仿真技术论文范文10篇

时间:2023-03-29 09:32:33

仿真技术论文

仿真技术论文范文篇1

关键词:仿真技术电力系统

自20世纪80年代末至今,我国的仿真技术获得了极大的发展。在电力系统中,应用较多的培训仿真系统有电厂仿真、电网运行工况仿真和变电所仿真。一般说来,凡是需要有一个或一组熟练人员进行操作、控制、管理与决策的实际系统,都需要对这些人员进行培训、教育与培养。早期的培训大都是经过理论讲解和现场实习,通过实际操作经验的积累来完成的,这种培训方式因是在实际运行的系统上进行操作,不仅培训成本高、培训时间长,而且有些故障只能在实际发生时才能得到实际操作的机会,致使一部分知识只有感性认识,得不到实际操作的锻炼。随着系统规模的加大、复杂程度的提高,特别是造价日益昂贵,训练时因操作不当引起的破坏而带来的损失大大增加,因此,提高系统运行安全性、可靠性事关重大。为解决这些问题,出现了培训仿真系统,模拟实际系统的工作状况和运行环境,以避免运用实际系统时可能带来的危险性及高昂的代价。

变电所培训仿真系统集仿真技术、图形图象技术、数据库等技术于一体,依据变电所电力设备实物、一次设备和二次设备接线图进行设计,如主控室、控制屏、保护屏及设备连接状况,可在模拟设备和二次接线图上进行相应操作,采用鼠标点击的操作方式,简单、直观、易学(见图1)。这种方式使变电运行人员的培训手段大大更新,提高了培训效率,缩短了培训周期。也进一步提高了运行人员的正确判断和处理事故的能力,防止事故扩大化和缩短事故处理时间,从而确保电网安全、可靠、经济运行。

图1

1变电所仿真的现状

目前,我国农网中(110kV、35kV)变电所培训仿真系统主要有孤立变电所型变电培训仿真系统和考虑简单电网的变电培训仿真系统。前一种类型的变电培训仿真系统配置简单,造价相对较低;后一种不仅仿真了变电所的运行状况,而且考虑到电网和变电所之间的相互影响,该类型的变电培训仿真系统在功能上比孤立变电所型的仿真系统要强。此外,还有将无人值班变电所仿真、集控中心仿真、变电所运行管理系统结合于一体的110kV/35kV集控站培训仿真系统。考虑到仿真原理的相同性和孤立变电所型变电培训仿真系统较为简单,能够在单机上独立运行的特点,以下只对该系统进行简要介绍。

2硬件配置的基本要求

微机一台:主频PENTIUM200;32M内存;3.2G硬盘;16倍光驱;显示卡、声卡、音箱等。

3软件配置的基本要求

(1)中文视窗Windows95以上版本;

(2)多媒体仿真培训软件。

4主要功能

(1)正常操作训练:断路器操作、隔离开关操作、压板操作、保护投停、电压互感器的切换,电容器的投停等;

(2)故障演习训练:

断路器故障:拒动、误动、偷跳;

隔离开关故障:带负荷拉合隔离开关、带电合接地隔离开关;

变压器故障:包括相间短路、接地短路、匝间短路、变压器过负荷、变压器油温过高;

母线故障:母线短路、母线接地;

线路故障:近区短路、接地、断线等;

此外,还有电容器故障、继电保护故障以及其它故障等。

培训者可对设定操作任务或故障,依据系统标准操作票进行操作,系统也可在出现故障时,给予提示并指出错误要点。

(3)操作票生成与培训系统:可对线路、主变压器、母线、电容器等设备开操作票;可对学员的操作以操作票的形式记录;可对学员的操作票和标准操作票进行比较;

(4)理论知识的培训:可提供设备的图片和产品介绍;可进行二次回路图纸讲解:包括中央信号回路、电力变压器保护、电容器组保护、输电线路保护、低周减载装置等;还可进行运行规程问答、典型故障处理、经验介绍以及提供考试题库。

(5)系统维护功能:系统可根据110kV变电所的主接线方式(如:单母线接线方式、内桥接线方式、单元接线方式)和正常运行方式的差异及实际变电所的工作情况进行选择和修改,可对考试题目进行增加或修改,还可对二次接线图上的线路名称和隔离开关、断路器号进行更改,使其更加接近变电所的实际运行情况。

操作实例:

倒闸操作是变电所正常运行和检修中都涉及的操作,具有重要的作用,其操作过程如下:

①运行仿真软件,进行操作人员登陆。

②进行功能选择,进入倒闸操作模块,进行题目分类选择。如选择"10kV倒闸操作题目"后,屏幕上会出现一系列10kV倒闸操作题目的分项内容,用鼠标按钮进行选择,选择"纺织线002断路器停电,纺织线线路检修"(见图2)。选择题目后,可进行标准操作票预览,以便操作人员了解操作步骤后进行正确操作。可单击要点按钮,查看提示注意事项。操作练习既可在线路图上进行,也可在模拟图上进行。

图2

③依次拉开纺织线002断路器,拉开002-3隔离开关,拉开002-1隔离开关,在002-3隔离开关线路侧挂接地线(见图3)。遇到困难时,可查阅标准操作票和操作要点提示。操作完毕后,调出操作记录与标准操作票进行比较,如果在操作过程中发生误操作,系统会出现报警。

图3

④选择操作题目后,也可进入考试状态。在此状态下,系统不提供标准操作票和操作要点提示,考试时间到,系统不再进行操作记录。

5结束语

目前,110/35kV变电培训仿真系统在一些变电所已经得到应用,并取得实效。归纳起来,变电培训仿真系统具有如下的特点:

(1)计算机仿真程度高。仿真画面完全按照变电所的电力设备实物进行绘制,形象逼真。操作人员在模拟图或二次接线图上用鼠标点击元器件,即可激发元器件动作,元器件动作后仿真变电所同实际变电所情况一致。

(2)培训功能完善。不但可对变电所的正常和异常事故进行仿真,而且可提供完善的二次图讲解。对变电所的继电保护装置从动作原理到动作过程进行分步讲解,突出显示动作断路器和响应元器件,动画模仿电流轨迹。

(3)可扩充性强。仿真系统还应提供维护功能,用户可在使用过程中,按照各自变电所的实际情况进行适当的修改,使其更接近实际运行中的变电所。

仿真技术论文范文篇2

切削加工仿真技术的发展动向包括两个方面,其一是开发NC仿真软件,借以显示刀具运动轨迹,并判断刀具、刀夹与工件及其夹具是否产生干涉。

在进行立铣加工时,最基本的任务是切除刀具切削刃包络面通过部分的被加工材料,使保留下来的部分成为已加工面。完成这类加工所用的软件应包括如下内容:刀具、刀具夹头、工件、夹具等的协调,机床主轴的构成及其可工作的范围,能真实地仿真机床和刀具的动作等。特别是近几年来,由于五坐标切削加工的不断增加,在实际加工前应进行NC仿真的重要性日益突出。这类NC仿真软件中,有不少软件具有极为优异的性能,如可从金属切除体积计算出加工效率;根据金属切除体积来判断切削加工是否产生过载;如果负荷固定,由于进给速度过高而产生过载,仿真软件可调整进给速度,防止过载产生,并可缩短切削加工时间等。

切削加工仿真技术的另一发展动向是研究解析切削加工过程中的物理现象,如被加工材料因塑性变形而产生热量,被切除材料不断擦过刀具前刀面形成刀屑后被排出,以及由刀具切削刃切除不需要的材料而在工件上形成已加工面等,并将这一系列切削过程通过计算机模拟出来,目前能达到这种理想目标的产品还为数不多。Thirdwavesystems公司的“advantedge”是采用有限元法对切削加工进行特殊优化解析的软件产品,与用于构造解析的有限元法程序包比较,其最大优点是用户界面优良,机械加工的技术人员能方便地进行解析。美国scientificformingtechnologies公司的“deform”是锻造等塑性变形加工用有限元法解析程序包,最近已被转用于切削加工。

切削过程是切屑、被加工材料的弹性变形和塑性变形的变形过程,与冲压、锻造等塑性变形比较,变形速度(单位时间产生的变形量)非常大,由此产生的塑性变形能量和前刀面上由摩擦产生的能量将引起发热,从而使温度大幅度升高,刀尖在连续而狭小的范围使被加工材料破坏、分离成切屑和已加工面等,这是切削过程的显著特征。而这些现象彼此间存在复杂的相互影响。

如果用有限元解析方式,需输入下列内容:被加工材料特性及摩擦状态等物理特性;切削条件及刀具形状等边界条件。通过有限元解析刚性方程,可输出切削力、剪切角、切削温度等带有切屑生成状态特征的量化参数,在此过程中,无需建立数学模型或提出假设。根据有限元解析的结果,还易于将切屑生成过程、应力、变形等物理量实现可视化。

要获得高精度解析结果,最为重要的输入内容是反映被加工材料应力——变形关系的材料特性,而材料特性的获取是极为费力的工作。今后,随着计算机功率的增大,这种切削过程的物理仿真技术将会逐渐普及。能否迅速普及的关键在于能否及时向用户提供所需的被加工材料的材料特性。

按需开发切削加工仿真技术软件

目前,许多科技人员正在进行生产工程中最基础的切削加工技术的研究,其中多数研究的目的是在弄清楚加工现象的同时,对加工过程进行预测。如果这些研究内容实现了系统的计算机软件化,就意味着能形成一个切削仿真技术软件。如东京农工大学机械学院的实验室就正在进行几种预测性的有关切削加工仿真技术软件的研究。工艺流程和实用仿真采用了横向和纵向相匹配的研究体系,横向与产品设计到加工工序相对应;在纵向上越往上,实用性越好,往下则不仅是实用性,还包括加工现象的解析和实现可视化。

1.刀具信息数据库和解析仿真技术并用的切削条件选择系统

在实际的切削过程中,不应照搬工具厂提供的推荐切削条件,而应根据机床、工具系统、工件装卡等具体情况,反复进行试切削来修正切削条件。同时还应将过去加工中积累的行之有效的参考数据输入数据库,在有效利用这些数据的同时,借助解析方法使切削条件达到最佳化;对于没有参考数据的新的切削加工,则应开发与此相关的切削条件选择系统。该系统中把振动、加工精度、刀具升温、刀具寿命、残余应力等设定为解析内容,在解析的基础上,就能选择出最佳的刀具和调整切削条件。

