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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機仿真技術的優點，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]計算機 仿真技術 研究與發展
中圖分類號：V448.15+3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）36-0229-01
引言
仿真是對現實系統的某一層次抽象屬性的模仿，人們利用這樣的模型進行試驗，從中得到所需的信息，然后幫助人們對現實世界中某一層次的問題做出決策。計算機仿真就是建立系統模型的仿真模型進而在電子計算機上對該仿真模型進行模擬實驗的研究過程。計算機仿真技術即以計算機仿真為手段，通過仿真模型模擬實際系統的運動來認識其規律的一種研究方法，也稱計算機仿真方法。在科技飛速發展的今天，它已經成為控制系統分析、研究、設計不可缺少的重要工具。
一、仿真的定義和分類
1.仿真定義
計算機仿真技術是以數學理論、相似原理、信息技術、系統技術及其應用領域有關的專業技術為基礎，以計算機和各種物理效應設備為工具，利用系統模型對實際的或設想的系統進行試驗研究的一門綜合性技術。
仿真是在數字計算機上進行實驗的數字化技術，它包括數字與邏輯模型的某些模式，這些模型描述某一事件和經濟系統，在若干周期內的特征。
系統仿真是建立在控制理論、相似理論、信息處理技術和計算技術等理論基礎之上的，以計算機和其它專用物理效應設備為工具，利用系統模型對真實或假想的系統進行試驗，并借助于專家經驗知識、統計數據和信息資料對實驗結果進行分析研究，進而作出決策的一門綜合性的和試驗性的學科。
二、計算機仿真技術的特點
1.模型參數可根據要求任意調整、修改和補充。人們可以得到各種可能的仿真效果，為進一步完善研究方案提供了可能。與傳統的實物實驗相比，具有運行費用低、無風險、方便靈活等優點。
2.系統模型求解快速。運用計算機仿真，能夠在較短的時間內得出仿真運算的結果，為生產實踐提供最及時的指導。
3.仿真運算結果可靠、準確。在機器沒有故障的前提下，只要系統模型、仿真模型、仿真程序科學合理，那么計算機的運算結果是準確無誤的。
4.實物、實時仿真直觀、逼真。這一特點使它在一些復雜工程系統中例如核電、航天等領域得到了廣泛應用。
傳統的仿真技術是一個迭代過程，即針對實際系統某一層次的特性（過程），抽象出一個模型，然后假設態勢（輸入），進行試驗，由試驗者判讀輸出結果和驗證模型，根據判斷的情況反復修改模型和有關的參數，不僅效率低，也存在環境、安全等因素的限制，所以很難達到實驗者滿意的仿真效果。而計算機仿真技術是利用計算機科學和技術的成果建立被仿真的系統的模型，并在試驗條件下對模型進行動態實驗，它具有高效、安全、受環境條件的約束較少、可改變時間比例尺等優點，已成為分析、設計、運行、評價、培訓系統尤其是復雜系統的重要工具。
三、計算機仿真技術的研究現狀
計算機仿真技術的發展與計算機的發展是密不可分的。20世紀50年代的計算機仿真大部分是以電子模擬計算機為主機實現的，在部分特殊應用領域內也有以液壓機、氣壓機或阻抗網絡作為主要模擬設備的。由于電子模擬計算機的精度較差等缺點，從70年代初開始，數字模擬混合計算機仿真得到發展。從70年代末起，以數字機為主機的各種各樣的專用和通用計算機仿真得到了普及和推廣。由于高性能工作站、巨型機、小巨機、軟件技術和人工智能技術取得了引人矚目的進展，在80年代人們對智能化的計算機仿真寄予了希望，也在綜合集成數字仿真和模擬仿真優勢的基礎上，設計出了在更高層次上的數字模擬混合仿真技術，在一些特定的仿真領域內，這種智能計算機仿真和高層次的數字模擬計算機仿真都取得了令人鼓舞的結果。特別是近幾十年來，隨著系統工程與科學的迅速發展，計算機仿真技術也得到了蓬勃發展，已經從傳統的工程領域擴展到非工程領域，在社會經濟系統、環境生態系統、生物醫學系統、能源系統、教育培訓系統等得到了廣泛應用。
四、計算機仿真技術的展望
隨著計算機應用技術和網絡技術的發展，計算機仿真技術也在不斷地發展。未來的發展主要有兩個方向：
1.仿真技術的網絡化
眾所周知，現在已經開發研制出來的仿真系統有很多，它們不能互相兼容，可移植性差，實現共享困難，與開發的高成本、低效率、長時間不成正比，更不能充分加以利用。要想解決這些問題，首先要解決的是采用兼容性好的計算機語言來編寫仿真系統，其次是采用網絡化技術實現仿真系統的共享。尤其是后者，在將來的仿真系統開發中具有重要的意義。實現仿真系統的網絡共享，不但可以在一定程度上避免不必要的社會資源的浪費，而且可以通過適當的收費來彌補開發成本的不足。
2.仿真技術的虛擬制造
計算機仿真技術發展的另一個大方向是在虛擬制造技術領域的深入應用。虛擬制造技術是20世紀90年展起來的一種先進的制造技術，它利用計算機仿真技術和虛擬現實技術的結合，在計算機上實現了從產品設計到產品出廠以及企業各級過程的管理與控制。這使得制造技術不再主要依靠經驗，便可實現對制造的全方位預測，為機械制造領域開辟了一個廣闊的新天地。
五、計算機仿真技術的支撐技術
計算機仿真技術的支撐技術主要有分布式計算機仿真技術、協同式計算機仿真技術、沉浸式計算機仿真技術、基于網絡的環境計算機仿真技術。
計算機仿真技術分布式，既是由于數據分布的需要，也是應用分布式計算環境進行并行計算，以達到實時顯示目的的重要手段，分布式計算平臺有互聯網的異構機組成，包括高性能的SMP和DSM多處理器、工作站/PC機機群系統。
來自不同地區、不同學科的學者過去式通過出差或開會等方式進行交流的，現在，隨著高速網絡投入使用，采用多媒體技術支持下是、的CSCW技術可以達到快捷、高效協同工作的目的。
計算機仿真技術采用傳統上為虛擬環境所裝用的投影式顯示設備，標志著這兩個研究方向融合的發展趨勢。由于沉浸式顯示設備能使用戶獲得臨場感，更有利于用戶獲得對數據的直觀感受，有助于結果的分析。
六、仿真系統的作用和意義
隨著軍事和科學技術的迅猛發展，仿真已成各種復雜系統研制工作的一種比不可少的手段。尤其是在航空航天領域，仿真即使已是飛行器和衛星運載工具研制必不可少的手段。在研制、堅定、和定形全過程必須全面的應用先進的仿真技術。否則，任何新型的、先進的飛行器和運載工具的研制都將是不可能的。
計算機仿真技術在軍事的應用是很廣泛的，如運用交戰模型進行的計算機仿真，新型武器裝備發展過程中的仿真、部隊作戰訓練方面的仿真、高層論證和規劃計劃中的仿真、軍事作戰理論和學術研究中的仿真、作戰指揮和戰爭計劃中的仿真，以及戰后后勤保障的仿真等。
關鍵詞：計算機仿真；工業工程；實驗教學
計算機仿真技術是繼數學推理與科學試驗之后認識世界自然規律的第三類基礎方法。基于計算機仿真技術的虛擬教學是指利用實物和計算機軟件共同模擬出真實的情境，讓學生在模擬的情境下進行探究和學習。這種教學方法生動形象，接近現實工作場景，有利于提高學習興趣，使學生在短時間內進入相應情境，真實的體驗如在現實中執行任務的感覺，以達到更快掌握技術手段的目的，而且這種教學方法可以利用計算機軟件的優勢創造出靈活多樣的工作場景且不受行業限制，使學生對實踐問題的認識更深入，采用的應對方法更靈活。由此“計算機仿真技術”便成為專業學習及實際應用中的重要方法和技術手段。工業工程作為管理科學與工程的二級學科，其人才培養目標是培養出面向生產、管理、服務的高級專業技術和管理人才，面向的工作崗位主要有制造業現場管理、產能計算、生產計劃與控制、項目管理、精益生產等，以及服務業的流程優化、工作研究等。其中，制造業涉及行業范圍廣、產品種類多、工序過程各異，因此，在教學過程中需要通過一系列系統的實驗項目培養學生專業的問題提煉能力及問題分析能力，并采用專業的技術方法和手段有針對性的對問題本質進行處理。然而，正是由于工業工程方法應用行業的廣泛性及多樣性，使得我們不可能如其他5類工程學科般擁有自己典型的實驗實訓設備，亟需我們在實踐教學過程中探索新的教學方法與實驗支撐技術。
1工業工程實驗課程教學現狀分析
工業工程類實驗課程的教學，在傳統的教學模式中，主要是以“理論課+實驗室”的模式，強調學生對工業工程專業基本方法和技能的掌握與應用，如，工作研究、動素分析、人機工程、物流工程、流程優化、現場改善等基本技能與方法論。傳統的實驗教學過程中，基本上遵照如下流程：首先，引導學生進行以上理論課的學習，使學生知道、了解并掌握這些基本的專業手法與技能；其次，通過開設相關實驗課程讓學生對所學的這些技術方法展開實踐，從而幫助學生達到訓練并養成工業工程專業素養的目的。然而，目前所開設的相關實驗課程均是就某一獨立技術方法而展開的較為單純的技能訓練，如，工作研究的實驗主要是針對動作研究、動素分析、生產節拍平衡開展具體分析過程實踐，幫助學生深刻體會這些基本專業手法的實際應用場合；人因工程，主要是通過系列人因實驗帶領學生親身體驗，感受高度、亮度、顏色、頻繁度、規律度等人因影響因素帶給人視覺、聽覺等感官的切實感受，從而探討基于人因的合理化設計、布局及工作安排；設施規劃布局則是基于物流分析方法，通過物流強度度量，分析部門間的相關性強度，從而為合理布局、物流優化提供有效參考。以上這些實驗均對學生在工業工程專業基本方法技能的培訓上起到了有效效果。然而，卻并未在促進學生養成工業工程職業素養上發揮強化作用。原因在于，缺乏像物流工程、系統工程、系統建模及仿真優化等這類有關工業工程系統設計、管理及優化的主干課程的綜合性實踐項目，要設計出針對本專業基本技能方法的綜合性實踐項目，需要的制造業相關設備、產品品種等數量巨大，且耗費大、成本高，很難從實際操作入手，計算機仿真方法不失為解決此問題的一種有效方法。基于計算機仿真技術的虛擬教學則以其高效率、低成本、內容豐富、性能有效和安全等優勢得到越來越多的應用和推廣。因此，應該將“項目教學”“案例教學”“教、學、做”一體化和基于計算機仿真技術的虛擬教學的方法結合起來，充分發揮各自的優點，提升實踐教學效果。基于計算機仿真技術的虛擬教學很容易與其它先進的教學方法相結合，因此，在工業工程類實驗課程的教學中，將基于計算機仿真技術的虛擬教學與其它教學方法相結合，有助于提高實驗課程教學效果，而且成本低、效率高，使學生可以不受場地、行業、設備與產品的限制，使學生更好的掌握專業技能和方法，并通過基于計算機仿真平臺開發的綜合性實踐項目，鍛煉學生的工業工程系統設計、管理及優化的綜合能力，培養學生的專業素養，從而促進本專業人才培養效果的提升，計算機仿真技術在工業工程類實驗課程的教學中具有重要的意義。
