仿真实验教学

仿真实验教学（共12篇）

仿真实验教学 篇1

1 模拟仿真教学法

模拟仿真教学法，是指在教师指导下，学生模拟扮演某一角色进行技能训练的一种教学方法。模拟教学能在很大程度上弥补客观条件的不足，为学生提供近似真实的训练环境，提高学生职业技能。

2《山西导游讲解》课程分析

2.1 课程性质

本课程是中等职业学校旅游服务与管理专业的一门专业核心课程，是学生从事导游服务岗位工作所需掌握的必修课程。其功能在于让学生在熟悉山西概况以及主要景区景点的基础上，掌握导游讲解的基本规范和技巧，具备从事导游服务工作相关的职业能力。

2.2 课程定位（教材三部曲）

01年教材叫《山西导游》--学院派教材，本书介绍了山西的107个景点，虽较为全面、系统、翔实地反映了我省旅游景观的基本情况，但书中学术性过强。02年叫《走遍山西》———精英导游词。选取山西的22个景点，即山西著名景区景点导游词选萃，不足之处就是缺少沿途导游词、专题导游词，不能满足实际导游的需要。05年至今叫《情系山西·旅行社导游词选编》，按工作过程编写，将原来的景区景点导游词，改编扩展为基本旅游线路导游词。全书分四部分编撰：专题文化、沿途讲解、基本旅游线路上的主要旅游区(点)讲解、旅游者较为关注山西的其他讲解资料。选取两条线路讲授(古建宗教游、晋商文化游)。

3 模拟教学应用于山西导游教学中的优点

3.1 创设情境激发学生学习的兴趣，吸引学生主动参与

教学活动的主体是学生，让学生动起来，积极参与到教学过程中。不仅有助于更好地理解知识，更主要的是激发学生的生命活力，促进学生成长的需要。因此，激发学生学习的动力，培养他们的好奇心、求知欲，就应根据学生的身心发展规律，创设学生感兴趣的情境，只有这样学生才会产生好奇心和求知欲，才能积极主动地投入到学习中去。情境的创设既要符合学生的身心特点，让学生有兴趣参与其中，又要落实课堂目标，并使二者有机统一起来，使学生通过情境探究活动，既激“兴趣”，更增“知识”强“技能”。我在模拟平遥古城导游词讲解中：按照“接团”→“旅游车上的讲解”→“景点讲解”顺序讲解。这些情境既同导游员的实际讲解接近，又贴近学生生活，容易激发学生的兴趣，同学们以小组为单元情景模拟，各个积极主动参与，最后顺利地实现课程目标。

3.2 发挥教师的引导、示范作用，师生共同参与

在模拟教学中，倡导学生主动参与、积极探究、充分发挥学生各种潜能，但这并不意味着教师在课堂教学中被动地跟着学生的思维转。相反，模拟教学法更需要教师做好学生引导，并且教师的引导应贯彻课堂的始终，教师在学生模拟前要做到亲身示范，示范后做到精导妙引，否则学生的探究活动会显得漫无目的，最终使课程目标难于实现。怎样引导?关键在于师生共同参与和巧用提问。我在教显通寺导游词讲解中，先教师亲身示范，然后用佛教音乐导入，带学生进入情境，然后分小组，用多媒体课件上的图片给同学们直观的感受，情景模拟。

3.3 促进学生间合作与竞争

在教学中以小组合作的形式学习，能让每个学生主动地参与到学习活动中去。合作学习既能使学生之间取长补短、互通有无、优势互补，集众人的智慧，更好地解决问题，同时还能增强学生之间的合作意识，能使学生学会尊重他人，由此还能提高学生人际交往的能力。为此，我在实行模拟教学的时候，也用了合作学习的方式，教师示范后分小组模拟操作，教师巡回指导。把竞争引进课堂，既能活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣和课堂效率，又能培养学生的竞争意识，这样他们才会更好地适应今后竞争日趋激烈的社会。在这堂课中，我通过评选“最佳导游”、“最有创意导游”、“文明游客”等奖项，以鼓励学生间和小组间的相互竞争。

4 模拟教学在《山西导游讲解》中的应用

在教学的过程中，以工作任务模块为教学单元，按导游人员完成讲解工作项目的要求和岗位操作规范来组织教学。每单元中用“我知道吗?”“我会/能吗?和”我能熟练流畅地讲解吗?“来体现不同层次的教学要求。并运用情景模拟仿真教学等方法。以《山西导游讲解》为例，分成四个工作任务，从课程内容及教学要求、情景模拟设计上举要。

4.1 山西简介

(1) 能介绍山西的地理位置、地形特点、面积人口、气候特征、行政区划。 (2) 熟知山西的历史沿革，能介绍现代山西的风貌。 (3) 知道山西的主要旅游资源和山西主要的旅游线路。 (4) 理解晋文化的基本内涵及表现。 (5) 能介绍山西的民俗风情。 (6) 能介绍山西的饮食文化。 (7) 知道山西(太原、大同)主要城市的交通、住宿等旅游服务设施。

情景模拟设计：活动一：山西概况介绍。设计一个为某个初到山西的旅行团简单地介绍山西概况的工作任务，组织学生在课堂上演示，然后师生共同点评。

活动二：沿途风光讲解。设计一个场景：某个导游刚刚从太原武宿机场接到一个旅行团，目前他们乘坐的旅行车正在前往酒店(国贸酒店)的路上。请同学们分别扮演“旅行团”和“导游”，由“导游”进行沿途风光讲解，教师点评。

活动三：沿途风光讲解。设计一个场景：某个导游刚刚从河南焦作接到一个团，目前他们乘坐的旅行车正在前往山西的路上，已经进入山西段，需要给他们进行沿途导游讲解。

活动四：太原夜景讲解。设计一个场景：某个导游准备按接待计划带一个旅行团到汾河公园看夜景。

请同学们参与游戏，一个学生扮演导游，一组学生扮演旅行团。通过角色扮演，模拟情境，引导学生对沿途导游讲解的要领进行讨论，并予以点评。

4.2 山西景区景点举要

(1) 熟知晋祠景点的基本情况。 (2) 熟知平遥古城景点的基本情况。 (3) 熟知双林寺景点的基本情况。 (4) 熟知王家大院景点的基本情况。 (5) 熟知乔家大院景点的基本情况。

情景模拟设计：活动一：晋祠景点现场教学。组织学生到晋祠景点现场教学，使学生掌握该景点的讲解要领。

活动二：平遥古城景点的讲解。某个导游准备按接待计划带领游客去平遥古城参观游览。通过角色扮演，模拟情境，引导学生学会讲解平遥古城。并掌握讲解平遥古城的要领。

4.3 口语表达基础训练

(1) 掌握导游讲解中口头表达的基本要求。 (2) 能在导游讲解中运用恰当的语调、语气、节奏来帮助表达。 (3) 知道发声吐字的技巧。 (4) 能根据讲解的内容、游客的多少、场所的不同来调节音量。 (5) 能根据讲解的内容、游客的理解力及现场反应来控制语速、恰当停顿、遣词造句，并运用恰当的修辞手法。 (6) 能在导游讲解中恰当地运用眼神、手势、表情、体态等辅助性语言。 (7) 能在导游讲解中克服不良的口语习惯。 (8) 能运用口语表达技巧来讲解晋祠等五大景点。

情景模拟设计：活动一：口语表达训练。选取上一模块的相关内容，利用导游模拟实训室和录像、录音等实训设备，就口语表达中发声、吐字、语音、语调、语速、停顿的技巧，以及手势、表情、体态等辅助性语言的运用进行训练。

活动二：导游讲解竞赛。设定不同的讲解命题(以晋商文化游中的5大景点为主)采用当场抽签的形式，组织学生开展一次导游讲解竞赛。引导学生对导游词的撰写、表达的要领进行讨论，并予以点评。

4.4 导游讲解技巧训练

(1) 掌握导游讲解应遵循的基本原则。 (2) 掌握陈述法、问答法、渗透法、情景法、类(对)比法、虚实法、悬念法、意境法、重点法等导游讲解技巧及其运用时的注意点。 (3) 能恰当地运用导游讲解技巧来讲解晋祠等五大景点。 (4) 知道影响导游讲解的心理因素，并能在导游讲解实践中避免其影响。

情景模拟设计：活动一：旅游亲身体验。组织学生参加旅行团到平遥、乔家旅游，提高学生对导游服务工作的兴趣，增加对导游讲解技巧的感性认识。

活动二：导游讲解技巧实例分析。通过多媒体课件或音像资料展示导游对游客讲解的服务过程，组织学生就其中所运用的导游讲解技巧进行点评。

将模拟教学应用于《山西导游讲解》中，以此提高学生学习的兴趣，调动学生学习的积极性，有效地提高教学质量。最终实现理论联系实践，更好地服务游客。

摘要：《山西导游讲解》这门课程是中等职业学校旅游服务与管理专业的一门专业核心课程, 是学生从事导游服务岗位工作所需掌握的必修课程。同时也是山西省旅游局导游资格证考试中口试必考科目, 本课程还承担着山西省的技能大赛考核。本文重点探讨了模拟仿真教学法在这门课程中的应用, 以激发学生学习的积极性。

关键词：模拟仿真教学法,山西导游讲解,应用

参考文献

[1]董长清, 严振华.加强模拟仿真教学提高人才培养质量[J].空军雷达学院学报, 2011 (01) .

[2]陈立双.高等院校模拟教学实习的调查与分析[J].高等农业教育, 2012 (12) .

[3]万书平, 訚耀辉.试论模拟教学的实践意义[J].四川文理学院学报, 2012 (05) .

仿真实验教学 篇2

一、Systemview操作环境的认识与操作

一、实验目的

1、了解和熟悉Systemview 软件的基本使用；

2、初步学习Systemview软件的图符库,能够构建简单系统。

二、实验要求：

1、PDF中1.7练习

2、正弦信号（频率为学号*10，幅度为（1+学号*0.1）V）、及其平方谱分析；并讨论定时窗口的设计对仿真结果的影响。

三、实验仿真

四、实验结论

输出信号底部有微弱的失真，调节输入的频率的以及平方器的参数，可以改变输入信号的波形失真，对于频域而言，sin信号平方之后，其频率变为原来的二倍，这一点可有三角函数的化简公式证明

实验

二、滤波器使用及参数设计

一、实验目的

1、学习使用SYSTEMVIEW 中的线性系统图符。

2、掌握典型FIR 滤波器参数和模拟滤波器参数的设置过程。

3、按滤波要求对典型滤波器进行参数设计。

二、实验要求： 学习滤波器的设计

1、设计一种FIR型带通滤波器，带通滤波器的带通范围为150HZ-200Hz，下边带截止频率为120HZ。上边带截止频率为230HZ。截止点相对于滤波器带通区的归一化增益为-60dB。

2、设计一种模拟低通滤波器，低通滤波器的通带范围为学号*10。

三、实验仿真

四、实验结论

对于试验中低通滤波器的参数设置不太容易确定，在输入完通带宽度、截止频率和截止点的衰落系数等滤波器参数后，如果选择让SystemView 自动估计抽头，则可以选择“Elanix Auto Optimizer”项中的“Enabled”按钮，再单击“Finish”按钮退出即可。此时，系统会自动计算出最合适的抽头数通常抽头数设置得越大，滤波器的精度就越大。

实验

三、模拟线性调制系统仿真（AM）

一、实验目的

1、学习使用SYSTEMVIEW 构建简单的仿真系统。

2、掌握模拟幅度调制的基本原理。

3、掌握常规调幅、DSB 的解调方法。

4、掌握AM 信号调制指数的定义。

二、实验要求

1、完成PDF中4.1节的AM调幅仿真（要求调制信号频率为学号*10），改变调制度，并观察输出波形(已调波)的变化；观察其输出频谱

2、设计滤波器，完成AM系统的解调；观察其输出频谱；

三、实验仿真

四、实验结论

高斯白噪声的功率谱是均匀分布的，作为一种噪声，仿真的时候加上高斯白噪声其结果频谱宽但是除了输出信号的频谱功率大些，其他的比较微弱，低通滤波器对高斯白噪声的影响并不是很大，在实际中，所有的通信系统中都不可避免的引入高斯白噪声。