本系统的数据大致分为三个部分:刀具信息数据、工具系统组成、切削条件。在切削条件中可积累有效的切削加工技术参数。

本文拟用图例表示平头立铣刀加工的最佳铣削效率和最佳化侧面的形状误差。根据数据库选择所需刀具和刀夹,预测由立铣刀和刀夹的弯曲度及卡头和主轴锥度结合部分的旋转变化所导致的加工误差。切削力的预测采用刀尖处的切削力乘以比切削抗力的模式。这是一种最简便的的方法,但却得到了切削力波形与实测值一致的良好结果。计算出每一瞬间由切削力引起的刀具挠曲量,将其和形成已加工面的切削刃位置的位移相连就能得到已加工面的形状。与大规模有限元法的计算比较,计算时间是非常少的,输入刀具信息和切削条件信息,就能容易地仿真加工误差。

尽管数据库里已具有确实适应的切削加工条件,人们仍希望进一步减少加工误差,提高加工效率。实例表明,用这种仿真和实现最佳化方式来修正切削条件是完全可能的。

2.立铣刀加工时的刀具温度

近年来,高速铣削已很普遍,由经验得知,它适用于小切深、大进给的铣削条件,而把握最佳条件却相当困难。铣削加工与车削加工不同,前者属于断续切削,在加工过程中,刀具升温和冷却高速地反复进行。由于热传导给刀具-切屑接触部分是断续进行的,必须根据这一特征来解析刀具温度的变化。热传导量对预测精度影响很大,但不需要对切屑生成状态的变形和热解析相联系进行大规模计算,因此可快速获得解析结果。切削速度、切深、进给的组合将影响最高温度,当加工效率一定时,提高进给速度,刀具温度就会降低,温度降低往往会使进给速度的提高达到极限,而提高进给速度,加工表面就会变得粗糙。因此,如果能很好地平衡粗糙度和温度的关系,就能够选择到两者相互平衡的切削条件。

3.用有限元法进行切削过程的物理仿真

在用有限元法进行切削过程的物理仿真中,作为切削条件输入的内容包括:切削速度、切削厚度、刀具前角、刀具后角、工件材料特性等。对这些参数进行解析后,就能获得切削力、切屑形状、刀具和切屑上的温度分布、应力分布、形变分布、残余应力分布等物理特性输出结果。

仿真技术论文范文篇3

【关键词】虚拟技术;服装产业;校企合作

1佛山服装产业现状

广东佛山素有“广纱”中心的美誉,近几年服装行业经过不断的产业升级改造,在国际市场上已具有一定竞争力。佛山纺织服装业的生产与出口贸易规模较大,2018年佛山纺织服装、服饰业规模以上工业增加值达99.5亿元;佛山从事纺织服装、服饰业的企业有3489家;佛山纺织服装出口额为48.7亿美元,占佛山总出口额的9.1%,占世界纺织服装贸易额的0.6%。佛山纺织服装行业的主要优势在于:1、地理优越。纺织服装业作为佛山传统支柱产业之一,地处珠三角,毗邻港澳。2、产业链完整。佛山强大的制造业基础和民营经济支撑,形成从原料、面料至成衣生产加工的完整产业链和独具规模的纺织服装产业集群。3、纺织技术先进。佛山纺织服装工业已获得四面弹牛仔面料技术、基于降低臭气和污水污染的新型牛仔浆染纱工艺技术等纺织科技成果。佛山纺织服装行业的主要劣势在于:1、服装企业缺乏自主设计能力,缺乏品牌附加值。2、服装企业规模小。佛山纺织服装企业以中小型民营企业为主体,企业规模较小,资金实力较弱,企业间产品同质化竞争严重,削弱了产品的出口竞争力。3、服装行业信息技术使用程度较弱。

2职业院校办学理念

职教20条内容包括经过5—10年左右时间,职业教育基本完成由政府举办为主向政府统筹管理、社会多元办学的格局转变,由追求规模扩张向提高质量转变,由参照普通教育办学模式向企业社会参与、专业特色鲜明的类型教育转变,大幅提升新时代职业教育现代化水平,为促进经济社会发展和提高国家竞争力提供优质人才资源支撑。第十一条内容为打造一批高水平实训基地。加大政策引导力度,充分调动各方面深化职业教育改革创新的积极性,带动各级政府、企业和职业院校建设一批资源共享,集实践教学、社会培训、企业真实生产和社会技术服务于一体的高水平职业教育实训基地。面向先进制造业等技术技能人才紧缺领域,统筹多种资源,建设若干具有辐射引领作用的高水平专业化产教融合实训基地,推动开放共享,辐射区域内学校和企业;鼓励职业院校建设或校企共建一批校内实训基地,提升重点专业建设和校企合作育人水平。

3校企合作的可行性方案

3.1虚拟仿真技术人才合作培养定向输送

持证上岗:从2019年开始,在职业院校、应用型本科高校启动“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点(以下称1+X证书制度试点)工作。目前有服装陈列设计证书,该证书要求考生能进行虚拟陈列设计。CLO-3D、3D-Style等软件所属公司有相应的虚拟建模师证书考试。职业院校可与合作企业共商符合企业需求的虚拟仿真技术人才所需技能对应证书,由校方组织培训,学生参与培训后参与相关证书考试,毕业后到合作企业持证上岗。职业院校也可与合作企业根据企业对虚拟仿真技术人才技能的需求,双方制定定向能力培养,学校根据企业需求制定考试内容,培训学生组织考试,企业根据学生考试成绩择优录用毕业生。

3.2虚拟仿真软/硬件资源共享

广东佛山的纺织服装行业起步早且具有地域优势、产业链完整、纺织技术先进等优点,但是企业以中小型民营企业为主体,企业规模较小,资金实力较弱。虚拟仿真作为先进生产技术,它所需的软/硬件价格高昂,且软/硬件配合企业生产节奏需要一定的时间及人力投入,因此虚拟仿真技术在佛山服装行业的运用范围不广,程度也不深。广东多所院校已建立部级虚拟仿真基地,如广东职业技术学院是由广东省人民政府创办的全日制普通高等职业院校,广东职业技术学院的“基于纺织服装全产业链的职业教育虚拟仿真实训基地”入选职业教育示范性虚拟仿真实训基地培育项目,总投入1200余万元。服装学院作为该校的大系,每年招生规模达上千人,拥有服装设计省示范专业,艺术设计省重点专业。学院的虚拟仿真软/硬件资源先进且多样化。但由于虚拟仿真技术属于高新技术,学院在如何充分利用虚拟仿真技术资源培养虚拟仿真技术人才方面需要与企业进行深度合作。校企合作,职业院校虚拟仿真软/硬件与企业资源共享,深度挖掘虚拟仿真技术与传统服装产业融合的可行性方案,指导职业院校完善虚拟仿真技术人才培养方案。企业通过使用职业院校的虚拟仿真设备及软件,体验虚拟仿真技术对服装产业带来的革新及便利,从而增加虚拟仿真技术资金的投入,增强佛山服装企业的信息化使用深度及广度,促进服装产业改革升级。

4总体思路与方法

4.1三维人体建模技术

职业院校的三维人体扫描仪是通过扫描设备对人体进行扫描,获取人体表面的数据信息,再通过对扫描数据进一步处理重建三维人体模型。校企合作方案一:可与服装高级定制企业合作,院校提供设备,协助企业进行三维人体扫描,企业根据扫描的数据及三维人体模型进行后续服装设计及生产。校企合作方案二:成衣生产企业需要了解对所属地区目标顾客群体的体型数据。校方与企业合作,协助企业进行特定人群三维人体扫描,得出人群体型大数据。

4.2虚拟仿真技术

3D服装虚拟技术将二维的服装样片虚拟缝合在根据要求建立的3D虚拟人台上,审视穿着效果,再根据要求修改板型,最后直到穿着满意为止。从二维衣片到三维服装的虚拟技术,可以从根本上改变传统的样板到工艺整个生产流程的手工操作形式,实现小批量、多品种的服装快速生产,三维服装领域应用虚拟技术,将对加速产品开发、降低生产成本、提高产品质量、增强企业及其产品的市场竞争能力发挥重要作用。CLO-3D、3D-Style等软件所属公司有相应的虚拟建模师证书考试。职业院校可与合作企业共商企业需求的虚拟仿真技术人才所需技能对应证书,由校方组织培训,学生参与培训后参与相关证书考试,毕业后到合作企业持证上岗。职业院校也可与合作企业根据企业对虚拟仿真技术人才技能的需求,双方制定定向能力培养方案,学校根据企业需求制定考试内容,培训学生组织考试,企业根据学生考试成绩择优录用毕业生。

4.3虚拟试衣间技术(VFR)

VFR技术可分为三类:1、虚拟实时2D图像和视频技术。2、2D和3D人体模型技术。3、3D摄像机和激光技术。学校的虚拟试衣间实训室可以服务服装企业。

4.4虚拟现实技术(AR)增强现实技术(VR)

院校可利用AR及VR设备及软件,构建虚拟T台,协助企业进行服装走秀,也可构建虚拟店铺进行虚拟服装陈列。深度与企业合作,可以更了解企业需求,也可将合作内容有机融入课程设置,定向培养人才。

参考文献

[1]陈伶详.“纺织之光”,佛山D服装公司跨境电商案例研究.北京外国语大学硕士论文,202006

仿真技术论文范文篇4

围绕专业综合改革目标,建立分层分流人才培养方案的课程体系.根据学生的学习认知规律,实施按层次、分阶段组织实践教学.将实践教学内容分为4个模块:认知类实习实验模块、基本技能训练模块、专业综合能力训练模块和创新能力训练模块.建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.同时不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块融为一体,充分利用软件操作的便捷性,探讨问题的关键所在.

1.1实践教学体系的模块化、层次化建设

坚持“以实践与创新能力培养为核心”的实践教学观念,优化实践教学内容,改革实践教学方法和手段.结合专业综合改革,在相同知识平台基础上,将教学内容联系较为密切的课程,整合成系列课程群,按群建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接、科学系统的实践教学体系.实现与科研、工程、社会应用密切联系,基础与前沿的有机结合的良性互动.引入现代技术,改造传统的实践教学内容和技术方法.建立新型的适应学生能力培养的考核方法和教学模式.在专业综合改革的基础上,整合拓展,完善实践教学过程的层次化,在实践教学体系中主要完成:

(1)基础型训练——实践教学的基础,加深学生对基本知识的理解;

(2)综合设计型训练——实践教学的关键,增强学生理论联系实际能力;

(3)拓展应用型训练——实践教学的提高,促进学生对交叉学科的知识综合性;

(4)工程创新型训练——实践教学的升华,培养学生对系统的工程能力和创新精神.