2計算機仿真技術在實驗課程教學中的應用
計算機仿真技術為人們提供了一個理想的實踐教學手段，目前國內外已經普遍將其應用于軍事訓練、課程教學、運動訓練以及醫學研究等方方面面。美國是計算機仿真技術虛擬現實的起源地，現在美國計算機虛擬仿真技術的發展水平也比較高，在這個領域代表了國際先進水平，也是第一個把虛擬仿真技術應用在教育教學中的國家，目前在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件等幾個方面，形成了一個比較系統的虛擬仿真教學儀器架構。如，美國的卡羅萊納州立大學利用Java技術建立了基于Web的探索式虛擬物理實驗室，主要有以下幾個模塊：基于JavaApplet的虛擬實驗設備和實驗設施、相關的實驗課程模塊、實驗結果評價模塊、協作模塊。在歐洲，英國在計算機仿真技術虛擬現實的相關領域處于領先地位，研究出了虛擬仿真軟件包，并應用在教學儀器和工業安全培訓等方面。如，英國的諾丁漢大學在教育和學術方面對虛擬仿真技術進行了研究與探索，其目標主要在于探索桌面虛擬仿真的輸入設備應用上。此外，該小組還和其他學校緊密合作，將其仿真系統應用在了特殊學生教育中。在中國，目前各個大學和科研機構也廣泛采用計算機仿真技術建立虛擬場景進行相關領域的教學與研究。例如：中國科技大學開發出第一套基于虛擬仿真的教學儀器系統——利用虛擬仿真技術進行幾何光學實驗平臺的開發，系統將計算機輔助教學儀器的智能化儀器、計算機技術、虛擬仿真和物理教學儀器等有機結合，把物理教學儀器系統推進到了新的領域；北京潤尼爾網絡科技有限公司以北京郵電大學強勢的網絡、通訊、電子三門學科為基礎，采用JavaApplet技術、B/S結構、J2EE框架，為解決高校日趨緊張的實驗設備及實驗場地等實驗教學問題，由北京郵電大學網絡教育技術研究所組織精英力量，經過多年研究，開發出了配套的虛擬實驗系統。通過對國內、外的基于計算機仿真的虛擬現實教學應用情況進行對比，我們發現：當前，國外基于計算機仿真的虛擬實驗比國內開發時間早，應用相對成熟，不管是在仿真器材還是仿真軟件上都比較豐富、且功能較多；同時，國外很多成熟的仿真實驗產品價格普遍偏高，且技術難度也不太適合本科學生，更適合研究所或工程師使用。盡管如此，我國還是有很多現行的成熟的計算機仿真軟件供我們選擇，這些成熟的仿真軟件具有界面友好、可擴充性、支持二次開發等特性，甚至大多實現模塊化利于定制化實驗的開發，基本上能滿足國內高等院校實驗教學需要及豐富的仿真實驗需求。因此，國內很多高校及科研院所普遍采用購買成熟的仿真軟件產品，基于自身的仿真實驗需求進行對應的二次開發，從而設計出適合自己的基于計算機仿真的虛擬實驗平臺，并得到了很好的應用發展。就工業工程類實驗課程而言，現在市面上流行的仿真軟件，如，Flexsim、witness、em-plan等都能提供給我們一個良好的仿真實驗平臺，供我們在這些平臺上進行綜合性實踐項目的構建和開發。
3基于計算機仿真技術的實驗教學模式開發
在深度分析學生學習特點和企業真實需求的基礎上，基于建構主義學習理論和混合式學習理論，按照社會發展對人才培養的要求，結合計算機仿真實驗教學設計的基本原則，借鑒信息化和項目教學、案例教學設計方法，探索出基于實踐項目、真實案例和工作任務的計算機仿真實驗教學模式，實現了“教、學、做”一體化的實驗設計。該模式由“項目導入、制定計劃、實施計劃和成果展示與評價”4個環節組成，其中，計算機仿真實驗教學貫穿了該模式的所有環節。下面簡單介紹該模式的具體實施方案。
（1）在“項目導入”環節，專業教師的活動包括：借助選定的計算機仿真實驗平臺，導入項目任務及目標、展示項目結果，讓學生對項目有一個直觀的認識，然后再布置具體的實踐任務；利用計算機仿真實驗平臺，讓學生明確自己應當完成的具體任務和完成任務后可以獲得哪些知識以及達到什么樣的技能水平；在充分考慮學生的現有知識和能力水平的基礎上，適當采取分工協作方式，安排具體的任務完成時間及成果的評定方法等。
（2）在“制定計劃”環節，學生的活動包括：通過自主學習、分工協作等方式，對具體實踐項目的目標、任務進行分析；確定任務所涉及的專業方法和技能手段，充分應用已掌握的專業知識和能力，借助計算機仿真實驗平臺，設計出仿真實驗模型幫助決策與優化；確定仿真實驗任務的實施步驟，為仿真實驗任務的實施做好充分的準備。
（3）在“實施計劃”環節，學生的活動包括：在計算機仿真實驗平臺上，按照擬定的計劃，逐步完成實踐項目的仿真任務；在完成實踐項目仿真任務的過程中，學生通過應用所學專業知識和技能，建構自己的專業知識，從而幫助自己養成專業素養。
（4）在“展示與評價”環節，學生的工作包括：在計算機仿真實驗平臺上展示自己的實踐項目仿真成果；參與討論和評價；通過對比分析，學生對自己的實踐項目展開進一步的仿真優化處理。
4結語
將計算機仿真技術與項目教學、案例教學更加緊密的結合起來，能夠更好的實現“教、學、做”一體化，并且，在顯著改善實驗教學條件、提升實驗教學效果的同時，減少了設備消耗，尤其是耗材的使用量，節省了實驗經費，而且克服了時間與空間上的限制，使工業工程綜合實驗課的開課率和學生的專業綜合能力得到顯著提升。計算機仿真技術在專業實驗教學方面的應用前景廣泛,值得深入研究。
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關鍵詞：計算機仿真；技術；企業；物流系統；優化；研究
一、引言
隨著互聯網技術和計算機技術的不斷發展，各行各業之間的相互交叉發展，對計算機又提出了新的要求。同時，計算機技術的發展又促進了各行業的發展和良性競爭。眾所周知，企業的發展離不開好的企業管理模式。隨著人們生活水平的提高，以及經濟的不斷發展等。企業面臨著前所未有的挑戰，各企業間的競爭日益加劇。企業尤其是大型企業，一般包括物品生產，銷售和物品運輸等環節。而企業管理模式中，對企業生產物流系統的管理部分一直是比較薄弱的環節。因為，一般來說，企業會將管理重點放在產品銷售階段，往往忽視了物流系統。但是，由于企業生產物資或銷售商品占到整個企業費用的30%-40%，可見企業生產物流系統的好壞往往會對企業的發展起到至關重要的影響。為了改善我國目前企業的生產物流系統，在原始物流管理系統的基礎上，進行改進，降低成本，提高收益。提出利用計算機仿真技術，對企業生產物流系統進行優化管理，并進行總結。
二、我國企業生產物流系統現狀
1.企業生產物流優化研究意義
企業的發展離不開管理，好的管理模式不僅可以降低企業成本，提高企業受益，還可以從根本上給企業創造新的發展機遇。從表面來看，我國企業處于不斷發展中，并且發展速度逐年增加。但是，我國企業中任然存在一些不足。比如，生產物流設施布局不合理等。而這往往不利于企業的進一步發展。而利用計算機仿真技術對企業生產物流系統進行優化。對企業生產物流系統的優化的意義主要有：合理布局廠區位置，方便生產物資的運輸，降低企業生產運輸成本；穩固系統，提高系統管理力度，提高企業生產效益；優化企業生產物流系統，加強各子系統間的聯系，使其分工合作，提高企業生產效率。
2.我國企業生產物流現狀
企業的生產物流是企業物流的一個子模塊，是企業物流的一個重要組成部分。生產環節是企業的最初環節，也是最為重要的環節，同時還是資金投入最多的環節。其中，在企業的生產過程中，生產物流占據著整個資金投入的絕大部分。因此，在企業生產物流是整個企業物流的重點。通過研究發現，我國企業生產物流總共經歷了5個階段，分別是：
（1）人工物流階段
此階段是企業生產物流發展的最原始階段，其特點是完全依賴人力資源，靠人的力量去解決問題。缺點是需要大量的勞動力，企業生產成本高，并且對操作人員的要求較高，出現誤差的可能性較大。不利于企業的長久健康發展。
（2）機械物流階段
機械物流階段是在人工物流階段發展到一定時期后發展起來的。在一定程度上減少了對人員的依賴性，提高了企業的生產效率。為后來自動化及智能化物流階段提供依據。
（3）自動化物流階段
自動化物流是現代智能物流的雛形。大規模的利用現代計算機技術和網絡技術，建立自動化生產物流管理系統。通過計算機實時操控生產物流的運輸情況。
（4）集成化物流階段
集成化物流是指在集成思想的指導下，為了提高企業核心競爭力，將企業生產物流的各個子系統，按照一定的模式構成集成系統進行管理。通過生產物流的集成化管理，大大提高了各子系統間的相互交流運作，提高了工作效率，為企業節省一大筆資金，是一種比較先進的生產物流管理系統。
（5）智能物流階段
隨著現代化各種技術的發展，我國企業的生產物流系統也隨之不斷更新。目前提出的最為先進的生產物流系統是智能物流管理系統。此階段，生產物流系統的最主要特點是方便，高效。利用計算機網絡系統，建立數據庫，將信息通過數據庫直接傳遞。降低了出錯的可能，提高了企業的綜合競爭力。
3.仿真技術在現代企業生產物流中的應用
仿真技術的出現和發展已經具有很長的歷史。最初，人們通過手工仿真完成仿真工作，承擔了大量的工作量。20世紀50年代開始，隨著計算機的發展，人們開始嘗試用計算機編程技術進行仿真。直到70年代后期，科學家們研發出專門做仿真的仿真計算機，大大提高了仿真效率。近年來，仿真技術越來越普及，得到人們的廣泛認可。仿真技術在現代各行業的發展中也得到了廣泛的應用。如今，由于經濟的不斷發展，企業間的競爭不斷加劇。各企業為了在如此激烈的競爭中占據一席發展之地，必須想方設法的提高企業自身綜合競爭力。眾所周知，企業管理是企業獲得良好發展的前提，是企業綜合競爭力提高的必要條件。而企業的生產物流系統占據著整個企業資金的30%-40%，因此，管理好企業生產物流對提高整個企業的綜合競爭力有著十分重要的幫助。仿真技術的出現正好解決了企業生產物流系統的優化問題。利用仿真技術優化企業生產物流系統，簡化原本復雜的生產物流結構，優化生產物流處理方式等。
三、基于仿真技術的企業生產物流系統構建
【關鍵詞】數控仿真技術 機械類 實踐性教學
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006－9682（2011）09－0102－02
【Abstract】This article briefly introduced the numerical control simulation technology concept, the research present situation and in the machinery class practical teaching link application.
