现代仿真技术范例

当今时代，互联网与科技技术水平的迅速、稳定提升，促生了各种以计算机为载体的网络通信技术与虚拟技术，计算机仿真技术便是其中之一。计算机仿真技术主要是利用电子计算机对某个系统的结构、功能与行为实际人为操控状态，进行比较逼真的模仿，以便为提升该系统实践运行效率提前做足准备工作。随着计算机技术在社会中的广泛普及与应用，计算机仿真技术也随之浸入大众生活的方方面面，其在现代农业机械中的应用，更是全面说明了该技术在现代农业领域的表现形式。从计算机仿真技术实际应用价值与作用不难发现，其在农业机械中的应用具有极高现实意义与社会价值。对此，本文将结合胡霞主编的《农业机械应用技术》，分析计算机仿真技术应用于现代农业机械的可行性，并深层次探索如何有效利用该技术提高现代农业机械运行效率。

机械工业出版社 2012 年 8 月出版的《农业机械应用技术》，是以当代高职教育实际发展需求为方向，以提高农业从业人员农业机械使用和管理能力为目标，严格遵循大众阅读思维与习惯编写而成，意在引领人们对农业机械应用技术有概括性认知，并能将所学知识理论应用于实际。由此可见，本书不仅具备极佳可读性，实用价值也极高。细究本书整体理论框架和具体内容结构，不难看出作者在编撰详细理论体系和内容板块时，首先充分考虑不同读者阅读、理解水平差异，在循序渐进编写原则指引下，将全书内容划分为独立的七个单元，以此将书中知识要点全面且清晰地展现在大众眼前，从而辅助人们快速知晓书中所述内容主体思想; 其次，本书编写具体内容时，着重强调了农业生产中所经常使用的机械类型，并对相关农业机械使用方法、操作技巧、后期维护及常见故障分析理论等，进行了全方位介绍与说明，有助于引导读者了解常规农业机械结构构建和运行工作模式基础知识，并在此基础上完整掌握农业机械使用技巧、维护方法、故障诊断与排除等信息，以便为其后期利用农业机械强化农业生产效率和质量打下理论基础。由整体视角出发，可准确看出本书内容专业且充实，叙述图文并茂，语言通俗易懂，能高效指导人们更好地运用常规农业机械，非常值得农业工作者，尤其是农业机械操作人员一阅。计算机仿真技术的可应用范围十分广泛，对加快社会现代化发展进程有极大推进作用，可为各行业的创新发展带来全新活力，即计算仿真技术的实际应用具有极高可行性。就计算机仿真技术在现代农业机械中的应用实际分析，可知该技术的贯彻落实具有重大现实意义与积极作用: 一方面，计算机仿真技术可培养、提升机械操作人员实践应用能力。计算机仿真技术可利用计算机技术，将农业机械具体操作内容、使用方法与人们实操状况有机联系为一体，进而根据人们机械操作能力的高低，建立相关虚拟操作情景，让人们在该情境中学习、掌握更多机械知识和操作理论; 另一方面，计算机仿真技术有助于创建真实且生动的机械操作环境，为人们加强自身机械操作能力提供基础保障。计算机仿真技术最大优势在于，能根据事物真实运行状态创建与现实相差无几的虚拟情境，并将农业机械操作中所可能会遇到的状况添加至该情境中，让人们通过该虚拟情境训练自身实操能力同时，提前想好应对各种突发状况的策略，进而在现实遇到同类型问题时不至于慌乱无章。此外，计算机仿真技术还可对农业机械操作人员进行更加深入的考核与评价。计算机仿真技术可在创建符合时势的虚拟环境基础上，帮助人们建立一套完整且成熟的考核系统，从而对农业机械操作人员进行深层次考核与评价，以发现其实操能力不足之处，并及时加以完善。