实验

四、DSB调制解调仿真

一、实验目的

1、学习使用SYSTEMVIEW 构建简单的仿真系统。

2、掌握模拟幅度调制的基本原理。

3、掌握常规调幅、DSB 的解调方法。

4、掌握AM 信号调制指数的定义。

二、实验要求

使用通信库中现成的双边带调幅图符重新完成4.1节中的仿真，并进行解调及分析

三、实验仿真

四、实验结论

DSB系统在无干扰的信道中传输时，解调后的波形与调制信号波形相比较，只是发生了一点延迟，幅度变化也不是很大，其波形基本与调制信号波形一样。而DSB系统在有噪声干扰的信道中传输时，解调后的信号不仅有延迟，而且波形发生了变化，仍然为正弦波，但是幅度却发生了很大变化，而且是不规则的幅度变化。

实验

五、SSB调制解调仿真

一、实验目的

1、熟悉和掌握单边带调制解调方法，以及对比单边带和双边带调制，比较其优缺点，、掌握SSB调制解调设计流程。

2、练习使用SytemView软件仿真的使用。构造一般的仿真系统

二、实验要求

参考PDF 4.3节，采用移相法完成SSB调制，并进行解调。

三、实验仿真

四、实验结论

实验中并没有加高斯白噪声，但输出的结果频谱仍然有些噪声。实验中采用的频率为180Hz，结果图并不理想，也没有把上边带和下边带的频谱放在一起对比，不过在试验中，最开始的时候两个信号的频率一样的时候，上边带互相抵消的，上边带没有波形。

实验

六、模拟角度调制系统仿真

一、实验目的

1、分析理解FM调制的意义

2、掌握FM调制的基本原理

3、设计调制及解调仿真系统

二、实验要求

1、完成PDF中5.1.1、5.1.2节的仿真；

2、加大5.1.2节中FM调制器的调制增益，观察输出FM信号的频谱变化。在解调器前面加大噪声，并逐步改变噪声功率，观察解调波形失真情况。

三、实验仿真

实验参数设置比较麻烦，参数设置的并不太合适导致输出信号的波形并不是十分规范，实验输出信号的频谱也存在很大的噪声，在试验中修改滤波器的参数可以使得输出的波形和频谱改变较大，但是很难找到一个十分完美的参数使得信号可以完美的无失真，调频信号的频率为180Hz，滤波器的参数根据调制信号和载波信号的频率进行适当的设置即可。

实验

七、脉冲幅度调制系统仿真

一、实验目的

1、理解并掌握抽样定律，了解抽样定理的一般应用。

2、设计一个脉冲幅度调制的通信系统，掌握脉冲幅度调制系统的一般设计流程和方法

二、实验要求

1、理解抽样定理的意义

2、采用乘法抽样与开关抽样两种方式完成信号的取样与恢复

三、实验仿真

四、实验结论

当采样频率小于奈奎斯特频率时，在接收端恢复信号失真比较大，这是因为存在信号 混叠，当采样频率大于或者等于奈奎斯特采样频率的时候，恢复信号和原始信号基本一致，理论上理想抽样频率为2倍的奈奎斯特带宽，但是在实际工程应用中，限带信号绝对不会严格限带，而且实际滤波器特性并不理想。

实验八基带传输系统眼图分析与观察

一、实验目的

了解眼图分析法中系统参数的影响，建立构成观察眼图的基带传输仿真原理图，掌握眼图观察的相关参数的设置。眼图 的 “眼睛” 张开的大小反映着码间串扰的强弱。“眼睛”张的 越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小;反之表示码间串扰越大。学习如何通过眼图来评价一个通信系统的性能。

二、实验要求 参考pdf7.2节

1、了解眼图分析法中系统参数的影响

2、建立构成观察眼图的基带传输仿真原理图，掌握眼图观察的相关参数的设置

三、实验仿真

四、实验结论

信噪比是度量通信系统通信质量可靠性的一个主要技术指标，眼图能直观的表明码间串扰和噪声的影响，可以用来评价一个通信系统的优劣，另外也可以用来根据眼图对接收滤波器的特性加以调整，以减少码间串扰和改善系统的传输性能。

实验九数字信号的载波调制系统仿真

一、实验目的

1、熟悉并且掌握数字信号的载波传输的基本原理，2、掌握原理图，能根据原理图设计出对应的通信系统，3、掌握原理图中各部分的作用与组成，4、掌握相干解调和非相干解调的基本原理，掌握两种解调方式的优缺点，并能够根据实际情况选用适当的解调方式，5、熟悉SystemView的仿真流程，进一步简易通信系统的设计流程

二、实验要求

1、学习数字信号的载波传输的基本原理（包括2ASK、2FSK）；

2、完成2ASK调制仿真（包括调幅法和键控法）和解调仿真（相干解调和非相干解调）；

3、完成2FSK调制仿真（包括模拟调频法和键控法）和解调仿真（相干解调和非相干解调）；

三、实验仿真

四、实验结论

在2ASK调制中，载波的幅度只有两种变化状态，即利用数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出。有载波输出时表示“1”，无载波输出时表示发送“0。2FSK信号产生的方法一般有两种：一种叫直接调频法，另一种叫频移键控法。所谓直接调频法，就是将输入的基带脉冲去控制一个振荡器的某种参数，而达到改变振荡频率的目的。虽然方法简单，但频率稳定度不高，同时转移速度不能太高；键控法就是利用矩形脉冲序列控制的开关电路，对两个不同的独立频率源进行选通。一般来说，键控法采用两个独立的振荡器,得到的是相位不连续的2FSK信号；而且直接调频法f1,f2由同一个谐振电路产生，则得到相位连续的2FSK信号。2FSK信号便是0符号对应于载频f1，1符号对应于载频f2（与f1不同的另一个载频）的一调制波形，而f1与f2的改变是瞬间完成的;

十、自行设计内容：增量调制

一、实验目的

1.通过实验加深对课本理论知识的理解。2.掌握SystemView进行通信原理仿真的方法。

3.通过实验进一步掌握增量调制系统的构成及其工作原理。4.通过实验现象对比，了解系统各项参数对系统性能的影响。

二、实验要求

1、分析各个模块在系统中的作用，并说明系统构成的原理。

2、说明系统各个参数设定的具体依据。

3、改变系统参数，结合输出波形分析造成输出波形失真的原因。

三、实验仿真

四、实验结论

关于虚拟仿真实验教学的一些思考 篇3

关键词 虚拟仿真；实验教学平台；教学资源

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）22-0149-02

Some Thinkings on Virtual Simulation Experiment Teaching//YUE Fengli， CAI Ling， ZHANG Xin， CHEN Ke

Abstract Based on the virtual experimental platform， some relevant experiments are designed according to the syllabus and the experimental teaching resources are shared. The virtual simulation experiment platform is constructed， which has profound significance in breaking the limits of time and space， realizing the real-time interaction and collaboration between the teachers’ teaching and students’ studying， sharing of educational resources.

Key words virtual simulation； experiment platform； experimental teaching resources

1 前言

虚拟仿真实验教学依托现代计算机等手段，通过动画与计算机模拟构建高度仿真的虚拟实验模型，使学生在网络终端开展实验，达到教学大纲所要求的教学效果。虚拟仿真实验教学应根据专业教学大纲进行设计，发挥专业教师的主观能动性，进行虚拟实验的设计与编制。虚拟仿真实验教学平台的建设是一个多学科合作的项目，涉及专业教学、计算机设计、工程仿真等方面，需要学校进行统一规划，必要时可以和专业软件公司合作，共同完成虚拟仿真实验教学平台建设。

虚拟仿真实验教学中心应实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。在涉及高危或复杂、难以重复的实验项目等情况时，提供安全、可靠和经济的实验项目。虚拟仿真实验教学中心建设应充分体现专业实验教学特色，将教师的科研成果融入实验教学之中，注重对学生专业技能和专业创新技能的培养。虚拟仿真实验教学应发挥学校学科专业优势，整合学校实验教学仪器与设备，根据实验教学大纲进行虚拟仿真实验教学的统筹规划。

2 虚拟仿真实验教学中心功能

1）利用信息化的重要技术，如有限元模拟、实验动画、企业生产现场录像、人机交互、数据库和网络技术等，实现虚拟实验教学，通过虚拟实验模拟仿真，增强学生专业知识掌握和基本能力训练；

2）构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，学生通过网络终端设计实验方案，输入实验参数，获得实验结果与实验数据，验证实验方案的合理性；

3）虚拟仿真实验为车辆工程教学设计和实现服务，按照教学大纲的要求，合理安排实验资源，实现实验教学资源开放共享。

3 虚拟仿真实验教学中心效果

虚拟仿真实验平台按照教学大纲设計相关实验，包括实验大纲、实验目标、实验内容、实验指导、实验过程动态演示、实现操作视频、实验作业等，制作不同工艺参数的影响规律仿真动画，实现人机对话与实验资源共享。学生可以通过客户端直观地看到各种实验现象与实验过程的规律，深入理解相关专业知识，有更多机会参加高水平的实验，享用优质实验教学资源，实践能力和创新精神得到提升。同时使教师教学理念得到更新，教学能力得到提升，促进教学管理体系和能力现代化。

4 虚拟仿真实验教学中心平台

虚拟实验教学平台系统功能框架如图1所示。学生登录系统后，进入虚拟实验平台主界面，根据专业方向，选择希望学习的实验项目。用户通过虚拟实验教学平台可以查看对应项目的实验教学大纲、实验讲义（包括实验目标、实验原理、实验内容、实验作业）、实验操作规程与操作视频，进行虚拟实验。在虚拟实验界面下，用户自行确定实验参数，系统通过后台分析，确定与该实验参数对应的实验结果仿真动画，并提供实验现场照片对比分析。用户还可以进一步下载仿真结果后处理文件，利用有限元工具，进行后处理分析，获得各种实验数据，完成实验报告。

此外，系统还提供了BBS论坛功能，学生可以把实验过程遇到的问题提出来，与教师一起讨论，充分调动学生的学习主动性与积极性。系统管理功能可以实现实验项目查询、实验人员管理、实验设备管理、系统帮助与系统推出等功能。考虑到学生缺少企业生产现场的工作经验，系统还提供了生产现场仿真功能，学生可以以通过该功能了解企业生产一线设备与工艺情况，加深对本专业知识的理解深度与广度。

通过虚拟实验教学平台系统还可以实现：

1）帮助学生进一步认识和了解相关专业知识，掌握实验技能；

2）学生可以通过网络完成并提交实验作业与报告，及时和专业指导教师进行沟通；

3）学生可以根据自身实际情况合理安排实验时间，避免因故错过实验课程的训练环节；

4）实验教师可以及时掌握学生完成实验的情况，同时也可以为学生在真实环境下的实验进行预约安排。

5 结语

虚拟仿真实验教学是各教学单位实验课程建设的一个重要环节，也是未来实验教学的一个发展趋势。虚拟仿真实验教学平台的实现，有助于教师合理科学地安排专业实验课程，最大效率地发挥学校的实验教学能力，同时也有助于学生掌握本专业实验技能，灵活安排实验时间。■

参考文献

[1]岳峰丽，刘劲松.车辆工程课程在计算机中的应用基础网络教学平台建设[J].教育教学论坛，2013（20）：216-217.