【Key words】Numerical control simulation technology Machinery class Practical teaching
近幾年，就業形勢比較嚴峻，為了提高學生的就業機會，必須增強學生的動手能力，要做到這一點，加強實踐性教學環節是關鍵。但對于大多數院校來說，資金短缺是共同的問題。解決這一問題的最好辦法是引入仿真技術。
一、數控仿真技術
1．計算機仿真的概念及應用
從工程的角度來看，仿真就是通過對系統模型的實驗去研究一個已有的或設計中的系統。分析復雜的動態對象，仿真是一種有效的方法，可以減少風險，縮短設計和制造的周期，并節約投資。計算機仿真就是借助計算機，利用系統模型對實際系統進行實驗研究的過程。它隨著計算機技術的發展而迅速地發展，在仿真中占有越來越重要的地位。計算機仿真的過程可通過圖1所示的要素間的三個基本活動來描述：［1］
建模活動是通過對實際系統的觀測或檢測，在忽略次要因素及不可檢測變量的基礎上，用物理或數學的方法進行描述，從而獲得實際系統的簡化近似模型。這里的模型同實際系統的功能與參數之間應具有相似性和對應性。
仿真模型是對系統的數學模型（簡化模型）進行一定的算法處理，使其成為合適的形式（如將數值積分變為迭代運算模型）之后，成為能被計算機接受的“可計算模型”。仿真模型對實際系統來講是一個二次簡化的模型。
仿真實驗是指將系統的仿真模型在計算機上運行的過程。仿真是通過實驗來研究實際系統的一種技術，通過仿真技術可以弄清系統內在結構變量和環境條件的影響。
計算機仿真技術的發展趨勢主要表現在兩個方面：應用領域的擴大和仿真計算機的智能化。計算機仿真技術不僅在傳統的工程技術領域（航空、航天、化工等方面）繼續發展，而且擴大到社會經濟、生物等許多非工程領域，此外，并行處理、人工智能、知識庫和專家系統等技術的發展正影響著仿真計算機的發展。
數控加工仿真利用計算機來模擬實際的加工過程，是驗證數控加工程序的可靠性和預測切削過程的有力工具，以減少工件的試切，提高生產效率。
2．數控仿真技術的研究現狀
數控機床加工零件是靠數控指令程序控制完成的。為確保數控程序的正確性，防止加工過程中干涉和碰撞的發生，在實際生產中，常采用試切的方法進行檢驗。但這種方法費工費料，代價昂貴，使生產成本上升，增加了產品加工時間和生產周期。后來又采用軌跡顯示法，即以劃針或筆代替刀具，以著色板或紙代替工件來仿真刀具運動軌跡的二維圖形（也可以顯示二維半的加工軌跡），有相當大的局限性。對于工件的三維和多維加工，也有用易切削的材料代替工件（如石蠟、木料、改性樹脂和塑料等）來檢驗加工的切削軌跡。但是，試切要占用數控機床和加工現場。為此，人們一直在研究能逐步代替試切的計算機仿真方法，并在試切環境的模型化、仿真計算和圖形顯示等方面取得了重要的進展，目前正向提高模型的精確度、仿真計算實時化和改善圖形顯示的真實感等方向發展。
從試切環境的模型特點來看，目前NC切削過程仿真分幾何仿真和力學仿真兩個方面。幾何仿真不考慮切削參數、切削力及其他物理因素的影響，只仿真刀具工件幾何體的運動，以驗證NC程序的正確性。它可以減少或消除因程序錯誤而導致的機床損傷、夾具破壞或刀具折斷、零件報廢等問題，同時可以減少從產品設計到制造的時間，降低生產成本。切削過程的力學仿真屬于物理仿真范疇，它通過仿真切削過程的動態力學特性來預測刀具破損、刀具振動、控制切削參數，從而達到優化切削過程的目的。
二、機械類專業實踐性教學中存在的問題
1．《金工實習》教學中存在的問題
《金工實習》是機械類專業必修的一門實踐性技術基礎課。通過《金工實習》教學使學生初步接觸生產實際，獲得機械工業生產中常用金屬材料及其加工方法的基本知識，受到一定的基本操作訓練，為學習其他有關課程和將來從事生產技術、經營、管理等工作打下實踐基礎。
傳統金工實習教學的主要內容是：［2］鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、鉗工、普通機床的機械加工。隨著數控機床在我國機械制造行業的應用越來越廣泛，對數控方面人才的需求也越來越大。數控機床的高性能、高精度、高可靠性，增加與增強使用功能，以及簡化產品結構，改善操作性能，節約能源材料，減輕勞動強度，增大生產柔性，縮短生產周期和生產準備周期等優點，正滿足了企業提高產品質量，降低生產成本，提高產品在市場競爭力的要求，故近年來許多廠家競相采用數控機床。為了提升機械類專業的技術含金量，使這些專業能滿足現代化生產的需要，就必須在教學中增加或增大數控加工的內容。因此，在金工實習中減少普通機械加工的課時，增填數控加工的內容勢在必行。
2．《數控技術》教學中存在的問題
《數控技術》是機械類專業必修的一門專業課。通過該課程的學習使學生掌握數控機床的工作原理、組成、分類；程序代碼運用；CNC系統的組成及工作原理；插補原理；刀補原理；加減速控制原理；伺服系統的組成及工作原理；位置檢測元件的原理；掌握簡單零件的手工編程方法。
根據教學大綱，該課程有4個課時的實驗，主要是熟練手工編程的方法，需要的主要實驗設備是數控機床。但對于大多數院校來說，不可能購置多臺數控機床，因此存在實驗設備短缺的問題，不能很好地滿足教學要求。
三、改革機械類專業實踐性教學的措施
數控機床是一種精密的自動化機床，價格昂貴。但對于機械類專業來說，又是必不可少的教學設備。因此，根據實驗室現有的數控機床（數量有限），訂購相應的數控加工仿真軟件，是一種兩全其美的好辦法。數控加工仿真軟件可以讓每個學生在電腦上模擬操作數控機床，教師可以在電腦上驗證學生的學習效果，讓教學更加直觀、生動。實際上，利用購買一臺數控銑床的費用，就可以購置30個點的網絡數控仿真軟件及相應的電腦。
在進行數控加工實習時，先讓學生在電腦上通過數控加工仿真軟件模擬操作數控機床，操作熟練后再讓學生操作真實機床，增強手感。在進行《數控技術》課程實驗時，先讓學生在數控仿真機床上練習手工編程，修改無誤并操作熟練后再讓學生在真實機床上操作。這種教學方式，一方面可以大大減少資金的投入，減少實習、實驗用房；另一方面可以增加學生動手的機會，在一定程度上提高學生的動手能力；其次，利用數控仿真機床教學，即使操作失誤，也不會損壞設備，更不會造成人身傷害，安全可靠。因此，目前大多數工科院校普遍采用數控仿真軟件教學，以便解決滿足教學要求與資金短缺之間的矛盾。
參考文獻
1. 計算機技術的發展
1.1可視化技術
包括數據庫可視化、監測信息可視化、可視化輔助設計等方面。可視化技術對提高有限元法應用的可靠性和精確度方面起著非常重要的作用。
1.2 虛擬現實技術
它是一種可以創建和模擬體驗現實世界的計算機技術，它將真實世界的各種媒體信息有機地融進虛擬世界構造了用戶能與之進行各個層次交互處理的虛擬信息空間。
1.3 多媒體仿真技術 它是在科學計算機可視化和可視仿真技術基礎上發展起來的，它用不同媒體形態描述不同性質的模型信息將系統行為和形態、數學模型和物理模型以及它們的時空表現模式有機統一地建模和求解。這種特點更適合于科學研究和工程設計的需要，因而受到工程界的普遍重視。
2. 計算機輔助設計的發展及重要性
機械設計是機械工程的重要組成部分，是機器生產的前提，同時也是決定機械性能的最主要因素，一部機器的質量及工作性能的好壞很大程度上取決于設計質量，狹義的機械設計僅指技術性的設計過程，廣義的機械設計是指設計者根據使用要求和現有的條件，對機械的工作原理、結構、剛度和強度、各個零部件的材料和形狀尺寸、以及方法、力和能量的傳遞方式等進行分析、構思和計算，并將其形成具體的描述以作為機械制造依據的工作過程。這不僅是一個創造性的工作，同時也是建立在豐富的成功經驗基礎上本文由收集整理的工作，只有將兩者結合起來，才能設計出高質量的機器。 機械設計的所有步驟幾乎都需要計算機的幫助。圖形的編輯、修改，大量數據的計算和比較，對零部件動力、強度等方面的精確測試，都需要相應的計算機軟件的支持。除了這些繁瑣的工作可由計算機替代外，設計者還可以利用計算機進行虛擬樣機的構建，也就是根據圖紙，在計算機上制造一個模擬樣機，對它的工作性能、受力情況、熱度等各方面進行驗證，根據出現的狀況修改原設計，從而達到完善的程度。隨著計算機技術的發展，計算機正在越來越廣泛地應用于機械設計的各個方面以及各種各樣的機械設計中，它在提高機械設計的質量和轉化為實際制造的效率方面，發揮著重要作用。計算機輔助設計便是伴隨著計算機技術的發展而出現，并廣泛應用于多種學科的一種方法。計算機輔助設計又被稱作“cad”，是由計算機幫助設計人員完成機械設計中的計算、制圖、模擬等工作，并在不斷修改和反復驗證的基礎上，輸出滿意的設計結果和最后的產品圖紙的一門技術。
3. 機械工程計算中cad技術的應用
cad，即計算機輔助設計系統是指在計算機硬件和軟件的支撐下，通過對機械工程產品進行描述、造型、系統分析、優化、仿真和圖形化處理的研究與應用，使計算機輔助工程技術人員完成產品全部設計過程的一種現代設計技術。cad中設計者與計算機密切合作，在決定設計策略、信息處理、修改設計以及分析計算方面充分發揮著各自不同的專長。利用計算機存儲信息、檢索、分析計算、圖形與文字處理以及其他重復的驗算工作。當前cad系統的硬件環境主要是工程工作站及個人計算機。工作站是具有高速的科學計算、豐富的圖形處理及靈活的窗口與網絡管理功能的交互式計算機系統，它一般具有32位或64位字長的中央處理器(cpu)，廣泛采用精簡指令(risc)，超標量、超流水線及超長指令技術，具有unix操作系統和x窗口管理系統，在一個分布式的網絡環境下運行。在機械工程計算中利用cad技術進行二維繪圖、圖形及符號庫、參數化設計、三維造型等，通過cad進行二維繪圖以及三維造型，在許多具有實體建模功能的cad軟件中，都有一些基本體系，例如在cad的三維實體造型模塊中，系統提供了六種基本體系，然后再經過結構分析，分解成若干個基本體并最終進行三維實體造型。