针对上述内容，可明确看出计算机仿真技术在现代农业机械中的应用空间极大，人们应清楚认识这一形势，将以下要点视作参考方向，大力推进计算机仿真技术在现代农业机械中的全面应用: 第一，利用计算机仿真技术优化农业机械加工过程。高效机械加工过程是保证农业生产力的重要基础，所以，人们可利用计算机仿真技术全方位解析现代农业机械工作机理，并通过相应仿真虚拟情境预测农业机械具体运行行为，且在此基础上合理估计出农业机械实际运行质量，以此为提高农业机械工作性能奠定理论基石同时，使人们能获得最佳机械使用与操作方案; 第二，通过计算机仿真技术强化农业机械故障诊断效率。实时对现代农业机械进行全方位的故障诊断，是确保农业机械能长期运行下去的必需要求。因此，为打破传统机械故障诊断模式局限性，提高现代农业机械故障诊断水平，人们可合理引进计算机仿真技术，利用该技术高效计算出农业机械各环节运作数据，从而为增强机械故障诊断精准性提供强劲数据支撑，以快速解决农业机械的故障问题。第三，借助计算机仿真技术实时判断农业机械疲劳寿命。现代农业机械运行过程中，农具内里机械部件的疲劳寿命长短问题不容忽视。传统机械管理模式下，人们须经过大量疲劳试验才可获得相关数据值，不仅耗时耗力，资金投入需求也较大。而计算机仿真技术却为这一问题的有效解决提供了全新路径。所以，人们可通过计算机仿真技术所获取真实数据构建三维农业机械仿真模型，通过专业仿真模型的运行精准预测出对应农业机械疲劳寿命值。

作者：陈兴威 单位：金华职业技术学院 公共基础学院

摘要：我国经济发展正处于转型和升级的关键时期，随之涌现出各种先进技术与设备，并应用在多个领域中。而仿真技术也不例外，该技术时由计算机技术等其他技术高度融合的计算机技术，也是依赖于模拟技术衍生而来的，能最大程度上实现虚拟展示的效果。基于该技术具有较强的技术性和针对性，机械设计制造人员在进行技术引进和使用之前，应对该技术内涵原理和应用特点进行基本了解，从而避免出现技术性问题，推动机械设计制造业走向现代化和信息化。

关键词：仿真技术；机械设计制造；应用研究

仿真技术融合了计算机技术后，更具现代化和信息化，结合更全面的科学理论和技术支撑后能够解决更多的现实问题。随着该技术的逐步成熟，涌现出与仿真技术相关的技术和软件，也使得模拟技术得到广泛应用。计算机仿真技术得到接卸设计制造人员的认可与青睐，并在该领域得到广泛应用，模拟技术的革新与发展能够有效推动机械设计和制造行业的进一步发展。立足于智能化和数字化发展视域下，仿真技术打破了传统机械设计制造的壁垒和局限，使得模拟设备得到有效创新和升级，使得学生能够随时随地进行连接，提升其便捷性和实效性。本文在简要阐述仿真技术和机械制造技术的基本概念，并分析仿真技术的应用特点，最后提出具体的应用路径，旨在为机械设计制造业的创新发展提供借鉴和思路。

1机械制造技术和仿真技术简要说明

1.1仿真技术信息描述

结合笔者实践调研可知，仿真技术在多个领域中得到普遍应用，现阶段，仿真技术的开展过重涉及多个工具，依据工具本身性质可以大致分为硬件和软件两类。其中硬件指的是计算机，无论是数字还是模拟计算机，此外，还有目标、运动等其他物理仿真器；而软件则包括语言、程序以及数据库等部分，综合构建起仿真技术的软件系统。在仿真技术的实际应用过程中，要完成目标系统的模型构建，需要增加一定的实践措施。而实验措施多是以离散事件和连续系统仿真为主，随着信息技术的进一步升级，使得仿真技术深受电力汗液、航天工程以及机械制造行业人员的认可与青睐。如今，采用仿真技术能够有效见地机械加工指导行业的时间、资金等资源浪费，与此同时，也为机械行业带来较高收益。

1.2机械设计制造行业

摘要:随着社会的不断发展进步，近年来我国信息化技术相关行业得到了快速的发展。在此背景下，提出了新工科概念，从而一些具有代表性的高校首先开展了相关专业，事实证明，高校开展这些专业不仅可以提升高校的教学质量，还为社会中现代化行业的发展提供了所需人才。在新工科背景下的虚拟仿真技术应用范围进一步扩大，测绘工程影响着我国很多行业的发展，所以该技术在测绘工程中的应用进一步提升了测绘工程的质量。接下来，本文将就该话题展开具体阐述。仅供参考。

关键词:新工科;虚拟仿真;测绘工程;应用研究

一、新工科背景下虚拟仿真技术在测绘工程中的应用研究现状分析

基于虚拟仿真技术而言，最突出的优势就是可以让人体验身临其境的感觉，而且获得的内容更加真实，数据也更加丰富，整体而言，技术人员的工作参与度也在不断提高。另外，由于受到一些不确定因素的影响，从而导致其在实际应用中的效果并不是很明显，而且还在一定程度上阻碍了测绘工程的开展进度。所以，只有针对存在问题做出积极改进，才能有效推动两者实现更好的发展。