1.2理论、实践和仿真并举

将仿真技术逐步渗入到电子信息类理论课程以及相关的实践类教学中,在课程内容设置上理论教学与实践教学相辅相成、相互渗透.在实验教学中,加强实验教材建设,编写集电子电路、通信与信息类处理、计算机控制三位一体的电子信息类专业实验教材,突出软件仿真技术在实验中的应用.在具体过程中,硬件实验与软件仿真并举,加强对系统设计工具软件的实训,突出对知识综合运用能力、系统设计能力、创新能力、团队协作能力与工程实践能力的培养.

1.3以大学生电子设计竞赛促进实践教学

伴随科学技术迅速发展,专业之间相互交叉与渗透,而电子设计竞赛内容具有明显电子技术、信息类技术、计算机技术等的综合特征,需要理论与实践的紧密结合,强调系统总体方案的设计和具体电路的实现,朝着新技术和新应用方面发展.传统下的课程体系已经不能适应这种需求,必须更新教育理念,在专业综合改革框架下,构建新的实践课程体系,以满足专业学科在新环境下要求.鼓励学生申报开放项目,自主选择指导教师,在教师的宏观指导下完成课题研究,为参加电子设计竞赛打下基础.对积极愿意参加电子设计竞赛的同学,则组成参赛小组,指派理论水平高、实践经验丰富、创新意识强的教师给予指导,提高综合实践能力.十多年来,我们在竞赛中获得优良成绩,有力推动实践教学改革.

1.4实践教学保障体系的进一步完善

实践教学保障体系的基础是拥有一支实践经验丰富,勇于创新的实践教学队伍.以现有的两个教学团队《现代电子技术教学团队》、《信息类与控制教学团队》为基础,整合两个团队的师资力量,打造一支教学理念先进,教学管理有力,实践环节特色突出,教学、科研成果丰富,朝气蓬勃、开拓创新的一支优秀电子信息类专业实践教学团队.实践教学保障体系的核心是实践教学管理制度,为保证正常的实践教学秩序,必须加强实践教学工作的规范化管理.实践教学由实验、实训、实习、毕业论文(设计)等环节有机构成,强调每个环节都重视实践教学的管理和监督,并积极探索创新管理监督模式,是提高实践教学质量的关键.如成立由教学经验丰富、责任心强的高级职称教师组成的教学督导组,督导实验课中的备课情况、课程教学计划的执行情况、实验报告的批改情况;实训中的电子电路制作的方案、调试、验收情况;专业实习中的计划、实施过程、实习报告的撰写和鉴定情况;毕业论文(设计)的选题、开题、论文(设计)规范性的指导情况等.对教师实施教学过程及时提出针对性的意见和建议,以提高实践教学效果,形成长效管理机制.

2实习、实训基地建设

建立一个集实践教学内容、形式、手段、考核、教材建设和队伍建设等为一体的电工电子实验中心,能为学生能力培养提供便利.围绕专业综合改革目标,在分层分流人才培养方案的课程体系下,根据学生的学习认知规律,按层次、分阶段实施实践教学.

2.1实验室建设

不断深化教学内容和教学方法与手段的改革,将仿真技术与各模块组成有机整体,采用现代仪器方法和技术,将理论教学与实践教学紧密地联系在一起,重点培养学生的知识综合运用能力、实践动手能力、创新意识和创新能力.通过实验与多媒体及计算机软件仿真相结合,体现现代教育技术在电子教学实验中心实施的实验教学.以培养和提高学生的科学实验素质和创新能力为目标,积极开展实验教学改革,努力提高实验教学质量,进行实验教学改革.精选实验项目,按照基础型、综合型和设计性等实验类型,分层次开设教学实验,因材施教.改革教学方法,利用现代教育技术加快实验教学手段的现代化,并努力将科研成果转化为实验方法和内容.依托优势学科让学生及早参加科学研究,通过科学实验培养学生理论联系实际的学风、严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力与创新精神.充分重视实验室向学生开放工作,把实验室开放工作作为教学改革的重要内容.坚持“面向全校、因材施教、形式多样、注重实效”的基本原则,有效利用现有实验室条件或创造必要的条件,统筹规划实验室开放工作,制定相应的实验室开放制度.本着实验教学改革的精神,积极开展实验室开放工作,采用多种形式向学生开放.不断完善各类实验室开放形式,创造条件让学生较早地参加科研和创新活动.在时间和空间上全方位开放实验室,吸引学生利用课余时间(假期)到实验室参加实验研究、进行科技制作和发明创造等活动,培养学生动手能力和创新实践能力.

2.2电工电子实验中心建设

经多年努力,已经形成一个实验形式上开放与计划安排相结合,实验内容上基本是内容与创新相结合的新型实验教学与管理模式,是一个提高学生的实验技术水平、增强动手能力、逐步养成从事科学研究的基本素质和良好习惯的综合性平台.在这个综合平台上,建设新目标下的实验室和实验教学模式,以适应培养创新型、复合型人才的需求.

2.3实习基地建设

校企合作是高校培养创新型人才的一种新型人才培养模式,是促进高等教育改革创新,全面提高人才培养质量的重要举措.通过校企共建实习基地,实现应用型人才培养的目标.在实践基地中,完成对大学生的技能训练,培养实践动手能力.学生在企业导师的指导下,有望直接参与企业的产品研发和技术活动,增强创新意识.目前我院已与杭州大华,武汉众友,江苏洪泽瑞特,扬中绿杨电子、苏州固纬、福建冠捷电子、淮北东磁电子、淮北矿业集团等企业建立长期稳定的专业实习基地,收到良好实习效果.

3结束语

仿真技术论文范文篇5

引言

在现代工业生产中,医疗器械的加工是重要的构成。如今信息技术在快速的发展,并且得到了广泛的应用。因此增加医疗器械的信息技术含量已经成为发展的重要方向。仔细研究目前医疗器械生产加工的情况,可以发现国内的生产技术和国外的生产技术相比仍有较大的差距,所以国内的医疗器械生产企业十分的需要引入先进的技术,让企业生产产品的转型能够有所突破。

一、医疗器械计算机模拟仿真技术现状

(一)医疗器械计算机模拟仿真技术应用实现的价值

医疗器械CAE技术的出现反应了传统医疗器械生产和计算机技术的融合。应用该技术在整个器械生产的过程中都会有计算机技术的辅助。应用计算机技术能够准确的分析医疗器械的强度、刚度以及医疗器械的弹塑性。应用医疗器械CAE技术实现对器械结构的优化,提高器械的性能。在医疗器械领域应用的计算机模拟技术包括计算机图形技术、数字交换技术、管理工程数据信息技术。其中的计算机图形处理技术是模拟仿真技术应用的基础,只有实现图形信息的完善,才能实现技术应用的良好效果。信息管理机制的建立是技术应用取得较好成效的关键因素。CAE系统的高效利用能够促进计算机模拟仿真技术的成熟。CAE系统的作用是提高计算的精度,进而实现医疗器械设备的较高精度,也能保证医疗器械设备使用性能的科学合理。当医疗器械的设计制作趋于完善,那么器械制作的返工率和废品率就会大大降低,因此能够减少生产成本的投入。

(二)验证模型的建立和使用

客观的评价计算机模拟仿真技术,该技术实现的是对事物属性的接近模仿,也就是说只做到了相对仿真。而且在使用计算机模拟仿真技术时还会受到一定的限制。使用仿真技术时,在一定的目标要求下,剥离分析对象的某一特性,然后根据分析情况建立模型,在输入数据和模拟过程之后,得出结果,最后还要经过对比判断,才能得知建立的模型是否符合实际情况。利用模拟过程得到的结果,要对模型进行调整,在不断的模拟、分析、调整过程中,确保建立的模型符合使用的需求。验证模型的建立要能反应模拟对象的某一特性,要能够符合系统各个组成部分的关系,还要与系统整体的输出情况相符合。计算机技术和仿真技术的结合实现了二者功能的有效发挥。满足仿真技术的应用需求。目前计算机模拟仿真技术已经能够在制造医疗器械领域系统使用,有效提高医疗器械生产的技术含量和生产速度。

(三)医疗器械的市场供应份额情况

在我国的医疗器械高端市场中,世界行业巨头及其产业下的拳头产品占有主导地位。这是因为这些企业有着十分强大的资金力量,也有着十分深厚的研发力量。他们引导着市场的需求,引导着产品升级的方向。外企进入中国市场,繁荣了国内的医疗器械市场,为医院内器械设备的转型升级提供支持。与此同时严重威胁了国内的医疗器械生产企业的生存和发展。高端医疗器械具有技术壁垒高的特点,因此产品价格标准高、利润点高。国内的企业侧重于在中低端市场发展,竞争十分激烈。目前国内的二三线城市医院卫生行业得到了较大程度的扩容。受此影响,国际的高端品牌开始走向本土化,大力的发展中低端市场的产品。中国的医疗器械生产水平虽然并不乐观,但是也有能够领先国际水平的技术,比如超声聚焦技术。但是多数的医疗器械技术水平与国外相比远远不及。国内的三级医院一般使用进口器材。二级医院有三分之二的器材要从国外引进。值得一提的是之前国内心脏支架的供应一直被国外企业垄断,而如今国产支架的供应已经能够占到市场份额的70%。

二、医疗器械计算机模拟仿真技术发展趋势

(一)实现医疗器械生产的智能化一体化

目前内医疗器械生产在不断的转型,已经将计算机计算应用其中,行业内将应用计算机模拟仿真技术作为企业突围的措施。与传统的生产技术相比,应用计算机模拟方针技术有着一定的优势。在生产医疗器械的行业中,已经加快实现计算机模拟仿真技术的应用。比如在熔炼、充体、固型等操作中可以将计算机仿真模拟技术应用其中,不仅如此在医疗器械的生产过程中,也可以将计算机模拟仿真技术应用其中,完善生产过程中材料性质参数信息的管理,建立实验模型,精准预测生产医疗器械的产品缺陷,让整个生产过程得到优化。应用计算机模拟仿真技术会实现医疗器械生产的智能化一体化,会大大减少人工的设计成本。通过CAD技术和CAE技术的结合,会让医疗器械的制作工艺得到优化。推动模拟仿真技术和数字化管理技术的结合,会实现管理的高效性。