4. 機械工程計算中cae技術的應用
cae，即計算機輔助工程作為一種綜合應用計算力學、計算數學、信息科學等相關的綜合工程技術機械工程計算中cae技術的應用是指使用有限元軟件對機械結構進行分析，強度應力、剛度應變和變形、動態特性固有頻率、振動模態、熱態特性溫度場、熱變形。在cae分析的一般流程及其技術應用特帶你的基礎上，研究幾何模型的建立、有限元模型的建立包括網絡劃分、整機系統的分解與合成、邊界及載荷處理等、求解、結果數據分析等系統cae的應用技術。計算機輔助工程的特點是以機械工程和科學問題為背景，建立甲酸模型并進行計算機仿真分析。一方面，在機械工程計算中cae技術的應用，使以往許多由于受條件限制無法分析的復雜問題，通過計算機模擬得到滿意的解答；另一方面，計算機輔助分析使大量的復雜的機械工程計算分析簡單化，使復雜的過程層次化，節省了大量的時間，避免了低水平重復的工作，是工程分析更快、更準確。在產品的設計、分析、新產品的開發等方面發揮了重要的作用，同時cae這一新興的數值模擬分析技術在機械工程計算中的應用越來越廣泛，技術的發展又推動了許多相關的基礎學科和應用科
學的進步。在機械產品開發中由概念設計、初步設計、詳細設計到試驗，再修正設計，再試驗，知道滿足產品要求，cae仿真分析技術的引入，最大限度的較少或者縮短了材料的浪費以及耗時環節。一個多參數的工藝或者制造過程的仿真模擬、力能計算和參數優化中，也可以得到對象局部、相互關系和全域的結果。
5. 機械工程計算中計算機仿真技術的應用
計算機仿真技術又稱虛擬樣機技術，設計人員在計算機上建立樣機模型，對模型進行各種動態性能分析，然后改進樣機設計方案，用數字化形式代替傳統的實物樣機實驗的一種新型技術。在機械工程計算中通過建立真實系統的計算機模型，分析實際系統的行為特征。計算機仿真技術的關鍵因素在于建立真實的系統計算機模型，包括數學模型和仿真模型，而且具有經濟、可靠、使用、安全、靈活以及可重復使用等優點，目前在機械工程計算中已經成為許多復雜系統進行分析、設計、實驗等的必不可少的手段。計算機仿真技術以數學理論為基礎，以計算機和各種物理設施為設備工具，利用系統模型對實際的或者設想的系統進行試驗仿真研究。計算機仿真技術實現必須具備cad圖形學、幾何造型技術、工程數據處理技術以及計算力學等知識。在機械工程設計的初始階段，工程師需要利用設計自動化工具進行不同的初始設計，并在計算機上表示出模型樣機，這樣可以方便監測、研究與改進。
6. 機械工程計算中cam技術的應用
cam，即計算機輔助工程分析是指一系列對機械工程產品設計進行各種模擬、仿真、分析和優化技術，是一種利用計算機輔助求解復雜工程和產品結構強度、剛度、屈曲穩定性、動力響應、熱傳導、三維多體接觸、彈塑性等力學性能的分析計算以及結構性能的優化設計等問題的近似數值分析方法。cae技術主要包括有限元分析、運動學和動力學分析、流體力學分析以及優化設計分析等內容。利用計算機輔助編制cnc機床的零件加工程序。cam技術在機械工程中的主要作用是數控加工，它與cad技術相互作用，是密不可分的一個整體，許多cad系統都有輔助的cam數控加工模塊，用cad生成的圖形信息或者數據，然后通過轉換變成控制指令，然后設置加工參數等，由此可見cad/cam技術是現代機械工程發展的必然趨勢。
【關鍵詞】計算機仿真；中職教學；應用
傳統的中職教學模式大多是老師在教室里上完理論課，然后將學生帶到實訓場所進行實地操作，現在盡管學校也在努力實現“理實一體化”的教學改革。即邊學習理論知識邊進行實習實驗動手操作，但是由于種種原因，要使這兩者有機地結合起來并不是那樣簡單。在某些大學里這些都不一定做的很好，而對于有著資金短缺，實驗條件有限的中職學校，情況就更不容樂觀了，相當數量的實驗和實習只能在黑板、或書本上進行，最好的也就是可以看看演示視頻。缺少必要的學生動手操作環節。導致學生在學習過程中存在受到教師和書本的限制，動手能力不強，缺少創新精神等問題，而企業在招聘時往往又很看重這一點。
為了改變這種現狀 ，人們一直在追尋解決的辦法，而應用計算機仿真技術可以盡量避免和減少理、實脫節的問題。早些時候的仿真通常都是物理仿真（即使用一些實物模型），隨著科學技術的發展，現在的仿真技術已分為兩大類 ：物理仿真和計算機仿真 。物理仿真的優點是直接 、形象 、易懂，但模型受限，易損壞難以重復使用造成累計成本高。而計算機仿真則是將研究對象進行描述。建立虛擬模型。在計算機的運行中即可實現。優點是：不怕破壞，易修復修改， 可以反復使用，累計成本低。計算機仿真教學即可應用于理論教學，也適用于實習實驗教學。最大的好處是能夠實現節能降耗 ，在一定程度上可緩解教育資金的不足，節約大量的教育經費 。
在中職學校工作兩年的時間里，我發現學生普遍存在厭學情緒，但是他們對時下流行的游戲確能很認真的去學習，比如騰訊公司的DNF，英雄聯盟等游戲時，他們可以反復去記憶游戲里那些裝備的屬性值，英雄的技能特點，每個技能的傷害值是多少，直到爛熟于心。我聯想到自己在大學里接觸到的計算機仿真技術，與這些游戲多少有些相似之處。比如在上模擬電路與數字電路課程時接觸到的EWB仿真軟件。應用這一款軟件幾乎可以100%地仿真出真實電路的結果，軟件包含了各種各樣的電子元器件，這些元器件的屬性也可以很清楚的在軟件里看到，而且它在桌面上提供了萬用表、示波器、信號發生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數字信號發生器、邏輯轉換器等工具，它的器件庫中則包含了許多大公司的晶體管元器件、集成電路和數字門電路芯片，器件庫中沒有的元器件，還可以由外部模塊導入，它的工作界面非常直觀，原理圖和各種工具都在同一個窗口內，未接觸過它的人稍加學習就可以很熟練地使用該軟件，對于電子設計工作者來說，它是個極好的EDA工具。將這樣的仿真軟件應用到中職的教學中也是極其方便的事，只要一臺安裝有仿真軟件的電腦就可以了，而這也很簡易實現，只要在學校的機房安裝好就可以了，這樣許多電路你無需動用烙鐵就可得知它的結果，而且若想更換元器件或改變元器件參數，只需點點鼠標即可。學生在軟件上先進行仿真不用擔心焊接錯誤造成材料的浪費，直至學生熟練掌握電路后再進行實物焊接，不僅可以使學生學習最新的仿真技術，還可提高了他們的學習效率，節約成本。
2012年的7、8、9三個月我有幸參加了中職教師化工專業的國家級培訓。來自全國各地的老師在一起交流，普遍反應化工專業的學生普遍認為的知識難理解、太枯燥。有頂崗實習的難處，化工專業生產實習形式單一，手段落后；即使有企業愿意接受學生進廠實習，那也只是停留在只能看，不能動的狀態，學生實習難、實習效果差已成為長期困擾中職學校的普遍性問題。這些原因導致中職學生在動手操作能力上欠缺 ，操作技能達不到工廠實際要求。而我們拜訪的兄弟學校?――西北工業學校，他們學校的化工專業的學生就業就很不錯。在幾天的參觀與學習中，化工系的系主任給我們詳細介紹了她們學校化工專業在解決學生實訓這一塊的做法。她們學校配備了完整的DCS仿真系統，而這個和企業使用的軟件幾乎完全一樣，這樣在學校的實訓過程中學生就掌握了操作技能，去企業之后只要簡單的培訓就可以直接到工作崗位上去。我們自己也親身體驗了這樣的一套仿真系統，并且一致認為這的確可以使學生更好的掌握理論知識和動手操作能力。
西北工業學校在化工教學方面為了提高仿真實習效果，在仿真實習之前先采用授課的方式使學生對將要仿真實習對象的工藝流程，包括設備位號、檢測控制點位號、正常工況的工藝參數范圍等進行詳細的了解。在操作過程中，每部分都有嚴格的操作規程，每個階段都要認真操作，防止和避免事故的發生。為鍛煉學生的應急能力，可以在裝置操作過程中人為的設置各種生產事故。通過隨機事故的添加，不僅鍛煉了學生分析、判斷事故的能力，還提高了學生遇到緊急突發事故的處理能力。在具體的實施過程中，教師要盡量多讓學生獨立操作、獨立分析、獨立解決問題：對于個別問題可以采取 “ 一對一”的問答式，對于一些比較普遍的問題采用集中式回答。這樣學生不僅很快就可以掌握操作控制過程，同時也發揮了學生的學習獨立性和主動性。另外該仿真系統還可以對學生進行能力考核，通過系統的考核項 目對學生的操作能力進行考核。此考核項目能夠真實的反映學生的實際掌握程度，誰也無法弄虛作假、蒙混過關，從而促進學生認真學習、 掌握操作技能。
我感覺這樣的仿真實訓教學對于自己學校也是十分有幫助的。但是化工項目的仿真投入成本還是相對較大，因為事先了解學校有專業老師會操作數控仿真軟件，只是并沒有用于教學。于是培訓歸來我建議在學校的數控先進行實驗教學，很幸運這一點得到了校領導和專業老師認可。學校數控專業教學存在實訓設備少，學生多，無法一人一機等實際問題，但是作為中職學校教學過程中又必須要著重培養學生的動手操作能力，實訓設備少客觀上就限制了實訓教學的有效開展，學生的實訓完全在數控床上進行會有設備折舊、材料、刀具的損耗，能源消耗，實訓成本高等問題。最關鍵的還是效率不高，因為要一個學生完全掌握一個操作過程需要的時間比較長，但是如果事先每一個人都先完全掌握了操作過程，上機床就可以直接完成加工那效率就會提高很多了。
采用了仿真教學之后，因為實訓操作可以首先可仿真軟件上進行反復的練習，這樣既讓學生熟悉了操作過程，又節省了材料、刀具的損耗降低了成本，可謂是一舉多得呀。因為仿真操作是在電腦上進行，沒有打刀等實操時的危險學生可以大膽地、獨立進行操作，直到得到正確的結果后，再到機床上完成加工。結合其他的教學控制軟件（如凌波多媒體教學軟件）教師可以在機房里對學生實施一對一的監控和教學，真正做到因材施教，從而提高教學的效率。但是，仿真操作不能和真實的上機床操作劃等號，盡管仿真操作的步驟、方法與實操沒有多大的差別，但是仿真畢竟無法代替學生在真實操作時的感受。刀具的安裝，毛坯料的安裝等這些必須要學生自己動手操作。在仿真軟件上可能選用很大的切削用量都可以加工得到想要的產品，但是在實際操作中是不行的，因此要注意在仿真過程中也要嚴格按實際操作時的參數選用。學校使用斯沃數控仿真軟件進行教學近一年來取得了不錯的效果，以前需要上數控床三到五次學生才能掌握的內容，現在一兩次就可以掌握了，學生在學習過程中的興趣也大大提高了。