仿真实验教学 篇4

关键词：作战仿真实验,EINSTein,陆军作战

随着军队的信息化程度不断提高, 未来战争的复杂性程度越来越高, 将会呈现出非线性、不确定性、涌现性等复杂系统的特点。运用作战仿真实验来研究和学习战争, 不仅节省了大量的人力、物力, 而且可以不受外界环境条件的影响, 在短时间内进行大量的实验, 为下步研究战争积累大量的实验数据, 为实战打下比较坚实的基础。

EINSTein作为一种“概念演示实验系统”, 重点研究不同底层 (即单个的战斗作战人员和分队作战单元) 交互规则所诱发的高层涌现行为[1]。它是由美国海军分析中心 (CNA, Center for Naval Analysis) 于1999年开发的, 是建立在其早期模型ISAAC (Irreducible Semi-Autonomous Adaptive Combat, 不可约半自主自适应作战) 上的基于多Agent的作战仿真软件, 于2005年获得美国军方认可[2]。它将非线性动力学、随机动力学、复杂性理论、人工生命、进化论和遗传算法、元胞自动机、基于多Agent的建模和神经网络等一系列“新科学”引入到对战争的研究当中, 并致力于运用复杂适应系统理论, 探索和理解战争的基本过程[3]。

1 EINSTein仿真平台分析

1.1 Agent模型

图1所示为基于Agent模型基本元素的抽象视图, 该视图中的四个基本元素是Agent、环境、传感器和动作。Agent处于某种环境下, 并装备了传感器能够感知外界环境信息, Agent本身也是组成外部环境的必备要素。在处理这些来自传感器的信息后, Agent会采取相应的动作, 以改变环境, 与此同时也改变Agent对其周边环境的感知。该模型的一次运行由通过这个简单反馈回路循环改变信息组成[2]。

1.2 Agent的层次结构

在EINSTein中, Agent的层次结构示意图如图2所示[3]。

图中最底层是个体战斗Agent, 该层由假定战场中可被Agent感知并能对其作出反应的所有信息组成。Agent之间在该层次上进行动态交互。

紧接着的两层是指挥层, 由根据下层行为作出适当决策的信息组成。局部指挥员使用这些来自中层的信息来调整自己辖区内的个体Agent的行为。

全局指挥员利用全局信息向局部指挥员下达命令, 定义在一个局部指挥员的命令下其下属Agent如何与在另一个局部指挥员命令下的下属Agent之间交互。

顶层的最高指挥员代表软件的交互用户。用户负责定义给定的作战场景, 确定概念战场的规模和特点, 设定初始兵力部署, 指定作战条件等。

1.3 战场分析

在EINSTein仿真平台中, 对抗双方分为红方和蓝方, 红、蓝双方进行战斗的虚拟战场是一个格子网, 如图3所示, 参战Agent可以在方格间自由移动并携带信息, 每一个方格上最多只能放一个Agent, 代表一个战斗单元。每一个Agent有3种状态———生、死、伤, 它们都拥有一组范围属性和一个个性属性, 前者指Agent感知和吸收局部信息的范围, 后者决定了它回应环境的一般方式。此外, Agent还具有移动、战斗、通信、指挥与控制等行为[3]。

1.4 Agent的信息感知和交互范围表示

EINSTein对作战实体Agent的信息感知和交互范围表示分为以下几种, 如图4所示[2]。

(1) 运动范围 (rM) 。

(2) 关注范围 (rA) 。

(3) 作战范围 (rT) 。

(4) 火力范围 (rF) 。

(5) 感知范围 (rS) 。

(6) 通信范围 (rC) 。

从图中可以看到RM≤RT≤RA≤RF≤RS≤RC, 用户可以自由选择任意的相对大小顺序, 但是RF必须小于RS。

1.5 武器分析

在EINSTein中, 所有的武器是用6个参数描述的弹道武器, 这6个参数分别为:

威力 (power) 是武器本身所具有的破坏力 (p) , 代表该武器在其杀伤范围内的破坏潜力。

射程 (range) 是武器作用的最大范围。

开火率 (firing rate) 是指一个武器能够同时向其开火的最大目标数目。

杀伤半径 (spread) 定义了武器杀伤区域的大小。其杀伤区域呈指数分布。对于一个内在破坏力p≥0, 杀伤半径S≥0的武器, 有效破坏力p (d) 是到该武器着陆点的距离的函数, 可近似用高斯分布表示为:

偏差 (deviation) 是对武器精确性的粗略度量。偏差 (D) 定义一个Agent的瞄准目标与一次射击实际击中的目标之间的平均距离。

可靠性 (reliability) 等于该武器一旦被触发而能够产生一次射击的概率。

1.6 Agent的个性表示

EINSTein还具有可动态调整Agent个性的功能。Agent的个性, 反映的是Agent对战场环境的自适应性。在EINSTein中, 每个Agent, 不论是单兵、局部指挥员还是全局指挥员, 其局部决策过程的核心都取决于Agent的个性。Agent个性是一个内部数值系统, Agent将根据这些个性和所处环境的相关特征决定其移动策略。Agent的个性是由6个分量组成的个性权值向量:

在这里-1≤ωi≤+1, ∑iωi=1。ω軑的分量指定了个体Agent如何对感知范围中的局部信息做出反应[3,4]。个性权值向量与Agent的健康状态有关, 一般来讲不等于ωinjured。ω軑的分量可以为负值, 此时表示Agent有撤离一个给定实体而不是靠近该给定实体的倾向[3,4]。

默认的Agent个性规则结构定义如下:

ω1———靠近己方存活Agent的权重。

ω2———靠近敌方存活Agent的权重。

ω3———靠近己方受伤Agent的权重。

ω4———靠近敌方受伤Agent的权重。

ω5———靠近己方军旗的权重。

ω6———靠近敌方军旗的权重。

1.7 Agent动作选择、决策逻辑及元规则的表示

用户在运用EINSTein进行作战仿真实验时, 可以通过其提供的元规则, 以寻求高层的涌现性过程 (如突破、翼侧运动、钳制) 和低级原始活动 (如机动、通信、对敌开火) 间的基本关系。EINSTein常用的作战元规则如表1所列。

2 非对称作战仿真实验

自海湾战争以后, 非对称作战的概念逐渐为军事人员所认同。非对称作战, 是指交战双方在不对等条件下, 尤其是指交战双方使用不同类型作战力量 (包括不同类型的军事组织和装备体系) 或不同类型战法 (包括不同类型的作战理论和作战方式) 进行的作战。一般认为, 遂行非对称作战, 在作战全过程或某一阶段, 为谋求有利于己方的作战态势, 充分运用一方作战力量和选择优势的谋略、时空、手段及方法的作战基本要素, 并通过对上述要素的优化组合, 使之相对于对方的相应要素形成明显的非对称性的作战。不难看出, 非对称作战的实质, 是形成对己方有利的作战力量、手段和战法等方面的优势, 并利用这些优势达成超常的作战效果[3]。

下面以红方、蓝方陆战部队非对称作战样式为背景, 运用EINSTein进行仿真实验。虚拟战场的大小为120×120, 红方、蓝方初始投入兵力各自为300个实体Agent, 双方初始队形和部署如图5所示, 红方、蓝方分别位于战场西南方向和东北方向, 战斗发起后分别向对方地域冲击。每个时间步长代表实际作战中的1min。

我们通过设置红、蓝双方所使用的武器装备以及双方兵力的感知能力、通信能力等参数来更加客观的体现出非对称作战的作战效果。

实验方案一:蓝方感知能力、通信能力高于红方, 其余参数设置基本一致。双方初始配备均为300件拉栓式步枪 (Bolt-action Rifles) 。如图6、图7、图8分别为感知范围、武器参数、Agent个性权值的输入界面。

在本次仿真实验中, 作战时间T=25min时, 红、蓝双方向自己的作战目标发起进攻, 并且双方的先头部队已经开战, 红方实体Agent存活275个、伤5个, 蓝方实体Agent存活268个、伤4个;作战时间T=50min时, 由于蓝方的感知能力以及在通信开启的情况下, 蓝方根据获得的红方信息, 形成包围之势, 把红方实体Agent包围起来。此时, 红方实体Agent存活140个、伤20个, 蓝方实体Agent存活255个、伤36个;作战时间T=75min时, 蓝方已经将红方全部歼灭, 战斗已经结束。蓝方实体Agent存活188个、伤57个。作战时间T=100min时蓝方继续向红方阵地前进, 并最终占领了红方阵地。作战过程态势图如图9所示。运用EINSTein仿真平台自带的可视化统计分析功能模块, 可得此次仿真试验双方实时战损情况, 如图10所示为10次实验所得的实验数据曲线。

实验一结论:红蓝双方的武器装备以及战斗力等方面基本相同, 然而蓝方的感知范围高于红方, 以至于在红蓝双方交战之前, 蓝方提前于红方发现对方, 并及时的通知后续部队, 在双方交战之前, 蓝方根据红方情况而做出相应的部署。交战过程中, 采用诱敌深入的战法, 将红方包围, 从而全歼红方, 以较小的代价, 取得了战斗胜利。

实验方案二:改变红方武器装备配置:180件拉栓式步枪、20件半自动步枪 (Semi-automatic Rifles) 、20件机关炮 (Machine Guns) 、30件手榴弹 (Grenades) 、50件迫击炮 (Mortars) ;而蓝方依然配置300件拉栓式步枪。其余初始条件不变。作战时间t=20min、t=40min、t=60min、t=80min时, 战场态势图如图11所示。

在改变红方武器装备结构后, 通过此次仿真实验即可发现:在T=20min时, 红蓝双方向着作战目标运动, 在T=40min时, 红蓝双方已经开始交战, 红方实体Agent存活260个、伤7个, 蓝方实体Agent存活110个、伤18个, 在T=60min时, 红方实体Agent存活225个、伤14个, 蓝方实体Agent存活0个、伤3个, 在T=80min时, 红方占领蓝方阵地, 而蓝方实体Agent存活0个, 伤1个, 且已经逃逸, 战斗结束。此次仿真实验双方实时战损情况的数据曲线, 如图12所示。多次仿真实验的结果大同小异。

实验二结论:红方在大量装备了相比于蓝方先进的武器装备之后, 尽管其感知范围低于蓝方, 但是其武器装备的有效射程以及杀伤半径却远远的高于蓝方, 虽然战斗开始之后, 蓝方通过其较高的感知能力先于红方发现对方, 然而, 红方运用其装备的手榴弹、迫击炮等射程较远、杀伤半径较大的武器, 在很短的时间内, 在对方还未做出具体部署之前就将其歼灭, 以非常小的代价, 取得了战斗的胜利。

3 结论

本文首先对EINSTein作战仿真平台进行了分析, 运用此作战仿真平台, 进行了非对称作战的仿真实验, 从两次实验的结果我们可以看出:

(1) 信息技术的迅猛发展及其在军事领域的广泛应用, 深刻地改变着战斗力要素的内涵和战斗力的生成模式。信息和结构已成为战斗力构成中的核心要素。当一方军队一旦与对方武器系统形成“信息差”时, 在其他条件一致的情况下, 必然遭遇失败。

(2) 现代作战是体系之间的较量, 参战军兵种众多, 实现武器装备体系优化配置的一方, 在同等其他条件下将在作战中体现明显的优势。

(3) 在敌对双方势均力敌的情况下, 一方若将一批数量可观的高效能武器装备作为“撒手锏”, 投入战场使用, 对于战局朝己方胜利的方向发展, 将起到决定性的作用。

参考文献

[1]胡晓峰, 罗批, 司光亚.战争复杂系统建模与仿真[M].国防大学出版社, 2005.

[2]Andrew Ilachinski.人工战争:基于多Agent的作战仿真[M].北京:电子工业出版社, 2010.

[3]李雄.基于Agent的作战建模[M].国防工业出版社, 2013.

[4]Xiong Li, Jia Fu, Fei Dong, Zhiming Dong.Formal Information Representation for Tactical Reconnaissance System Organization Model[J].Studies in Informatics and Control, 2012, 21 (3) :325-332.

[5]Xiong Li, Zhiming Dong.Platform-Level Distributed Warfare Model Based on Multi-Agent System Framework[J].Defence Science Journal, 2012, 62 (3) :180-186.

[6]郭锐, 杜河建.基于EINSTein的现代海战仿真[J].计算机仿真, 2006, 23 (3) :259-261.

