仿真技术特点精选(九篇)

第1篇：仿真技术特点范文

关键词：项目教学法；计算机仿真；创新；实践

一、前言

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。

五、结束语

第2篇：仿真技术特点范文

关键词：电力仿真软件；电力电子技术；仿真效果；软件选择

作者简介：冯兴田（1978-），男，山东广饶人，中国石油大学（华东）信息与控制工程学院，讲师；王艳松（1965-），女，山东蓬莱人，中国石油大学（华东）信息与控制工程学院电气工程系主任，教授。（山东 青岛 266580）

基金项目：本文系中国石油大学（华东）教学改革项目（项目编号：JY-A201210）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）13-0065-02

“电力电子技术”课程作为电力学、电子学和控制理论的交叉学科，是电气工程专业非常重要的必修课。随着电力电子器件的迅速发展，变流技术的发展也是日新月异，使得“电力电子技术”在电气类本科教学中的地位和作用越来越突出。然而，该课程涉及的内容较多且复杂，并在不断更新，如何能够让学生较快、较好地掌握所学内容成为教师们面临的一大难题。

电力仿真软件走进“电力电子技术”的教学课堂在很大程度上有效地解决了这一难题。电力仿真软件通过数字仿真实现电力电子电路的分析、设计、调试等，直观的仿真结果给学生带来了浓厚的学习兴趣，并为将来的电路设计、科学研究打下一定的基础，因为小到本科学习中的基本实验、毕业设计，大到科研中的课题研究、设备装置的开发，通常都要通过仿真结果提供实验参数的参考依据。然而，面临众多电力仿真软件，如何根据实际情况进行合理的选择成为另一难题。本文将通过分析“电力电子技术”教学中常用的几种电力仿真软件提供合理选择的依据。

一、常用电力仿真软件

“电力电子技术”教学中常用的电力仿真软件主要有以下几种：MATLAB、PSIM、PSpice、PSCAD。MATLAB是主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境，功能全面，能够用于各个行业的建模仿真分析。MATLAB最重要的组件之一Simulink提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。其中，电力系统Power System工具箱包含的模组侧重电力系统方面的建模仿真，而电力电子元件模组则是专门针对电力电子电路的仿真设计的。

PSIM是针对电力电子领域以及电机控制领域的仿真应用包软件。它具有仿真高速、用户界面友好、波形解析等功能，为电力电子电路的解析、控制系统设计、电机驱动研究等有效提供强有力的仿真环境。

PSpice软件具有强大的电路图绘制功能、电路模拟仿真功能和图形后处理功能等，以图形方式输入，自动进行电路检查，生成图表，模拟计算电路。它不仅可以用于电路分析和优化设计，还可与印制版设计软件配合使用，实现电子设计自动化，并且适用于“电力电子技术”课程的计算机辅助教学。

PSCAD可以较为简单地模拟复杂电力系统，包括直流输电系统和其相关的控制系统，并能够显著地提高电力系统电磁暂态模拟研究的效率。它还可通过联合使用实时数字模拟器RTDS硬件来开发模拟器，用以模拟包含高压直流输电系统的大型互联电力系统。

二、常用电力仿真软件的特点

比较分析上述几种电力仿真软件的性能及其在“电力电子技术”教学中的实际仿真应用情况，其特点如下：

1.图形界面友好，操作简单易用

通过拖曳相应的功能模块，按照电气联结关系进行连接，操作过程非常简单，而且紧密结合“电力电子技术”的内容，只要具备基本的计算机软件操作水平和电力电子技术知识就很容易上手。

2.建立仿真工程的步骤类似

采用这些软件进行仿真工作，其基本步骤主要包括：建立仿真工程文件、放置电路元件、设置元件参数、电气连接元件、设定仿真步长和仿真时间等参数、运行仿真操作、观察各点波形结果、分析仿真数据等，使用过程大致相同。

3.节省时间和仪器设备

进行实际电路设计之前，先采用这些软件进行设计分析，可以随意设置电路参数、更换电路元件，并在软件中反复调试、“实验”，简化实际电路操作中的一些步骤，大大缩减电路设计人员的设计周期；通过采用软件中的功能元件还可省去一些测量仪器的使用，并能够避免实际电路实验中的元器件消耗，能够尽可能接近实际电路的雏形。

4.软件升级迅速及时

仿真软件的产品升级紧跟科技的发展。诸如，随着新能源的快速发展，这些仿真软件中也及时增加了风机、光伏发电等模型，满足广大科技工作者的使用。而且，软件版本也在不断升级换代，各个方面针对用户在不断完善。

三、常用电力仿真软件选择与应用

综合分析上述几种电力仿真软件的特点，结合多年来在“电力电子技术”教学中的仿真应用实践，总结了几点区别，以期提供选择和应用合适软件的依据。

1.元件模型及参数设置

这四种软件的元件模型不尽相同，特别是对于一些较为复杂的元件，诸如变压器、晶闸管等，其仿真过程中的暂态变化曲线并不一致。而且，其参数设置也不尽相同，MATLAB/Simulink里的元件参数设置较为细致全面，尤其是对于“电力电子技术”中涉及的晶闸管、IGBT等大功率器件，对它们本身的性能参数有详细的设置，比如器件的上升时间、下降时间等，因而MATLAB/Simulink常用于仿真一些暂态响应过程，比如变压器的磁饱和特性、晶闸管的强制关断过程、状态切换的暂态响应等。其余几种软件主要适用于仿真一些常用的电力电子电路，诸如整流电路、逆变电路、DC/DC变换电路等，对于元件本身性能参数没有严格的要求，或者说主要用于仿真电力电子电路的稳态响应过程。

2.具体仿真操作

在实际的仿真操作中，几种软件也略有差异。像连接元器件的方式上，MATLAB/Simulink的元件大多具有输入输出顺序，要根据元件在电路中的位置选择合适的元件。如果选择不正确，元件之间不会实现电气连接，搭建电路的过程相对复杂。而其他几种软件的连接方式较为简单，通常元件都可实现电气连接，当然，这就需要用户自己判断元件之间的电路连接关系了。另外，各种软件的波形显示窗口、数据文件处理、波形拷贝使用、波形暂态特性、特殊功能部件、THD及损耗测量等只是细节的操作不同。特别指出的是，鉴于MATLAB在数据处理方面的强大功能，而有些软件的仿真波形不适合在文章中使用（比如清晰度不够、横纵坐标难设置等），用户可采用其他软件进行仿真工作，最后生成数据文件之后再将该数据文件导入MATLAB进行数据处理，以得到较好波形效果和处理操作，也不失为一种方法。

3.仿真精度、速度和准确度

仿真精度与仿真步长有直接的关系，各软件的步长设置定义不尽相同，因而仿真精度难以直接比较。然而，MATLAB/Simulink里可以选择不同的数学算法，从某种程度上讲，其仿真精度较高；而且，MATLAB也是各行业较为认可的仿真软件之一。从仿真速度来讲，针对“电力电子技术”中的电路，通常情况下PSIM和PSCAD的仿真速度相对较快一些，其次是PSpice，当然，这也跟用户搭建电路的风格特点以及实际情况有关。而MATLAB/Simulink如果采用图库的电路元件按照实际电力电子电路搭建电路仿真，速度会很慢。如果自己建立数学模型仿真，速度会很快。比如，在一个具有光伏发电、风力发电、传统同步机发电源的电网系统中，包含了“电力电子技术”中的整流器、逆变器、DC/DC变换器等典型电力电子电路。如果采用图库中的大功率器件晶闸管、IGBT等搭建电路实现整流器、逆变器、DC/DC变换器时，仿真速度会大大降低；若自己建立整流器、逆变器、DC/DC变换器的数学模型或者采用向量模型进行仿真时，速度会大幅提高。当然，这就增加了建立数学模型的过程，读者可根据实际情况选择。另外，对于仿真确定的参数虽然可以提供实际电路参数的依据，但与实际电路参数之间还是有一定的差距，还需要综合分析比较计算数据、仿真数据和现场实际情况来定，当然最终还需要实验来验证，但这毕竟大大减小了实验的风险和不确定性。

