數(shù)字仿真技術全文(5篇)

【摘要】為了提高數(shù)字電子技術實驗教學的質量，提高學生的學習技能和相應的創(chuàng)新能力，加強其掌握計算機教學軟件的使用技能，本文在結合Multisim10仿真軟件和matlab軟件的基礎上進行相應分析，旨在利用計算機仿真技術及相應的軟件提高電子技術教學的實際水平，便利學生的學習，起到培養(yǎng)學生對理論知識的理解及自主思考問題與解決問題的能力的作用。

【關鍵詞】matlab；multisim10；電子技術教學

引言

數(shù)字電子技術教學中的計算機仿真技術實驗教學是電子類相關專業(yè)的必修課程，通過使用不同的教學軟件可以引導學生熟悉學習環(huán)節(jié)，提升分析問題和解決問題的實際能力，進而提高綜合能力。電子技術的發(fā)展給了數(shù)字電子技術教學以相關的發(fā)展空間，而matlab、multisim等軟件便是這類綜合應用軟件的代表，它們的應用有助于改善電子實驗環(huán)境，幫助教師提高教學效率，同時也便利了學生的學習。

1matlab軟件介紹和應用

1.1matlab軟件介紹

Matlab是美國Mathworks公司出品的商業(yè)教學軟件，可用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析及計算等，具有十分廣泛的應用前景。Matlab應用于數(shù)學、電子科學技術等領域具有良好的現(xiàn)狀，可以實現(xiàn)運算、分析、創(chuàng)建用戶界面等，利用matlab處理數(shù)學、工程科技等問題具有很廣泛的適應性，因而在實際的教學過程中也是未來的趨勢。

摘要:將服裝數(shù)字化仿真技術應用于“電腦輔助服裝設計”課程教學，從服裝個性化和虛擬化兩方面，研究服裝虛擬仿真技術與電腦輔助服裝設計之間的聯(lián)系，以期更好地將服裝數(shù)字化技術應用于服裝設計課程教學，推動現(xiàn)代服裝教育內容與手段的變革。

關鍵詞:數(shù)字化仿真技術;電腦輔助服裝設計;教學改革

一、服裝數(shù)字化教育現(xiàn)狀分析

為加快推進教育現(xiàn)代化，更好地深入貫徹落實《教育信息化“十三五”規(guī)劃》提出的要求，全面提升信息技術支撐與引領教育創(chuàng)新發(fā)展的能力，“十三五”以來，教育信息化發(fā)展取得了較大進展。隨著數(shù)字化教育手段和教育資源的持續(xù)發(fā)展，以及教育資源管理平臺建設的扎實推進，服裝院校教師的數(shù)字化教育意識與能力得到顯著增強。但是縱觀全局，為適應服裝智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化發(fā)展趨勢，實現(xiàn)教育現(xiàn)代化，服裝教育信息化發(fā)展水平亟待提升。目前，我校(江西服裝學院)“電腦輔助服裝設計”課程的數(shù)字化教學技術手段還處在摸索和嘗試階段。傳統(tǒng)的教學方法已不適應信息時代對人才培養(yǎng)的需求，因此在課程教學中采用何種教學模式，將直接影響學生的學習興趣和教學效果。如何運用信息網(wǎng)絡技術實現(xiàn)數(shù)字化信息管理，推動我國服裝教育事業(yè)發(fā)展以及服裝產業(yè)結構調整和技術升級，是實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”以及數(shù)字化服裝產業(yè)發(fā)展亟待解決的問題［2］。

二、課程教學運用服裝數(shù)字化仿真技術的意義

“電腦輔助服裝設計”是服裝院校一門非常重要的設計課程，將服裝數(shù)字化仿真技術應用于“電腦輔助服裝設計”課程教學，推進數(shù)字化仿真技術與服裝專業(yè)教學的深度融合，改變傳統(tǒng)的教學模式、教學方法與教學理念，優(yōu)化服裝專業(yè)人才培養(yǎng)模式，有利于加快服裝數(shù)字化教育的發(fā)展進程［3］。