可以應用計算機仿真輔助教學的專業還有很多很多，比如服裝設計、化工、汽修、模具、電工電子等等。相信在不久的將來，計算機仿真輔助教學將廣泛應用于中職學校的教學中。
參考文獻：
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關鍵詞：輥彎成型；軋輥制造
輥彎成型技術又稱冷彎成型或輥壓成型技術，在建筑行業、農機制造、汽車制造等多個領域應用，對我國的經濟發展有十分重要的作用。
1 輥彎成型理論
錕彎成型又被稱作錕壓成型或冷彎成型，是一種金屬成型技術，其成型的原理相對復雜，就目前來看，錕彎成型理論的相關研究還有待進步。簡化解析法是錕彎成型技術領域當中最常采用的研究方法，該方法指的是分別對縱向彎曲變形與橫向彎曲變形進行分析研究，其中，將前者當做彈塑性薄殼來分析，而后者則通過運用純彎曲理論及彈塑性理論進行分析。國外在該方面的研究較為深入，例如新西蘭的有關研究人員對不同彎曲角度及彎曲角度增量下應變的變化，單錕或者多錕環境下的縱向應變等方面均有了重要成果，并得出是彎曲角的增量直接影響峰值應變，而并非軋制過程中的軋錕角度。
2 輥彎成型CAD/CAM技術
2.1 輥彎成型孔型輔助設計（CAD）技術。錕彎成型是一個復雜繁瑣的工藝過程，因此受到的干擾因素也很多，一旦出現設計制作或質量瑕疵，不僅會造成企業經濟損失，還會導致眾多誠信或信譽問題。仿真技術的應用是錕彎成型過程中的一大進步，既縮短了調試的時間，又提高了企業生產的效益。目前錕彎CAD或CAE系統的研發進展已經趨于成熟，其中最典型的就是由德國一家公司開發的COPRA系統，該系統最大的特點是能夠對所有類別的錕彎型鋼斷面進行軋錕設計，并可以提供整個工藝過程所需的集成化與全面化的軟件方案，具有成型模擬過程獨特，技術優化以及成本計算效率高等優點。
2.2 輥彎成型軋輥的CAM技術。在板金屬錕彎成型中，軋錕是其中的關鍵部件之一，軋錕具有精度要求高，外形輪廓復雜等基本特點，且軋錕的耐磨性應盡量滿足批量化生產的要求。軋錕若采用傳統的機械加工方式，則很難保證軸向與型面精度及輪廓形狀，因此需要通過數控加工來完成。CAM技術通過數控編程加工，有效提高了軋錕的加工質量及型面加工精度，具有生產效率高，自動化水平高等特點。
3 輥彎成型CAE技術
3.1 仿真技術進展。由于在錕彎成型的過程中，板材的邊緣既要經過縱向的反復壓縮機拉伸變形，又要經歷橫向的逐步彎曲，因此采用數值方法會面臨諸多困難。隨著錕彎成型技術的進步及計算機相關技術的不斷發展，有限元仿真技術逐漸被廣泛應用。錕彎成型仿真技術與成型時材料的變形區域息息相關，最早期是把板帶邊緣當做一種線性關系來研究，之后又將變形長度與變形角等參數引入其中。上個世紀80年代末，軟件的開發運用了線框模型，日本學者成功用剛塑性有限元方法完成了電焊管錕彎成型變性特點的分析，并尋找出了降低最大傾斜角的具體方法。
3.2 FEA理論的應用。有限元法在錕彎成型問題上的應用主要體現在兩個方面，第一個方面是偏向于基礎理論知識的原始開發，第二個方面則是基于現有成熟有限元分析軟件的再次開發及應用。目前最常使用的錕彎成型軟件是澳大利亞的CADROF，法國的PROFLL，英國的ORTIC以及德國的COPRA.FEA RF及REFASS等。其中，德國一家公司的有關人員對有限元法在錕彎成型的應用進行了深入的研究，并成功將有限元仿真模塊COPA.FEA RF增加到了COPRA這以錕彎成型設計軟件當中。
4 輥彎成型技術應用
4.1 輥彎成型在建筑業中的應用。錕彎成型在建筑行業中的應用最為廣泛，例如，用作不同廠房的承載結構，像墻架柱，屋頂，框架，鋼板樁，門窗及公路護欄板等。錕彎產品在發達國家建筑行業中的使用量已經占到建筑用鋼量的40%至70%。錕彎型鋼在建筑行業中重點應用于檁條的Z型及C型鋼，梁柱的方矩形管，屋面板，樓承板以及墻面板。
4.2 輥彎成型在汽車中的應用。錕彎成型產品在汽車領域中也有十分廣泛的應用，其中，在大巴，小轎車，消防車，卡車，集裝箱汽車，混凝土攪拌車以及農用汽車等方面應用較多，具體可做為汽車的受力骨架，例如汽車主梁，頂梁，橫梁門窗以及支柱等。一般情況下，大斷面的錕彎成型產品主要應用于承載結構當中，例如大梁和寬架等，而小斷面的錕彎成型產品則主要應用于車身底盤，骨架等。錕彎型鋼在汽車領域的應用還包括槽鋼，角鋼，異型斷面的錕彎型鋼等。
4.3 輥彎成型在農業中的應用。錕彎成型產品在農業中的應用主要體現在播種機，收割機以及割草機的結構架與橫梁上面，此外，錕彎型鋼在農業類建筑中的應用主要為巨型管，槽鋼，角鋼以及P型鋼等。
4.4 輥彎成型在管道輸送中的應用。錕彎成型在管道輸送中的應用主要集中在高頻焊管的生產方面。錕彎成型技術在高頻焊管中的應用主要可以細分為三個階段，分別為最初的錕彎成型技術；上個世紀60年代后期的拍錕成型技術；上個世紀90年代后期的混合成型技術，即FFX技術。
5 輥彎成型設備
錕彎成型設備的配置與生產工藝緊密相關，一般錕彎成型的工藝流程為：開卷-對接-校平-預沖頂-錕式冷彎成型-校直-切斷-出料-碼垛。錕彎成型設備是工藝生產線中的重要組成部分，主要類型有雙端式，懸臂式，通軸雙端式，雙層式，標準式，并列式以及成組快換式。錕彎成型設備應根據產品的截面形狀，精度要求以及生產線的特點合理進行科學，合理地選擇。目前最常見的成型機組形式主要有四種：小型板式機組；寬幅壓型板機組，應用最普遍的為排放式機架的壓型板機組與板式結構的壓型板機組這兩種；特色錕彎成型機組，例如外側牌坊可移動式的成型機組具有節約換錕時間，增加生產效益等諸多優點。目前我國錕彎型鋼的發展市場前景十分廣闊，這就要求錕彎生產設備一定要順應科技發展潮流，重點歲對先進技術裝備的研發，引進以及國際一流錕彎柔性機組等進行研究。
6 柔性輥彎成型新技術
結構輕量化是航空航天領域，電力行業以及汽車工業等研究的重點內容，目前主要通過兩種方式，即材料途徑與結構途徑這兩種，后者主要采用空心變截面的原理來實現。其中，變截面錕彎成型是一種成型空心變截面輕結構的新型錕彎成型技術，主要應用在柔性錕彎成型生產線中。柔性錕彎成型技術的顯著特點主要體現在：型材集幾何斷面地合理設計有效提高了結構的承載能力，降低了結構的自身重量，與目前錕彎成型技術的合理結合能夠對更加復雜的產品進行生產。目前我國在柔性錕彎成型技術的研究方面尚未成熟，仍需不斷改善。
7 結語
隨著近幾年科學技術的不斷發展與進步，錕彎成型技術理論及其應用均獲得了迅速成長，并且也促進了相關錕彎技術的深入研究。計算機仿真技術有效提高了錕彎成型產品的加工精度與加工質量，錕彎型鋼在我國建筑行業，汽車行業，農業領域以及管道輸送中獲得了廣泛應用，就目前發展趨勢來看，錕彎成型技術在未來我國錕彎型鋼市場中還將面臨更加廣闊的發展前景。
參考文獻
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關鍵詞：船舶輔鍋爐 模擬器 操作管理
中圖分類號：U664 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0063-01
隨著現代科技的發展，船舶配員越來越少，船舶對船員的技術素質要求也越來越高，對船舶輔鍋爐安全、有效地操作要求也越來越高。船舶輔鍋爐操作是船舶二、三管輪必考的實操評估項目之一。
1 船舶輔鍋爐模擬器開發的意義
1.1 船舶輔鍋爐是船舶的重要設備
現代船舶上，推進裝置主要以柴油機為主，船舶輔鍋爐主要指燃油鍋爐和廢氣鍋爐。船舶輔鍋爐是船舶機艙的重要設備，所產蒸汽主要作用有：飽和蒸汽用于船舶重油的逐級加熱，船舶滑油的加熱；熱水柜、空調等設備用汽；過熱蒸汽驅動蒸汽輔機（比如發電機、貨油泵等設備）。船舶輔鍋爐設備復雜，包括燃油系統、給水系統、蒸汽系統、凝水系統、電氣系統，操作不當可能會引起嚴重損傷。船舶故障，據海事部門統計，80%是人為因素。為保證船舶輔鍋爐的正常工作，輪機員既需要有良好的理論知識，也需要有熟練地操作技能，并能迅速的處理故障。
1.2 船舶輔鍋爐模擬器訓練的重要性
歐美、日本等發達的西方國家，大部分大型的企業都采用模擬器度員工進行設備操作培訓，取得了非常好的效果。員工通過在模擬器上進行操作訓練可以短期內取得實際參加工作2～5年才可能獲得的經驗。
STCW公約馬尼拉修正案，對輪機模擬器培訓做了明確的規定。輔鍋爐模擬器作為輪機模擬器的一部分同樣必須達到這些要求。船舶輔鍋爐模擬器可以模擬船舶相同的操作環境，通過模擬器對輪機員進行培訓，可實現在沒有危險的狀態下進行包括點火升汽、運行管理、故障排除等各種操作。
1.3 輔鍋爐模擬器訓練的優點
全國航海院校及各級培訓機構越來越多，僅山東省就有20多家，它們船舶輔鍋爐設備質量參差不齊，訓練效果也有較大差距。如采用模擬器進行訓練，既可減少設備置辦及運行維護的投入，又可提高培訓質量。同時，船舶技術在不斷地發展，設備也越來越先進，輔鍋爐設備也在不斷的發展更新，各院校不可能隨時更新設備，但模擬器更新靈活。尤其是基于計算機的軟件系統更便于開發和改進，可很多名學員在計算機上同時訓練，互不影響，可大大減少設備的資金投入，提高訓練效率和訓練質量。
2 國內外仿真技術發展概況