(二)积极开展农村医疗器械的生产

我国的农村基层在较长的时间段内都没有得到好的发展,因此基层的医疗机构有很大的发展空间。具统计我国的农村基层医疗机构仅占全国范围内总数的7%。但是农村的医疗机构却承载着较大的就诊数量,可以占到全国总数的60%。农村医疗机构在服务网络的建立上是十分匮乏的,但是其中却有着较高额度的需求量。现今国家推进新医改,要加强农村医疗的网络建设。所以国内的农村医疗器械有着巨大的市场需求量。乡镇的大型医院需要更新医疗设备,具统计农村医院需要更新医疗设备的数量达30万家。其中大设备急需更新换,尤其是口腔器械设备,国内的口腔医院有半数的设备需要依靠进口。而且人们对于口腔卫生的保健意识越来越高,医学口腔科的需求有持续增长的趋势。因此在农村范围内口腔医疗器材也是医疗器械计算机模拟仿真技术发展的方向。

(三)医疗器械企业提高自身创新能力

要想让医疗器械计算机模拟仿真技术在未来的发展取得较好的成绩,企业必须要提高自身的创新能力。目前国内生产企业的创新能力不足,生产的医疗器械缺少原创性产品,正是因为如此与发达国家的生产技术相比仍有很大的差距。在未来的发展中可以积极的利用数字技术的进步获得一定的成效。比如有科研人员利用蓝牙技术,实现了对现有医疗器械的改进,制造出了智能性的医疗产品,将检测病人的相关生命体征信息通过手机传输至主治医生的电脑上,实现了对病人身体情况的实时监控。目前已经有类似的基于蓝牙技术的监控仪在发达国家上市。为了尽快实现与世界先进的医疗器械制造技术的接轨,国内的制造企业应该积极的创新发展,在医疗器械计算机模拟仿真技术的基础上,研发出有创新意义的医疗器械。医疗器械的研发要找准产品发展的新方向,要顺应全球医疗市场的发展趋势,实现产品的升级和转型。

(四)与药品的联系日益紧密

以美国的医疗器械生产商生产的产品为例,实现了植入性胰岛素泵和血糖自动分析传感器的结合,这一机械被称作是智能型的胰岛素泵。在使用时会根据患者身体内的血糖含量智能的判断是否需要注射胰岛素,并且还能够计算出应该注射的量。这一器械的作用是避免糖尿病患者由于低血糖而面临危险。在全球的医疗市场范围内,药-械组合的产品受到欢迎,主要的类型是预充式的注射器。能够智能的对人体进行胰岛素、生长激素、疫苗的注射。另外还有药物洗脱血管支架、植入性的长效缓释宫内节育器。由此可见,在未来的一段时间内,药-械组合的产品会是医疗器械发展的一大方向。此种类型的器械制造重点依靠的技术是嵌入式软件,内部医疗软件的性能会较大程度的决定患者的使用体验。医疗器械计算机模拟仿真技术的发展趋势会向着药-械组合前进。而在整个医疗器械生产的过程中可能会面临高温、高强度的危险,有效的应用计算机软件技术会大大的减少隐患的存在,能够为医疗器械的生产提供安全的环境。

三、总结

综上所述,研究医疗器械计算机模拟仿真技术现状及发展趋势,发现国内农村基层的医疗机构有很大的发展空间,因此要积极开展农村医疗器械的生产,还发现目前国内生产企业的创新能力不足,所以国内企业研究医疗器械计算机模拟仿真技术要提高自身的创新能力,致力于制造智能性的医疗产品,生产的产品还要加强与药品的结合。

参考文献

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[2]陈坤彦.医疗器械计算机模拟仿真技术现状及发展趋势[A].香港康健医药有限公司.2017年博鳌医药论坛论文集[C].香港康健医药有限公司,2017:1.

仿真技术论文范文篇6

关键词:项目管理、仿真、应用建议

项目管理经历了三个发展阶段,D.I.克莱兰德提到项目管理最早出现于20世纪50年代末,最先被应用于国家的军事及航天领域。到20世纪80年代,项目管理逐渐被应用于制造业,信息产业和IT行业。到目前为止,项目管理已经被广泛应用,几乎每个领域都可以看到项目管理行为的存在。诸如有学者提出GIS软件项目管理,基于遗传算法的项目管理等等。

项目的主要特点在于它是一个有开始,有结束的一次性的,产生独特产品或服务的一个行为。一般来讲,项目的生命周期分为项目的设计和定义,项目的实施和控制,项目的评价和改善,项目的收尾四个部分。项目管理逐渐吸收了现代科学技术的最新成果,使目前的项目管理更加科学化、专业化、系统化、标准化、规范化、国际化。钱福培,欧立雄[4]曾提出项目管理是一种适用于责任重大、关系复杂,时间紧迫、资源有限的的的管理方法。基于项目管理特点及发展趋势,将项目管理和计算机仿真技术完美融合不仅可以使项目管理的整个过程更加便于操作,结果更加清晰,而且可以随时更改由于突发事件造成的各种问题。项目管理仿真是一个依附于计算机,通过对项目进行建模,然后运用包括微分方程,偏分方程和差分方程等数理机制对其模型进行运算,得到答案的一个过程。程莉莉[5]提出项目管理仿真是以多重学科理论为基础,以计算机及其应用软件为工具进行项目管理实验研究的理论和方法论体系。项目管理过程中存在很多不确定性因素造成了项目管理系统的复杂性,用系统仿真的方法来探索项目管理实践中复杂系统深层次的运动机理和规律性,具有科学的先验性。

总体来说,项目管理仿真不但可以为项目管理者提供科学的理论依据,而且是个兼具应用性和综合性的学科。项目管理仿真的提出,为以后的项目管理者提供了很大程度上的工作便捷,不仅仅是在控制项目进度上,还包括在项目的决策和其他方面。

一、项目管理仿真的必要性

项目管理发展以来,期间也有很多技术辅助项目管理以更快,更便捷的方式进行,比如关键路径法(CPM,CriticalPathMethod)和计划评审技术(PERT,ProgramEvaluationandReviewTechnique)。随着计算机技术的发展和各类信息技术的成熟,仿真技术也得到不断深入的研究,包括其应用的领域。仿真技术应用于项目管理也是目前发展的一个趋势,并且其给项目管理带来的优势使得项目管理应用仿真的必要性日渐凸显,如以下四点所述:(一)项目管理仿真使项目管理可视化程度变高,集成化变强在项目管理过程中,涉及的范围,工期,成本,质量等都可以采用仿真的形式进行直面的以各种图表形式展现在管理者眼前。区别于以往只定性的对项目进行描述,项目管理的仿真还以定量的,数字化的形式展现项目的完成过程。以项目的进度管理即工期管理为例,甘特图,CPM,PERT等都可以清晰的以图表的形式绘制出项目的整个过程。当然不只是进度可以以图表的形式体现,项目的质量同样也可以图表的形式体现。项目管理者一般最注重的三要素是质量,工期及成本。项目的质量是项目的核心价值,监测项目质量完成情况是项目管理者迫切需要解决的一个问题,利用直方图就可以很好的完成这个目标。通过收集、统计及整理数据,编制直方图,了解到数据的分部情况,就可以从中掌握质量能力状态,这种状况就包括质量是否处于正常、稳定或者是受控状态。当然还可以从中掌握项目的质量完成偏差是否在公允范围之内。监测质量的不仅仅只有直方图,帕累托图同样也可以,他的工作机理就是“80/20法则,为80%的问题找出关键的影响因素”。从帕累托图上可以直接看出影响目标的主次因素,对于监控质量来说有很大的帮助性。并且在随着项目的开展,很多问题相继出现,从帕累托图中就可以直观的找到这些因素,从而改变策略进行项目短期目标的修正。可视化不仅仅只以图表的形式展现,还可以以数字化的形式进行比对,如此来为项目管理者做决策时提供依据。比如挣值管理当中涉及到的中间变量BCWS即计划完成工作的预算成本,BCWP即已完成工作的预算成本,ACWP已完成工作的实际费用。通过三者之间的比值,差值来推算项目的效率,进度以及投入超前延后的情况。数字化的信息更便于决策者做出合理,有效的决策。项目管理仿真提高项目的集成化,这就体现在随着科技技术的提高,对项目管理的重视,很多大型的软件公司已经开始研制开发符合项目管理特性的软件,以往,个别软件是可以辅助项目管理的进程,比如甘特图,有利于工期管理,但是无法为项目风险决策提供依据。但是Primavera、微软公司相继提出了功能集成性非常全的集成性项目管理软件。这就为项目管理活动提供了大大的便捷。(二)项目管理仿真在一定程度上可以规避风险,减少成本,增加收益项目从开始到结束,期间的每一步都会出现或多或少的不确定因素。在项目的定义和设计阶段,就可能受不可抗力,财政政策,市场波动等外部环境的不确定因素影响。在项目实施过程中,由于外部天气因素的影响导致窝工现象,或者由于政策干扰导致相关利益人群滋事闹事的现象导致工期的延后,或者由于资金的滞后导致工人罢工现象等不确定因素。在采购活动中,由于很多项目是一个时间跨度比较大的工程,这就会存在由于时间的推进,原材料的价格上涨,和劳动力薪资的上涨等不确定性问题。项目仿真在一定程度上可以为管理者提供解决这些问题的依据,同时可以为项目风险性决策提供有力的依据。项目管理仿真可以从两个方面对项目的决策提供指导,一方面,随着仿真技术的日渐成熟,各行各业对仿真技术的应用,大量数据存贮于项目管理仿真软件之中,当出现新项目的时候,可以利用仿真软件所存储项目的信息,选出与新项目差不多的以成功完成的项目,然后进行因素调整,得出的结论可以为管理者做决策提供依据。另一方面,可以借助项目管理仿真技术对项目进行盈亏平衡分析,敏感性分析,期望值分析等等。(三)项目管理仿真增加各组织之间的沟通协调一个项目的完成需要多个组织紧密配合,随着项目管理的演进,项目组织也在不断进行变革,最常见的有三种:职能型组织结构,项目型组组织结构和矩阵型组织结构。如何使得项目组织内部各个层级紧密配合,沟通起到了相当重要的作用。项目管理仿真即为其提供了一个很好的沟通协调平台。项目管理仿真采取运用清晰的图表,定量性的描述,给参与项目的每个人提供项目信息,即使是初学者,或者是对项目没有一点项目经验的人,只要看到值就知道项目目前处于什么样的状况,要怎样改进使得偏离公允值的这个数值回到合理范围之内。如此一来,不但增加了沟通协调的效率,更减少了项目管理者对其进行培训的时间,减少了项目管理者的时间成本。同时,由于参与项目的人员因素质,知识水平,理解能力,个人性格,态度,情绪,见解的不同,在接受指令的时候会有不一样的工作情况,项目管理仿真恰恰就给这些问题提供了一个便利的解决方式。项目管理仿真可以给参与项目的所有人员给予及时的反馈信息,目前的项目管理组织最基本的结构也要有三层,上传下达的速度可能会因为各种不可控因素而受到影响,即使不出现不可控的因素,上传下达也需要时间,但是项目管理仿真就可以解决这个问题。随着互联网覆盖的面积越来越大,随时可以接收到信息,那么就可以给项目的执行者配备相应的设施,当项目的管理者有新的指令或者是要与哪个部门沟通协调,可以直接在项目管理仿真平台上指令。接受者会在第一时间接受指令并回复,达到项目上下级之间沟通协调的及时性。这不仅可以达到缩短工期的效果,还可以使项目的参与者时时沟通,及时更正项目实施时所出现的问题,对不确定因素所造成的突发事件进行及时的补救等等。(四)项目管理仿真软件的发展已日趋成熟自项目管理发展以来,各种辅助项目管理有序进行的软件日渐完善,对项目管理的各个阶段都有其特殊的分析管理软件,并且随着信息化技术的发展,应用于计算机辅助功能的计算手段,将项目管理仿真与其结合,产生了很多便利的软件,例如Primavera公司的P3系列软件、P3E系列软件、P3E/C软件及Microsoft公司的Project系列软件等等。