交通仿真实验报告 篇5

报告文档·借鉴学习2

土木工程与力学学院交通运输工程系

实 验 报 告

课程名称：

交通仿真实验

实验名称：

基于 M VISSIM 的城市交通仿真实验

专

业：

交通工程

班

级：1002 班

学

号：

U201014990

姓

名：

李波

指导 教师：

刘有军

报告文档·借鉴学习3

实验时间：

2013.09 ----

2013.10

实验报告目录

实验报告一：

无控交叉口冲突区设置与运行效益仿真分析

实验报告二：

控制方式对十字交叉口运行效益影响的仿真分析

实验报告三：

信号交叉口全方式交通建模与仿真分析

实验报告四：

信号协调控制对城市干道交通运行效益的比较分析

实验报告五：

公交站点设置对交叉口运行效益的影响的仿真分析

实验报告六：

城市互通式立交交通建模与仿真分析

实验报告七：

基于 VISSM IM 的城市环形交叉口信号控制研究

实验报告成绩

实验一

实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七 综合报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 实验报告一：

无控交叉口冲突区设置与运行效益仿真分析

一、实验目的

熟悉交通仿真系统 VISSIM 软件的基本操作,掌握其基本功能的使用.二、实验内容

1.认识 VISSIM 的界面;2.实现基本路段仿真;3.设置行程时间检测器;4.设置路径的连接和决策;5.设置冲突区

三、实验步骤

1、界面认识：

2、（1）更改语言环境—（2）新建文件—（3）编辑基本路段—（4）添加车流量 3、（1）设置检测器—（2）运行仿真并输出评价结果 4、（1）添加出口匝道—（2）连接匝道—（3）添加路径决策—（4）运行仿真 5、（1）添加相交道路—（2）添加车流量—（3）设置冲突域—（4）仿真查看

四、实验结果与分析

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

时间;

行程时间;

#Veh;车辆类别;

全部;

编号:

1;

1;

3600;

18.8;

24;可知：检测器起终点的平均行程时间为：18.8;

五、实验结论

1、检测器设置的地点不同，检测得到的行程时间也不同。但与仿真速度无关。

2、VISSIM 仿真系统的数据录入比较麻烦，输入程序相对复杂。

实验报告二：

控制方式对十字交叉口运行效益影响的仿真分析

一、实验目的

掌握十字信号交叉口处车道组设置、流量输入、交通流路径决策及交通信号控制等仿真操作的方法和技巧。

二、实验内容

1.底图的导入 2.交叉口专用车道和混用车道的设置方法和技巧 3.交通信号设置 4.交叉口冲突区让行规则设置

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 三、实验步骤

1、了解基础数据 2、（1）新建文件—（2）加载底图—（3）调整比例—（4）保存工程文件和底图配置文件 3、（1）东进口直行仿真—（2）东进口右转仿真—（3）东进口左转仿真—（4）西进口仿真—（5）其他各进口仿真 4、（1）定义信号控制机—（2）设置固定配时类型信号灯组—（3）设置固定配时类型信号配时方案—（4）设置其他进口信号控制—（5）设置优先原则 5、（1）添加相交道路—（2）添加车流量—（3）设置冲突域—（4）仿真查看

四、实验结果与分析

1、实验仿真演示

如下图。数据设置正确，仿真运行正常流畅。

五、实验结论

1、十字信号交叉口处车道组设置、流量输入、交通流路径决策及交通信号控制等仿真操作十分复杂，参数设置过程繁冗、工作量大，设置过程中需要精细。认真。相关参数需要事先计算好，明白原理，然后正确录入。

2.交叉口的车道连接要异常小心，否则容易出现行车错误。

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 实验报告三：

信号交叉口全方式交通建模与仿真分析

一、实验目的 掌握常用检测器的设置方法，通过改变车速分布、交通组成（车辆构成）以及交叉口控制方式分析不同条件下各种交通评价参数的变化。

二、

实验内容

1、常用检测器的设置与评价结果输出 2、改变车速分布 3、改变车辆构成 4、无信号交叉口的相关设置

三、

实验步骤

1、（1）新建文件—（2）加载底图—（3）调整比例—（4）保存工程文件和底图配置文件

2、常用检测器设置与评价：

1)改变车道长度 2)为东进口和西进口重新添加车辆 3)为东进口和西进口添加路径决策 4)在西出口车道 1 上设置数据检测器 5)对车辆数量及占有率进行评价 6)在其他出口车道上设置数据检测器 7)对其他进口车道上的行程时间和延误进行评价 8)设置排队计数器 9)对排队长度和排队次数进行评价 10)设置节点 11)节点评价设置

3、改变车辆分布与车辆构成

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 1)新建期望车速分布 2)新建车辆构成 3)改变裕华路上的车辆构成 4)使用节点方法进行评价

4、改变交叉口控制方式 1)删除交叉口处的所有信号灯 2)交叉口处的冲突区域集设置 3)3D 模式下仿真查看 4)查看节点评价文件 5)将让行交叉口改为停让交叉口 6)3D 模式下仿真查看

四、

实验结果与分析1、西出口断面数据检测

数据检测断面

1: 检测断面 1: 西出口 1 措施: 数据检测断面编号 从: 统计平均间隔的起始时间 到: 统计平均间隔的结束时间 车辆数量: 车辆数 占有率: 占有率 [%]

措施;从;到;车辆数量;占有率

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

;

;

;;

;

;

;全部车辆类型;全部车辆类型 1;0;600;21;0.02、四个断面上车道数量与占有率检测

数据检测断面

1: 检测断面 1: 西出口 1 数据检测断面

2: 检测断面 1: 西出口 1, 2: 西出口车道 2, 3: 西出口车道 3, 4: 西出口车道 4 数据检测断面

3: 检测断面 5: 南出口车道 数据检测断面

4: 检测断面 6: 东出口车道 1, 7: 东出口车道 2, 8: 东出口车道 3, 9: 东出口车道 4 数据检测断面

5: 检测断面 10: 北出口车道

措施: 数据检测断面编号 从: 统计平均间隔的起始时间 到: 统计平均间隔的结束时间 车辆数量: 车辆数 占有率: 占有率 [%]

措施;从;到;车辆数量;占有率

;

;

;;

;

;

;全部车辆类型;全部车辆类型 1;0;600;21;0.0 2;0;600;211;0.1 3;0;600;57;0.0 4;0;600;177;0.1 5;0;600;35;0.03、东进口直行车道上行程时间与延误

（1）延误

编号

1:行程时间检测段 1

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

时间;

延误;Stopd;Stops;

#Veh;Pers.;#Pers;车辆类别;全部;;;;;;

编号:;

1;

1;

1;

1;

1;

1;

3600;

14.0;

8.6;

0.46;

174;

14.0;

174;

全部;

14.0;

8.6;

0.46;

174;

14.0;

174;

（2）时间 编号(东进口直行):从路段

在6.3 m 到路段在132.6 m, 距离

354.4 m

时间;行程时间;#Veh;车辆类别;

全部;;

编号:;

1;

1;

名称;东进口直行;东进口直行;

3600;

38.3; 174;4、东进口排队长度

排队计数器

1: 在路段位于

50.300m

均值:在时间间隔中的平均排队长度[m] 最大值:在时间间隔中的最大排队长度[m] 停车:排队车辆中的停车次数

时间;平均;最大;停车;

编号:;

1;

1;

1;

600;

10;

57;

71;5、节点评价数据

节点 1:

裕华路与育才街交叉口

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型平均排队:平均排队长度 [m] 最大排队: 最大排队长度[m]

节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t停车时间(全部);平均排队;最大排队;

1;东-西;

174;

13.4;

13.4;

0.46;

8.6;12.7;61.4;

1;东-北;

12;

13.8;

13.8;

0.50;

9.7;

1.3; 19.2;

1;东-南;

13;

26.4;

26.4;

0.77;

20.7;

3.1; 13.9;

1;西-东;

146;

12.7;

12.7;

0.45;

7.8;

9.5; 60.0;

1;西-北;

11;

26.6;

26.6;

0.73;

19.2;

3.4; 19.9;

1;西-南;

27;

15.2;

15.2;

0.59;

10.1;

3.2; 19.5;

1;南-东;

10;

82.3;

82.3;

1.90;

64.2; 55.9;99.9;

1;北-西;

16;

25.3;

25.3;

0.69;

18.0; 20.4;63.1;

1;南-北;

12;

92.8;

92.8;

2.08;

70.6; 56.1;99.8;

1;南-西;

21;

107.0;

107.0;

2.76;

82.3; 56.2;

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 99.9;

1;北-南;

17;

29.3;

29.3;

0.65;

21.4; 21.0;63.1;

1;北-东;

22;

42.2;

42.2;

1.00;

32.7; 21.0;63.1;

1;全部;

481;

23.7;

23.7;

0.69;

16.8; 22.0;99.9;

0;全部;

481;

23.7;

23.7;

0.69;

16.8; 22.0;99.9;6、改变车速分布与车辆构成后的节点评价

节点 1:

裕华路与育才街交叉口

节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型平均排队:平均排队长度 [m] 最大排队: 最大排队长度[m] 节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t停车时间(全部);平均排队;最大排队;

1;东-西;

172;

14.8;

14.8;

0.46;

9.2;16.2;75.5;

1;东-北;

13;

17.3;

17.3;

0.62;

13.0;

2.3; 20.1;

1;东-南;

13;

23.6;

23.6;

0.62;

18.3;

3.6; 13.5;

1;西-东;

146;

14.3;

14.3;

0.49;

8.6;12.1;

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 65.4;

1;西-北;

11;

36.4;

36.4;

0.91;

29.0;

3.7; 19.2;

1;西-南;

28;

13.3;

13.3;

0.46;

9.3;

3.1; 24.9;

1;南-东;

10;

82.3;

82.3;

1.90;

64.2; 55.9;99.9;

1;北-西;

16;

25.3;

25.3;

0.69;

18.0; 20.4;63.1;

1;南-北;

12;

92.8;

92.8;

2.08;

70.6; 56.1;99.8;

1;南-西;

21;

107.0;

107.0;

2.76;

82.3; 56.2;99.9;

1;北-南;

17;

29.3;

29.3;

0.65;

21.4; 21.0;63.1;

1;北-东;

22;

42.2;

42.2;

1.00;

32.7; 21.0;63.1;

1;全部;

481;

24.9;

24.9;

0.70;

17.5; 22.6;99.9;

0;全部;

481;

24.9;

24.9;

0.70;

17.5; 22.6;99.9；7、让行规 则下节点评价

节点 1:

裕华路与育才街交叉口 节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档平均排队:平均排队长度 [m] 最大排队: 最大排队长度[m]

节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t 停车时间(全部);平均排队;最大排队;

1;东-西;

173;

0.4;

0.4;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;东-北;

12;

0.7;

0.7;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;东-南;

14;

1.8;

1.8;

0.07;

0.0;

0.0;

0.0;

1;西-东;

145;

0.6;

0.6;

0.01;

0.0;

0.0;

0.0;

1;西-北;

13;

5.2;

5.2;

0.38;

1.4;

0.0;

0.0;

1;西-南;

28;

0.5;

0.5;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;南-东;

15;

3.3;

3.3;

0.07;

1.4;

0.9; 21.4;

1;北-西;

19;

0.6;

0.6;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;南-北;

23;

15.5;

15.5;

1.00;

5.7;

1.2; 21.3;

1;南-西;

29;

5.4;

5.4;

0.17;

0.9;

1.0; 21.3;

1;北-南;

18;

3.1;

3.1;

0.06;

0.2;

0.0;

7.3;

1;北-东;

25;

6.6;

6.6;

0.48;

2.0;

0.1;

7.3;

1;全部;

514;

2.0;

2.0;

0.10;

0.5;

0.3; 21.4;

0;全部;

514;

2.0;

2.0;

0.10;

0.5;

0.3; 21.4;8、停车让行下节点评价

节点 1:

裕华路与育才街交叉口

节点: 节点编号 车流: 移动(方向 从-到)车辆(全部): 车辆数, 全部车辆类型 人均延误(全部): 人均延误 [s], 全部车辆类型 延误(全部): 车均延误 [s], 全部车辆类型 Stops(全部): 车均停车次数, 全部车辆类型 t 停车时间(全部): 车均停车延误[s], 全部车辆类型平均排队:平均排队长度 [m]

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 最大排队: 最大排队长度[m 节点;车流;车辆(全部);人均延误(全部);延误(全部);Stops(全部);t 停车时间(全部);平均排队;最大排队;

1;东-西;

174;

0.3;

0.3;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;东-北;

11;

0.4;

0.4;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;东-南;

14;

0.7;

0.7;

0.00;

0.0;

0.0;

0.0;

1;西-东;

145;

0.5;

0.5;

0.01;

0.0;

0.0;

0.0;

1;西-北;

14;

2.3;

2.3;

0.14;

0.1;

0.0;

0.0;

1;西-南;

27;

1.3;

1.3;

0.11;

0.2;

0.0;

0.0;

1;南-东;

13;

4.9;

4.9;

0.00;

0.0;

2.6; 30.4;

1;北-西;

17;

6.8;

6.8;

0.06;

0.1;

1.9; 24.9;

1;南-北;

22;

18.9;

18.9;

0.64;

5.2;

4.1; 30.3;

1;南-西;

28;

15.4;

15.4;

1.43;

1.4;

3.9; 30.3;

1;北-南;

18;

15.9;

15.9;

1.33;

0.8;

3.5; 24.9;

1;北-东;

24;