1．轉變教學觀念

摘要：在新工科背景下，數(shù)字電子技術教學模式的轉變與開發(fā)在電子信息工程本科教學中顯得尤為重要，虛擬仿真技術在數(shù)字電子技術教學模式開發(fā)中具有獨特優(yōu)勢。本文分析了虛擬仿真技術的教學優(yōu)勢，結合建構主義和教學心理學教學方法，開發(fā)了基于虛擬仿真的數(shù)字電子技術教學模式，與傳統(tǒng)教學模式相比，該教學模式具有提高學生探索積極性、擴展學生知識面、提高學習成績以及降低教學成本等優(yōu)勢。

關鍵詞：新工科；數(shù)字電子技術；虛擬仿真技術；教學模式

2016年1月18日，在十八屆五中全會中指出了“創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念[1]，并在一帶一路合作高峰論壇中強調：“我們要促進科技同產業(yè)、科技同金融深度融合，優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境，集聚創(chuàng)新資源。我們要為互聯(lián)網(wǎng)時代的各國青年打造創(chuàng)業(yè)空間、創(chuàng)業(yè)工場，成就未來一代的青春夢想。”而新工科的內涵正是為主動應對新一輪科技革命與產業(yè)變革，支撐服務創(chuàng)新驅動發(fā)展、《中國制造2025》等一系列國家戰(zhàn)略[2]。綏化學院作為地方應用型本科院校，具有服務地方，立足于地方性、應用型、開放式、國際化的辦學定位，同時制定厚基礎、強應用、養(yǎng)德性、善創(chuàng)新、高素質的培養(yǎng)規(guī)格[3]，均符合新工科人才培養(yǎng)理念，“數(shù)字電子技術”是電子信息工程專業(yè)的核心基礎課程，為后續(xù)的“單片機原理與接口技術”“DSP及傳感器原理”等課程的基礎，而傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術教學模式具有知識面固定、教學內容老化、教學方法單一以及實驗教學成本高等弊端，無法滿足我國新時期新工科建設的具體實際教學要求，即同時適應當前行業(yè)產業(yè)發(fā)展的變化和滿足未來行業(yè)產業(yè)發(fā)展的需求。基于此，本文為了響應“新工科”的教學背景，設計并開發(fā)了基于虛擬仿真的數(shù)字電子技術教學新模式。

1虛擬仿真技術的優(yōu)勢分析

為提高新時代背景下高等學校實驗教學質量和實踐育人水平，教育部從2017年起開展示范性虛擬仿真教學項目，利用線上+線下相結合的教學模式擴展學生的知識層面、增加學生的學習資源、提升學生與教師的互動能力，虛擬仿真技術可以依賴于網(wǎng)絡云端的教學資源，有利于教學資源協(xié)調建設、高效管理與應用[4]。在資源共享的平臺上，有助于提高教學質量，促進高校之間、校企之間協(xié)調發(fā)展，實現(xiàn)“產出導向”的培養(yǎng)模式，數(shù)字電子技術中涉及成本較高的耗材時，學生可采用仿真平臺，通過模型建立、參數(shù)選擇以及仿真計算等過程，在了解芯片電路工作機理的同時，還了解了軟件和平臺的應用，潤物細無聲中拓展了學生的知識，激發(fā)了學生的學習興趣。

2教學模式的開發(fā)

在經(jīng)典的建構主義中，教師的講解并不是學生學習知識的有效渠道，通過學生在錯綜復雜的政治、社會、經(jīng)濟及文化背景下，教師作為學生學習的輔助資源，學生自主有效地借助社會中的學習資料和資源，通過意義建構的方法捕獲工作中所需的知識與能力[5]。而虛擬仿真教學技術的特性和優(yōu)勢恰好有利于實現(xiàn)建構主義學習理論中的四要素，即“情境”“協(xié)作”“會話”“意義建構”，其中情境對于理工科數(shù)字電子技術中抽象的學習顯得尤為重要，集成芯片由上萬個甚至上億個電子元器件構成，結構相對機械零部件更加復雜，不同集成芯片的工作原理更是各不相同，且在工作上存在較為復雜的連帶關系，為此如何運用虛擬仿真技術開發(fā)和實現(xiàn)有效的教學情境可以增進學生數(shù)字電子技術的理解非常重要。為真實體現(xiàn)復雜芯片結構在工作過程中情境的真實有效性，在教學設計中需規(guī)范情境所包含的知識，同時更應該增加知識在生產生活中的運用場合，增加其與應用型本科教學的契合度，虛擬仿真技術兼有技術實現(xiàn)的真實存在感和良好交互特性，將其結合三維動畫技術、先進的生活性、發(fā)展性教育理念，鼓勵學生在虛擬仿真學習情境中進行探究、訓練和體驗，通過人機交互的方式加深對數(shù)字電子技術中抽象復雜知識的應用理解[6]。在認知心理學的教學范疇內，將學生所學的知識分為陳述性和程序性，對于大量內容為陳述性知識的數(shù)字電子技術而言，需要虛擬仿真平臺具有較高的擬合度，因此基于虛擬仿真技術的數(shù)字電子技術教學中更應完全遵循科學的客觀規(guī)律因素，即應該合理運用物理引擎、選用合理的仿真平臺，針對性地模擬數(shù)字電子技術在現(xiàn)實中的客觀規(guī)律，從而準確、高效地把知識在真實中運用的方式呈現(xiàn)給學習者。基于以上對虛擬仿真技術與教學方法的研究，本課題小組所設計的教學策略如圖1所示。