二、新工科背景下虚拟仿真技术在测绘工程中应用的优点

(一)促进了机械工程实验的综合发展

将虚拟实验与现代科学技术手段进行了紧密的结合，从而可以促进机械工程实验的综合发展。新工科背景下，虚拟仿真技术在测绘工程中得到了充分的应用，而且一般情况下会通过实验进行开展。如果技术人员仅仅掌握虚拟仿真技术或者测绘工程相关的技术是不行的，必须是讲两种技术都进行全面的掌握，这样一来才能够实现两者的结合运用。对于测绘工程而言，受到的外界因素影响是比较大的，所以需要利用远程监控来进行操作，而虚拟仿真技术正好满足了测绘工程开展的这一需求。

摘要：基于现代化计算机信息化技术不断更新迭代背景下，随着虚拟仿真技术的创新融合，改革作为无机化学实验教学模式创新可持续发展的关键所在，亦是衡量评价学生专业素质和实操能力的价值评判依据，应根据自身发展特点及实际现状，构建虚拟仿真技术视角与无机化学实验教学创新改革体系。文章通过结合“文献法”，创建了教师团队职业素养、试验资源开发的力度、实验教学辅助方式、实验教学评价方式、学生学习化学的兴趣等5个核心素养指标。结果表明：5个影响指标均呈现正相关且显著性差异(P<0.01)。基于此，提出了相应的改革策略，为无机化学实验教学的高质量发展提供理论依据。

关键词：虚拟仿真技术；无机化学实验教学；创新；改革

0引言

随着计算机信息化技术的不断创新发展，虚拟仿真技术在各教学领域得到了广泛应用，尤其是无机化学实验教学创新改革中愈发扮演着重要角色，因此，虚拟仿真技术逐渐演变成高校无机化学教学实训的主流发展方法，依托信息化优势资源，将虚拟实验操作与受众群体现实教学有机融合发展，有效取缔了传统无机化学实验教学模式诸多不利因素，进而为构建高效的人才培养机制奠定坚实的基础。现阶段，无机化学教学是我国高等院校一项基础性的试验课程，需辅以大量的试验设备和化学试验药品，在此现状背景下，药品、设备基础操作无法满足试验教学的个性化需求，对环保可持续理念更无从谈起。因此，虚拟仿真技术模式的创新构建最大程度上促进此试验教学的创新改革，能够让广大学生群体全面掌握无机化学教学理论知识和试验技能，又最大程度上避免环境污染[1]。换而言之，虚拟仿真技术的高效应用，能够将理论知识和科学试验高度融合，逐渐成为教学和科研所采取的主要手段，为无机化学实验教学创新改革奠定坚实的基础，并发挥着巨大潜在价值。与此同时，虚拟仿真技术在无机化学实验教学创新改革进程中取得阶段性成效的同时，但也面临着诸多不确定因素和严峻考验[2]。基于此，在符合无机化学实验教学模式科学性、有效性及实用性基础上，将虚拟仿真技术诸多优势要素进行高度整合，并积极融入到无机化学实验教学模式中，进一步挖掘其潜在价值，进而为我国虚拟仿真技术辅助实验教学提供新的思路。

1研究内容及方法

在全面阐述基于虚拟仿真技术视角下高校无机化学实验教学发展现状基础上，通过科学的研究方法进行创新改革是其未来发展战略的必然要求，本研究主要通过文献法进行探究[3]。

1.1研究方式。在高校无机化学实验教学创新改革进程中，虚拟仿真技术的创新融合主要从教师团队的职业素养、试验资源开发的力度、实验教学辅助方式、实验教学评价方式、学生学习化学的兴趣等五个方面进行分析[4]。构筑指标的构建主要通过中国知网、维普、万方等数据库进行查阅分析，并归类。在相关学者研究成果基础上，通过挖潜其背后数据潜在价值，进而探求其内在逻辑性。

摘要：现今我国随着虚拟仿真技术的出现，对人们的工作和生活方式带来了较大影响。对于机械制造类课程而言，在实践教学中存在设备操作危险和设备昂贵等问题，为了提高教学质量，教师可以在机械制造类课程中通过使用虚拟仿真技术，为学生直观展示各类机械工具的操作方式和应用步骤。为了凸显出虚拟仿真技术的教学价值，教师应综合考量影响机械类课程教学质量的因素，围绕学生学习能力探寻教学模式，使学生以主动学习的心态参与到课堂学习中来，提高课堂教学水平。本文主要对虚拟仿真技术在机械制造类课程中的应用进行探讨。