4.复合功能和应用领域

Simulink 依托于MATLAB，能够利用MATLAB强大的数据处理功能并结合其他的功能函数等进行电力电子电路的仿真，复合功能相对丰富，应用领域也更宽广，而且易于实现与其他设备、软件的衔接。比如RTLAB仿真系统就将实际功率设备通过MATLAB进行衔接控制，实现实时仿真。PSIM仿真系统不只是回路仿真单体，还可以和其他公司的仿真器连接，为用户提供高开发效率的仿真环境。例如，在电机驱动开发领域，控制部分用MATLAB/Simulink实现，主回路部分以及其周边回路用PSIM实现，电机部分用电磁界解析软件JMAG实现，由此进行连成解析，实现更高精度的全面仿真系统。PSpice集成度高，集成了许多仿真功能，如直流分析、交流分析、噪声分析、温度分析等；而且，PSpice程序采用改进节点法列电路方程，用牛顿-莱普生方法的改进算法进行非线性分析，用变节步长的隐式积分法进行瞬态分析，在求解线性代数方程组时采用了稀疏矩阵技术，大大提高了仿真结果的准确性。PSCAD则适用于富含电力电子电路的复杂电力系统，包括现今发展迅速的高压直流输电系统及其相关控制系统、含有各种分布式能源的大型互联电力系统等等。

5.故障模拟与功率器件性能

对于初学“电力电子技术”的同学来说，搭建实际电力电子电路实验容易带来一些问题，如触发脉冲不合适带来的功率器件上下直通现象、功率器件耐压耐流参数选择不合适等都会带来器件的损坏、系统的崩溃。通过采用仿真软件仿真可以事先发现这些问题，及时解决。从另一方面说，学生亦可借助电力仿真软件进行故障模拟，直观地观察波形变化情况，注意出现的问题，强化认识，比如可以人为设置IGBT等功率器件的直通现象、耐压参数、击穿电流等，通过观察各点波形变化情况，达到教学与实践结合的效果。这种故障模拟和器件性能测试方面的仿真通常通过MATLAB/Simulink实现，能够达到较好的仿真观察效果。

“电力电子技术”教学中可参考上文对学生给予指导，可以先介绍简单易操作的软件，如PSIM、PSCAD等，结合各种软件的特点与适用范围，针对不同的仿真对象和问题进行适当的选择，也可以多种软件结合使用，效果更佳。

四、结语

电力仿真软件在“电力电子技术”教学中发挥重要的作用，有针对性地选择电力仿真软件可以提高仿真速度、精度及准确度。本文通过详细分析比较常用的四种电力仿真软件的特点和适用领域，结合教学仿真中的一些实际问题与使用操作，给出了它们具体应用的选择依据。

参考文献：

[1]陈建业.电力电子电路的计算机仿真[M].北京：清华大学出版社，2003.

[2]飞，叶文.MATLAB 仿真软件在“电力电子技术”教学中的应用[J].中国电力教育，2010，（3）：85-87.

[3]孙佐.基于PSCAD/EMTDC 的电力电子技术仿真教学[J].池州学院学报，2009，（6）.

第3篇：仿真技术特点范文

关键词：调度员培训系统 智能电网调度技术支持系统

中图分类号：TM 734 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（b）-0042-02

Research and Implementation of Dispatcher Training System Based on Intelligent Grid Dispatching Technology Support System

Zhou Han1 Zhang Jinzhe2 Yuan Qihai1 Wang Lili1 LiuYan1

（1.State GridElectric Power Research Institute，Beijing，100192China；2.North China Electric Power Research Institute Co.，Ltd，Beijing，100045 China）

Abstract：the paper mainly expounds the research on the technology of smart grid dispatching support system based on the model， make full use of public data and graphic information platform and provide a basis for the application， so as to realize the process of Intelligent Grid Scheduling Support System of dispatcher training system based on the basic functions and extended functions.

Key Words：Dispatcher training system； Smart grid dispatching technical support system

当前，我国电网进入了建设统一坚强智能电网的新的发展阶段。电网技术的不断发展和电网规模的快速增长对调度生产运行人员驾驭大电网能力提出了更加迫切的要求。调度员培训模拟应用功能（DTS）是调度员知识学习、经验积累、技能培训、岗位考核及反事故演练的重要工具，在提升电网调度运行技术水平方面具有独特的作用，是智能电网技术支持系统建设的重要组成部分。

1 基于智能电网调度技术支持系统的调度员培训系统的技术路线

1.1 一体化

新型的基于智能电网调度技术支持系统的DTS采用彻底的一体化技术路线。其主要特点为：

充分发挥智能电网调度技术支持系统基础平台高效、稳定、功能强大的特点，不采用任何中间实时库或共享内存技术，系统无冗余接口或中间缓存，减少了接口的失配性和性能迟滞。

充分共享智能电网调度技术支持系统平台和基础应用提供的公用模型、数据和图形信息，最大限度地减少用户的二次维护工作。

充分进行应用共享，通过基础应用功能（稳态监控、AGC、网络分析等）在培训态下的部署构建功能完整一致的控制中心模型，保证了调度员培训应用的一致性原则的充分实现，构建了完整、丰富的调度培训模拟环境。

1.2 真实性

DTS不仅建立常规的发电机、交流输电线、变压器、电抗器、电容器、母线、开关、刀闸、负荷等一次设备模型，还建立高压直流输电系统、串联补偿器等新型一次设备模型。除此之外，DTS还建立继电保护、安全自动装置、低频低压减载等二次设备仿真模型以及AGC控制系统模型。能真实地再现事故及恢复过程中的潮流分布、二次设备动作情况以及控制系统响应，能准确地仿真特高压和网省联络断面的潮流分布和电网特性。

1.3 灵活性

教员可以采用图上操作和表单操作进行各种调度操作模拟及教案制作。

提供了综合令模拟、发电负荷匹配跟踪、集合操作等功能可以简化教案制作和厂站与外部调度的事故响应操作。

提供了子教案以及消息型事件功能可以灵活地模拟复杂的故障场景。

提供了WEB交互技术，支持远程教员联合制作演习教案，简化了大型联合演习的教案制作过程。

2 系统结构

DTS总体分为电力系统仿真、控制中心仿真和教员台三个子功能模块。其主要软件组件模块的关系如图1所示。

事件调度服务：实现对教员/学员操作事件的接受、调度和解析，并将其转入待电力系统处理的事件队列。同时实现子教案的存储和调用。

电力系统模型：实现电力系统的仿真计算和事件操作处理，包括电力系统稳态仿真、电力系统动态仿真、继电保护和安全自动装置仿真、误操作仿真、统计分析等。同时实现快照、教案的制作。

培训评估：按照制定的评估规则，对系统运行状况的分析，实现培训过程的信息记录和评价。

数据采集仿真：实现对仿真电力系统的数据采集过程的仿真，将理论仿真计算的结果模拟成更为接近现实系统的各种量测。同时可以接受控制中心模型的遥控/遥调等操作，实现对电力系统仿真状态的改变。

