn)器具，無(wú)需復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即可引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的操作步驟以及實(shí)驗(yàn)效果，因此醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)有機(jī)整合，既豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，又提升了教學(xué)質(zhì)量，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力、創(chuàng)新精神和科研興趣。

（二）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展為計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)機(jī)能中的應(yīng)用提供了廣闊前景

（1）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從上世紀(jì)六十年代末美國(guó)國(guó)防部遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局為軍事實(shí)驗(yàn)用而建立的網(wǎng)絡(luò)，名為ARPANET，八十年代初期ARPA和美國(guó)國(guó)防部通信局研制成功用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP協(xié)議（網(wǎng)際傳輸控制協(xié)議），并投入使用；1986年在美國(guó)國(guó)會(huì)科學(xué)基金會(huì)的支持下，用通信線路把分布在各地的一些超級(jí)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，以NFSNET接替ARPANET；進(jìn)而又經(jīng)歷十幾年的發(fā)展形成Internet（互聯(lián)網(wǎng)）。其應(yīng)用范圍也由最早的軍事、國(guó)防機(jī)構(gòu)，拓展到科研教育機(jī)構(gòu)，進(jìn)而迅速覆蓋了全球的各個(gè)領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)把分散的資源融為有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作，使我們能夠透明地使用資源并按需獲取信息。 網(wǎng)絡(luò)可以構(gòu)造全球性和區(qū)域性的網(wǎng)絡(luò)，有廣域網(wǎng)、城際網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)等。網(wǎng)絡(luò)的根本特征就是實(shí)現(xiàn)資源共享，消除信息孤島。

（2）網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)、寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、資源管理和任務(wù)調(diào)度工具、應(yīng)用層的可視化工具。網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)計(jì)算資源的提供者，包括高端服務(wù)器、集群系統(tǒng)、MPP系統(tǒng)大型存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)等。寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境中，提供高性能通信的必要手段。資源管理和任務(wù)調(diào)度工具用來(lái)解決資源的描述、組織和管理等關(guān)鍵問(wèn)題。任務(wù)調(diào)度工具根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的負(fù)載情況，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的任務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。網(wǎng)絡(luò)計(jì)算主要是科學(xué)計(jì)算，它往往伴隨著海量數(shù)據(jù)。如果把計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成直觀的圖形信息，就能幫助研究人員擺脫理解數(shù)據(jù)的困難。這需要開(kāi)發(fā)能在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算中傳輸和讀取，并提供友好用戶界面的可視化工具。

（3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用：實(shí)驗(yàn)設(shè)備功能雷同的實(shí)驗(yàn)室，造成了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員等教學(xué)資源的極大浪費(fèi)。而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)機(jī)聯(lián)網(wǎng)組成醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室，既實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)機(jī)能信息資源的共享，同時(shí)也大大降低了實(shí)驗(yàn)成本。教師利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以方便地為一個(gè)班或幾個(gè)班的學(xué)生演示和操作醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)，大大提高了教學(xué)效率，而學(xué)生同樣可以利用網(wǎng)絡(luò)中的醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)機(jī)跟隨教師的演示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)提升學(xué)習(xí)效果也有一定的幫助。

二、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

（1）醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是采用計(jì)算機(jī)虛擬仿真與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，運(yùn)用服務(wù)器和客戶端的構(gòu)架模式，涵蓋了目前大部分醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)而建立的模擬仿真系統(tǒng)。包括生理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、藥理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、病理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、人體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等。隨著醫(yī)學(xué)機(jī)能仿真技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也便于對(duì)醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充和升級(jí)，這樣可確保醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的長(zhǎng)期生命力。

（2）醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)均應(yīng)包括該機(jī)能實(shí)驗(yàn)的總體介紹、原理、相關(guān)實(shí)驗(yàn)錄像、模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程、仿真實(shí)驗(yàn)操作等部分。全方位介紹了整個(gè)實(shí)驗(yàn)，既注重整體，也著眼于細(xì)節(jié)，便于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的充分理解和掌握。譬如利用血壓波形的核心模擬算法，對(duì)每一個(gè)波形的模擬都如此逼真，比如血壓模擬，不僅模擬出每個(gè)血壓波形的細(xì)節(jié)：收縮期、舒張期、心房波等，而且連二級(jí)呼吸波也進(jìn)行了逼真的模擬。并且將刺激強(qiáng)度與反應(yīng)的關(guān)系，刺激頻率與反應(yīng)關(guān)系等實(shí)驗(yàn)波形和肌肉收縮圖形同步反映。為學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握書(shū)本知識(shí)提供有益的幫助，大大提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