二、对项目管理仿真应用的几点建议

(一)根据项目管理发展的特点,集项目管理软件优点,将项目仿真集成化处理项目管理过程当中有9大部分内容,包括范围管理,工期管理,风险管理等,每部分都有相应的计算机辅助工具,比如工期管理有甘特图,关键路径法来辅助。但是这些方法不能应用于其他阶段。将整个项目从始至终在一个软件上进行操作,例如从项目的定义开始,就在一个软件上进行,定义完以后,进行下一个阶段,风险评价,通过计算机模拟技术,分析项目是否可行,若不可行,则返回,若可行,接着进行项目的实施,实施阶段进行项目工期、采购的监控等等,设定其公允值的范围,若超出范围,系统自动提示,以便于管理者做出相应对策。每一个分部项目完成后,系统自动转入下一个分部项目,并标记项目完成度,直至项目成功结束。(二)项目管理仿真应根据项目自身特点设计特色化模式项目管理目前应用的领域众多,不仅仅是在大型工程项目,而且在航天,军事,甚至是软件,医药,信息化设计等方面也可以看到项目管理的应用。那么项目管理仿真就应该根据这些项目的不同来设计差异化模块。比如大型的工程项目,在风险检测时,不单单要看投资回收期,基本收益率,还要看参与项目的人员在前期是否有做此类项目的经验,如果不设计特定板块来讨论这些问题,至少要设计备注栏,以便决策者进行决策。大型项目一般时间较长,期间要考虑外部环境变化对工期的影响,时间对原材料价格的影响等,这些板块都要进行特别设计。(三)项目管理仿真模块化,使其操作更加简捷方便项目的一个特点就是必须按照工序顺序依次进行,这就为项目模块化提供了很好的依据。从项目的定义开始,给其项目的定义设定一个模块,包括其项目的名称,编码,选址,负责人,投资,概算等等项目的基本内容,进行保存后,转入下一个模块。平行模块可以有很多层级,比如将项目实施阶段设立一个模块,这个模块就要包含很多层级,比如进度管理,采购管理,人力资源管理等。值得一提的是,不同的阶段都需要一定的保密措施,所以就要适当的设置一些权限。但是要开放一个通道,使得各层级的人在不侵犯商业机密的情况下可以进行紧密的沟通。

三、总结

本文通过借鉴很多关于项目管理仿真的理论知识,将其重要的理论同实际情况相结合,提出自己的观点。个人认为,在信息化技术发展迅速的今天,将仿真技术与项目管理结合必然会产生很大的商业价值。在节约资源的同时提高效率。但本文着重关注项目管理的进度管理,风险管理而忽视了项目管理所涉及的其他内容。本文旨在为设计软件的企业提供一些新的思路,同时吸引各个使用项目管理的行业使用集成化仿真来选择项目,实施项目。希望本文具有一定借鉴意义。

作者:张婷 单位:天津商业大学商学院

参考文献:

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[2]李爱光,李崇祥,王卉,马小青.GIS软件项目管理特点分析[J].北京测绘,2011,03:28-30.

[3]曾彪,刘欣.基于遗传算法的项目管理优化仿真研究[J].西南民族大学学报(自然科学版),2014,03:474-477.

[4]钱福培,欧立雄.国际项目管理的发展特点及我们的对策[A].中国优选法统筹法与经济数学研究会、中国科学院科技政策与管理科学研究所.发展的信息技术对管理的挑战——99’管理科学学术会议专辑(上)[C].中国优选法统筹法与经济数学研究会、中国科学院科技政策与管理科学研究所:,1999:4.

[5]程莉莉.项目管理仿真与软件应用.天津:南开大学出版社,2006.

仿真技术论文范文篇7

【关键词】电力工程;系统自动化;剖析

1引言

随着我国综合国力的不断提高,供电公司生产运行的特殊性与重要性也越发明显。电力系统供电稳定发展对我国经济建设十分重要。现阶段,我国诸多电力系统供电公司已经成功将供电自动化技术应用到电力系统供电实际运行中去。论文通过对存在弊端问题的分析,结合湖北武汉供电公司电力系统实际情况,运用科学、合理的方式对电力系统自动化控制技术进行优化,进而为我国电力系统供电公司的综合发展提供广阔的舞台空间。

2电力系统自动化技术对电力工程的推动作用

随着我国经济建设不断发展与科学技术水平的稳步提升,较为先进的电力系统自动化技术的应用对电力工程建设发展影响作用巨大。电力系统自动化技术是一项复杂、重要且系统性较强的技术体系,需要大量人力与相关技术的支持铺垫,电力系统自动化技术与其他行业的自动化技术略显不同,它有其鲜明的重要性与实用性。因此,将电力系统自动化技术成功应用到电力工程建设中去,可以大幅度的降低时间人力与设备资源的投入,并且能大大提升电力工程建设的综合运转能力与施工效率。首先,在控制与监测方面,电力系统自动化技术可以实现无人监控化与自动管理化,从源头上提升了安全保障与降低事故发生率,实现了电力工程应用电力系统自动化技术的价值最大化,并对其社会效益与经济效益的同步增长奠定了重要基础。其次,在设备监测与维护方面。电力系统自动化技术运行作业过程中最为重要的是设备机器。通过电力系统自动化技术的应用,可以对机器设备上的数据进行监测与分析,并根据数据的变化提出相应的处理措施,这种成效极大限度的发挥了电力系统自动化技术的优势与长处,可以第一时间内将出现故障的数据信息利用网络技术传输到相关的远程控制中心,控制中心管理人员可以迅速做出反应,派遣相关技术人员前往维修。由此可见,电力系统自动化技术的应用对电力工程建设的整体发展与质量进度起到积极的推动作用。在当下网络信息时代的大背景下,只有实现技术革命与创新才能更为有利的促进企业发展与壮大。因此,电力系统自动化技术的应用对电力工程建设有其深远的现实意义。

3电力系统自动化技术在电力工程中的应用

3.1智能保护技术与综合自动化技术

随着我国科技水平的不断提高与网络信息化技术的应用普及,智能化技术也随之兴起。其中智能保护技术就是基于网络信息技术的基础上,通过相关的智能自动化技术整合,形成的较为先进的电力工程智能保护技术。现阶段,我国的智能保护技术发展较为成熟,在电力工程的投入应用中具有加大的发展空间与投资前景。在电力工程对其智能保护技术进行使用时可以实现分层设施应用与各级电压电站中应用。其次,为了更好地巩固与保持智能保护技术的稳定性与效率,可以在其核心技术的基础上加设相对的人工智能技术,这种技术的优点在于拟人化操控,可以对智能保护技术进行进一步的革新与提高。最后,综合化自动化技术在湖北武汉供电公司较为常见,这种综合自动化技术对配电网管理、电厂运行管理与电力供给管理中起到积极的促动作用,是当下我国电力系统重要的基础性保障技术。综合性自动化技术必须结合计算机技术、网络信息技术与通信技术,这样才能更好发挥其在电力工程及系统中的实质作用。而湖北武汉供电公司就充分认识到这一点,通过该技术的成功应用保障了其供电企业发展与安全输电的稳定性。

3.2仿真技术

仿真技术是现阶段电力系统自动化技术中较为先进的模拟分析技术。仿真技术对电力系统自动化技术在工作中所产生的数据信息进行合理分析,并在分析中形成向对的逻辑人为思维,这种思维可以对有力数据信息进行挑选并提出,提出有价值数据信息后仿真技术会对其进行合理应用。仿真技术具有较强的管理控制能力,通过引用仿真技术可以对电力系统自动化技术进行有效控制,这种控制对其电力系统的稳定性与安全性具有较强的保障效果。

3.3PCL技术

PCL技术是计算技术与电机技术发展结合的重要产物,也是电力系统自动化技术的重要组成部分。PCL技术与传统的电力系统技术不同,PCL技术更加具有稳定性、灵活性与安全性。PCL技术的实质是解决生产过程中的电能问题。电能问题一直是电力系统生产方面较为棘手的现实问题,通过PCL技术的应用可以有效缓解与利用电能的产生效率,进而可以更为顺利的促进电力系统自动化技术的形成。

3.4计算机技术

计算机技术是电力系统自动化技术形成与发展的基础,是其能够得以正常实施与合理运用的前提保障。在供电系统中湖北武汉供电公司率先对其电力系统与电网实施全程计算机技术应用,并将计算机的可控制范围不断扩大。计算机技术的实质是促进电力系统自动化形成与相关管理控制运行,在传输电力与配电网线中可以通过计算机技术对进行掌握与了解,并可以对漏电、偷电现象进行客观理性的分析。其次,计算机技术可以使供电公司办公更加现代化与立体化,不再局限于传统的形式化与陈旧化。湖北武汉供电公司已经对其电力系统中的计算机技术进行了更新与改良,在计算机技术不断发展的当下,只有通过不断的学习创新与技术革命才能更好地立足于企业发展与电力事业的顶峰。