仿真基本概念框架是“建模一試驗一分析”。是通過建立模型來體現系統本質過程，并通過對系統模型的研究來對系統進行探討。仿真建模的方法有黑箱建模、白箱建模及灰箱建模。所建立的模型包括連續的和離散的、靜態的和動態的，物理的和數學的。仿真技術的應用相當廣泛，機械、化工、水力社會、生態、熱力、經濟、電氣、管理等系統，都可采用仿真系統。
從20世紀40年代開始，人們開始將計算機引入到仿真技術中，20世紀60年代前的數字計算機由于運算速度低和人機交互性差，在仿真中的應用受到限制。隨著計算機技術的發展，仿真技術也得到飛速發展。現代的數字計算機出現以后，其巨大的存儲能力和高速的計算能力使得復雜的數值計算成為可能，已能滿足大部分系統的實時仿真的要求，同時軟件、接口和終端技術的發展，人機交互性也已有很大提高。隨著數字仿真技術的蓬勃發展，仿真成為了一門專門的領域—— 系統仿真。
3 船舶輔鍋爐模擬器的發展概況
3.1 船舶輔鍋爐模擬器的類型
早期為物理模擬器。當時計算機技術很落后，船舶輔鍋爐模擬器以模仿船舶鍋爐的純硬件設備為主。此種模擬器制造不方便，投入較大成本，而且模擬效果差，操作不方便。
隨著計算機技術的發展，開發除了基于個人計算機的軟件模擬器。這種模擬器，仿真度高，便于研發和改進，設備投入較少，可同時多人進行訓練，因而軟件模擬器得到了迅速的發展。
軟件模擬器雖然有較多的優點，但不夠形象，與實物有較大的差距，因而現在船舶輔鍋爐模擬器大多采用物理硬件與計算機相結合的辦法。這樣訓練效果更明顯。計算機虛擬現實技術發展以后，船舶輔鍋爐模擬器可以三維直觀展現系統，進行動態仿真實現虛擬現實。
3.2 國內外船舶輔鍋爐的發展概況
國外對航海領域的計算機仿真研究始于20世紀60年代末，到90年代己發展成為十分成熟的技術。國外研制的輪機模擬器一般軟、硬件水平比較高，價格也比較昂貴。比較著名的輪機模擬器生產廠家有挪威的KMSS公司、英國的Transas公司、德國的STN公司。
我國輪機模擬器的研制起步比較晚，條件比較差，但研究的起點高，發展也很快，國內具有代表性的輪機模擬器研制單位有大連海事大學、上海海事大學、武漢理工大學，青島遠洋船員職業技術學院。其中大連海事大學、集美大學分別研制的虛擬現實模擬器，實現了機艙漫游。青島遠洋船員學院開發的船舶輔鍋爐模擬器將物理硬件與計算機相結合，并可實現自動評估考核。
4 結語
船舶輔鍋爐模擬器在教學與培訓中起到了很大的作用，各個航海院校和培訓機構紛紛開發與引進，其模擬水平越來越高，聲光逼真、量變齊全、界面友好。隨著計算機技術的進一步發展船舶輔鍋爐模擬器將更加完善。
參考文獻
關鍵詞：計算機技術；土木工程；運用
中圖分類號：K826.16文獻標識碼：A 文章編號：
現如今，計算機技術已經滲透到各行各業之中，建筑工程的規模和高度也日益擴大。因此，土木工程中迫切需要計算機技術作為支撐，并取得了良好效果。
1 計算機在土木工程中的具體運用與展現
1.1 計算機在土木設計里的運用
計算機的普及，是人類智力解放道路上的重大里程碑，它極大地提高了人類認識世界和改造世界的能力。同時，計算機的系統軟件和運用軟件也經歷了由初級到高級的發展過程，有力地支持了計算機技能的發揮。土木工程的設計，特別是大型、復雜工程的設計，需要大量的計算，運用計算機可以節省大量的人力和時間，提高效率，更重要的是提高了計算精度，做成了以往認為不可能做的事情。具體運用主要體現在兩個方面，首先是制圖，現在都是用計算機繪圖，通用軟件是 A U T O C A D ； 其次就是用計算機來做結構的計算，通用軟件是：P K P M 。當然還有其它的軟件，不過我目前用得最多的就是這兩個，這里主要講到的是 CAD。C A D 即計算機輔助設計與制圖，是指運用計算機系統輔助一項設計的建立、修改、分析或優化的過程。通過多年的設計實踐 C A D 技術以簡單、快捷、存儲方便等優點已在工程設計中承擔著不可替代的重要作用。許多工程都運用了計算機進行輔助設計和輔助繪圖，尤其建立了計算機網絡輔助設計與管理后，不僅能提高設計質量，縮短設計周期，而且創造了良好的經濟效益和社會效益，C A D 技術的運用使工程設計人員如虎添翼，在更加廣闊的天地里施展才華。
C A D 技術在工程設計中的優點：
(1)勞動強度降低，圖面清潔；
(2)設計工作的高效及設計成果的重復利用；
(3)精度提高；
(4)資料保管方便；
1.2 計算機在材料檢測中的運用
在建筑材料質量檢測中推廣運用計算機技術，將對提高建筑產品的質量、經濟和環境效益，起到重要作用。當前，建筑材料質量檢測中的計算機運用已經有了比較大的發展，出現了一批用于試驗管理和報表打印的計算機軟件。
1.3 計算機仿真系統
許多工程結構是毀于臺風、地震、火災、洪水等災害作用。在這種小概率、大荷載作用下的工程結構性能很難一一去做實驗去驗證，一是參數變化條不可能全模擬，二是實體試驗成本過高，三是破壞實驗有危險性，設備難以跟上。而計算機仿真技術可以在計算機上模擬原型大小的土木工程構筑物在災害荷載作用下變形到倒塌的全過程，從而揭示結構不安全的環節和因素。用此指導設計可大大提高土木工程的可靠性。
1.3.1 計算機模擬仿真在土木工程教學中的運用
結構構件的試驗是土建類專業學生在學期間必修的課程。但是利用計算機模擬仿真同樣可以獲得試驗的效果。如果能夠采用計算機模擬的方法，利用計算機圖形系統構成一個模擬的試驗環境，學生向計算機輸入構件數據后。就可以在屏幕上觀察到構件破壞的全過程及其內外部的各種變化。而且，這比單純讓學生看教學試驗更能調動學生的積極性，使學生更有動手參與的機會，能在計算機上操作、“破壞”和“修復”。
1.3.2 計算機模擬仿真在結構工程中的運用
工程結構在各種外加荷載作用下的反應，特別是破壞過程和極限承載力，是工程師們關心的課題，當結構形式特殊、荷載及材料特性十分復雜時，人們常常借助于結構的模型試驗來測得其受力性能。但是當結構參數發生變化時，這種試驗有時就受到場地和設備的限制。利用計算機仿真技術，在計算機上做模擬試驗就方便多了。結構工程的計算機還用于事故的反演，尋找事故的原因，如核電站、海洋平臺、高壩等大型結構，一旦發生事故，損失巨大，又不可能做真實試驗來重演事故。計算機仿真則可用于反演，從而確切地分析事故原因。
同時，計算機仿真對結構工程有極大的實用價值。因為結構試驗的費用較高，而且一般屬于破壞性試驗，一個試件不能多次重復作同樣的試驗，而且模型的尺寸較大，即便是做縮尺模型試驗，對試驗設備的要求也相當高，且結構工程材料的縮尺模型試驗與足尺試驗的物理、力學和其它對應關系是一個復雜的問題，有許多方面尚待更進一步的認識；另外，由于不確定因素很多，結構試驗的結果一般離散性很大，動力試驗更是如此。如果研究某些參數對結構性能的影響時，往往需要做多個類似的構件，試驗費用較高。有些結構試驗如核反應堆安全殼的事故反演分析，顯然不可能做真實的試驗，只有采用計算機仿真分析才能進行。隨著現代結構工程趨向超大型、超高型發展和結構的日益復雜，傳統的通過大量實物模型尋求規律的研究方法已不再適用，發展結構工程的計算機仿真勢在必行。
1.3.3 計算機模擬仿真在巖土工程中的運用
巖石處于地下，往往難于觀察，而幾筍雞仿真則可以把內部過程展示出來，有很大的實用價值。例如，美國斯坦福大學研制了一個河口三角洲泥沙沉積的模擬軟件，給頂河口條件后，可以顯出不同粒徑泥沙的沉積區域及相應的厚度，這對港口設計及河道疏通均有指導意義。
2 信息化施工
所謂信息化施工，就是指在施工過程中所涉及的各部分各階段廣泛運用計算機信息技術，對工期、人力、材料、機械、資金、進度等信息進行收集、存儲、處理和交流，并加以科學地綜合利用，為施工管理及時、準確地提供決策依據。例如，在隧道及地下工程中將巖土樣品性質的信息，掘進面的位移信息收集集中，快速處理及時調整并指揮下一步掘進及支護，可以大大提高工作效率并可避免不安全的事故。信息化施工還可通過網絡與地區或國家的工程數據庫聯系，在遇到新的疑難問題時可及時查詢解決。信息化施工可大幅度提高施工效率和保證工程質量，減少或杜絕工程事故，有效控制成本，實現施工管理現代化。
3 智能化建筑
智能化建筑是為了適應現在信息社會對建筑物的功能、環境和高效率管理的要求，特別是對建筑物應具備信息通信、辦公自動化、建筑設備自動控制和管理等一系列功能的要求而在傳統的基礎上發展起來的。
3.1 智能化建筑的定義
目前智能化建筑還沒有確切的定義，但有兩個方面的要求應予滿足。
1 ) 房屋設備用先進的計算機系統監測與控制，并可通過自動優化或人工干預來保證設備運行的安全、可靠高效。例如有客來訪，可遠距離看到形象并對話，又如供暖制冷系統，可根據主人需要調至一標準溫度，室溫高了送冷風，室溫低了送暖氣。
2 ) 安裝了對居住者的自動服務系統。如早晨準點報時叫醒主人，并可根據需要放送新聞或提醒主人今天的主要日程，同時早餐在自動加工，當你洗漱完畢后即可用膳。
3 ) 智能建筑的設備自動化系統。設備自動化系統是采用計算機及其網絡技術，自動控制技末和通信技術組成的高度自動化的綜合管理系統，保證建筑物內舒適、安全的辦公環境，同時實現高效節能要求。設備自動化系統從功能上可以分為： ①物業管理，提供運行管理和樓宇經營管理，包括大樓內各種空間服務設施的預約、使用分配、調度及費用管理； ②節能控制，包括空調供配電、照明、冷排水等系統的控制管理； ③安全防范，包括消防報警系統、防盜保安系統、出入管理系統等。
結論與展望
計算機技術的大力發展必然會加速建筑業的大力發展，我們的計算機人才可以編制出適合專門建筑結構的軟件，比如2 0 0 8 年奧運會的鳥巢體育館，縱觀世界也沒有相應的設計、模擬實際結構類型，但是我們的設計師完成了設計，并且已經建造成功，準備 2 0 0 8 年投入使用。計算機技術為土木工程的發展提供了高速發展的工具，同時土木工程的特殊性又對計算機技術提出了新的要求。
參考文獻
[1]樊紅.建筑結構 CAD，重慶大學出版社.