（3）由于采用客戶/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)機(jī)連接在一起組成醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)室，并在校園網(wǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，既方便教師教學(xué)，又方便學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，最大限度地合理使用學(xué)校有限的教學(xué)資源。以我校的實(shí)際應(yīng)用為例：首先我們將醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)安裝到教室里的教學(xué)用機(jī)上，教師可以在進(jìn)行醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)方面教學(xué)時(shí)，通過(guò)學(xué)校的校園網(wǎng)絡(luò)在任何一間教室都能很方便地使用醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)中的資源和信息，極大地提升了醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)的教學(xué)效果，也充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時(shí)我們?cè)趯W(xué)校計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)集中安裝組成醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)操作，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)，將一些平時(shí)不具備實(shí)際操作條件的醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)過(guò)程完整地展示給學(xué)生，不僅能加深學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和掌握，更能在一定程度上提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

三、醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)在衛(wèi)生職業(yè)學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的前景展望

（1）由于醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)無(wú)需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，無(wú)需實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即可幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的操作步驟以及實(shí)驗(yàn)效果，可以作為醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)有益補(bǔ)充。對(duì)教師而言起到輔助教學(xué)的作用，對(duì)學(xué)生而言，則起到加強(qiáng)知識(shí)的理解和強(qiáng)化作用。

（2）通過(guò)醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)的背景知識(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的用途、原理和操作進(jìn)行大量的介紹，既開(kāi)闊了學(xué)生的視野，又為學(xué)生進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)以及自主性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提供了新的科學(xué)指導(dǎo)。

（3）醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)還可以對(duì)相關(guān)醫(yī)學(xué)知識(shí)進(jìn)行模擬介紹，譬如信號(hào)采集的原理和性能指標(biāo)，傳感器原理及各種傳感器介紹，試驗(yàn)試劑的配置，手術(shù)器械的介紹等。極大地豐富了學(xué)生的知識(shí)面，對(duì)他們今后的學(xué)習(xí)工作都起到很好的幫助作用。這也是我們傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)由于受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)等的局限所不能實(shí)現(xiàn)的。

參考文獻(xiàn)：

[1]赫培峰等.《計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)》.機(jī)械工業(yè)出版社

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)及應(yīng)用范文第5篇

系統(tǒng)仿真的理論基礎(chǔ)是控制論、系統(tǒng)論、相似性原理，以信息技術(shù)作為支撐，把計(jì)算機(jī)和專用無(wú)線設(shè)備作為工具，憑借系統(tǒng)模型的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究設(shè)想中或?qū)嶋H的系統(tǒng)而開(kāi)發(fā)出來(lái)的一門技術(shù)。為了進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的研究、分析和設(shè)計(jì)，必須進(jìn)行更為深入的實(shí)驗(yàn)。因此，人們更傾向于在模型上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，隨之而發(fā)展的就是建模技術(shù)。人們?cè)诓粩嗟貙?shí)驗(yàn)與應(yīng)用中得出了針對(duì)不同對(duì)象而設(shè)計(jì)的仿真模型以及其描述形式。

2.離散事件仿真

2.1離散事件仿真的概念

離散事件仿真(DiscreteEventSimulation)是一種建模方法學(xué)，通過(guò)一系列的離散事件表示其物理系統(tǒng)狀態(tài)的變化過(guò)程。系統(tǒng)僅僅在隨機(jī)時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生狀態(tài)變化，該系統(tǒng)也被稱為離散系統(tǒng)。實(shí)體、屬性、間隔、時(shí)刻、活動(dòng)、事件、狀態(tài)、進(jìn)程、仿真時(shí)鐘是離散系統(tǒng)的基本要素。