控制中心模型：用以模拟与实际调度控制中心相同的系统环境，其中包括电网实时监控与智能告警、电网自动控制（AGC、AVC）以及网络分析等应用功能；

PLC仿真：接受培训态下AGC生成的控制设点，并仿真PLC的控制策略，生成电力系统模型中机组的出力设点。

DTS系统部署在II区，其经防火墙与I区PAS系统相连。同时DTS通过调度数据网外II区与所属各省地DTS系统互联或Web交互。DTS硬件部署图见图2所示。

3 技术特点

基于智能电网调度技术支持系统的DTS具有电力系统稳态仿真、频率仿真、调度操作模拟、继电保护仿真、安全自动装置仿真、交直流混合输电系统仿真、量测系统仿真、及AGC仿真，同时实现了基于WEB技术的联合反事故演习支持功能。具体有以下技术特点：

3.1 彻底的一体化设计思想

没有内置平台和数据库，充分共享模型和方式数据及画面，同时能够对AGC等控制系统实现离线闭环仿真。

3.2 独特的原型逻辑仿真法实现对继电保护进行模拟

改变了传统的逻辑仿真法截获故障信息的预判思路，通过建立继电器的空间和时间的动作特性原型，进行继电保护的模拟。

3.3 支持培训时在线的潮流转移分析

提供了灵活方便的事故下潮流转移分析功能。可以方便地为教员或方式研究人员提供事故及操作前后的潮流分析比较。同时提供了基准断面锁定功能，可以实现多步操作前后的分析和比较。

3.4 灵活且完备的培训教案保存

教案中保存典型教案中的电网模型、运行方式以及图形，用户可以追溯历史电网的典型培训教案。用户可以在当前电网模型变更后导入原有教案中的运行方式，大大方便培训教案的制作过程。

3.5 基于WEB技术，实现上下级调度的联合反事故演习

充分利用Java技术的跨平台优势，实现了基于WEB的联合反事故演习功能。演习人员可以通过调度数据网加合反事故演习进行浏览和操作。远程浏览器无需安装，可以广泛支持各种主流操作系统。

4 结语

基于智能电网调度技术支持系统的DTS应用功能遵循智能电网调度技术支持系统的总体设计和功能规范，充分依托和发挥技术支撑平台的优势，实现了基于智能调度技术支持系统的一体化DTS。充分共享了平台模型、方式和画面，可以方便地构建仿真培训数据环境，维护简单方便；基于应用的多态部署，实现了控制中心模型模拟，同时实现了AGC的闭环仿真，保证了培训环境的一致性；仿真模型全面，在实现了交直流混合一次电网仿真的基础上，实现了继电保护、自动装置、低频低压减载以及量测模型仿真，继电保护模拟采用了独特的原型逻辑仿真法，培训模拟更加真实；实现了基于WEB交互方式的联合反事故演习支持功能，支持用户基于调度局域网进行远程联合反事故演习，具有跨平台、无需安装、交互快速灵活的特点。

参考文献

[1] 马韬韬，郭创新，曹一家，等.电网智能调度自动化系统研究现状及发展趋势[J].电力系统自动化，2010，34（9）：7-11.

第4篇：仿真技术特点范文

1.1多媒体仿真技术的理论与方法

现代信息技术的快速发展和新的突破,都对以其为基础的相关技术产生强有力的推动和改造。多媒体技术对传统数字仿真技术,从概念、方法和体系上不仅是具有改造、拓展,甚至有重新构造的影响意义,这一点已为越来越多的事实所证明,被越来越多的人所重视。

多媒体系统方法最重要的贡献是将不同界面上运载的各类媒体信息能够作统一的,或叫归一化的处理,构造适人化的多维信息空间。这就根本改变了仿真系统的运行环境条件。多媒体系统与数学物理模型一起所形成的仿真新体系,扩展了仿真系统的效能和应用领域。特别是多媒体使仿真扩展到非数字模型所描述的事物领域,对工程中场景设计研究、结构系统定性分析等问题,都能有效地实现模型建立、模态比较、仿真效果表达。

概括起来,所谓多媒体仿真,是指采用不同媒体形态描述不同性质的模型信息,建立反映系统内在运动规律和外在表现形式的仿真模型,在仿真运行时可产生定性、定量相结合的系统动态演变过程,以多维信息综合表达仿真结果。多媒体仿真使人们可以较自然地按照实际系统的固有特点和认识方法,来建立和表达其模型状态和演变行为,以尽可能直接的最具普适性的手段,来认识和表达客观对象,应当说这更能体现“仿真”的原义。

多媒体仿真将整个过程都建立在信息技术基础上,这并没降低传统的数学模型的作用。相反的是使之更强化、更有声有色、更生动具体。多媒体系统模型,从统一的角度对各种媒体的信息进行时间和空间表达,它把数学模型作为一种时变数字媒体,有效地集成在系统中,使外在媒体表现和内在规律有机结合,相得益彰。在这里,我们强调仿真系统中抽象演算与直观形式结合,强调定量方法与定性方法结合,在求解仿真对象的时态运动描述方法上,更适合科学研究和工程设计的需要。

1.2多媒体仿真环境的主要特点

多媒体技术对仿真环境的建立产生重大的影响。主要表现在:建立仿真对象的多媒体信息库、多种媒体综合表现模型及其与运动方程的协同显示机制、仿真过程和求解结果的演播与交互查询等。多媒体仿真建模与传统的建模方式不同。首先,在建模初期,就基本确定了模型的声、文、图等多种媒体的综合属性和相互关系,使模型在表达个体固有属性时运用多种表现手段,生动深刻的展现其本征。其次,多媒体仿真建模采用面向对象的建模方式。模型中的各个成分以对象的形式表现,对象自身的属性和状态是私有的,各个对象之间依靠事件驱动(消息)发生联系。这更加符合人们对自然界的认识和理解过程。

多媒体仿真表现环境是以信息和多种媒体的集成为基础,将仿真对象的属性、运行的过程以及仿真结果以多媒体的形式表现出来的一种系统。其具体内容包括对仿真实体和环境的可视化描述以及对它们的动态表现和控制等。

多媒体仿真表现环境充分利用多媒体交互处理多种媒体信息的特点,将仿真对象和仿真过程生动的展现于屏幕上,使技术人员得到仿真结果和运行过程的定性与定量相结合的直观演示,大大减轻了技术人员的行为难度。

2建筑工程多媒体仿真环境设计的核心技术

多媒体仿真与传统数字仿真在系统环境设计要求上有很大的不同。从功能目标看,主要有以下几方面:

(1)支持媒体对象从建模到仿真过程的多种媒体的表现。

(2)所建对象运行模型在一定仿真机制下运行时,能体现其固有的或虚拟媒体特征,包括自动生成运动方程。

(3)支持仿真系统的实验校正和交互控制。

(4)支持多媒体数据库系统管理操作及其版本进化。

(5)支持仿真演播、观看或查询求解结果及仿真过程,编创演播脚本。

多媒体仿真环境要求多媒体平台能有效地支持客观对象的虚拟表现技术,就建筑工程仿真而论,特别是要求支持如下核心技术:三维工程数据场的显示;计算机层析技术;四维曲面空间的场静态显示及动态显示控制技术;不同媒体对象的归一化处理和集成技术。

2.1三维工程数据场的显示

三维工程数据场的可视化是实现建筑结构多媒体仿真的基础。我们在建筑结构力场的显示和场景表现(如风力场)中,主要以体绘制技术为基础。

2.1.1体绘制技术

体绘制技术是指经重采样和图象重建后,将连续的三维源数据场映射到屏幕图象空间,形成连续的二维屏幕图象的技术。三维数据场重采样的目的是将连续的三维图象离散化,为将三维物体空间映射到二维屏幕空间提供离散的数据点阵,同时确定观察方向。对重采样数据进行平移、旋转、缩放等空间变换,用插值法求出各点的图象空间坐标和灰度值,即完成由实体空间到图象空间的重建。