16.5;

16.5;

1.58;

3.2;

3.5; 24.9;

1;全部;

507;

3.8;

3.8;

0.24;

0.5;

1.6; 30.4;

0;全部;

507;

3.8;

3.8;

0.24;

0.5;

1.6; 30.4;

五、

实验结论

1、常用检测器的设置对结果的输出影响巨大 2、改变车速分布会形成不同的时间延误 3、改变车辆构成也会影响仿真结果的输出 4、无信号交叉口与有信号控制的交叉口，随车流量的增加，延误先增加后减

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 小 实验报告四：

信号协调控制对城市干道交通运行效益的比较分析

一、实验目的

在第二章十字信号交叉口仿真的基础上，通过添加路口各方向上的过街行人和各路段上的非机动车，完善机非混合城市交叉口的相关仿真设置，掌握交叉口行人和非机动车的仿真方法。

二、实验内容

1、人行横道的设置和行人的添加 2、交叉口行人过街信号设置 3、非机动车道的设置 4、非机动车流的添加以及路径决策 5、非机动车信号设置 6、三、实验步骤

1、了解基础数据 2、新建文件与导入底图 3、创建行人车辆构成 1)添加行人速度期望分布 2)创建行人车辆构成 4、交叉口东进口方向过街行人仿真 1)创建东进口人行横道 2)为东进口人行横道添加流量 3)为东进口人行横道添加行人信号 4)编辑交叉口节点 5)为东进口行人和车流交汇添加冲突区 5、交叉口其他方向过街行人仿真 6、创建非机动车车辆构成 7、交叉口东进口方向非机动车仿真

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 8、交叉口其他方向非机动车仿真 9、优化交叉口各交通流间冲突设置

四、实验结果与分析

1、不合理的信号设置以及衔接不当的信号相位会造成行人、非机动车、机动车之间的混乱。

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

五、实验结论

1、行人的不确定性给交叉口的仿真带来一定的模糊性和差异性 2、非机动车道的连接较困难 3、行人和非机动车的地位不可低估 4、合理安排交叉口机动车和非机动车的通行有助于提高交叉口的效率

5、不合理的信号设置以及衔接不当的信号相位会造成行人、非机动车、机动车之间的混乱。

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

实验报告五：

公交站点设置对交叉口运行效益的影响的仿真分析

一、实验目的

掌握路网、城市干道交通信号协调和公交站点线路的仿真方法 二、实验内容

1、城市干道两相邻交叉口道路仿真系统的建立 2、干道信号协调仿真 3、无公交专用道情况下公交线路和公交站点的设置 4、有公交专用道情况下公交线路和公交站点的设置

三、实验步骤

1、了解熟悉基础数据 2、新建文件与导入底图 3、城市干道两相邻交叉口道路仿真系统的建立 1)完善和改变裕华路与育才街交叉口设置 2)创建裕华路和体育街交叉口 3)连接两个相邻交叉口 4、干道信号协调 1)修改裕华路和体育街交通信号参数 2)创建裕华路和体育街信号机 3)设置裕华路和体育街交通信号创建评价指标 4)调整信号控制机的偏移 5、无公交专用道情况下公交线路和公交站点的创建 1)创建公交站点 2)创建公交线路 6、有公交专用道情况下公交线路和公交站点的创建 1)设置公交专用道路

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 2)创建公交站点 3)创建公交专用线路

四、实验结果与分析

不同信号控制偏移条件下的延误时间：

（1 1）

编号(裕华路东西干道):从路段

在7.7 m 到路段在131.1 m, 距离

723.6 m

时间;行程时间;#Veh;车辆类别;

全部;;

编号:;

1;

1;

名称;裕华路东西干道;裕华路东西干道;

3600;117.8;124;（2 2）

编号

1:行程时间检测段 1

时间;

延误;Stopd;Stops;

#Veh;Pers.;#Pers;车辆类别;全部;;;;;;

编号:;

1;

1;

1;

1;

1;

1;

3600;

68.2;

47.8;

1.52;

124;

68.2;

124;

全部;

68.2;

47.8;

1.52;

124;

68.2;

124;（3 3）

编号(裕华路东西干道):从路段

在7.7 m 到路段在131.1 m, 距离

723.6 m

时间;行程时间;#Veh;

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 车辆类别;

全部;;

编号:;

1;

1;

名称;裕华路东西干道;裕华路东西干道;

3600;170.7;

96;（4 4）

编号

1:行程时间检测段 1

时间;

延误;Stopd;Stops;

#Veh;Pers.;#Pers;车辆类别;全部;;;;;;

编号:;

1;

1;

1;

1;

1;

1;

3600;121.1;

93.8;

2.32;

96;121.1;

96;

全部;121.1;

93.8;

2.32;

96;121.1;

96;

五、实验结论

1、不同信号控制条件下，得到的仿真评价参数不一样 2、城市干道两相邻交叉口道路仿真系统的建立相对复杂 3、干道信号协调仿真设置必须事先计算好协调方案的相关参数 4、无公交专用道和有公交专用情况下公交线路和公交站点的设置的区别相对较大

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 实验报告六：

城市互通式立交交通建模与仿真分析

一、

实验目的掌握交通仿真系统 VISSIM 进行立交桥仿真的方法

二、

实验内容

1、控制点选取 2、道路的起终点高度设置 3、道路的厚度设置

三、实验步骤

1、了解熟悉基础数据 2、新建文件与导入底图 3、设置立交主路 1)设置北进口至南出口路段 2)输入北进口流量及仿真测试 3)设置南进口至北出口路段 4)输入南进口流量及仿真测试 5)设置其他路段 4、设置立交匝道

四、实验结果与分析

1、匝道的设置线性不够好 2、缓和点的个数取得偏小

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

五、实验结 论

1、立交桥的设置更加复杂。

2、涉及到高程的输入必须十分仔细地设置控制点的高程

3、匝道的设计必须根据地形和实际设计车速以及交通状况设置

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

实验报告七：

基于 M VISSIM 的城市环形交叉口信号控制研究

一、实验目的

掌握环形交叉口处车道组设置、流量输入、交通流路径决策和冲突区设置等仿真操作的方法和技巧以环形交叉口为依托，掌握添加天空、房屋、树木等三维模型的方法。

二、实验内容

1、环形交叉口的设置方法 2、三维静态模型的添加 3、三、实验步骤

1、了解熟悉基础数据 2、新建文件与导入底图 3、创建进出口车道 4、环岛内路段设置 5、添加流量并设置车流运行规则 6、添加三维场景 7、四、实验结果与分析

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

五、实验结论

1、环岛的设置比较简单，因为没有信号控制，设置让行规则即可 2、三维模型加入后，使得仿真更加具有立体感和真实感，更加逼真。

3、细节的设置是的整个软件更加完善和饱满。

指导教师批阅意见：

报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档

指导教师签字：

2013 年

月

日

备注：

注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

仿真实验教学 篇6

【关键词】化工过程 虚拟仿真 实验教学

【项目名称】2014年辽宁省高等教育本科教学改革研究一般项目：化工过程虚拟仿真实践教学平台建设研究，项目编号：UPRP20140744；2013年渤海大学教改一般项目B类：化工过程虚拟仿真实验室建设的实践，项目编号：JG13YB014。

【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）09-0236-01虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟实验教学现已确定为国家、省重点建设的教学项目，国家的高校教育政策鼓励各大高校建立自己的虚拟实验仿真教学体系。

1.化工过程虚拟仿真实验教学平台建设的意义

化学化工类课程的内容相对抽象、工程实践性强、化工设备复杂、化工过程规模庞大，而且由于化工类实验的实验设备占地面积广、设备复杂、操作时危险性大等原因，学生在校完成的可能性很小，这也导致了很多学生理论与实践完全脱节，步入工作岗位后，明显的操作能力不足。

基于上诉原因，建立一套完善的化工过程虚拟仿真实验课程体系和高度仿真的虚拟实验环境是解决目前化工类课程困境的最有效手段。将仿真虚拟实验技术引入化工实验教学，以计算机辅助教学来补充常规教学的不足，可大大缓解实验室投入不足和实验空间、实验时间、实验内容受限制的矛盾，具有重要意义。

2.化工过程虚拟仿真实验教学平台建设思路

2.1 分层次、模块化设置化工过程虚拟仿真实验课程与实验内容

化工过程虚拟仿真实验课程与实验内容从纵向分为三个不同的层次，从横向又分为三个不同的模块。即实验类仿真实验、实训类仿真实验和创新拓展类仿真实验三个递进的层次，不同层次的仿真实验课程在理论知识方面存在交叉，同层次的仿真实验课程也存在实践运用中的交叉。三个模块分别是理论基础训练、专业技能训练、课程设计训练三个模块，各模块之间既相互独立、又相互贯通和相互协调。

2.2 多样化的培养模式

多样化的培养模式以“发展个性、因材施教”为基本原则，以“分层培养、启发创新”为基本教学思路，创建多样化的培养模式。鼓励学生在导师指导下完成课题，面向学有余力的学生开设创新型仿真训练项目。

2.3 现代化的教学手段

软件仿真实验与实时实验结合。针对部分课程开发网上虚拟实验，学生可根据实验要求先进行仿真模拟，然后再进行现场实训，采用软、硬件结合、多媒体技术、网络教学三种教学手段强化实验效果。充分利用网络技术，采用网上预约、网上预习等方式消除空间和时间上的障碍。

2.4 多样化的教学方法

实验类仿真实验教学采取老师在现场授课和指导的教学方法；实训类仿真实验教学主要采取开放式自主实践教学方法；创新拓展类仿真实验教学主要采取导师制下的研究式教学。

2.5 完善的考核方式

在实践教学中逐渐摸索完善虚拟仿真实验教学的考核方法。分别从预习、操作、动手能力和实验结果四个方面进行考核。在教学质量保证方面，形成以定期和不定期教研、以老带新、教学督导、信息反饋为主要手段；以完善的规章制度、教师互评、学生评教为措施的教学质量保证和考核体系。

3.三层次虚拟仿真实验平台建设方案

3.1 实验类仿真实验

实验类仿真实验指的是本科生教育过程中需要开设的各种实验项目，可以通过虚拟仿真技术实现计算机模拟，对于那些有毒、有害、投入大、我校无法实时开设的实验内容，可以组织学生通过计算机仿真实验课程加以学习。这类课程并不局限于某一化学专业的学生学习，所有对化学、化工实验感兴趣的学生，都可以通过选课的方式选择这类课程进行学习。

3.2 实训类仿真实验

实训类仿真实验指的是工业规模的设备、流程模拟仿真，这类虚拟仿真课程旨在使学生更加直观的了解实际的工业生产，弥补传统教学中由于某些客观原因而存在的不足，减少学生实时实验中的风险，开拓学生的视野，锻炼学生的动手操作能力，培养学生的实践能力。

这类课程可以面向化学、化工类专业的所有学生开设，对培养学生的工程思想及实践能力具有积极的促进作用。

3.3 创新拓展类仿真实验

创新拓展类仿真实验主要采取研究式教学，对于一些有精力、有能力的学生可以在导师的指导下，自行设计、研究、安排整个实验过程，旨在锻炼学生的创新能力与团结协作能力。

随着高等教育的大众化， 保证高校的实验教学质量并充实改进其内容， 提升其水平已迫在眉睫， 基于化工类实验课程大规模、高风险、多投入的特点，建立完善的化工过程虚拟仿真实验教学平台是解决目前化工类课程困境的最有效手段，是高校未来发展的必然趋势。

参考文献：

[1]单美贤，李艺.虚拟实验原理与教学应用[M].北京：教育科学出版社，2005.