关键词：虚拟仿真技术;机械制造类;课程;应用

引言：

自从国家研发出虚拟仿真技术后，被众多教师积极运用到课堂教学中来。目前部分教师在组织机械类课程教学时，会运用虚拟仿真技术为学生呈现教材上的知识点，力求通过虚拟仿真技术，解决机械设备操作危险、设备贵以及机械课程技术集成程度高等方面的问题。为了发挥出虚拟仿真技术的应用价值，教师在机械制造类课程上应以学生学习需求为导向，围绕每个课时知识点的教学特征设置应用方式，使学生在虚拟仿真技术辅助下能够充分理解教学知识，提升学生学习效率。

1虚拟仿真技术概述

虚拟仿真技术又被称作虚拟现实技术和模拟技术，需要人们运用计算机，在虚拟的系统行模拟真实系统的技术。从广义层面来看，虚拟仿真技术是在人类对自然世界变化规律形成基础认识后，运用模仿的方式仿照自然规律，现今随着计算机出现，人们开始运用虚拟仿真技术论证、实验客观世界产生的各类现象，根据实践数据分析自然世界的变化规律，当下已经成为人们认识、变革和创新客观世界的虚拟性技术；从狭义层面来看，虚拟仿真技术是在计算机技术发展的基础上，产生的与试验研究有关的信息技术。由于机械制造类课程对学生实践能力要求较高，但是目前部分设备价格昂贵、操作危险，院校无法为学生提供，当教师在课堂上运用虚拟仿真技术组织教学时，可以运用虚拟仿真技术手段处理这节问题，让学生在虚拟环境中通过学习实践，充分掌握相关机械的性能和使用技巧，提高听课效率。

2目前机械制造类课程教学中存在的问题

摘要：“仓储管理”课程实践教学投入大、实施难，随着现代化的教育的发展，虚拟仿真技术越来越多地应用到“仓储管理”课程教学中。文章从虚拟仿真技术在“仓储管理”实践教学中应用的必然性分析入手，阐述了虚拟仿真技术可以应用在“仓储管理”课程中的类型，最后论述了虚拟仿真技术构建“仓储管理”课程实践教学体系策略。

关键词：虚拟仿真；“仓储管理”；实践教学

0引言

仓储管理是物流管理实际运作中的主体工作之一，物流管理岗位中近1/3的岗位是仓储管理岗位。“仓储管理”课程是物流管理专业的专业核心课，提升“仓储管理”课程教学与实际工作的内容匹配性是非常重要的。为让学生掌握现实岗位的实战技能，虚拟仿真技术作为现代教学手段已应用在“仓储管理”核心内容的教学中。虚拟仿真技术和“仓储管理”课程内容不断深入结合，促进了教师角色的转换，提升了学生学习的积极性。

1虚拟仿真技术在“仓储管理”实践教学中应用的必然性

1.1虚拟仿真技术提升了仓储实训的可行性

“仓储管理”实践教学在实际中需要大量投资，需要建仓库，配备货架、叉车、输送机等设备，还需要配套信息控制平台，一个仓储中心少则几百万元，多则上千万元。另外，即使建了仓储中心，也很难在真实环境中让学生深刻体会存储、拣货、出库等具体操作。另外，校企合作也因为深度不够，很多时候也仅仅停留在认知实习上，而通过虚拟仿真技术建立的实践体系，可以很好地弥补校内外实践的不足，虚拟仿真实践可以不受空间和时间的限制，学生的规模不受限制。

【摘要】食品微生物学实验是培养学生动手操作能力培训的一门非常重要的专业基础课，但是传统的食品微生物实验存在实验教学内容及教学手段单一、课时利用率不高等局限。文章分析传统食品微生物实验教学的局限，探讨现代虚拟仿真技术在食品微生物学实验教学中的意义及不足，为食品微生物学的虚拟实验仿真技术的开发提供参考。

【关键词】食品微生物学；实验教学；虚拟仿真

食品微生物学是食品类专业学科的专业基础课，具有很强的实践性，对培养学生动手操作能力、独立思考能力及综合解决问题能力有着举足轻重的作用。在目前的高校食品微生物学课程建设中，重视实验教学、实验比重大是其教学的一个特点。但如何高效运用实验教学，提升大学生创新能力和科学素质，成为了亟待解决的研究课题。虚拟仿真技术是以计算机软件和硬件技术为基础，综合三维计算机图形技术，广角立体显示技术，对观察者头、眼、手的跟踪以及信息反馈互动，形成集图像、动画、声音为一体的虚拟现实世界的技术[1-2]。近年来，随着互联网技术的发展与普及，虚拟仿真技术越来越商业和普遍化，逐渐运用到很多领域[3]。其中，将虚拟仿真技术运用到传统实验教学中，是实验教学改革的一项重要内容。利用虚拟仿真实验教学技术，可以帮助学生在开放、自主、快速的虚拟实验环境中，体验到高效、安全且经济的实验操作过程[4]。对于实验周期长、操作准备复杂或实验安全性难以满足的食品微生物实验教学项目来说，虚拟仿真实验教学可克服传统实验教学的不足，利用现代信息技术的优势，提高实验教学的效率。