2.2.2多维工程数据场的显示

为研究建筑结构在外力作用下的受力状况和时程响应,实现结构内力场的可视化,我们在三维空间的基础上引用了结构受力特性,构成四维工程数据场。四维数据场的显示采用计算机层析技术。已知物体某点的空间坐标为f(x,y,z)∈V,引入该点的某一特定属性作为一维投影数据S,S可以代表该点的应力、应变、位移等。以S为基线,运用一定的重建算法重构出物体在四维空间的三维图象。

2.2三维数据场的动态显示控制

在建筑结构的动力学仿真中,仅实现三维数据场的显示是不够的。为达到荷载作用下结构随机振动的效果,必须对体数据场进行显示控制和动态实现。

2.2.1显示控制

为了观察建筑结构各个角度所受荷载的方向、速度及建筑物表面压力,需要对视角方向进行控制。我们知道,空间一点的位置可以用它与三个坐标轴x,y,z的夹角α、β、γ来表示。如所示,设视点为S,α、β、γ的变化直接反映出S的变化。因此,只要控制α、β、γ三个角度,即可实现从不同方位观察物体。

2.2.2工程结构的动态仿真——工程图变形技术

实现多媒体仿真的另一关键问题是实现三维动画效果。在建筑结构的多媒体仿真中就是要模拟结构的随机运动过程。由于实验采样数据离散程度大,采样率低,而且一般只知道振动的初始状态和最后状态。要想做到完全仿真,必须采用工程图变形技术,使计算机自动在原图和目标图之间产生一系列中间图,以实现平稳而光滑的变形。变形技术的算法原理是以实测数据为基础进行插值。这种插值与一般数学意义上的插值有所不同,需要根据表达对象的拓扑结构、约束条件和动力学特性等因素,选择恰当有效的插值模型和插值方法。在结构工程中,我们采用形态特征模型作为基本插值模型。插值法采用非线性自由变形算法,同时考虑结构的受力状况,保证各个阶段的变形都满足允许位移场条件。

3建筑工程多媒体仿真环境架构

建筑工程多媒体仿真环境基本架构。

3.1基本管理模块

负责对仿真系统的数据资料、接口设备和工作平台进行管理。针对建筑工程系统,除需配备基本的多媒体计算机以外,还要有以下几个软、硬件辅助设备。

3.1.1数据采集设备

采集实验数据,为仿真工作的展开提供原始资料。

3.1.2数据接口子模块

将实验中的电脉冲数据转换成绘图软件所需的数据格式。

3.1.3绘图设备

用于输出拷贝仿真结果的绘图仪等图形设备。

3.1.4其他设备

为各种特定要求所配置的设备,如打印机、扫描仪等。

3.2仿真环境设计工具箱

是仿真系统的工具集成模块。

3.2.1图素集

可以快速生成点、线、圆、立方体、圆柱和圆锥等基本图形单元。

3.2.2渲染工具

负责场景渲染和纹理映射。包括:

(1)纹理生成器:自动生成如砖墙、混凝土、木材、玻璃等建筑工程中常用的材料纹理,并完成对实体的帖制。

(2)场景生成器:自动生成阴、晴、雨、雪等气候描绘,并包含有建筑场景渲染中常用的树、人等实体集。

(3)调色板(Palette)编辑器等工具:允许用户改善图象质量,改变图象深度,提供特殊深色效果表达能力;分离、重组局部构件;同时显示多幅图象等。

允许用户对原有模型进行改造,如:设置、改变参数,增加新的数据等。也允许用户重建新的模型。编辑模块同时还提供数据变量与图形单元的连接对应机制。

3.2.4查询工具

允许用户实时查询结构的各种媒体特性、静力特性和动力特性等数据资料。

3.2.5实验校正工具

可信性是系统仿真的关键,其发展日益得到重视。在建筑工程多媒体仿真系统中,实验校正工具是不可少的一个组成部分。该工具集成丰富而宝贵的专家经验,将已有物理实验、破坏实验和历史数据作为校验依据,对系统建模的逼真性、参数输入的正确性、仿真效果的有效性等进行检验,并依此不断改进系统,逐步提高仿真实验的准确性和置信度。

3.3演示模块

第5篇：仿真技术特点范文

[关键词]虚拟仿真技术 服装工艺教学 应用实践

[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2014）09-0205-01

先进计算机技术在不断的快速发展，相关软硬件技术也在同步发展，在服装教学上出现了一种虚拟仿真技术，它以逐渐在教育过程被应用，在教学过程中形成了虚拟仿真教学模式。这种教学模式对服装教育教学工作，给予了好的教学思路，尤其是在服装教学的技术上，又出现了新的成果。虚拟仿真技术作为一种新型媒体技术，它的主要特点是具有多样性、形象性、灵活性、交互性、个别性、重复性等。在教学过程中充分发挥的特性是，对客观现实的模拟，在教学过程中也给学生提供一个虚拟仿真的技能实践环境，将客观存在的服装企业生产各环节和应用技术呈现给学生，可以让学生直面地去发现问题、了解问题，以及解决问题。进一步有效地使学生更清楚地了解实物，从而让学生发现更多、更具体、更完整的专业技能知识，更加深刻地认识专业技能的应用性，更好地掌握教学知识，更完善地使用专业技术。在服装专业工艺教学中采用虚拟仿真技术，可以使企业情景再现，使学生更了解教学技术，也可以减少教学资金的使用，进一步提高学生技术操作能力。在服装工艺教学上采用虚拟仿真技术，可以使服装专业技术得到进一步发展，在服装技术上开创一个新的教学技术“虚拟仿真数字化教学”，它展示了服装设计艺术的发展，同时它也是现代教学的重要标志。

一、虚拟仿真技术在服装教学中的应用特点

在服装教学上体现虚拟仿真技术的特点主要有教学方法的形象化、教学情境的仿真性以及教学内容比较实用。1.教学方式的形象化，在服装工艺虚拟仿真教学的特色就是教学方式的形象化。在服装企业的生产技术、生产顺序，以及服装工艺教学通过虚拟仿真技术，学生可以直面地了解以及学习。这样可以进一步加强学生对该专业的技能及知识的学习与了解，最终掌握相应技术，在很大程度上降低了教师在教学中的工作量，而且也最大限度地实现了教学目标。2.教学情境的仿真性，这是服装工艺虚拟仿真教学的关键所在，可以将服装企业的生产状况采用虚拟技术进行模拟，学生可以直观地看到服装生产场景，利于学生的学习与思考。通过虚拟仿真服装生产场景，可以使学生在虚拟仿真情景学习中能够感受到服装企业生产场景以及其他问题，这样可以进一步提高学生技术的实践能力。3.教学内容实用性，在服装工艺虚拟仿真教学中的基础是教学内容的实用性。在进行服装工艺学科教学中，它的实践性以及技术性都比较强，所以教师在服装工艺技能教学过程中，应该对现代英语技术的实用性进行充分考虑，在服装工艺理论教学过程中，也要注意加强服装工艺技术理论知识。只有充分发挥服装工艺理论教学的实用性，才能不让虚拟仿真技术在对服装工艺教学内容中失去本身意义，才能更有效地培养现代生产技术型人才。