三维光学实验仿真 篇7

但是, 在光学实验中, 实验的环境对实验效果影响巨大, 要想得到理想的实验效果, 必须具备良好的实验条件, 导致教学中很难将实验应用的理论教学中去, 所以借助于计算机将光学实验进行仿真成为一条有效的可行路线。

利用origin软件对光学实验进行仿真, 可以避免复杂的程序撰写, 非常适用于没有编程基础的初学者, 也能够得到效果明显的实验结果应用到实际的理论教学中。

一、Origin仿真结果

(一) 多缝夫琅禾费衍射

强度公式:根据惠更斯-菲涅尔原理, 多缝夫琅禾费衍射的光强公式[1]为:

实验仿真结果:

由式 (1) 可得接受屏上x (设OP=x) 处与该点相对光强的函数关系为:

设N=6, b=4×10-6m, d=6×10-6m, f=65×10-3m, I0=1, λ=650nm。矩阵维数设定 (500, 500) , x、y的取值范围为 (-0.03m, 0.03m) , 依据光强分布公式得出矩阵元的值如下: (sin ( (pi*4e-6/650e-9) *x/sqrt (x^2+6.5e-2^2) ) / ( (pi*4e-6/650e-9) *x/sqrt (x^2+6.5e-2^2) ) ) ^2* ( (sin ( (6*pi*6e-6/650e-9) *x/sqrt (x^2+6.5e-2^2) ) ) ^2/ (sin ( (pi*6e-6/650e-9) *x/sqrt (x^2+6.5e-2^2) ) ) ^2) 可得到图1所示的二维仿真图, 图2所示的三维仿真图。

(二) 夫琅禾费多缝干涉

强度公式:在多缝夫琅禾费衍射中, 如果不考虑单缝衍射效应, 多缝干涉的强度与相位差的关系为:

其中, δ= (2πdsinθ) /λ。

令v= (πdsinθ) /λ, 式 (3) 可表示为:

取N=4, I0=1, d=5×10-6m, f=65×10-3m, λ=589nm, 矩阵维数设定为 (500, 500) , x、y坐标范围设定为 (-0.02m, 0.02m) , 矩阵元的值设定为sin ( (4*pi*0.5e-5/589e-9) *x/sqrt (x^2+6.5e-2^2) ) ) ^2/ (sin ( (pi*0.5e-5/589e-9) *x/sqrt (x^2+6.5e-2^2) ) ) ^2, 可得到多缝干涉的二维及三维仿真图像如图3和图4。

(三) 夫琅禾费圆孔衍射

强度公式:夫琅禾费圆孔衍射中, R为圆孔半径, θ为衍射角, f为凸透镜焦距。

圆孔衍射在屏上任一点的光强为:

实验仿真:

令衍射图样中心P0处光强I0=1, 可知接受屏上P处相对光强与x的函数关系为:

设R=0.00003m, f=1m, λ=632.8nm, 调用一阶贝塞尔函数, 依据光强分布公式对矩阵元的值进行设定:

4* (j1 ( (2*pi*0.00003/632.8e-9) * (sqrt (x^2+y^2) /sqrt (x^2+y^2+1^2) ) ) / ( (2*pi*0.00003/632.8e-9) * (sqrt (x^2+y^2) /sqrt (x^2+y^2+1^2) ) ) ) ^2) , 可以分别得到图5所示的二维衍射仿真图和图6所示的三维衍射仿真图。

(四) 夫琅禾费矩形孔衍射

光强公式:夫琅禾费距孔衍射中, a、b分别表示x、y方向上距孔的边长, 矩形孔衍射公式[2]为:

实验仿真:

设λ=400nm, a=0.004nm, b=0.004mm, 焦距f=60mm, x、y坐标范围设定为 (-0.2m, 0.2m) , 矩阵维数设定为 (500, 500) , 在矩阵值窗口根据 (7) 式输入: ( (sin ( (pi*4e-6*x) / (4e-7*sqrt (x^2+0.6^2) ) ) ) ^2/ ( (pi*4e-6*x) / (4e-7*sqrt (x^2+0.6^2) ) ) ^2) * ( (sin ( (pi*4e-6*y) / (4e-7*sqrt (y^2+0.6^2) ) ) ) ^2/ ( (pi*4e-6*y) / (4e-7*sqrt (y^2+0.6^2) ) ) ^2) , 得到图7的二维衍射图, 图8的三维衍射图。

二、小结

通过上述图像可以得到, origin软件可以从容地得到相关的仿真结果, 并且其所得到的图像细致逼真, 界面也相当清晰, 对于实验的分析探究相当有利, 可以简单形象的看懂那些抽象难懂的光学理论。

摘要：以光的夫琅禾费多缝衍射、多缝干涉、夫琅禾费圆孔、矩形孔衍射、牛顿环实验以及迈克耳孙干涉实验为例, 利用origin软件实现光学实验三维仿真。找出实验的光强公式, 并进行参数设定, 从而得到origin软件所需要的矩阵元的值, 就可得一个光强的数据矩阵, 进一步可得到仿真图。得到的仿真图简单明了, 有利于观察, 为光学探究提供方便。

关键词：光学,实验仿真,origin

参考文献

[1]赵建林.光学[M].北京:高等教育出版社, 2006:P4.

机电专业虚拟仿真实验教学应用 篇8

实验教学是高等教育培养学生获取专业知识和技能的必要环节, 随着计算机虚拟技术和仿真技术在教育中的发展和应用, 虚拟仿真实验的地位日益凸显。尤其在机电类专业中, 虚拟仿真实验突破传统实验的限制, 在液压、数控等专业课程的实验教学中发挥了重要的作用。

二、虚拟仿真系统在实验教学中的优势

机电专业课程集机械、电子、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合。在实际实验时, 传统实验教学中用到的实验设备种类繁多、占地面积较大, 由于实验室空间限制, 单种设备往往数量比较少, 学生想要动手实验需要分组轮流使用, 实验设备因使用频繁元件极易损坏, 更新换代缓慢, 操作也比较复杂。为了弥补这些不足, 我们通过虚拟仿真技术辅助完成实验。虚拟仿真实验是通过软件操作来模拟实验过程, 得出仿真结果。与传统实验相比, 虚拟仿真实验具有以下优势:

1. 节省实验资源, 降低实验成本。虚拟仿真实验通常只需要计算机就能进行, 同一计算机可以完成不同课程多个实验项目的虚拟仿真。因此, 能够替代或者减少实验设备, 节省场地资源。此外, 虚拟仿真实验不需要耗材, 相对于专用的实验仪器设备, 硬件设备出现故障和损坏的几率更小, 极大地降低了实验的成本。

2. 实验内容更加灵活。实际应用中的实物实验设备一般都具有体积大、易损坏、种类少等问题。将虚拟仿真软件应用于机电专业教学实验中, 给学生的学习带来了极大的方便。使用虚拟仿真软件, 学生可以根据自己的想法, 设计自己所需要的实验坏境、实验目的, 并以此为基础, 完成整个实验, 验证自己想法的正确性。

3. 安全性高。学生在没有熟练掌握操作流程的情况下, 实际操作很容易产生人机伤害。比如, 在数控机床加工中, 错误的操作可能会造成电机损伤、刀具折断甚至异物飞出, 这样就给实验室带来了极大的安全隐患。虚拟仿真实验可以避免上述问题, 虚拟的设备不会对人机造成任何伤害。虚拟系统会自动提示错误的操作, 学生在实际操作前通过虚拟过程直观的了解了一些操作上的注意事项, 在一定程度上指导了实际操作, 规范了实际操作流程。

三、虚拟仿真系统在实验教学中的应用

( 一) 液压传动与控制

1. 液压课程及仿真软件概述。液压传动与控制是研究以有压液体为能源介质实现各种机械传动与控制的学科。研究液压传动及其控制技术, 就必须了解液压系统的工作原理、工作特点。但是仅仅通过课程理论学习对液压系统的了解具有很大的局限性, 我们需要通过实验来分析验证液压系统和元件的工作特性。因此, 液压传动与控制是一门与实验结合较为紧密的课程。

目前, 我校有两套FESTO公司的液压电液压实验平台, 每年约有120 名学生进行实验。实验室利用现有的计算机设备, 将虚拟仿真技术引入课程, 开设了液压泵的性能实验、节流调速系统实验等项目。实验室以液压分析软件为平台, 采用Fluid SIM软件进行虚拟仿真, 对仿真得到的数据进行分析处理, 然后通过分组进行实验台操作, 验证仿真得到的结果, 从而提高了实验效率。

2. 液压仿真实验实例。节流调速回路的基本功能是在三位四通换向阀的不同状态下, 双作用液压缸做往复运动, 调节节流阀的开口度, 观察双作用液压缸的运动速度, 记录数据, 通过实验数据处理来验证理论知识的正确性。利用FLUID - H软件和FESTO电液实验台模拟液压系统, 具体步骤如下:

( 1) 通过FULID - H软件构建液压回路图。如图1 所示, 该回路为进油路节流调速系统, 实验中需要用到的液压元件有: 双作用液压缸、压力表、液压源、三位四通换向阀。采用虚拟仿真软件操作, 能够方便的改变实验参数, 实验效率高。

( 2) 运行仿真系统。通过调节可调单向节流阀的开口度和液压缸的负载力, 来分析在不同开口度、不同负载的情况下, 液压缸的运动速度变化, 记录仿真结果。将仿真得到的数据进行处理, 生成节流调速回路特性曲线如图2 所示, 仿真结果与理论结果一致。

( 3) 在FESTO实物平台上搭建液压回路。参考液压仿真回路的设计, 在实验台上搭建实物回路, 验证仿真结果。

( 二) 可编程逻辑控制器原理与应用

1. PLC课程及虚拟组态软件概述。 可编程控制器 ( 简称PLC) 作为工业自动化三大支柱之一, 其应用几乎覆盖了所有工业企业, 是工业现代化的一个重要标志。《可编程控制器原理及应用》课程面向我校机械本科生, 是一门实用性、工程性和综合性都很强的课程, 课程目的在于使学生学习和掌握顺序控制系统的设计方法, 掌握设计原理与应用技术, 以适应工业技术发展的状况和社会需要。通过实验提高学生的动手能力、分析问题解决问题的能力, 加深对课程学习内容的理解。

使用组态软件设计PLC虚拟控制系统时。首先, 了解需要实现的控制目标, 然后通过变量设置, 虚拟界面设计, 动画设置, 命令语言编写等来完成系统开发, 这些工作主要由教师来开发。学生在熟悉面板和I/O分配的基础上, 进行PLC指令编写, 最终完成控制目标。虚拟系统可以通过动画效果展现实际工程动作, 学生更加直观的了解PLC指令编写及运行产生的效果。

2. PLC虚拟控制实验实例。以水塔水位自动控制系统为例, 水塔水位自动控制系统的基本功能是对水塔和水池中的水位进行检测, 通过检测到的水位数据, 做出相应的反应。要求学生通过PLC编程控制阀门1、阀门2 和水泵的运行, 其中水位的变化和水的流动通过组态软件编程和动画设置实现。

虚拟仿真系统主要设计步骤如下:

( 1) 上位机与PLC建立通讯。我校实验室采用松下FP∑系列PLC, 通过RS232 串口, 选择合适的通讯设置, 即可实现虚拟软件与PLC的实时通讯。

( 2) 设计图形界面。水塔水位控制的实验面板如图所示, 面板元素及变量包括水塔、水塔水位、水罐、水罐水位、水塔出水口、水罐进水口、从水罐向水塔抽水的电机及水管、开关按钮等。

(3) 变量定义及IO地址分配;

(4) 画面属性命令语言的编写;

(5) 编写PLC程序指令并下载到PLC中;

(6) 运行调试。

系统运行以后, 画面中能够清楚的显示水塔水位、水池水位的变化, 管道内水的流动, 指示灯随着水位的变化显示不同的颜色等效果, 逼近实际工程效果。

( 三) 数控技术

1. 数控技术与YHCNC软件概述。近几年来, 数控机床在工业生产中的使用越来越普遍, 数控技术也成为机械类专业学生必须要学习的课程之一, 但是直接用昂贵的数控加工中心进行学习很难实现, 为了满足教学使用的需要, 数控机床的虚拟仿真教学系统的发展, 具有重要的理论意义和实际价值。

我校现有YHCNC数控仿真系统十套, 每年满足100 多个学生的学习使用。YHCNC数控仿真系统可进行数控编程和加工仿真, 具有很强的三维仿真功能, 它是由三个窗口组成, 每一个窗口分别执行独立的操作, 并可以像实际机床一样在三个窗口之间相互交换信号。学生能够通过仿真任意设置工件尺寸、选择刀具, 机床在切削运动过程中会有故障报警功能 ( 碰撞、超程等) , 学生可以通过这些功能了解机床操作中可能会遇到的故障问题。软件采用对话框来简化刀具和功能的设置, 切削路径和刀偏路径可以同时显示, 通过编程输入将命令传给虚拟机床加工工件, 并实时显示程序路径和三维工件图形。