1食品微生物实验教学主要存在的问题

从我校近几年食品微生物学实验课程的开设及执行情况来看，通过不断的教学总结和反思，食品微生物实验教学主要存在以下问题：

1.1实验教学内容单一。食品微生物学作为一门实践性学科，更加强调的知识的应用而非记忆。在我校，食品微生物学实验课时比例占总学时的50%（理论学时和实验学时各32学时），实验课时的设置比例非常高[5]。从目前实验课的开课内容来看，主要借鉴其他农林和工科院校的开课经验，在符合我校和我院的基本情况的基础上，选择了几个基础实验开设，如培养基的配置、革兰氏染色、菌落总数的测定、大肠菌群的测定及微生物细胞计数方法等基础操作实验内容。但是，对于食品科学专业学生而言，一些关于微生物在食品生产上的应用类的实验很难开设（如利用酵母菌发酵生产酒类；微生物在传统食品，如豆瓣酱、腐乳、醋、发酵火腿等生产中的应用；工业生产上微生物的在线控制；食品致病菌的检测）。再者，因食品微生物实验耗时较长，操作易污染，失败率较高等原因，限制了食品微生物综合性和探究性实验的开展。实践应用是食品微生物学作为一门应用学科区别于基础微生物学的最本质的特征，传统的实验教学内容的设置在注重实践能力培养方面显然存在不足。这一情况在其他院校，特别是工科基础相对薄弱的医学院校的食品微生物学实验的开课过程中非常普遍。

1.2实验教学手段单一。目前，传统的食品微生物学的实验教学的教学方式在激发学生兴趣方面，也有不足。实验内容的开设多以基础验证性为主，绝大多数学生对老师的讲解及实验指导书非常依赖，只会严格按照实验指导书的步骤一一操作，实验报告的撰写也是千篇一律，不会主动分析实验结果产生误差的原因，不能深刻理解实验的目的与意义。有的学生甚至利用实验时间，不认真做实验，悄悄完成实验报告，实验结果完全依靠理论知识来简单推理，而不是客观真实地反应实验现象[6]。这类实验课程的开设，对提高学生的实验操作能力、创新能力的培养不利，亦会造成实验资源的巨大浪费。

【摘要】大学物理实验是高等院校本科教学中极为重要的实验教学环节，通过仿真模拟辅助教学是实验教学的一种重要补充方式。作为一种新的教学模式，仿真实验具有诸多优点，在大学物理实验教学中的应用越来越广泛。利用仿真软件能够模拟分析大学物理实验中的温度场，电磁场等物理场问题，对于各种物理场能够用直观的曲线，图形乃至视频等形式进行展现，仿真软件在大学物理实验教学中的应用不仅有利于学生理论知识的掌握，同时对激发学生兴趣，提高教学质量均有显著效果。

【关键词】大学物理;仿真实验;辅助教学

引言

《大学物理实验》是本科教学理工科专业的必修基础课。该课程旨在培养学生严谨的科学思维和创新能力以及理论联系实际，分析和解决问题的能力。在实际教学中有些物理实验很抽象，直观性不够，难于理解，而且学生常满足于课堂上学会的基本仪器操作，不利于学生的系统学习和对知识的掌握。因此，我们需对传统实验教学模式进行改革。将计算机仿真技术运用到物理实验教学中，不失为改进传统实验教学的一种新途径与新方法。

一、大学物理实验引入仿真技术的必要性

大学物理实验教学的传统模式为学生根据统一排课的实验课表轮流到规定的实验室上课，采用“讲解—实验—报告”的教学模式，此种模式形式单一，方法落后，不能紧跟发展需要，学生的主观能动性得不到发挥，学生的创造性思维得不到开发，不能体现创新教育和个性化教育的要求。同时,这种教学方法也使得学生只是机械地忙于应付实验，实验报告与结果千篇一律，大同小异，这一结果严重违背了大学物理实验课程培养大学生创造性思维的初衷。面对这些现状，为了提高教学质量和改革教学手段,帮助学生更快更好地学学物理实验,利用计算机仿真模拟技术辅助实验教学已是当今时代的要求。

二、仿真技术应用于大学物理实验的优势