二、服装工艺教学中虚拟仿真技术的应用

服装工艺教师在教学过程中，为了进一步实现以上三个应用特点，必须创设合理的虚拟仿真平台，该平台的构成主要包含软件平台和硬件平台。通过该平台的应用，学生可以对服装工艺直观、充分地进行了解。1.仿真软件平台。创建该平台主要的内容可以设置为服装企业的现代生产技术，以此进行仿真操作，创设仿真软件平台，包含服装工艺虚拟仿真教学系统软件的设计与开发及制作，它可以使学生更了解生产过程，掌握更多知识。2.仿真硬件平台。该平台可以为学生提供有效的操作场地以及工具，同时它也是开展服装工艺虚拟仿真教学的基础问题。有一个完整的操作场所以及实践设施，这直接关系着服装工作教学的质量问题以及工作效率。

三、结语

在服装工艺教学中采用虚拟仿真技术，各个方面的发展上具有一定的促进作用，也进一步使服装企业得到了较快的发展，应用于教学中优势也非常明显，有效降低了教学设备资金成本及教学场地的投入，而且更新非常方便，很好地发挥了示范教学的作用，对教学资源的利用率也得到了提高。因此，在当前及以后服装工艺教学中，教师应该对虚拟仿真技术有一个正确的了解和认识，根据教学实际情况，采用合理措施，与教学内容充分结合在一起，从根本上提高服装工艺教学的质量。

【参考文献】

[1]王勤龙.基于虚拟线技术的现代远程教育应用研究[J].计算机应用，2011（07）.

第6篇：仿真技术特点范文

概述

上海电机学院电气学院的龚建芳教授把Matlab/Simulink仿真软件应用到电力电子技术课程的理论教学和实验课程教学中（龚建芳.基于MATLAB的”电力电子技术”教学模式探讨[J].中国电力教育,2013(16):63-65）。河北石家庄军械工程学院车辆与电气工程系的张晨光、安树等人，利用Matlab的GUI工具设计用户图形界面，利用Simulink平台建立电力电子技术实验电路的仿真模型，再通过函数文件调用模型，完成电力电子电路参数的设置与仿真结果的输送，最终将电力电子电路中各观测点的波形显示到用户界面上，完成整个电力电子电路仿真实验过程，建立了仿真实验教学系统，并将该仿真实验系统应用到教学中（张晨光,安树,张素宁.基于Mat-lab的“电力电子技术”仿真实验教学系统设计[J].高校实验室工作研究,.2015(3):64-66）。陕西西安空军工程大学防空反导学院的牛天林、爽波等人分析Matlab/Simulink仿真技术在电力电子技术课程教学中动态比较、疑难解答、系统认识、实验拓展等环节的应用（牛天林,樊波,张强,赵广胜.Matlab/Simulink仿真在电力电子技术教学中的应用[J].实验室研究与探索,2015(2):84-87）。重庆科技学院电子信息工程学院的李鹏飞、叶文在探索教学创新过程中，提出了应用Matlab仿真技术与课堂理论教学相结合的教学模式。南京师范大学泰州学院机电系的孙红艳等人对Multisim仿真软件在电力电子技术教学的应用进行研究，并建立单相桥式可控整流电路模型进行仿真（王国强,孙红艳.Multisim在电力电子技术教学改革实践的应用[J].实验科学与技术,2011(5):50-52）。南京工程学院自动化学院赵涛、张丽华等人对计算机仿真软件PSpice在电力电子技术教学改革实践中的应用进行了研究，并以三相桥式整流电路及Buck电路为例，建立电路仿真模型，仿真模拟（赵涛,张丽华,徐开芸,等.PSpice在电力电子技术教学改革实践中的应用[J].电力系统及其自动化学报,2009(6):123-127）。江苏淮安淮阴工学院的陈万等人利用Saber仿真软件在电力电子技术课程教学改革中的应用进行研究，并以三相桥式全控整流电路为例，建立电路仿真模型，讨论了触发角和输出波形间的关系，并研究了整流器故障对波形的影响。

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）。

2结束语

第7篇：仿真技术特点范文

关键词：军事训练；模拟仿真技术；人才培养

中图分类号：G71 文献标识码：A

一、前言

现阶段，模拟仿真技术已成为人类认识与改造客观世界的重要方法，在关系国家实力和安全的关键领域，发挥着不可或缺的作用。20世纪90年代初以来，美军各军兵种进行了大量的作战模拟实验，为美军在海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争中实兵作战和21世纪的军事转型研究提供了有力支撑。当前世界许多国家军队正在掀起以模拟仿真为标志的第二次军事训练革命，其中心要旨就是充分运用以计算机为核心的现代模拟仿真技术实现军事训练的跃升，以期以最大的效费比实现战斗力的有机生成。我军要想在新的革命浪潮中处于不败之地，就必须从人才抓起，尽快把高素质、专业化的军事训练模拟仿真技术人才队伍的培养纳入快速、正规、有序的轨道，为模拟仿真技术在军事训练领域的广泛应用与发展奠定人才基础。

二、军事训练模拟仿真技术人才培养的现实意义

所谓军事训练模拟仿真技术人才，是指从事军事训练领域中模拟仿真装备及系统研发工作的技术人才。当前，以模拟仿真技术为核心的高新技术迅猛发展和广泛应用，军事训练领域发生了新变革。如何适应军事训练变革的需要，培养新型军事训练模拟仿真技术人才，对进行军事训练发展具有非常重要的现实意义。

（一）推进军事训练变革的重要前提

军事领域是受益于高新技术最直接、最迅速、最广泛的领域。高科技的发展，表面上是一种技术竞争，本质上却是人才的竞争。加强军事训练模拟仿真技术人才的培养，是我军军事训练变革中的一个重要前提。为了大力推进军事训练的模拟化变革，使我军在未来继续成为有影响的军队，保持和发展在国际上的重要地位，就必须加强人才队伍建设，提高人才队伍质量。

（二）促进军事训练模拟仿真建设发展的内在要求

近年来，我军加快了军事训练模拟仿真建设的步伐，军事训练模拟仿真技术人才的需求急剧扩大，现有资源难以满足发展需要。而在传统的人才培养中，一般是军事训练理论知识与实践经验和模拟仿真技术“鱼和熊掌不可兼得”，研究军事训练领域的，对模拟仿真技术不了解，而掌握模拟仿真技术的，又没有军事训练理论基础和实践经验，使得需求由军事训练人才提出，设计实现由模拟仿真技术人才完成。知识体系的不同很容易造成军事训练理论人才提出的需求不合理，在技术上难以实现；设计实现人员有时会因缺乏军事训练基础而不能完全理解军事训练人员的意图，两者之间沟通困难，导致信息化建设发展受阻。因此，培养新型军事训练模拟仿真技术人才，是促进军事训练模拟仿真建设发展的内在要求。

（三）壮大军事训练模拟仿真人才队伍的必由之路

国以才立，政以才治，军以才强。无论是在国与国之间的战略博弈中，还是在两军对垒的战场上，人才优势始终是最大的制胜优势，人才竞争力永远是核心竞争力。高素质军事训练模拟仿真技术人才队伍是我军军事训练模拟化的希望和未来，只有通过悉心培养，才能催生出一批批高素质的专业人才，而且还可以从中选择业务水平拔尖的人才作为专家，对有资质有潜力的学员倾囊相授，不断壮大军事训练模拟仿真技术人才队伍。

三、军事训练模拟仿真技术人才培养面临的问题

一直以来，我军人才培养强调的是以学科专业教学为中心，注重培养“对口型”的各类人才，而忽视了对军事综合素质的培养。在军事训练模拟仿真人才方面还没有形成完整的培养体系，主要存在以下问题：