2. 数控虚拟仿真实验实例。以齿轮加工为例, 数控虚拟仿真操作步骤如下:

( 1) 在使用虚拟仿真之前, 先将需要加工的模型程序写到文本文档中, 并以NC文件格式保存, 在使用虚拟仿真系统时, 先将程序文件导入, 作为加工程序待用。

( 2) 根据需要加工的模型的尺寸大小, 设置合适的毛坯工件的尺寸, 然后根据加工件的特性, 选择使用合适的刀具。

(3) 对刀, 选择合适的加工原点, 为下面的机床加工做准备

(4) 系统开始运行。

( 5) 虚拟仿真顺利完成以后, 根据虚拟操作流程, 进行实际机床加工实验。

数控虚拟仿真机床的操作流程与实际机床的操作几乎一致, 这样既达到了让学生熟悉机床操作的效果, 也让学生了解了虚拟仿真的应用, 并且能够根据自己的爱好, 设计出自己想要的模型, 并实现加工完成。

四、机电专业虚拟仿真实验体系的构建

随着计算机技术、网络技术和虚拟仿真技术的飞速发展, 我校机电专业实践教学环节中的虚拟仿真实验的比重越来越大, 除了应用于上述专业课程, 在课程设计和部分毕业设计中都使用了的虚拟仿真系统。但对比于部分高校, 我校机电专业虚拟仿真实验室建设还处在落后阶段。一方面, 虚拟仿真系统在机械基础、机械制造等专业基础课程, 以及机器人、汽车等专业特色课程中的应用还比较少, 另一方面, 现有的虚拟仿真实验开放性程度还不够。本着提高学生学习能力, 丰富教学内容的原则, 我校在现有一定数量虚拟仿真系统的基础上, 正不断发展, 为学生提供更多优秀的实验资源和平台。

五、结语

将虚拟仿真技术引入到机电专业教学中, 可以促进教学方法的现代化和教学手段的多样化, 让学生自主构建虚拟场景, 激发学生的积极性和创新思维。虚拟仿真技术的应用, 弥补了传统实验的不足, 不但丰富了实验教学内容, 而且使学生通过人机交互的方式获得逼真的体验, 从中享受到学习的乐趣, 变被动学习为主动学习, 提高了学生分析问题的能力、设计实验的能力和设计效率。可以预见, 把虚拟仿真技术应用于机电类专业课程教学, 是教学发展的必然趋势, 也为实验室的开放提供了一种行之有效的解决方案。虚拟仿真技术会不断发展, 也会不断推进实验室的发展和实验教学改革。

近年来, 我校在实验实践教学中不断引入和增加各类虚拟仿真平台, 逐步建立机电液综合虚拟仿真实验室, 极大的丰富了教学内容, 提高了教学效率。虚拟仿真实验成为实践教学和研究中的有利工具, 激发了学生的兴趣和学习主动性, 提高了学生分析和解决实际工程问题的能力, 取得了理想的教学效果。

我校正积极发展虚拟仿真实验系统的建设, 为学习实践环节提供了极大的便利, 相信在不断地探索与发展中, 虚拟仿真系统建设将日趋完善, 为我校师生教学实践活动提供更多地支持。

摘要：简述虚拟仿真系统在机电专业课程实验教学中的应用, 以液压传动与控制、可编程逻辑控制器原理与应用、数控技术等课程为例, 介绍了虚拟仿真实验在机电专业实验教学中如何被设计和实现的, 虚拟仿真实验在实践教学环节中的作用日益显著, 并取得了良好的教学效果。

关键词：虚拟仿真,机电课程,实验教学

参考文献

[1]赵玉华.基于组态技术的PLC虚拟仿真系统[J].应用科技, 2005, 32 (12) .

[2]曹玉平, 阎祥安.液压传动与控制[M].天津:天津大学出版社, 2009.

[3]顾玉萍, 郝静.自动编程及仿真软件在数控技术中的应用[J].现代制造工程, 2007, (2) .

哼唱检索系统仿真实验研究 篇9

本文选取了哼唱检索中的五种特殊情况进行了实验, 并对检索结果进行了比对:

1) 哼唱录入同一首歌曲的不同段落, 对其分别进行检索;

2) 分别对节奏快、背景音乐大及节奏快、背景音乐小的歌曲进行检索;

3) 分别对同一歌曲、不同存储格式的版本进行检索;

4) 分别对同一歌曲、不同人演唱的版本进行检索;

5) 分别用不同的哼唱方式, 对同一首歌曲进行检索。

1 临时乐曲库

本文在进行哼唱检索实验时, 受环境 (硬件配置) 的限制, 组建了临时乐曲库。库中存储的文件以歌名命名, 文件中存储的是其相应的音高序列值。在进行哼唱检索实验时, 直接调用库中的信息即可, 这样就省去了对库中音频文件进行特征提取的步骤, 大大减少了特征匹配的时间。表1为两种情况下系统检索所需时间的比对:

2 哼唱检索系统

本文所用的检索系统如图1所示。具体检索过程如下:

1) 用户端进行哼唱录入;2) 对用户端输入的音频文件进行处理, 其中步骤包括滤波去噪[4]、加窗分帧、基音提取[5,6]、音符划分、旋律编码, 得出哼唱录入音频文件的音高序列值;3) 步骤二中得出的音高序列值与乐库中的存储信息进行匹配运算, 把得出的结果 (相似值) 记录到列表1中;4) 检测列表1中的相似值个数是否为N (乐曲库内存储的文件个数) ;5) 列表1中存储的信息按要求排序。首先按匹配相似度值由高到低排序, 其次按歌曲名称的字母顺序排序;6) 输出列表2, 检索结束。

3 实验及结果

本文进行哼唱检索实验的环境为:Intel Pentium Dual T23301.60GH处理器、2GB内存。由五名非专业的演唱人士在比较安静的房间内, 用笔记本电脑及麦克进行哼唱录入检索。本次实验的乐曲库内存有28个信息文件。表2为上述五个实验的结果比对:

实验一的比对结果表明, 本文采用的检索系统与哼唱录入歌曲的哪个段落无关, 这主要是因为本文的哼唱检索系统中采取的是滑动式匹配, 从头匹配到尾。

实验二的比对结果表明, 本文采用的检索系统不适合检索节奏快、背景音乐大的歌曲;背景音乐小的虽然能检索到, 但其效果不好。

实验三的比对结果表明, WAV格式的检索效果最好, 其次是MP3格式, 最后是WMA格式。但按理论上来说, WAV格式的检索效果应该最好, WMA格式的检索效果是最差的。

这主要是因为, 本次试验中存储的WMA格式音乐都是钢琴演奏曲, 而存储的其他两个格式的音频文件都是带有人声演唱的, 因此本次实验中的MP3格式的检索效果比WMA格式的好;另外还有一个原因, 就是在对库中存储文件进行特征提取时, 可能会造成音质的不同程度丢失。

因此, 本文采用的哼唱检索系统更适合检索WAV格式的音频文件。

实验四的比对结果表明, 本次实验中版本一的检索效果是最好的。这主要有两个原因:第一, 在客户端哼唱录入的都是版本一旋律;第二, 在哼唱过程中, 人与人之间对音的处理都有着各自不同的特点。上述两个原因就使检索结果产生了差异。

因此, 按原版旋律进行哼唱检索, 检索效果是最好的。

实验五的结果显示, 带词哼唱方式的检索是最好的, 其次是“Da-Da-Da”的方式, 最后是鼻音哼的方式。产生这种结果的主要原因在于特征提取中的基音提取及音符分割。带词哼唱的录入方式有利于特征提取, 而“Da-Da-Da”的哼唱录入方式只是利于音符分割, 鼻音哼的录入方式在这两方面都不占优势。因此, 本文采用的检索系统更适用于带词哼唱的录入方式。

4 小结

本文介绍了哼唱检索系统的工作流程, 并对哼唱检索过程中存在的几种特殊情况, 分别进行了实验及结果比对。最终的实验结果表明:

使用系统进行哼唱检索时, 检索结果的好坏与哼唱录入的歌曲的段落无关、检索节奏慢及背景音乐小的歌曲效果是最好的、带词哼唱的录入方式的检索结果是最好的。

参考文献

[1]王昉.音乐检索现状及发展趋势研究.科技广场, 2008.

[2]J.FOOTE.An Overview of Audio Information Retrieval.Multimedia Systems.1997, 7 (1) :2-10

[3]D.ROY, C.MALAMUD.Speaker identification based text to audio alignment for an audio retrieval system.IEEE International Conference on Acoustics, Speed, and Signal Processing (ICASSP’97) , 1997 (2) :1099-1102

[4]张雄伟, 陈亮, 杨吉斌.现代语音处理技术及应用.第1版.北京:机械工业出版社, 2003

[5]Y.M.CHENG, D.O.SHAUGHNESY.Automatic and Reliable Estimation of Glottal Closure Instant and Period, IEEE Trans.On Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1989, 37 (12) :1805-1815

电力电子仿真教学研究 篇10

关键词：multisim,仿真,电力电子电路

1概述

电力电子技术是强电专业的一门核心基础课程,其实践性很强,对学生的动手能力要求较高。笔者在该课程的教学过程中发现主要存在以下几个问题:

1)学生很难理解电力电子器件的工作原理,比如晶闸管的导通和关断条件。

2)在授课过程中电力电子波形的绘制需要花费较长的时间,尤其是三相电路的相关波形。

3)在实训过程中耗材的损耗很大,比如晶闸管、晶体管等。

4)电力电子系统多为高电压、大电流的大功率系统,实训过程中对于学生的人身安全和设备安全不能得到绝对保证。

如果在教学过程中引入计算机仿真技术就可以很好的解决这些问题,同时仿真教学可以使得教学过程更为生动、直观, 有利于激发学生的学习兴趣,提高教学质量。

2 multisim仿真软件介绍

20世纪80年代加拿大的IIT公司推出了一款颇具特色的电子仿真软件EWB5.0,其界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用。Multisim软件是它的升级版,本文中所使用的是最新的multisim10版本,其主要特点有:

1)具有完全交互式的仿真器,允许使用者对电路进行实时的改变,并能实时的看见电路仿真结果。

2)具有二十多种不同的虚拟仪器,包括示波器、万用表、频谱分析器等。

3)功能强大的教学选项,老师可以自行制定Multisim 10的使用界面和可能选用的仪器和分析,从而控制学生在电路中所见的画面,以及能够存取的功能。

4)16000个零件数据库,16000个零件资料库。

图1为multisim10的主界面。

3仿真实例

1)单相半波可控整流电路(阻性负载)

启动multisim10软件,从其元件库中选择所需的电路元件, 连接成电路。如图2所示。其中双踪示波器用来显示触脉冲和负载上的电压波形,A相位为负载波形,B相位为触发波形。

启动电路开始仿真,波形如图3所示,显然负载上的波形为缺口的正弦半波波形。

2)三相半波可控整流电路(阻感性负载)

如图4所示为三相半波整流电路,负载为阻感性负载。图5为阻感性负载上的电压波形。

4结束语

利用multisim实现仿真实验教学,同传统的电力电子实验相比,可以边实验边修改,由于使用的元器件和仪表都是虚拟的,所以不存在安全问题,另外实验成本低,实验效率高,实验结果直观形象。学生在仿真实验过程中,有自己独立思考的时间和空间,有利于培养学生的创新思维能力。但是仿真实验并不能完全取代传统的实验手段,因为学生在仿真实验中看到的都是理想波形,而实际上会存在很多的干扰信号,学生只有在真实的硬件试验中才会掌握。只有将仿真实验与硬件实验相结合,才能帮助学生更快更好地掌握知识,进一步提高学生的综合实验和创新的能力。

参考文献

[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].4版.北京:机械工业出版社,2000.

[2]王云亮.电力电子技术[M].北京:电子工业出版社,2006.