2.2離散事件仿真系統(tǒng)中的仿真時(shí)鐘推進(jìn)方法

在系統(tǒng)仿真的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中要充分考慮到系統(tǒng)仿真時(shí)鐘的推進(jìn)方法，也就是如何推進(jìn)時(shí)間。通常有兩種方法推進(jìn)時(shí)間：事件調(diào)度法和固定增量推進(jìn)法。事件調(diào)度法：事件表是按事件發(fā)生時(shí)間的先后順序安排事件的，時(shí)間控制部件能夠從事件表中選出最早發(fā)生的事件并記錄下來(lái)，進(jìn)而修改仿真鐘修成為事件的發(fā)生時(shí)刻。每類事件還有相對(duì)應(yīng)的事件子程序，在事件的子程序中，時(shí)間控制部件會(huì)處理該事件并提供因事件發(fā)生而造成的狀態(tài)變化，而條件事件則是在事件子程序中先進(jìn)行條件測(cè)試，判斷該事件的發(fā)生條件是否滿足，不滿足的話就推遲或取消。這樣事件的選擇與處理不斷交替進(jìn)行，仿真時(shí)鐘不停地從一個(gè)事件的發(fā)生時(shí)間推進(jìn)到最鄰近的下一個(gè)事件的發(fā)生時(shí)間，直至仿真的結(jié)束。固定增量推進(jìn)法：確定合適的仿真時(shí)鐘時(shí)間推進(jìn)的增量（一般以單位T），每當(dāng)時(shí)間推進(jìn)一步完成以下步驟，如無(wú)事情發(fā)生則繼續(xù)推進(jìn)單位時(shí)間T，若該步內(nèi)有事件發(fā)生，則在該步結(jié)束時(shí)處理這些事件，用戶可以自行定義各類事件處理的優(yōu)先權(quán)。固定增量推進(jìn)法適用于具有較強(qiáng)時(shí)間周期性的系統(tǒng)事件發(fā)生模型。

2.3離散事件仿真系統(tǒng)中的仿真策略

通常情況下，一個(gè)層次復(fù)雜的離散事件系統(tǒng)包含了較多的實(shí)體，實(shí)體相互之間有著密切的聯(lián)系，但是他們活動(dòng)的發(fā)生都在統(tǒng)一的時(shí)間點(diǎn)上，離散事件系統(tǒng)仿真建模方法學(xué)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵就是推進(jìn)仿真時(shí)間的方法，從而構(gòu)建各個(gè)實(shí)體之間的邏輯聯(lián)系，這種方法也被稱作仿真算法或仿真策略。事件調(diào)度法，活動(dòng)掃描法，進(jìn)程交互法和三階段法是四種當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的仿真策略。

2.3.1事件調(diào)度法。

事件調(diào)度法能夠按照下一個(gè)事件的發(fā)生時(shí)刻來(lái)觸發(fā)仿真時(shí)鐘的時(shí)間推進(jìn)。大多數(shù)事件并不是在某個(gè)固定的、預(yù)先得知間隔的兩個(gè)相鄰事件間發(fā)生的，而是在隨機(jī)的時(shí)間間隔的事件中發(fā)生的，因此事件調(diào)度法是一種交步長(zhǎng)法。當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，若利用事件調(diào)度法，按照時(shí)間的先后排序的事件中，只有掃描事件表中最早發(fā)生的事件的時(shí)間來(lái)確定時(shí)間推進(jìn)的間隔尺度。也就是說(shuō)仿真時(shí)鐘是按照被仿真的事件的發(fā)生時(shí)間推進(jìn)的。

2.3.2活動(dòng)掃描法。

活動(dòng)掃描法是使仿真事件按確定的時(shí)間間隔推進(jìn)的，每推進(jìn)一步就將所有的鄰近的將要發(fā)生的事件的產(chǎn)生時(shí)刻和條件掃描一次，判斷其產(chǎn)生時(shí)刻是否大于當(dāng)前時(shí)刻以及是否產(chǎn)生滿足的事件的條件。若是產(chǎn)生，則允許仿真該事件，反之就繼續(xù)向前推進(jìn)仿真時(shí)鐘，以此類推。

2.3.3進(jìn)程交互法。

在進(jìn)程交互法的系統(tǒng)中有許多實(shí)體，它們以各自進(jìn)程的形式存在并按時(shí)間流動(dòng)。各個(gè)實(shí)體之間通過(guò)事件實(shí)現(xiàn)相互間的交流。通過(guò)判斷事件是否被延遲，確定是存儲(chǔ)在未來(lái)事件表FEL中還是當(dāng)前事件表CEL中。模仿人的思維方式，在進(jìn)程交互法中將預(yù)先發(fā)生的事件和與之相關(guān)的其它事件相結(jié)合，這種方法繼承了事件調(diào)度和活動(dòng)掃描法所具有的優(yōu)點(diǎn)。

2.3.4離散事件仿真三階段法。