（一）重视理论研究轻视实际应用的现象依然存在

进行军事模拟仿真技术人才培养的目的就是推动部队信息化建设，更好地为部队训练服务。而部队训练的大部分内容都是与实际应用相关联的，这就要求军事训练模拟仿真技术人才的培养要更多地联系部队实际。目前，我军在人才培养过程中，对理论知识有所偏重，与部队训练密切相关的实际应用方面则重视不够。主要表现是：对于军事训练的实施过程和内容、模拟仿真技术在部队训练中的应用、相关军事训练装备及系统的设计和研发以及一些前沿技术等内容涉及不多或只做表面研究。在教学科研方面，教员也大多对理论研究有所侧重，学员在平时的学习中接触到的多是理论方面的知识，他们很少会把学到的理论知识应用到实践中去，理论与实际相结合的能力较低。

（二）人才的培养和使用上还存在着不合理的现象

目前，军事训练模拟仿真技术人才的培养，主要采取的是以课堂教学为主、研讨式教学和自学为辅的方式。研讨式教学虽然在一定程度上调动了学员的积极性，但受教员授课内容限制，学员的主观能动性并不能很好地发挥出来。在培养方式上，往往忽视了对军事训练模拟仿真技术人员的岗位培训和业务能力训练。特别是对于军事训练模拟仿真技术领域出现的一些新的方法和技术，不能够扩大培训范围，仅限于院校和一些科研机构，对于基层部队的人员培训不及时，不到位。在培养人员的选择上，主要以军官为主，忽视了对士官人才的培养。在人才使用上“大材小用”现象仍然存在，不能做到专才专用。不少部队在军事训练模拟仿真技术人才的使用上只是让他们从事一些简单的工作，例如多媒体课件的制作、网络管理、摄像以及其他服务性保障工作，对于真正技术性强的工作却不让他们参与，而是从地方聘请技术人员，致使军事训练模拟仿真技术人才的专长和特点得不到充分发挥和利用。

（三）人才培养与训练模拟化建设步伐不一致

随着世界新军事变革的迅猛发展，我军的军事训练正逐步朝着模拟化的方向迈进。这就要求人才的培养要适应时代的发展与变化，适应部队训练的“转型”。目前，我军在一些模拟化程度较高的军事训练方面，人才培养与训练模拟化建设步伐不一致的现象仍然较为突出。军事训练模拟仿真技术人才在对军事训练理论的掌握和组织实施过程的了解方面，在模拟仿真技术、网络技术、虚拟现实技术和嵌入式技术等的运用上都要落后于部队训练模拟化的实际需要。另外，随着部队训练模拟化建设速度的加快，许多新的模拟仿真训练方法和内容在理论上已经成熟，急需军事训练模拟仿真技术人才为部队模拟训练提供技术上的支持和保障，但军事训练模拟仿真技术人才对于新出现的训练方法和技术没有及时进行研究消化，不能解决部队在训练手段模拟化过程中提出的新要求，阻碍部队军事训练模拟化建设的步伐。

四、军事训练模拟仿真技术人才培养应把握的重点

当前，部队在进行军事训练模拟仿真技术人才培养的过程中存在的诸多问题已经大大制约了我军训练模拟化的发展。要改变这种局面，就要打破常规，根据我军跨越式发展的要求，立足军事训练革命的发展变化，把培养人才作为事关军队长远建设的基础工程抓紧抓好，尽快培养一支具有高素质的军事训练模拟仿真技术人才队伍。

（一）树立全新理念，明确人才培养目标

现代科学技术迅猛发展，知识更新周期短，新知识新技术不断涌现。尤其是模拟仿真技术的出现及其在军事训练方面的广泛应用，对军事训练模拟仿真技术人才提出了新要求，增加了新的内涵。但我军军事训练模拟化进程中还存在着对军事训练模拟仿真技术人才的内涵定位不够清晰，作用认识不够充分，素质结构不够明确，整体发展相对滞后等问题。解决上述问题的关键在于观念的根本转变，因此我们应该在军事训练模拟仿真技术人才培养问题上，树立全新的理念，进一步明确军事训练模拟仿真技术人才目标，把军事训练模拟仿真的现实需要与长远建设、催生新型人才与优化队伍结构有机结合起来，谋求人才建设的高起点、高质量。

（二）立足部队实际需要，注重实际应用能力培养

在培养军事训练模拟仿真技术人才的过程中，要注重培养人才的实际应用能力，使他们能够快速胜任自己的岗位，满足部队需求。

一要积极运用理论知识指导实践活动。要联系我军在军事训练模拟仿真方面的实际问题，明确所学的理论知识将发挥的作用；其次，经常组织我军军事训练模拟仿真相关热点、难点问题的探讨，找出相应的方法和对策；最后，通过广泛了解与军事训练模拟仿真相关的项目研发资料，加深对技术现状的认识。

二要深入实践，提高实际工作能力。要深入基层，多参加一些部队的军事训练活动，在实践中学习探索，深入了解军事训练的整个流程，并结合模拟仿真技术知识，将其运用在军事训练的模拟仿真研究实践中，使理论知识在实践中得以活学活用。

（三）拓宽培养渠道，走多元化发展之路

我军军事训练模拟仿真技术人才的培养要把重点放在实现我军军事训练信息化这个起点上，急需完善人才培养的方式和手段，拓宽人才培养渠道，走具有我军特色的多元化发展之路。

第一，要打破以往“填鸭式”教学的局面，积极倡导个人在学习中的主体地位，发挥个人在学习中的主动性和积极性，培养发散思维和创造性思维。结合军事训练模拟仿真技术人才的特点，充分利用院校和科研单位科技知识密集、教育资源丰富、培训层次高、培养学习正规等优势，拓宽人才培养渠道。根据军事训练模拟仿真人才需求，有计划、按比例选择基础好有潜力的人才到军、地有关院校和科研单位进行深造，通过再学习和培养，实现军事训练模拟仿真技术人才储备与军事信息化发展同步。同时，还可以邀请军地相关专家定期到部队讲学，采取“请进来教”的方式，扩大受训范围，使大部分的人才及时了解高新尖端技术的发展趋势，更新知识、开阔视野，把握军事训练模拟仿真领域的发展前瞻走向。

第二，积极借鉴外军的先进经验，依托国民教育，广开渠道纳贤才，增加新鲜“血液”，有计划地从地方院校和科研部门引进一些高素质的军事训练模拟仿真技术人才，从源头上提高军事训练模拟仿真技术人才的素质起点。另外，还可采取与有关院校联合培养的办法，实行军事训练模拟仿真技术专项人才培养，建立相关学科，确保军事训练模拟仿真技术人才得可持续发展。

（四）课题研究牵引，紧跟训练模拟化发展的步伐

科研工作是培养人才的“催化剂”。军事训练模拟仿真技术人才的培养要着眼于我军训练模拟化建设的新特点和新要求，根据当前军事训练模拟化的实际确定研究课题，区分学历高低和从事专业，根据军事训练模拟仿真人才的实际确定课题的深度和广度，使每个人都能找到自己的定位点，都有自己去探索追求的方向，用实际的课题牵引技术人员猎取新知识、观察新事物、思考新问题，把知识转化为能力，在学习中有所作为，有所创造，只有这样才能不断加快培养高素质军事训练模拟仿真技术人才的步伐，提高我军信息化条件下军事训练的质量和效益，做到人才培养和军队训练模拟化发展的步伐协调一致。

五、结语

人才是强军之本，军事训练模拟仿真技术人才的培养效果决定了军事训练模拟化的发展程度。因此，必须高度重视军事训练模拟仿真技术人才的培养，明确培养目标，立足部队实际，拓宽培养渠道，紧跟信息化发展的步伐，努力使我军军事训练在模拟仿真的道路上走得更快更远。

参考文献

[1]季广智等.论高素质新型军事人才建设[M].北京:军事科学出版社,2002.