[ 2 ] 尚守平. 土木工程 C A D ，武漢工業大學出版社，2000
在制造企業當中，利用計算機系統來對生產現場所生產的產品進行質量方面的管理，可以有效實現對生產各個環節的有效監控，從而對每一個產品的合格情況以及缺陷情況進行科學合理的反應，從而實現對不合格產品的有效監管。采用先進的計算機系統來對企業的產品進行質量監管，可以有效實現由于生產企業產品數量龐大，相對應的負責人不能進行及時有效監管而產生的產品質量方面的問題，同時也可以有效提升企業自身的競爭力。
1 計算機系統的具體應用
在計算機系統當中，存在著很多的技術，在本文當中以計算機仿真技術以及計算機虛擬制造技術兩種形式在企業制造過程中的具體應用進行分析。
在計算機的仿真技術方面，在生產制造企業當中，一方面可以在原本的生產線上進行改善，另外一方面也可以建立新的生產線來進行仿真技術的應用。在生產制造企業當中利用仿真技術可以對各種設計方案的優點和缺點進行充分的分析，從而對其設備硬件進行科學性的評估與分析，比如機床、工作站等設備，并且對生產線的人員配置情況也可以進行評估。在正常的制造生產過程當中，可以生產當中出現的各種故障問題進行預估和模擬，從而對其故障狀態進行良好分析。與此同時，還可以對生產線在不同配置下的性能特點進行分析，從而根據實際生產情況來選擇相對較好的調配方案，實現產品的高效生產。
在虛擬制造技術方面，集中體現在軍事、航天航空以及汽車領域等方面的應用。在汽車領域當中，可以對汽車制造生產的整個生命周期進行不斷改善，從而保證汽車的一次性的制造成功，已經廣泛應用在汽車制造業當中的各個方面，比如汽車生產設備、工裝以及磨具等。在虛擬制造技術當中，產品的外形設計是相對成熟的技術手段，可以對其產品進行復雜的造型方面的設計，并且根據參數的不同來實現更改。在產品的布局設計方面，可以利用虛擬技術來直觀地進行設計。
2 計算機管理技術在實際生產當中主要功能的技術實現
在利用計算機管理技術對制造生產企業進行管理的時候，可以從業務功能設計和功能實現兩個部分。
在品質管理系統的業務功能設計方面，主要包括品質檢查信息錄入情況、品質缺陷問題返修情況、相應工位的品質缺陷反映情況、防止不合格產品流出以及對數據等這幾個主要功能。在主要功能房中，可以實現與車間的產品質量檢查的相關數據設備進行對接，從而對產品的質量數據進行科學分析，并且進行記錄和反饋，在此基礎上，還可以實現和企業之間進行數據的傳遞，從而實現對產品尺量的有效掌握，整體系統的程序功能模塊圖如圖1所示。
在對系統的功能進行設計的時候，語言基礎是建立在NET4.0的平臺上進行搭建的，并且以C#為基礎語言進行編寫，數據庫方面采用的是ORACLE 11g的版本。在系統業務當中紅粉實現了對產品品質的檢查監管以及返修等。
在對其軟件進行系統測試的過程當中，需要將信息錄入到檢查客戶端當中，數據會在數據庫中進行存儲，并且進行分析，在長期的錄入過程當中會形成完善的數據信息，同時對其他功能的模塊也進行逐一的測試，測試到的結果同時也會在ERP數據庫圖當中進行更新，實現對產品數據信息的及時有效性。與此同時，在生產制造的過程當中，如果有品質不合格的產品出現，就會在系統程序當中拋出異常顯示，從而對產品的整個生產制造過程當中的流程和品質進行良好的監管。
3 結語
綜上所述，在利用計算機系統對制造企業的產品品質進行管理的時候，需要在企業本身的品質功能模塊的基礎上，進行系統模塊的劃分。在制造企業當中充分利用先進的計算機系統對其產品質量進行管理，可以有效提升制造企業當中產品品質的合格率，對企業的競爭力是具有相當重要的幫助的。值得注意的是，在利用計算機系統對制造企業的品質進行質量監管的同時，需要對數據的準確性和及時有效性進行不斷的完善和創新，以此來實現對產品品質的有效檢驗。
關鍵詞：實驗經濟學；計算機仿真；實驗教學
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）04-0243-03
過去的教學觀點認為，經濟學較難進行實驗課程的設置，只能依靠課堂上教師對經濟學理論和現象的講解以及邏輯上的分析來進行日常教學。學生單純的通過教師課堂的講解和課后的習題，很難對于經濟問題的形成、環境和發展的過程有一個清楚、直觀的了解。所以如何更有效地進行經濟學課程的教授是擺在大學教育面前的重大問題。實驗經濟學（Experimental Economics），是一種將實驗手段運用于經濟學研究的方式，西方有關實驗經濟學的研究由來已久。史密斯于1962年發表了稱之為實驗經濟學奠基石的文章《競爭市場行為的實驗研究》，也因為對實驗經濟學研究的重要貢獻獲得了2002年的諾貝爾經濟學獎，這表明實驗經濟學已經得到經濟學界的認可。計算機仿真（Computer Simulation）成為一種實驗的重要方式和手段，是利用計算機科學技術的成果，建立被仿真系統的計算機模型，并在一定的實驗條件下對模型進行動態實驗的一門綜合性的技術。兩者都通過實驗的方式來驗證經濟學原理，在方法、作用和結構上是一致的，但是在實施的方式、參與的對象等方面有較大的區別。如何運用兩者的優勢作用于經濟學的實驗教學中，是繼續深化大學素質教育以及培養創新性人才的重要途徑，也是學校經濟學課程教學改革的重要方向之一。
一、計算機仿真的發展和應用
迅速發展的計算機仿真技術，可以包容和顯化行為者的有限理性，是研究經濟制度的偏好演化和政策評估的一個有效的工具。它運用了編程思想，將經濟模型轉換為計算機模型，通過計算機仿真程序運行實現，將結果與預計進行比較，還可以通過改變一些參數和設置來重新改變結果，以觀察在不同情況下的不同結果。仿真的具體方法一般是先建立關于仿真的基本框架模型，然后進一步的量化、具體化，通過軟件設計和程序設計編寫轉化成計算機語言，設計各種不同的、有意義的環境運行仿真。相對于單純的理論分析或者復雜耗時的實物實驗來講，仿真實驗具有經濟、可重復、耗時短、可控性等多方面的優點。仿真研究需要合理的行為設定，通過不同的設定來運行得到各種可能的數據結果。
二、實驗經濟學的理論和方法
實驗經濟學是一種將實驗手段運用于經濟學研究的方式，它是在可以控制的實驗環境中，針對一些經濟理論或者經濟現象，通過人為地設置各種條件和假設來改變實驗的環境和制度，以此觀察實驗運行的方式和實驗對象的各種不同行為，最后分析解釋各種實驗結果和現象，以達到剖析、檢驗和進一步完善經濟理論并在一定情況下提供政策抉擇的研究方法。實驗實施的研究是一個較為復雜的過程，需要認真評估其存在的大量的主觀因素和客觀因素，有時還需要較長的時間完成。實驗的方法論是需要全面的考慮和評估研究對象的所有方面。在進行實驗的不同階段時，經常會出現客觀性和真理性不一樣的情況，所以需要研究人員使用合適的方法選擇正確、客觀、真實的數據信息。科學客觀的認識事物，經歷從整體到個體，再從個體回歸到整體的過程。在建立模型時，也有可能模型并不能代表整體，而只是特殊，所以一定要把握相對性的存在，建立研究人員和研究對象的辯證存在的關系。
三、實驗經濟學與計算機仿真的聯系和區別
通過對實驗經濟學和計算機仿真的解釋和分析，可以發現兩者的基本目的相同，都是通過各種手段和工具對經濟學理論做相關檢驗和研究。實驗經濟學和計算機仿真在模型設計的整個階段中，都要遵守經濟學的基本理論要求。所以說兩者在方法論、基本結構、以及研究目的上是類似的。但是兩者也有一定的差別，具體表現為：
1.實驗過程側重點的不同。計算機仿真的側重點偏向于如何運用計算機技術模擬經濟模型運行的整個過程，對于軟件的編制和計算機的應用有較高的要求。實驗經濟學側重于實驗過程中人員的組織、安排。計算機仿真的實現是學科交叉應用的結果。它需要經濟學的知識來建立經濟模型和數學模型，又需要計算機方面的知識將數學模型轉變為計算機模型。對于實驗經濟學來說，根據驗證模型的實際情況，可以不需要計算機方面的應用，可以直接采用人工組織和控制的方式，實現整個過程。
2.實驗過程中的參與者截然不同。計算機仿真通過計算機算法和程序的編制，在仿真的整個過程中來模擬人的行為方式。實驗經濟學是在一定的群體中，通過實驗規定條件和要求進行篩選。雖然在很多經濟學試驗中，也使用了計算機仿真來處理非抉擇性的某些中間過程，并進行數據的搜集、處理和分析；但是在進行關鍵性的抉擇的時候，還是以參與的人做出的反應為結果。
3.可控性和可重復性的不同。實驗的可控性和可重復性非常重要。對于計算機仿真來說，程序一旦生成、封裝，多次重復進行實驗是非常簡單的事情。重復一次實驗，甚至只需要根據要求，修改程序的參數后直接點擊程序運行即可。而一般的經濟學實驗的重復進行，還是需要實驗的再次組織。實驗的最終結果在某些因素的影響下，也可能發生較大差異。所以實驗的可重復性和可控性要弱于計算機仿真。
四、計算機仿真與實驗經濟學的應用方法
史密斯認為每一個完整的經濟實驗，都由實驗的環境、所處的體系和參與者的行為3個因素組成。在進行實驗的不同階段時，經常會出現客觀性和真理性不一樣的情況，所以需要研究人員使用合適的方法選擇正確、客觀和真實的數據信息。要把握相對性的存在，建立研究人員和研究對象的辯證存在的關系。根據以上原則，將實驗經濟學和計算機仿真理論和方法應用到高校的實驗教學中，需要教師在深入了解和掌握兩者的方法和實驗技術的基礎上，選擇合適的實驗內容，規范實驗的整個過程。具體應用方法包括以下幾點。