3.5调度自动化技术

在电网调度方面,大力采用自动化技术应用尤为关键。电网调度是湖北武汉供电公司电力系统的重要指挥枢纽与基础保障,高效、及时的电网输送离不开高效率的实时调度。因此,供电公司加快电网调度的自动化进程尤为重要。电网调度自动化的实现解决诸多问题与弊端,对提高湖北武汉供电公司调度的实时性与效率性起到关键性的决定效果。通过建立中心计算机系统,结合网络信息技术可以对整个供电体系实施实时控制与及时调度,并将控制中心总机与各网站计算机进行相互连接,运用相应的自动化系统软件对其进行调度控制。调度控制主要包含电网运行、电力系统传输、了解各级供电信息与基础情况,通过对这些相关资料与数据的分析,可以大幅度地提升其整体调度的管理能力。而且,调度自动化技术的应用可以使电网调度流程简单化、立体化与便捷化,大大缩短了其所需消耗的工作时间,并为日后的整体发展奠定坚实基础。

3.6变电站自动化技术

首先,变电站的自动化技术的实现应该依托计算机信息网络技术,通过计算机的投入与网络信息技术的应用,可以对相关的变电站信息与具体管理工作进行有效的统一整合与集中共享,对改善变电站工作环境起到一定的积极推动作用。其次,可以采用相关的多媒体技术与可调控电子模式,对变电站进行全方位的实时监控与管理工作,管理人员可以通过控制中心的多媒体屏幕,对变电站的相关数据信息进行监控与管理,并对相关数据信息进行电子自动化记录,将记录数据保存在特定的储备硬盘上,方便日后的查询工作。

4结语

综上所述,随着我国综合国力的不断提高,电力系统供电作用突显重要。电力系统配电生产运行的实质是稳固与安全。而电力系统自动化技术能够有效地解决其安全问题。在供电公司电力系统实际生产运行中加强自动化技术应用,通过对监控系统更新与远程自动化控制连接,可以及时预防与处理电力系统供电危险事故的发生,为提高电力系统配电效率与发展打下坚持基础。

【参考文献】

仿真技术论文范文篇8

关键词:汽车设计;虚拟仿真;产学研创;新工科

汽车设计课程是车辆工程专业核心课程之一,包括汽车总体布局设计、汽车零部件设计和汽车外观设计等三方面内容,传统汽车设计课程主要讲授前两部分内容[1]。车辆工程专业学生通过本课程学习,能够合理地选择汽车结构方案、确定设计系统的主要特征参数和评价参数等[2],同时基于相关输入特征参数和边界约束条件,进一步进行结构优化设计和动力学校核。然而,学生在学习过程中普遍感到汽车设计课程抽象且难以理解,从而打击了学生的学习积极性,达不到预期的教学目的。随着中国制造2025以及新工科课程建设和产学研创四位一体规划的提出,针对社会对汽车设计课程的实际需求,相关学者不断对汽车设计课程教学模式和实验方法进行方法创新。王丰元等[3]设计了模块化教学模式,通过模块化方式实现教学的组织和师资组合,获得教学效果的提高。傅楚青等[4]针对汽车设计实践成本和效率,在高校新能源车辆工程专业采用虚拟仿真试验软件,进行实验教学应用分析,取得了较好的效果。刘西等[5]结合汽车设计课程的特点和问题,提出了汽车全流程设计的内容教学,课外大作业和研讨式教学的教学改革措施,在提高教学和人才培养质量方面取得了较好的效果。汽车设计课程的部分理论内容与汽车构造课程和汽车理论课程等存在重叠的特点,张璘等[6]探讨了汽车设计课程教学新式教学理念,相互整合不同专业课间进行讲授,使学生积极性和能力得到提高,解决授课课时较少的问题。喻厚宇等[7]等针对汽车设计课程实践性强的特点,结合汽车企业采用的汽车产品开发流程,将模拟汽车产品开发的研讨式大作业应用于实践教学,从而提高学生对汽车设计课程的学习兴趣和对理论知识的掌握程度。以上文献分别从技术应用、成本、知识模块化、学生参与及专业课整合等角度针对汽车设计课程进行了相关探索,提高了教学效果。然而,由于不同高校间车辆工程专业的师资人员、实验设备数量和学生构成等情况区别较大,以上改革方法很难实现全面推广。因此,针对汽车设计课程的探索还需要不断进一步完善和发展。本论文基于科研创新和现阶段对车辆工程专业学生设计技能需求,对汽车设计课程教学进行模式探索,开展以下内容研究:1)汽车设计课程目前存在的问题分析;2)新工科对汽车设计课程的要求;3)面向产学研创的教学模式改革在汽车设计课程中的实践和应用,提出基于虚拟仿真实验和动力学分析为教学目标的交叉融合培养方案。通过以上研究,最终实现满足学校、车辆企业和研究机构对汽车设计课程内容、方法及学生基本技能素质等要求的融合。

1新工科下汽车设计课程要求

OBE(Outcomes-basedEducation)理念要求工程类专业人才的培养以学生为主体,遵循成果导向,以学生培养质量结果评价专业办学水平,以行业需求确定培养目标,以岗位需求确定毕业要求,以毕业要求确定实践教学体系的教学目标和内容,培养具有创新创业能力和综合素质高的各类交叉复合型卓越工程人才[8]。因此,针对汽车设计课程的改革要遵从OBE专业认证理念,从知识、能力、素质三个层次对教学内容、课程目标、教学方法和组织形式等进行设计构思,培养学生具备在汽车设计工程领域从事设计和研究开发的能力。

2课程目前存在的问题

2.1课程内容涉及面广且理论性强

汽车设计内容包括汽车的总体设计、离合器设计、机械变速器设计、万向传动轴设计、驱动桥设计、悬架系统设计、转向系统设计、制动系统设计等8个章节内容。每一章节内容都对应不同的结构分类、结构工作原理以及设计和校核计算方法等,从而造成学习内容专业跨度大、理论性、综合性强和经验公式多等特点。

2.2学生获得的技能与社会需求不一致

目前汽车设计内容仍然以公式计算和校核为主,且内容多年未更新,与现代汽车行业的飞速发展矛盾突出。当前汽车设计更多是基于三维实体建模、CAE应力应变分析、有限元动态力学分析等技术手段进行汽车相关结构和系统设计。因此,当前汽车设计课程内容培养目标与社会实际需求中存在不同步问题。2.3考核方式与OBE课程体系要求不符现阶段汽车设计教学方式仍以讲授为主,考试方式一般采用试卷考试方式,考核方法单一。另外,学生考试需要花费较多时间熟记概念和公式,造成培养效果差,并不能体现汽车设计实际的技能要求。

3新工科下汽车设计课程教学改革

3.1理论部分采用多模式相结合

多媒体教学技术可以将文字、图片和动画融为一体,现场教学的方法可以使学生对知识点的理解比较直观,更能激发学生的学习兴趣。针对汽车设计中理论部分的讲解,采用现场教学和多媒体等方式开展,同时在实验室中认识系统不同的结构特征、工作原理并对案例进行分析等,实现理论与实践融为一体的教学过程。

3.2作业和知识点采用网络教学模式

由于钉钉、泛雅等在线网络教学形式灵活性强,相对传统教学的模式是一种较好的补充,学生可以随时随地完成作业提交和复习等。另外,针对汽车设计的复习资料、相关知识点、视频资料等相关文件,老师上课前将其上传至网络教学平台,学生通过网络教学平台进行预习,从而提高上课效果。

3.3结构设计和校核采用虚拟仿真技术方式

虚拟仿真技术在汽车设计教学环节中的应用,能够增强理论教学的直观性[9],正被广泛应用。在车辆初期设计过程中,无法通过试验方法提前获取车辆系统部件准确的设计参数和动力学参数变化,并预测疲劳寿命和疲劳危险点的位置,依据经验的设计方法往往容易造成过载设计或不足设计。随着计算机运算能力的提高,福特、沃尔沃、和京汽车等研发机构,在汽车开发早期采用虚拟仿真技术,计算获取系统结构动态载荷,指导零部件设计开发,缩短后期试验周期,降低开发成本。

3.4合理安排考核方式

学生的最终成绩由理试考试成绩、虚拟仿真项目成绩和平时成绩等按比例组成,使对学生的考核评价更趋于合理化。理论考试主要针对汽车设计8个章节的理论知识进行试卷考试,本部分分值占比30%;虚拟仿真实验项目考试主要针对不同的结构设计计算进行上级虚拟试验项目考试,每个学生根据抽中的仿真项目进行三维建模和有限元计算,并最终给出分析结果,成绩评定按照学生完成的步骤评分,本部分分值占比40%;平时成绩主要根据授课老师根据课程表现和出勤情况,给出每个学生的平时成绩,本部分分值占比30%。

4教学改革实施

根据对汽车设计课程改革的设想,并结合汽车设计课程内容和OBE专业认证要求,对汽车设计课程每章节内容进行分类,主要分为理论讲解部分和设计校核计算等两部分内容,并针对每部分内容重点采取对应的教学方式,如图1所示。为了更好地提升学生对理论知识和结构设计计算等技能的掌握程度,针对考核方式进行相关变化,针对理论部分采取试卷考试,结构设计和计算部分采取虚拟仿真实验进行,具体如图2所示。为了验证以上教学模式和考核模式变化对教学效果的影响,选择郑州航空工业管理学院2017级车辆工程专业79名学生进行教学改革效果验证,并结合汽车设计实际的需求进行虚拟仿真项目的设计,最终理论考试成绩和虚拟仿真考核等效果显示较好,学生的积极性较高。

5结论

结合新工科的要求对汽车设计课程进行教学改革,获得了以下结论:1)课程的设计符合OBE新工科的要求;2)基于产学研创和虚拟仿真实验的模式探索是对产学研创较好的一次尝试,学生展现了较高的兴趣,获得的汽车设计方面技能符合社会实际需求。

参考文献

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[2]雷治国,陈铭年.车辆工程专业“汽车设计”课程教学改革探索[J].福建教育学院学报,2017,(4):94-96.