[2]王德庆,谢适汀.信息化条件下军事人才培养[M].北京:军事科学出版社,2008.

[3]陈凯.军事训练转变与军队院校教育改革研究[M].北京:国防大学出版社,2011.

[4]蔡有固.仿真学科专业在军事模拟仿真训练中的地位作用浅析[J].中国军事教育,2011,(2).

第8篇：仿真技术特点范文

关键词：计算机仿真技术；项目教学法；MATLAB

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)18-4453-02

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[1]。为了拓宽电子与信息专业基础，提高培养对象的整体素质，更好地适应社会对电子与信息专业人才的需求，高校电子与信息类专业的学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电信学院面向建筑电气专业的学生开设的一项重要的专业课程，考虑专业应用需求并结合教学实践情况，应逐步推广到电子技术专业与通信专业。我院开设计算机仿真技术课程，目的就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仿真技术为本专业工作服务。

但是，建筑电气专业开设的计算机仿真技术教学目前还存在很多问题，如仿真实验设备缺乏和实践教学的不足之间的矛盾[1]；新的计算机仿真技术和理论与教材内容所形成的矛盾；如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容的问题[2]；传统教学与多媒体教学的矛盾等。为了达到计算机仿真技术教学的目标，提高建筑电气专业学生的专业素养，本人基于计算机仿真技术方法较多，实践性强的特点，在教学方面做了以下一些探索和实践，取得了一定的经验。

1基于计算机仿真技术特点的项目教学法

“计算机仿真技术”课程的主要内容包括仿真数值计算、仿真模型与仿真算法、优化问题求解方法等基础理论，以及MATLAB仿真工具的使用。其中，仿真技术涉及的原理枯燥难懂，仿真算法复杂，要求学生对高等数学、自动控制理论和计算机编程有较深的了解。因此在教学中发现学生普遍有学习主动性差、畏难等情况。如何激发学生在课堂上的兴趣，提高课堂教学的实效性，是计算机仿真技术教学必须解决的问题。

“项目教学法”是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，旨在把学生融入有意义的任务完成的过程中，让学生积极地学习，自主地进行知识的构建，在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。项目教学法的核心在于针对项目要求积极获取必要的学习资料，进而解决问题。

根据院系教学任务的统一规划，计算机仿真技术这门重要的专业课程课时数仅为24个学时。同时，由于大多数建筑电气的毕业生在计算机仿真技术方面认知能力差，解决应用与开发的能力以及创新能力不强，尤其是动手和实践能力相对较差，这就要求建筑电气专业的学生能够在项目教学法的指导下积极参与计算机仿真实习锻炼。相对于传统的灌输式理论教学模式，教师将需要解决的问题以项目的形式交给学生。在教师的指导下，以小组工作方式，由学生自己按照实际工作的完整程序。这种项目教学模式让学生更加容易掌握仿真技术，更易了解工程实践中计算机仿真技术的发展水平和状况，弥补了理论和实践脱节的缺陷。因此，这种教学方式不仅提升了人才培养质量，实现教学理论与实践有机结合，而且对促进专兼结合的双师型教学队伍建设具有重要的现实意义。

2 MATLAB仿真工具在教学中的应用

我院将该课程安排在本科生三年级第二学期或四年级第一学期，这时学生面临着考研与找工作两项压力。如果还是停留在黑板上进行数学推导、算法分析，将难以把学生的注意力留在课堂上，而采用基于MATLAB的多媒体教学，强调仿真技术应用，可以激发学生学习兴趣。在教学中教师应始终围绕要解决的仿真问题和要讲授的仿真理论，适当引用编程实例，突出工具包的使用，拓展最新的仿真应用，引导学生通过实践、分析来选择深入学习的内容。通过多媒体的应用，讲解与演示相结合，信息量大，图文并茂，有具体感性的操作步骤与典型应用实例，可最大程度的激发学生的学习兴趣。通过本人的教学实践发现，MATLAB工具的引入对提高学生掌握计算机仿真技术的应用能力有明显效果，同时对学生的计算机应用水平和技能也取得了较大的提高。但这种教学模式要求专业教师熟悉仿真技术发展现状，及时掌握仿真技术在各个工程领域的最新应用，为学生提供适合、有效的仿真技术资料。

3教学内容的合理整合

以计算机仿真技术教学大纲中规定的基本内容为主线，增加工程实例与专题讲座等环节，目的是使学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，强化计算机仿真在实际工程的应用概念。在此基础上，还可根据具体进度进行相应扩充，例如可以开展半实物仿真、刚性系统仿真、现代优化技术等讨论专题。

计算机仿真技术教学关键在于包括引导学生掌握仿真理论基础，培养学生对系统仿真问题的解决思路[4]。我们的做法是：

1）理论部分教学采用启发式方法，充分调动学生的思维能力，鼓励学生发现问题，提出问题，勇于对书上的方法做进一步的思考和推广。如在介绍数值积分方法时，讲解过欧拉法和其改进方法后，提示学生是否有可能从几何意义上找到提高精度的其他算法，并在后续的线性多步法中做出对比，从而很好的激发了学生的课堂参与意识，提高了学习兴趣。

2）在上述的项目教学法环境下加强学生独立解决问题的能力。利用学校提供的网络平台为学生收集详实的计算机仿真技术资料，介绍相关理论与技术的发展现状与发展趋势，提供最新的仿真案例，让学生掌握利用网络资源获取更多仿真知识的能力。

3）在完成了教学主线规定内容后，尽可能的给学生讲解计算机仿真技术的科研课题，如仿真技术在工业过程控制中的应用等。

4总结

上述教学方法和经验是经过多年的计算机仿真技术教学探索、实践与研究后取得的一些成果。实践表明，合理的应用先进教学理论，结合科学的教学方法，就可以有效地提高学生的学习兴趣和理解程度，从而保证了建筑电气专业计算机仿真技术教学的先进性和实用性。

参考文献：

[1]李国勇.《系统仿真及机辅分析与设计》课程的教改探讨[J].太原理工大学学报:社会科学版，2002,20(z1):88-89.

[2]梅从立,廖志凌,刘国海.“控制系统计算机仿真”教学改革与实践[J].电气电子教学学报，2009,31(6):79-81.

第9篇：仿真技术特点范文

关键词：虚拟仿真技术；市政工程技术；实践教学

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）45-0257-03

Abstract：Occupation education is employment oriented education，vocational education is the core problem of occupation education in higher vocational colleges，how to better complete municipal engineering technology students practice teaching is an important issue at present，with the rapid development of virtual simulation technology and application in high vocational colleges practical teaching，greatly accelerated the modernization of education in the process，improve the level and quality of practice teaching，practical teaching itself also has a very important theoretical and practical significance，this technology can also be used to the application in the practice of municipal engineering technology professional teaching.