仿真实验教学 篇11

【摘要】在我国的工科学业类当中，机械原理则是作为一门基础专业课，它也是一门重要的衔接课程，在学习的过程当中，理论与实践学习是非常紧密的。在这门专业课当中，它会涉及到很多方面的课程，是需要应用贯通的，同时在学习时也要让学生从工程建设的理论角度来应用和理解这方面的知识，从而来培养他们应用机器设计理论知识来解决实际问题，并且也能够更为深入的研究其中的仿真实验设计，来提高学生的实践能力。

【关键词】机械原理 虚拟仿真实验 教学设计

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0184-02

在机械原理课程当中，最重要的一个学习环节就是课程设计，是通过在实验过程中学习完成的。在我国的高等院校中，它是作为工科类学生必修的一门课程，属于机械设计类的，也是一门主要的技术课程，占有主导地位，所以，如果要不断的提高对这类人才的培养，就必须要注重学习质量，建设在机械原理实验中的教学实验，把虚拟仿真设计融入其中，注重对这方面的培养学习，有效的分析研究在这门课程当中存在的问题以及实验设计的方法，把虚拟仿真实验充分的引入机械原理教学当中，从而提高教学效率，达到教学目标。

一、什么是虚拟实验

在我国高等教学当中，由于虚拟实验的发展起步较晚，因此，在高校的教学当中也比较匮乏在这方面的经验，并且在教学内容以及在模式当中都会存在一定的问题。我们都知道，虚拟仿真实验这门技术是非常先进的，虽然其发展是短暂的，然而在使用范围当中却是非常广泛的，在虚拟仿真实验的过程当中，可以让学生充分的了解和选择实验模型，并且更为深入的分析虚拟仿真技术的重要意义，应用在机械原理当中它的主要目的是什么，在分析机械原理的教学内容当中，更为有效的求证机械的综合创新，设计，金属材料，液压气压以及热处理等方面的技术问题，并且有着很大的帮助，通过虚拟仿真实验来达到教学的目的，在这个过程当中，一般学校会设立相应的实验机构，从而把所需要的实验设备进行集中管理，在这种模式下，它不仅丰富了实验性，同时也满足了教学的要求。对此，我们也可以看出，在虚拟教学中应用仿真技术，不仅提高了教学的视觉性，也更清晰的学习到机械原理的设计和工作效率。

二、当前实验教学的重要性以及问题

在机械原理的课堂教学当中由于会有很多的理论分析讨论，也会存在一些有关设计的问题，所以在进行机械原理教学时就必须要掌握好课程的理论知识，这也是最重要的基础环节，同时在基础教学中，我们不仅要掌握好这些基本概念，也是掌握好一些有关动力学和分析机构的相应功能性，通过在实践教学中，在设计课程实践的环节当中，这不仅可以提高学生设计实践能力，也可以完成一些较为复杂的综合设计，这对于全面培养复合型人才有着至关重要的意义，也是对实验教学提出了一个新的挑战，对此，改革实践教学是非常必要的。

1.在机械原理教学当中，通常进行实验时，主要是以示范和讲解为主，而学生只是以听为主，很难参与到实验当中，所以在这个过程当中学生并没有积极创新性，更没有机会参与到设计实验当中，而我们都知道，实验教学的目的就是为了有效的达到动手设计能力，并且让学生有认识和了解该门课程的具体操作实验，然而却受到了实验的限制，在一些教学中，学生没有机会对机械进行拆装研究，从而也就降低了学生在这其中的原理认识。

2.在机械原理的教学当中，一般是以课堂教学为主，而讲解理论知识时却占用一定部分的时间，对于学生来讲又难全部消化，所以并没有达到良好的教学目的，从而也就导致学生对这门课程的积极性越少。我们了解在机械原理学习过程当中一般主要是对其内部機构进行分析研究，其中的很多原理都是具体的理论化以及更为抽象的描述，这对于初学者来讲是非常困难的，如果不通过有效的实验来讲解其中的原理知识，学生不能有良好的衔接也就达不到理想的教学成效。

3.我们在为学生设计该门课程的思路时必须要有新奇的想法，从而来提高学生求知的积极性，一方面我们可以设计题目，把单一的题目有趣化，可以让学生通过题目要求来进行组合设计。另一方面我们也可以通过图解的方法来设计实验，但是由于设计的工作量较大，所以不能很好的训练学生在这方面的能力。通过课程设计可以有效的来升华机械原理实验的过程，也可以总结在这门课当中所遇到的问题以及难点，让学生通过实验来解决和认识机械原理理论知识，提高他们在工程实践方面的综合能力。对此我们可以看出，在机械原理教学过程当中，必须要把综合设计与理念有效的相结合，并且把理念知识与实践密切的融入到其中，可以更为直观的分析出机构综合性能，解决教学中的问题。

三、在教学当中的具体应用

1.在机械原理的教学过程当中，制图是最基本的一门应掌握的技能。在过去的学习模式当中，学生一般是通过手工进行绘图的，并且在这个过程当中，可以逐渐的了解机械机构的组成以及它的部分构造.从而可以充分的了解和掌握机构功能。然而在现如今的教学模式中，已经发生了很大的改变，可以应用计算机进行测绘实验了，可以不再应用手工绘画，通过计算机软件可以进行操作，并可以达到理想的效果，在这种教学过程当中，与时代同步，学生不仅融入了一些先进的应用方法，同时也掌握了虚拟仿真技术这门较为先进的应用方法，只是应用计算机便可描绘动态的机械制图，让学生在提高机械原理知识，还可以精算出机械的自由度，可谓一举两得。

2.在虚拟实验当中，机械机构组成是作为最重要的一个认知实验，在实验过程当中学生通过观察它的空间、平面以及齿轮结构，从而有效的确定设备是否在正常情况下进行有效的运行，而我们所应用的虚拟仿真实验恰恰就可以把它的组成变为一种图像，此外，也可以把它制作成动画的效果进行演示，更为立体的表现出它效果。由于在机械设备当中，基础的装置机构一般是用来维持机械运行重要元件，而它的原理与状态也是非常有影响意义的，对此，如果让学生更为充分具体的掌握机械原理的实验，就必须要了解虚拟仿真技术，因为它的作用是非常明显的，这也是有助于提高教学目的的重要手段。

3.在近些年以来，通过在机械原理教学当中，老师为了提高学生的四杆运动原理知识，便研发了一种新型的运动技术，在这个实验当中我们可以发现两方面特点，第一，可以让学生充分了解运动规律以及机构类型，也让学生掌握了机械的运行特点，怎样有效的研究机构在运动时的规律以及各种类型特点。第二，在设计四杆机构时，设计合理的四杆机构是有助于学生掌握专业知识以及操作的，由于系统在运行当中会存在很多问题，所以在进行设计时就必须要考虑到它的稳定性，安全性，具有牢固的理论基础。

四、结论

机械原理则是作为一门基础专业课，它也是一门重要的衔接课程，在学习的过程当中，理论与实践学习是非常紧密的。在这门专业课当中，它会涉及到很多方面的课程，是需要应用贯通的，对此，在学习当中就必须要提高其质量，建设在机械原理实验中的教学实验，把虚拟仿真设计融入其中，有效的分析研究在这门课程当中存在的问题以及实验设计的方法，把虚拟仿真实验充分的引入机械原理教学当中，从而提高教学效率。

参考文献：

[1]万朝燕.雷蕾.刘彦奎等《机械原理课程设计》改革的探索与实践[J].教育教学论坛.2013（2）

[2]姚智华.易勇.陈丰等.应用型本科院校机械原理课程改革与实践[J].安徽工业大学学报.2013（1）

[3]顾文斌.王怡.庄曙东.基于卓越工程师计划的机械原理课程改革与创新[J]. 中国电力教育.2013（16）

[4]孙志宏.单洪波.庄幼敏等.提高学生创新能力改革机械原理课程设计[J].实验室研究与探索.2007（11）

数控编程仿真教学新思路 篇12

1.1 数控设备不完善, 学生的实训效果达不到预期要求

数控教学设备不完善, 主要体现在两方面:一方面是由于资金短缺问题, 导致各种系统的数控机床数量少, 型号单一, 十几个人用一台, 不足以完成规定的教学任务;另一方面是数控仿真教学软件所采用的系统与实际数控机床系统不匹配, 不统一。学生在实际操作时感到不适应, 导致实训效果差, 达不到预期的要求。而且在教学过程中教师没有把数控设备的特点和仿真设备的特点有机的结合在一起, 学生对仿真教学的意义认识不清, 没有通过模拟和情景的在线了解具体教学内容, 使教学流于形式, 无法深入到学生的思维中。

实训内容也不合理, 仿真教学和实际操作在内容上出现了偏差, 主要体现在仿真教学的老师所采用内容和实习指导老师采用的内容不统一, 联系不紧密, 甚至完全不同, 其结果就是学生在仿真教学时学到的知识在实际操作时用不上。

1.2 教学手段单一, 考试方法不合理

在当今数控加工技术课程的教学中存在着教学方法、手段单一, 考试方法不合理的问题。如仿真仪器和多媒体的利用率低, 没有把它作为常规的教学手段来提高学生的理解能力, 只是单一的在黑板上教学, 偶尔的用一下多媒体。没有通过视觉冲击来提高学生对知识框架的理解, 使复杂的知识得不到分解, 没有使各部分的知识要点得到全方位的理解。同时, 教师也没有通过仿真来提高学生的创新意识, 没有把创新作为手段来带动学生的整体能力, 导致学生无法认知到更深的知识, 影响了创新的能力。由于没有充分利用和挖掘仿真教学的优越性, 从而使教学手段过于单调, 起不到为教学服务的作用, 使得学生的整体能力得不到提高。

同时考试方法也出现了问题。教师没有把考试的方法和对知识的掌握能力结合在一起, 考试内容没有加入仿真模式, 没有利用仿真考试来提高学生的理论知识、操作能力和综合素质, 导致学生片面倾向理论知识, 不了解从理论到仿真的具体效果, 使考试失去了意义, 影响了实际的教学效果。

2 数控仿真教学针对问题提出的新思路

2.1 调整教学和实训内容

在仿真数控编程教学的开展中, 要适时地调整教学内容, 使仿真教学的内容和实训内容相统一。仿真教学教师和实训指导教师要相互配合好, 通过数控仿真软件实现理实一体化、模块式教学, 使理论知识与实践操作完好的结合。在教学中边教边学、边学边做、在做中学、在学中做, 通过实际操作来弥补仿真的不足和缺陷, 通过仿真来减少实际操作的错误, 节约材料, 避免安全事故的发生, 延长数控设备的使用寿命, 节约实践环节的培训成本。除了教学内容的调整外, 理论教学、仿真教学、实践操作的课时比例也应该适时的做出调整。有些学生自控能力较差, 长时间使用仿真软件教学会使学生产生惰性而懒于上数控机床操作, 故应该加大数控机床实际操作的比例, 建议采用1∶1∶1的比例, 使学生的操作技能得以进一步提高, 使整体教学内容更加符合全局性教学。

2.2 正确进行教学评价, 提高学生的自主学习意识

教学评价包括教师评价、学生的自我评价、学生之间的相互评价。在应用数控加工仿真系统进行编程与操作训练时以教师评价为主, 对每次的练习成绩要及时登记。课堂测试时应有较强的目的性, 通过随堂测试, 来提高学生的学习意识、学习热情、学习的自信心和自觉性。期末测评或考核时, 测试题要与理论教学、仿真教学时采用的练习要求相适应。另外, 课程结束时, 对学生的总评成绩不应过分注重一次期末考核成绩, 而是更多的、客观的关注学生在整个教学过程中的学习效果。

2.3 重视教材的建设

教材的建设和编写要具备对仿真知识的补充, 要把知识的仿真框架编制到教材之中, 知识的结构要符合教材的发展, 同时也要符合社会和知识的发展方向, 要用仿真知识来带动教学的发展。教材中首先要具备仿真理解方面的知识, 使学生的理解能力得到提高, 通过仿真画面和注释的方式来提高学生的认知能力。其次教材要具备仿真应用能力, 要用仿真应用知识来促进学生的实际动手能力, 让应用作为关键来辅佐教材的建设。最后要把仿真分析带到教材之中来促进学生对编程知识的分析能力, 通过提高分析框架来促进学生对每一个结构的掌握, 把大问题化为每一个小的框架来为学生的思维发展提供方向。这几方面要作为一个综合框架建设在教材之中, 要把综合能力作为教材的中心, 把综合框架反馈到应用中, 用综合的眼光来学习综合的知识, 通过综合的知识来编制综合的教材。

3 总结

在数控编程仿真教学的发展中应不断加入新思路, 通过新颖、全面、创新、全局的发展眼光为教学服务, 为提高学生综合素质服务, 相信通过对教材的建设和对课程内容的把握以及对课程开展中的全局性创新, 定会为数控编程仿真教学的开展提供广阔的空间。

参考文献