摘要：指出了近年來現(xiàn)代科學技術的發(fā)展及其在農業(yè)機械研發(fā)、設計、制造中的應用促進了農業(yè)機械化水平大幅提升，闡述了仿真技術、數(shù)字傳感技術、3D打印等現(xiàn)代科學技術的應用。

關鍵詞：農業(yè)機械；仿真技術；數(shù)字傳感器；3D打印

我國是農業(yè)大國，農業(yè)是我國的立國之本。近年來，隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展及其在農業(yè)機械研發(fā)、設計、制造中的應用，農業(yè)機械化發(fā)展水平得以大幅提升，可以應用于農業(yè)機械設計制造中的技術手段和自動化控制技術也得到了延伸，其中仿真技術、數(shù)字傳感技術、3D打印等現(xiàn)代科學技術的應用有效推動了農業(yè)的發(fā)展。在我國農業(yè)現(xiàn)代化和自動化的發(fā)展過程中，農業(yè)機械對智能化、自動化、集約化的要求愈發(fā)嚴格。

1仿真技術

為了解決時間、質量、成本、服務、環(huán)境等問題，企業(yè)必須調整產品開發(fā)模式。在農業(yè)機械研發(fā)方面，縮短開發(fā)周期、降低生產成本是決定產品開發(fā)和推廣的關鍵因素。目前，傳統(tǒng)的農業(yè)機械產品開發(fā)模式已經(jīng)不能滿足農業(yè)機械市場的需求，而仿真技術的出現(xiàn)為這些問題提供了有效的解決辦法。仿真技術是虛擬樣機技術的一種，在產品的優(yōu)化設計、性能預測、制造、運行維護等整個產品生命周期的許多技術活動中發(fā)揮著重要的作用。目前，仿真技術在我國農業(yè)機械設計中已得到廣泛應用，但仍處于初始階段。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，仿真技術已經(jīng)成為現(xiàn)代高科技的代表之一。仿真技術的應用可以避免決策失誤，從而為傳統(tǒng)產品開發(fā)過程面臨的問題提供有效的解決方案。專家預測，仿真技術的發(fā)展將對21世紀的經(jīng)濟、社會產生巨大影響。仿真技術作為多學科的交叉技術融合，能夠模擬真實條件下的各種產品特性和響應，降低產品開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，提高設計水平，避免設計缺陷。在玉米收獲機、栽培設備、農產品加工機械等領域，我們探索了仿真技術的應用，目前正在用Matlab軟件開發(fā)農業(yè)機械仿真軟件平臺，該平臺采用了交互技術，界面友好，目前已經(jīng)取得了一些初步的成果。我們應加強仿真技術在農業(yè)機械設計中的應用，以提高農業(yè)機械的開發(fā)能力和產品性能，促進新型農業(yè)機械化。