Keywords：Virtual simulation technology，Municipal Engineering Technology，Practice Teaching

职业学校市政工程技术专业课程教学是融专业理论基础知识的学习与实践教学于一体的学科，具有较强的实践性。面向企业、市场根据其所需，强化专业实践教学功能，为企业与市场培养应用技术型实用人才，是当前市政工程技术专业教学的主要任务。市政工程专业人才的培养离不开技能的实训，但是由于施工档期、条件、交通、安全等条件的限制，大多数的实训环节不得不在校内解决，然而校内实训也仅限于土工实训、钢筋实训、砌筑实训等一些基本的基础操作，并没有涉及到像桩基础的施工一样的整个工程施工操作流程及施工工艺，而对于市政工程专业，道路的施工技术、管道的施工技术以及桥涵的施工技术这三门专业课程的实践教学对于培养学生的专业技能来说是至关重要的，如何实现这三门课程的实践教学是我们职业教育市政工程专业要重点考虑的问题。

一、虚拟仿真教学及其特点

虚拟仿真教学[1]是随着计算机虚拟现实技术和仿真技术在教育中的应用而逐渐发展起来的一种计算机辅助教学方式。虚拟现实技术[2]是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟环境。用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟世界中的物体进行交互并相互影响，从而获得身临其境的感受和体验。虚拟仿真教学就是基于虚拟现实技术所生成的虚拟仿真环境，并依据真实环境中的相关理论和实践操作规程在虚拟仿真环境中进行相应的设计、操作、验证和运行等的教学方式。

虚拟仿真教学技术以提高学生的技能水平为核心，具有如下特点[3]。

1.打破时空限制，具有灵活性。虚拟仿真教学可以摆脱传统现场教学地点固定、时间有限、设备不足和内容难改的局面，学生只要在计算机中安装了虚拟仿真软件，就可以把虚拟仿真教学延伸到教室、宿舍甚至家庭，随时随地的运用虚拟仿真教学软件进行学习和探索，突破了时间和空间的限制，使学习变得更加灵活。

2.节约教学成本，具有高效性。虚拟仿真教学与实物教学相比，设备和资金投入少，更新、维护方便。学生在虚拟仿真教学平台上，无需完成实物教学中的许多重复性工作，缩短了学生完成工作任务的时间。同时，针对存在的问题还可进行反复的操作训练，也不用考虑设备的损坏和材料的消耗，极大地节约教学成本，提高了学习效率。

3.避免各种危险，具有安全性。众所周知，土工工程等企业由于生产规模庞大，并且具有高温、环境恶劣、噪声高、施工条件复杂多等特点，使现场教学存在较大的危险。而虚拟仿真教学，可以使学生沉浸在仿真实训室的虚拟仿真环境中，身临其境地去完成各种危险的或对人体有害的操作，而不用担心操作失误所带来的各种危险，消除学生的思想顾虑，减少误操作的几率，提高操作质量。

4.激发学习兴趣，具有自主性。虚拟仿真教学可以调动学生学习的积极性和主动性。学生在虚拟仿真教学环境中，自主控制学习行为，完成学习任务，在自主学习和协作学习的过程中获得全新的感受，启发学生思维，激发学习兴趣，充分体现学习的自主性。

这些特点有益于教师的实训教学和学生专业核心技能的训练，为解决职业教育面临的实训难、实习难和就业难等问题开辟了一条新思路。

二、虚拟仿真实训教学发展现状

虚拟仿真实训教学技术源于国外，在国外已经取得广泛的应用，也发展到了一个相对较高的水平。国内高职院校也在大力发展虚拟仿真实训教学，并取得了一定的进展，很多高职院校都建立了虚拟仿真实训室。一些社会资源也投入到虚拟仿真实训教学软件的开发之中，专门从事虚拟仿真教学系统开发的企业也应运而生。

目前，高职院校很多专业，如数控技术、焊接技术、机电技术、食品加工、服装设计等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式[4]。国内陆续成立了一些开发虚拟仿真教学软件的公司，开发出一些仿真教学软件平台，如广州迪客信息科技有限公司为物流、市场营销和电子商务等专业提供了虚拟仿真实训教学软件。部分高职院校采购了虚拟仿真软件公司的产品，为学校虚拟仿真实践教学的发展注入了新的活力。

随着虚拟仿真实训技术的发展，实训教学内容、实训教学手段、实训教学设备也将发生新的变革，传统的校内、外实训基地模式也将向着校内、外实训基地与虚拟仿真实训相结合的实训模式方向发展。只有制订虚实结合、融人信息化要素的实训基地建设方案，才能符合职业教育教学技能实训规律，实现智能化实训教学的目的，使学生提早了解工厂、了解岗位、了解工作环境。虚拟仿真实训教学软件可以再现岗位、现场、作业过程，为职业教育课程改革提供了重要的支撑。

虚拟仿真教学的另一个重要功能是它能够满足学生自我测试学习成绩的客观需求[5]，同时，教师也可以通过随机搜索达到即时考核的目的，随时监控学生的学习状态，分析学生在线学习能力，等等。这种形式各异、种类繁多和评价标准与社会接轨的考试考核，能够调动学生学习的自觉性，激发其学习热情。

三、虚拟仿真教学在市政工程专业教学中应用的可能性

伴随着国家示范性学校建设工作的展开，苏州建设交通高等职业技术学校在建筑工程技术专业中也与虚拟仿真教学软件开发公司合作开发了建筑工程虚拟仿真实训教学系统软件，该仿真教学系统以分部分项工程为基础，设计了22个较为典型的分项工程的施工工艺仿真操作，其内容包含地基与基础施工工艺仿真系统、砌体结构工程施工工艺仿真系统、混凝土结构工程施工工艺仿真系统、脚手架施工工艺仿真系统等，并且还在进一步的完善过程中。整个仿真教学系统以实际工程项目为主线，以施工任务为引领，突出技能训练；强调职场情景，全部在三维场景下进行，重视教学设计，不同的知识单元含有诸如教学资源、工程图纸、施工准备、规范及标准等多种情境和技能训练教学模块。

运用现代虚拟仿真技术，把工程现场情景化，创造了施工过程交互性的功能，能很好的解决当前土建类专业的传统教学难题。这种实训教学方式的应用只需学生在计算机中安装虚拟仿真软件，就可以把虚拟仿真教学延伸到教室、宿舍甚至家庭，随时随地运用虚拟仿真教学软件进行学习和探索，打破了时空的限制，具有灵活性。与实训基地教学相比，设备和资金投入少，更新、维护方便，无需完成实物教学中的许多重复性工作，缩短了学生完成工作任务的时间，针对存在的问题还可进行反复的操作训练，不用考虑设备的损坏和材料的消耗，极大地节约了教学成本，提高了学习效率。

高职市政工程技术专业与建筑工程技术专业存在很多共同点，比如职业岗位生产环境复杂、生产设备庞大昂贵且危险性大等。企业出于经济效益和安全考虑，不可能同意将课程的全部教学内容都安排在生产现场，学校也不可能将生产车间搬进课堂，工学结合问题较为突出。在高职市政工程技术专业实训教学环节中引入虚拟仿真技术，不仅能够降低教学成本，还能以其广泛的适用性、开放性等特点，丰富教学形式，优化教学效果，加快高素质技能型人才培养的速度和质量。另外，虚拟仿真实训教学技术的应用对于革新高职市政工程专业教学理念、推动高职市政工程专业实训教学改革、解决部分实训教学难题等方面都有非常重要的意义。无论作为一种教学技术，还是作为独立的教学媒介，虚拟仿真技术都是非常重要的教学手段，在市政工程专业中应用前景十分广阔，亟待进一步开发利用。

参考文献：

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[2]李金国，杨林生，李云贵.虚拟现实技术应用于高职模具实训教学的有效性探究[J].职教论坛，2010，（3）：69-71.

[3]杜一宁.虚拟实验的研究现状以及在教学中的意义[J].浙江海洋学院学报，2010，29（4）：390-393.

[4]林徐润，段虎.虚拟仿真技术在高职实训教学中的应用[J].深圳信息职业技术学院学报，2012，6（2）：21-24.

[5]吴勇.以信息化与虚拟仿真推动职业教育教学改革[J].广州城市职业学院学报，2011，5（4）：22-25.