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仿真技术论文范文篇9

[关键词]创新实践型人才;虚拟仿真;安全工程;产学研用

创新是高校本科教学改革的第一动力。虚拟现实是继大数据、云计算技术之后在教育教学中应用广泛的新型技术,旨在提供沉浸性互动体验。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”“实践是检验真理的唯一标准。”虚拟仿真技术所呈现的实景感受和交互体验,与知行合一的教学理念不谋而合,也是陶行知做中学思想在科技时代的灵活运用。正因如此,虚拟现实技术正成为新工科教育背景下助推本科专业教学改革实践的重要驱动力之一。2012年3月,教育部印发《教育信息化十年发展规划(2011—2020)》,规划建设1500套虚拟仿真实训实验系统[1]。2017年7月,《教育部办公厅关于2017—2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》要求“各高校应将建设和使用虚拟仿真实验教学项目作为推进完善现有实践教学体系、提高实验教学质量的重要举措”[2]。2018年8月,教育部、财政部、国家发展改革委印发《关于高等学校加快“双一流”建设的指导意见》的通知,要求积极构建面向实践、突出应用的实践实习教学体系[3]。安全工程是应用实践性较强的工科专业,但是部分实验和企业生产实践涉及高危或极端环境、高成本、高消耗和事故风险问题,在真实实验条件下较难开展现场实践教学。因此,基于知行合一的教学理念,打造虚拟仿真教学空间,创新仿真实验教学资源应用模式,推进安全工程专业实践教学的研究,对于切实锻炼安全工程专业学生的创新实践能力,全面提高安全工程专业本科实践教学质量具有十分重要的推动作用。

一、安全工程专业人才的培养目标

根据专业教学质量国家标准,安全工程专业的培养目标是根据现代经济和技术的发展要求,培养能从事安全领域的科学研究、技术开发、工程设计、风险评估、监察与监管、检测与监控、组织管理、教育培训、应急救援等方面的高级工程技术和管理人才。江苏海洋大学地处江苏省北部沿海城市连云港,当地化工和医药产业聚集,拥有全国知名的石化产业基地和医药生产基地。安全工程专业根据地方产业特色,结合自身优势,凝练学科方向,确定了化工安全、危化品安全与应急处置、火灾爆炸防治、安全评价和海洋安全应急技术5个培养方向,以培养德、智、体、美、劳全面发展,掌握化工安全科学和技术,能从事安全技术及工程、安全科学与研究、安全监察与管理、安全健康环境检测与监测、企业安全评价、安全设计与生产、安全教育与培训、化工生产与管理等方面的应用型人才为己任。近年来,安全工程专业以工程教育认证为契机,通过优化专业课程体系设置、提高师资队伍水平、改善实践教学条件等,使专业人才培养质量得到了稳步提升,然而在创新实践型人才培养方面与其他院校同类专业存在一些共性问题。

二、安全工程专业人才培养中存在的主要问题

(一)课程体系创新实践环节相对薄弱

分析相关应用型本科院校的专业培养方案可以发现,安全工程专业创新实践环节大致分为创新创业环节和实践环节2部分。其中创新创业环节包括发表学术论文,开展科研实践,参与大学生创新创业项目,参加课外作品竞赛,参加学术交流,获得专利、软件著作权和职业资格证书等。高校都鼓励学生参与创新创业环节,但未在课程学分上给予充分体现。实践环节主要包括专业实验、认识实习、生产实习、课程设计、毕业实习与设计(论文)。虽然有明确的学分和考核要求,但是绝大部分实习实践都是在校内完成的,与企业生产衔接不够,应用针对性不强。例如,江苏海洋大学安全工程专业明确规定学生在校期间必须修满4个创新奖励类学分和6个社会实践类学分方可毕业。其中创新奖励类包括参加创新创业活动、参加学科竞赛且获奖、与其他作品、参加各类考证考级等方面。社会实践类包括在学术创新、实习创业、技能培训、道德修养、文体艺术、身心发展、社会工作、志愿服务等方面。尽管如此,课程体系中的创新创业环节在总学分(180分)中的占比仍然很小,约为5.6%;而专业实践环节共26.5学分,仅占总学分的14.7%。

(二)大学生专业实践基地和平台相对欠缺

专业实践能力是大学生从业的必备能力和重要考核指标。高校人才培养中的专业实践环节是有效提升大学生专业实践能力的重要途径和措施。各高校都十分重视学生专业实践能力的培养,并通过各种渠道加强专业实验平台和“政校院企”合作实践基地的建设[4]。这些传统的实践基地和专业实验室基本上可以支撑大部分专业实践教学,但是部分涉及有毒有害、易燃易爆物质或高温高压仪器设备的安全工程实验环节因存在事故风险而难以在现场开展。此外,出于对学生实习安全的考虑和根据实习企业生产零事故要求,部分高校的认识实习和一线作业实践仍以参观和座谈学习为主,学生在动手实践方面浅尝辄止,其实践应用能力锻炼不足。例如,化工企业火灾爆炸事故的应急处置演练等实习实践,因具有较高风险和较强破坏性而难以在现场开展。

(三)大学生自主创新实践意识不强

大学生创新创业实践项目及创新创业大赛是深化创新创业教育改革的重要抓手,对于引导学生主动服务国家战略和区域发展,切实提高学生的创新精神、创业意识和创新创业能力起着重要作用[5]。但是专业课程体系创新实践环节相对薄弱以及大学生专业实践基地和平台相对欠缺,就会导致大学生自主创新实践的意识不强和能力不足问题的出现。例如,对2016—2019年江苏海洋大学安全工程专业学生参与大学生创新创业项目和竞赛情况进行统计发现,4年内学生共申请本专业相关创新训练计划项目8项,年均2项,年均参与人数仅占该专业学生总数的4%。学生参与安全工程实践与创新大赛1次,参与人数3人,占当时学生总数的2%。通过分析发现,这些创新训练计划项目或比赛项目的研究方向,100%来源于指导教师的科研或教改项目,学生自主创新意识不强。此外,项目成果多以发表基础理论研究型的科研论文为主,鲜少涉及能够促进地方产业发展的新产品、新专利、新工艺和新管理模式,项目成果转化率较低,与产学研用的初衷有较大距离。

三、虚拟仿真赋能的安全工程专业实践教学改革

(一)多渠道建立虚拟仿真实验实训基地和服务平台

火灾、爆炸等事故是威胁企业生产的主要灾害类型,培养应用型安全工程人才的现场隐患排查能力以及事故预防和处置能力具有十分重要的意义。因此,相关高校在现有实体基地和平台的基础上大力推进产学研用合作,建设虚拟仿真实验实训基地,为学生提供沉浸式实践教学。例如,中国矿业大学建设了“安全工程虚拟实验室”辅助相关理论教学。常州大学依托化工安全事故应急3D虚拟仿真与应急实训系统,开设了安全风险分析与模拟仿真技术课程。福州大学采用资源共享、自主研发、校企合作等多种渠道建设了“三层次”“四模块”的虚拟仿真实验平台[6]。江苏海洋大学通过购置、引进和自主研发等多种渠道积极构建校级虚拟仿真平台。2016—2019年,安全工程专业“化工智慧安全”教学团队获得连云港市科技局科技项目资助,建设了连云港市智慧安全科技服务平台。2017年至今,该团队在江苏省发展改革委资助下,建设了江苏省智慧安全工程实验室,并以此为基础建设了包括消防安全、个体防护等主题的体验式安全教育实训基地。2020年疫情期间,安全工程专业加大对国家和江苏省虚拟仿真实验教学项目共享平台的推广和应用,引进了“高层建筑防火设计与消防疏散虚拟仿真实验”等一系列虚拟仿真实验项目,并自主研发完成“化工企业火灾风险防控及应急处置演练虚拟仿真实验”,多渠道建设了虚拟仿真实践课程教学系统,极大地改善了安全工程专业的实践教学条件。

(二)开展虚拟仿真赋能的实践教学体系改革

根据《2017—2020年示范性虚拟仿真实验教学项目建设规划》,教育部2020年遴选安全科学与工程类虚拟仿真实验教学项目10项[7]。虚拟仿真实验教学项目的研发和应用,有助于达到实验成本、风险控制与教学需求的平衡,完善专业实践教学体系。以此为契机,江苏海洋大学安全工程专业“化工智慧安全”教学团队依托省级虚拟仿真实验教学项目共享平台、省级发展改革委实验室建设项目和市级平台建设项目,开展“仿真实践教学在大学生消防安全通识课中的应用研究”和“虚拟仿真赋能的新工科专业教学方法创新实践研究”,建成省级智慧安全工程实验室1个,省级虚拟仿真实验一流课程1门,市级智慧安全科技服务平台1个,校级在线开放课程1门,自主研发完成“防患于未燃”隐患排查软件等6项教学辅助软件,打造了“软硬兼顾、虚实结合”的实践教学体系。所谓“软硬兼顾”,是指通过仿真软件和硬件的有机结合,为学生营造出逼真事故场景,使他们能够身临其境地体验事故现场灭火、逃生和救援过程。所谓“虚实结合”,是指所设计的事故隐患排查实践环节,既有实地隐患排查实践,也有虚拟场景排查实践。“软硬兼顾、虚实结合”的实践教学设计,可以将多家企业、多个事故中暴露出的隐患形式共同呈现在虚拟工厂中,弥补了到单一企业实地考察可能无法发现的共性问题,达到充分锻炼学生事故隐患辨识能力的目的。上述教学改革实施以来,效果良好,取得一系列成果,受到同行和学生的广泛好评。2019年,“火灾防患辨识”微课获得江苏省高校微课比赛二等奖。2020年,“防火与防爆技术”微课程荣获江苏省高校微课比赛微课程类三等奖。2021年,“化工企业火灾风险防控及应急处置演练虚拟仿真实验”入选江苏省一流本科课程,“融合创新,学思悟践,基于生活教育论和虚拟仿真技术的《防火与防爆技术》课程教学改革与实践”荣获校级教学成果奖一等奖。学生对“防火与防爆技术”这门课程给予5星好评,并且普遍认为虚拟仿真赋能的课程教学“内容充实”“有趣生动”“形式丰富”“引人入胜”“受益匪浅”。