2數(shù)字傳感器技術

農業(yè)發(fā)展的基本趨勢是在農業(yè)生產中通過農業(yè)機械設備實現(xiàn)自動化，精確地執(zhí)行操作指令，同時提高生產效率，降低功耗，減少環(huán)境污染。傳感器的出現(xiàn)及其在農業(yè)機械設計制造中的推廣和應用，順應農業(yè)發(fā)展的趨勢，促進了農業(yè)現(xiàn)代化、機械化、自動化的進程。農業(yè)機械設備中的傳感器主要包括溫度傳感器、壓力傳感器等，這些傳感器在農業(yè)機械上的使用可以準確地對作業(yè)目標的光學、形態(tài)學、力學等指標進行檢測。傳感器可以通過非接觸測量獲取被測量的信息，且反應速度快、分辨能力強，可以應用于作業(yè)環(huán)境相對較差的農業(yè)生產中。隨著電子信息技術的發(fā)展以及單片機的普及和推廣，數(shù)字傳感器相較于傳統(tǒng)傳感器來說準確性、精度和穩(wěn)定性更高。機電一體化是農業(yè)機械發(fā)展的必然趨勢，數(shù)字傳感技術的出現(xiàn)及其在農業(yè)機械工程中的應用促進了機電一體化的發(fā)展進程。在農業(yè)機械系統(tǒng)中，傳感器技術水平的高低影響和決定了系統(tǒng)的整體功能和自動化程度。傳感器廣泛應用于農業(yè)機械的控制系統(tǒng)中，協(xié)調控制車身、底盤、發(fā)動機等的功能和應用，提升了系統(tǒng)的整體性能。傳感器的使用提升了農業(yè)機械設備在較為惡劣作業(yè)環(huán)境中的穩(wěn)定性，同時可以有效降低油耗、減少廢氣排放，符合綠色農業(yè)的發(fā)展要求。農業(yè)機械系統(tǒng)中的傳感器還可以及時準確反映工作過程中遇到的各種故障，延長機械的使用壽命。此外由數(shù)字傳感器衍生出的自動導航技術，通過檢測機械在運作過程中獲取的圖像對農作物進行識別，同時還可以通過衛(wèi)星定位和導航技術，實現(xiàn)農業(yè)機械的管控和自動化導航。因此可以有效用于播種、耕作、施肥、收割等不同的農業(yè)作業(yè)環(huán)節(jié)中。近年來有學者提出將激光掃描儀應用于農業(yè)機械中，通過掃描儀獲取農作物高度、植被覆蓋面積、生物量等重要參數(shù)，基于這些參數(shù)，可以評估預期的作物產量，并優(yōu)化特定地點作物管理的化肥和農藥用量。此外，在收割過程中，聯(lián)合收割機上的工藝參數(shù)（銼刀刀頭的轉速、機械地面行進速度等）可以根據(jù)作物條件進行調整，從而提高收割效率和質量。傳感器技術推進了農業(yè)機械現(xiàn)代化和智能化進程，由于我國國土面積大，農業(yè)環(huán)境多樣復雜，某一傳感器很難滿足農業(yè)機械工作過程中遇到的各種問題。因此，未來農業(yè)機械的發(fā)展需要將多種傳感技術或與其他高新技術進行融合，提高農業(yè)機械的自動化程度和工作效率。

【摘要】隨著控制理論、計算技術、計算機科學與技術的飛速發(fā)展,系統(tǒng)科學研究的深入,計算機仿真技術已經(jīng)逐漸發(fā)展為一門新的學科。信息處理技術的突飛猛進,更使得仿真技術得到了迅速發(fā)展。計算機仿真技術是分析和研究系統(tǒng)運行行為、揭示系統(tǒng)動態(tài)過程和運動規(guī)律的一種重要手段和方法。本文分析了轎車產品的特點，研究了計算機仿真技術在轎車全生命周期中不同階段的應用現(xiàn)狀，以及相關技術思想的發(fā)展。

【關鍵詞】計算機；仿真技術；轎車；發(fā)展

1前言

計算機仿真技術是一門利用計算機軟件模擬實際環(huán)境進行科學實驗的技術。它具有經(jīng)濟、可靠、實用、安全、靈活、可多次重復使用的優(yōu)點,已經(jīng)成為對許多復雜系統(tǒng)進行分析、設計、試驗、評估的必不可少的手段。它是以數(shù)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(tǒng)模型對實際的或設想的系統(tǒng)進行試驗仿真研究的一門綜合技術。

2計算機仿真技術的發(fā)展

計算機仿真技術主要是隨著計算機技術、計算技術、圖形圖像技術、復雜系統(tǒng)建模技術和專業(yè)建模技術的發(fā)展而發(fā)展的。從歷史上看,計算機仿真大致經(jīng)歷了四個發(fā)展階段:

2.1模型試驗