1.選擇合適的理論點進行實驗課程設置。課程內容結合實驗經濟學和計算機仿真方法，選擇合適的內容進行實驗教學。每學期做6～7個實驗，每次實驗的時間控制在兩個課時以內。確定在實驗中是否需要利用計算機仿真的方法來進行輔助，如果需要計算機仿真方法，還需要分析和決定在哪個環節進行設置。實驗環境和制度的規范化對于實驗的最終會產生的結果至關重要。要詳細設計實驗的參與者、實驗的講解內容和方式、實驗的地點和持續時間、報酬的設計、實驗的物理條件等。在設計實驗的過程中，應該做到比較基準清晰化。必須考慮到實驗運行過程中產生的數據的保密性。實驗室交易制度應該明確的規定參與者之間的交流方式、交流程度、交流時間和采取的行動，以及行為和收益的關系。明確買家之間、賣家之間或者買賣彼此是否可以產生信息的流通。也就是：①制度規定語言，M=（M1…Mn）。它包括信息元素m=（m1，m2，…，mn）。其中Mi是由行為者i傳送的行動信息集；②一個制度還規定了一組分配規則h=（h1（m），h2（m）…hn（m））。hi（m）是分配給第i個行為者的支付；③一組成本估算規則C=（C1（m），C2（m）…，Cn（m））。Ci（m）是由行為者i給出的支付，二者共同構成了行為者的信息函數。對于參與者報酬的設定是一個非常關鍵的環節。參與者充分了解決策與報酬之間的所有關系，但是參與者的報酬是私有信息。實驗的設計需要使得報酬超過做出不同抉擇或者達成交易的主觀成本。作為日常的大規模且多班級的經濟學實驗課程，在一定程度上不可能都采用貨幣激勵作為主要手段，而可以采用課堂學分和本章學分的形式，對于完成實驗較好（取得效用較大或者表現合適）的同學給以較好的學分。減少參與者行為的變異性和隨意性，盡可能的降低隨機行為帶來的實驗不確定性。對于學生來說學分的獎勵非常具有誘惑性，可以將參與者面對其他報酬表現出來的消極態度降到、壓縮到較低。在有一些經濟學實驗中，應該設計參與者的不同邊際行為，所獲得的報酬水平也有很大的差別。例如，在市場實驗中，成本高比成本低的賣家所獲得的報酬應該少。
2.利用比較和分析的方法評估實驗的結果。實驗完成后，教師應該根據實驗的發展過程和結果對實驗予以比較和評估，判斷實驗是否達到預期的要求，驗證理論的真實性。如果失敗，需要分析失敗的原因，找出需要改進的因素，為下一次實驗做出準備。而效率可以作為一種比較的標準和比較相互競爭理論的依據，史密斯在實驗中將效率設為付給參與者的報酬和可能的最多報酬的比率。通過效率來考慮改進模型標準。
五、兩者對經濟學實驗教學的意義
1.在一定程度上有效的提高教學質量。實驗經濟學和計算機仿真，可以根據具體情況，有機結合起來。在實驗過程中，適當運用計算機仿真，提高教師和學生對新方法、新工具的掌握和使用。在課堂實驗較為簡單并且運算量不大的情況下，學生的親身參與更加具有直觀的感受，對于理論的認識也會更好，更適合采用人工處理的方式。所以經濟實驗的教學，學習新的技術和方法，注重教學實際，根據情況合理利用各種資源和方法，有效提高課堂實驗教學質量。
2.激發學生的研究熱情，幫助學生掌握新的研究方法和研究工具。實驗經濟學和計算機仿真在某種程度上來說，是一種有效的研究工具。經濟學的很多理論都可以通過它來檢驗，發現它的運行前提和環境。在環境改變的情況下，觀察它的不同結果和現象。通過引導學生觀察這些現象的相同和不同，要求學生對結果、過程中產生的數據和現象進行分析比較，得出自己的想法和觀點，使得學生成為知識的發現者和創造者，而不是教科書的被動接受者。
3.教學方式新穎，教師與學生互動性強。在教學過程中，學生作為經濟活動中的多個主體來參與到教學中來，使他們親自體驗到市場交易的不同過程。學生通過親自動手操作，觀察數據的變化，了解變換的原因，最后掌握經濟現象的本質。將經濟學的教學從被動的理解，提升到將學生置身于模擬的經濟環境中去參與、思考、解決問題。這種教學的形式和內容充分、生動，賦予了學生真實的感受，幫助學生了解理論和現象產生的全部過程，引發學生的學習興趣。
參考文獻：
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關鍵詞：大學物理；Matlab軟件；可視化教學
理工科課程普遍具有抽象、難理解的特點。為解決這一學習難點，國內外高校在教學中嘗試采用數值計算軟件作為輔助教學工具。[1，2]學習物理必須學習其概念和定理，而這些概念、定理是用數學語言描述出來的，因此學生在學習物理的時候常常感到抽象、枯燥甚至產生了厭學情緒。21世紀，計算機技術已廣泛普及，在“大學物理”教學中，利用計算機仿真技術，可把物理學中闡述概念、定理的抽象公式以圖形、圖像及動畫的形式具體生動地展現在學生面前，實現抽象公式的可視化，從而提高學生學習物理的興趣。根據廣東海洋大學（以下簡稱“我校”）的實際情況，以Matlab作為平臺，在“大學物理”課程的教學中，進行了可視化教學方法的探索。
Matlab是Mathworks公司推出的一套高效率的數值計算和可視化軟件，是在國際科學界應用和影響最廣泛的三大計算機語言之一，編程簡單、易學易用，是一種“演算紙”式的高級語言。和C、C++語言相比，[2]即使對于非計算機專業沒有編程能力的一年級學生，也很容易掌握并在今后的專業學習中靈活運用，為未來從事科研工作打下良好的基礎。經過幾年的教學積累，針對每個章節的重要知識點應用Matlab系統地開發了程序庫，把抽象的物理現象、規律進行可視化。
一、二維圖形的應用
許多物理規律可抽象為形如y=f（x）的一元顯示函數表示，若該函數較為復雜，可借助二維圖形直觀形象地表示x、y之間的映射關系。編程方法如下：[3]
使用“：”運算符，在自變量x的定義域內以一定的步距采樣，得到自變量向量；運用“.” 運算符，計算因變量在每個采樣點上相應的函數值，得到因變量向量；根據自變量x、因變量y繪圖。
運行上述程序結果如圖1所示。從結果中可看出：輻射出射度最大值對應的波長λm=9.4μm，λmT=2.9×10-3m?K。學生可以嘗試任意改變溫度，從而畫出不同溫度下的黑體輻射曲線，得出維恩位移定律。
二、動畫在模擬動態過程中的應用
某些物理現象不僅是空間變量的函數，同時也是時間變量的函數，例如波。波的概念對于學生較難理解，如果用Matlab模擬波的運動過程，一方面使學生對波有了形象直觀的認識，另一方面學生通過讀程序代碼，對波函數的理解會更加深刻。
例2：設一平面簡諧橫波其圓頻率ω=2rad/s，波速υ=0.5m/s，位于原點的質點為波源，其初相位φ0=-0.5π，振幅A=1，沿x軸正向傳播，利用動畫編程技術顯示該橫波的運動過程。
上述橫波的波函數為y（x，t）=cos（ωt-ωx/υ+φ0）=cos（2t-4x-0.5π），現模擬在x軸0～5m范圍內以0.1m為間距的若干個質點，用黑色小圓點表示，y軸表示各質點相對其平衡位置的位移，時間在0～100s范圍內每隔0.01s產生一幀新的波形圖。
采用句柄圖形的方式編程，擦除屬性EraserMode為xor方式畫線，并返回所畫圖形句柄，然后在for循環中，計算任一采樣時刻t對應的x、y數組，并使用set函數改變圖形的xdata，ydata屬性。通過對句柄操作，可以很快抹去舊波形，產生相關的新波形，從而看到波形隨時間變化的效果。這種動畫技術的優點是，每計算一幀畫面，即播出，畫面實時變化，占用內存空間小。模擬上述橫波的動畫程序如下：
由該動畫程序不僅可直觀地觀察到每個質點的振動和振動相位的傳播過程，還可定量地觀察波的各個參數的物理意義。通過截屏得到2s、5s的波形圖如圖2和圖3所示。
三、矢量圖在繪制矢量場中的應用
運用矢量圖可以畫出矢量場在空間的分布，如帶電體在周圍空間產生的靜電場，恒定電流在周圍空間激發的磁場等。
例3：帶電量為q=2×10-6C的電偶極子，正負點電荷的距離為1m，以兩點電荷連線的中心為坐標原點，兩點電荷的連線為x軸，連線的中垂線為y軸，畫出該坐標平面內的場強分布和等勢線。
對于點（x，y），其電勢
根據，可算出該點的電場強度。編程方法是首先在矩形平面區域內采樣形成網格點數據，然后計算每一網格點的電勢，并利用梯度函數計算場強，最后用等值線和矢量函數繪圖，程序如下：
程序執行結果如圖4所示，從圖中可直接看出各點電場強度的方向，由等勢線的疏密程度可知電場強度的大小。
四、圖像函數在繪制光強分布中的應用
利用Matlab中的圖像函數，可把波動光學中的干涉、衍射現象以圖像的方式展現在學生面前，從而加深對理論的理解。
程序執行結果如圖5所示。通過把該程序的仿真結果和實物實驗的結果進行對比，使學生深切體驗到：利用計算機仿真技術，許多實驗已不再受實驗條件的約束，只要該實驗過程可以用數學語言描述，就可以利用Matlab編程進行計算機仿真實驗，同樣得到正確的實驗結果。
五、結束語
在“大學物理”教學中，通過引入Matlab進行可視化教學，豐富了教學手段，加深了學生對所學內容的理解，激發了學生的學習興趣，開拓了學生如何使用計算機進行探究式學習和科學創新的思維方法，從而使學生變被動學習為主動探索，取得了良好的教學效果。除此之外，學生在利用Matlab學好物理課程本身的同時，還提高了軟件設計能力，為今后的學習和工作奠定了良好的基礎。
參考文獻：
[1]陳懷琛.MATLAB及其在理工課程中的應用指南[M].西安：西安電子科技大學出版社，2000.