(三)推进产学研用合作,引导学生开展自主创新实践

2020年6月11日,教育部高等教育司司长吴岩在接受采访时提到4个80%:高校教师的80%是专业教师,课程的80%是专业课程,学生学习时间的80%是专业学习。多年的调查表明,80%的大学生认为,对自己成长影响最深的是专业课和专业课教师[8]。由此可见,学生的创新实践意识在很大程度上受到专业教师的影响。基于此,江苏海洋大学安全工程专业依托连云港市智慧安全科技服务平台和江苏省智慧安全工程实验室,大力开展产学研用合作,达到了既夯实教师工程基础又锻炼学生实践能力以及既提高实践教学质量又服务周边企业的“一箭四雕”的教育目标。在校企合作方面,学校鼓励专业教师参与企业横向项目研发和企业生产。安全工程专业仅2018年就有9位专业教师通过校企合作平台与连云港市12家企业签订横向项目合作协议,项目经费累计达421万元;先后有5人进入企业担任科技副总,2人在企业挂职,占教师总数的70%。这些校企合作使教师的工程阅历更加丰富,从而使他们在指导大学生创新创业项目时更加得心应手。教学方面,“化工智慧安全”教学团队先后开发了智慧安全教育培训系统、智慧安全教育考试系统、“防患于未燃”隐患排查软件等智慧教学软件,并将其广泛应用于安全工程课程教学中,在增强学生实践能力的同时引导学生参与智慧安全创新实践。通过广泛接触各类虚拟仿真实验项目,学生开阔了眼界,自主研发创新的兴趣得到了激发。2019年以来,学生在全国安全科学与工程大学生实践与创新作品大赛、江苏省高校化学化工联盟实验竞赛及校级计算机设计大赛等创新和实践类比赛中斩获奖项,获奖人数达20余人次。2020年,安全工程专业共有8支团队入选江苏海洋大学大学生创新创业项目,参与人数达到24人,创历史新高。2020年以来,学生参与研发并获得4项软件著作权。2021年,凭借在虚拟仿真赋能的安全工程专业实践教学改革方面取得的进展,“化工智慧安全”教学团队入选全国石油和化工教育优秀教学团队。

四、结语

仿真技术论文范文篇10

关键词:现代教育技术;中职;数控教学;应用研究

数控技术在企业生产管理与控制中起到决定性作用,关乎产品质量优劣与生产效率。如今,数控技术得到了广泛应用,人才需求也越来越多,对此,各中职学校开始引进现代教育技术,以顺应社会数控人才发展需求。教师在实际教学中,应强调理论联系实际,引导学生掌握理论知识的同时学会实际应用、解决问题得到能力的提升,为今后走向工作岗位奠定基础,实现全面发展。

一、现代教育技术概述

教育技术即在教育过程中强调运用不同物化手段,从传统黑板、粉笔、说教式教育逐步转为计算机、幻灯机、有线电视、无线扩音系统等信息化教学。此外,CAW闭路电视教学网络系统、多媒体多项输送交互网络等也是现代教育技术的核心部分。现代教育技术在教学中的运用具有多方面优势,通过多方考量、结合学生该阶段特点选择学习教材,满足了学生个性需求、符合学生专业理论知识学习要求,这也是现代教育技术软件构成内容。现代教育技术也是教学规划、教学组织、教学评价、教学过程的有效途径,例如:直观教学方法、探究式教学方法、启发式教学方法等不同时期的教育。现代教育技术有两大特征。第一,将信息技术作为根本,其中包含应用信息技术的教育方法所构成的系统全部叫做现代教育技术。中职数控教学应用现代教育技术实质上也是知识衍生、设计、输送、转换的过程,而信息技术指的是利用多媒体、计算机、远程通讯等到教学中。现代教育技术的应用有助于教学效率的提高、将抽象的知识变得形象化。如今,科学技术发展迅速,先进技术得到了广泛应用,信息资源越来越多如专利、期刊、论文、图书等,人们对知识的需求也越来越多。这样一来,“教”与“学”成为人们获取知识的主要途径。第二,中职学校教学强调复合型人才的培养,这与现代教育技术教学理念相吻合,同时满足了社会发展需求,也尊重了学生个性需求。因此,在教学内容与方法选择上应用现代教育技术能够满足人才培养要求。

二、中职数控教学存在的问题分析

1.过于重视理论知识学习,缺乏实践操作训练。数控专业有着较强的技术性特点,对人才技能水平要求严格,企业通过数控技术实现产品的高效生产,实现经济效益最大化。不过,现阶段不少中职学校数控专业并未意识到学生技能水平培养的重要性,而是重理论,轻实践。受应试教育影响,中职学校一味地强调学生理论课程成绩,从而出现学生理论分析头头是道,一旦投入到实践操作却无从下手的情况。究其原因,学生能够得到的实践机会较少,这对学生潜能挖掘、优势发挥无较大益处。此外,由于各中职学校生源竞争激烈,不断降低入学要求,生源质量较差,多数学生对学习无较大兴趣、自我管理意识差、主观意识消极,学校想要实现教学全面改革有较大困难。2.教学设施不完善。现代教育技术的引进,硬软件技术是其基础前提。很多学校由于硬软件技术不完善导致教学改革止步不前。因为数控专业有着较强的技术性特点,要让学生完全理解并能够顺利操作需要用到一些世界顶尖的设备操作技术,并请专业人士为学生亲自讲解。但是,由于学校教学设施不完善,只能通过教师理论讲解,知识内容抽象化,学生理解存在较大困难。另一方面,中职学校在经营理念上也有待创新,尽管教学上强调复合型人才培养、以就业发展为导向,但在实际工作中,仍然未完全摆脱传统教育理念,没有真正实现开放式教学、思想解放。在实际教学中,教师处于主导地位,学生被动学习。3.教学方法落后。数控专业有着较强的技术性,对教师的教学水平、实践能力也有着较高要求,而实际上教师队伍专业水平参差不齐,高水平教师紧缺,成为中职数控教学重要研究课题。现阶段,数控教学方法单一、缺少创新意识融入,使得学生课堂参与性不高、知识理解不透彻。此外,中职教师在福利待遇上也有待提升,很多教师安于现状,教学缺少创新精神,在无形中影响到学生学习意识与态度。4.理论与实践脱离。数控专业有较强的实践性,理论知识是掌握数控技术的基础和前提,因此,应基于理论教学展开实践教学,实现学以致用。目前进行中职教学设计时,数控教学过于重视理论知识引导、实践培训欠缺,导致人才培养方向出现偏差,理论与实践脱离。长此以往,学生难以将理论知识应用到实践操作中,学习兴趣越来越低,难以完成教学要求。

三、中职数控教学中应用现代教育技术的方法

伴随着科学技术的发展,数控技术应用广泛,社会对于人才的需求越来越大。在这一背景下,部分中职学校设置了数控技术专业课程。但是,由于资金不到位、缺乏教学经验、师资力量不足等,数控技术教学改革遇到了不少困难。运用现代教育技术于数控教学,对于满足人才培养需求,弥补传统教学不足,创新教学方法,提高教学效率有着重要作用,学校应当予以高度重视,采取措施,解决实际困难,实现中职数控教学改革目标。1.多媒体技术的应用。中职数控教学应用多媒体技术有助于学生对理论知识的理解、通过图像、影音、视频等将抽象的知识变得形象化,活跃了课堂氛围,激发学生学习热情与感知力。同时,相对于传统的完全由进行教师理论讲授的教学方法,多媒体技术有利于帮助教师缓解教学压力,教师只要稍加解释即可。例如,某些特殊内容中教师可以通过设计教程引导学生进行实践操作,为教学提供便利条件,也有助于对学生学习效率进行科学评价。教师通过视频形式为学生讲解数控机床原理,以更以直观的形式提升学习质量。由于中职学校资金有限,先进机械设备的引进困难,因此,教师通过多媒体技术为学生讲解设计理念与功能,可以让学生直观地了解设备原理与构成。其实,多媒体技术即是通过计算机技术静动结合,呈现在学生眼前,降低了学习难度,加深记忆。数控教学应用多媒体技术能够向学生展示不同构件的安装、机器运动的动态模式、构件动静态模型,便于学生从不同角度分析思考,了解构件的每个环节。例如,对于结构繁杂的构件通过多媒体技术展开静态剖析,便于学生对知识点的理解,顺利完成平面与空间变换练习,激发学生创新意识。运用多媒体的三维动画技术也有助于清晰准确地展现物体的形成过程,调动学生学习热情、发挥想象力,满足新课程教育改革要求。多媒体技术的出现打破了传统教学方法,实现了教学创新,让教学手段更加多样化,提高了教学效率。2.仿真技术应用方法。数控技术实践性较强,理论联系实际是其特点之一,创新与模拟的结合为学生实践能力提高奠定基础。现代教学技术中,仿真技术应用在数控教学中实现了“教”“学”“做”统一融合。学校实训基地数控设备配备了技术指导书、工具书、模型,便于教师与学生交流互动,采取一边教一边学模式。学校也要设置专业的实训场地,引进编程器、检测仪、数控机床,设置加工中心,以便学生运用数控软件完成自动与手动编程,模拟构件生产轨迹。仿真技术的应用有助于教学优化,同时对于能源资源需求较少。仿真技术利用动态展示与模拟仿真,在引导学生理解理论知识的过程中激发其创新意识,提高学习效率。在仿真学习中,学生能够互动展开学习。此外,仿真技术还具有一定安全性,学生在进行实践操作时,即使操作错误也不会对构件或设备造成影响。运用仿真技术也有着节约能耗的优势,不会造成材料浪费,保证实验的顺利进行,提高实践水平。3.校企联合,为学生提供多种实践途径。要让学生完全理解理论知识,打好技能功底还应为学生提供更多实习机会,让学生在实际工作中提升能力,为今后走向工作岗位奠定基础。同时,在工作岗位中培养学生的创新精神、发挥创造性,引导学生发现问题并分析问题,解决问题。现如今,数控技术被广泛应用于各行业,基于企业经营节约成本、高精准的原则,数控技术发展空间较大。校企联合有助于提高学校综合实力,站在学生角度思考问题从而让学生轻松、愉快的学习。另一方面,政府也要给予扶持,下发专项基金,为学生提供更多实习平台。

四、小结

综合分析,中职数控技术有着较大的发展空间,目前得到了广泛应用。在实际教学中,应秉承人本理念,为学生提供更多实践平台,强调学生实践操作能力的提升,进而发挥其课堂主体地位的作用,为学生创新精神创造条件。同时,应打破传统灌输式、说教式教学模式,创新教学方法。此外,教师也要注意专业水平的提升、创新教学方法、积极引用现代教育技术,提高教学水平,从而促进新课程教育改革深化。

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