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系统仿真技术篇一
摘要:虚拟仿真实验教学能降低实验成本、减少危险性，是目前各高校实验室建设的重要方向。本文分析了虚拟仿真实验教学的重要性，根据农业院校机械工程学科的特点，提出了农业院校机械工程虚拟仿真实验平台应构建的5个实验平台方向。
关键词：:虚拟仿真;农业院校;实验平台;机械工程
随着经济社会的发展，各种精密机床和实验设备在高校实验室的使用越老越多。但与此同时，由于数控加工系统普遍设备昂贵，使用和维护成本高，而且带有一定的危险性，很难容纳多学生的学习。通过vr虚拟现实技术可以很好的避免这些问题。虚拟实验室是一种开放的网络虚拟实验教学系统，该系统是以教学为基础的网络技术，通过虚拟现实技术来构建，把现在实验教学中的实验资源虚拟和数字化，从而达到课程实验教学的目标。
1农业院校机械工程学科的特点
农业是国民经济的基础，农业机械化是农业现代化的重要标志，关乎“四化”同步推进全局。智能农机装备代表着农业先进生产力，是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的`物质基础，也是国际农业及装备产业技术竞争的焦点。高等农业院校的机械工程学科专业，培养机械工程、农业工程的专门工程技术人才，是我国高等农业教育的重要组成部分，对于振兴我国地方经济、发展农业生产，实现我国农业向现代化农业的历史性转变具有重要的意义。
系统仿真技术篇二
引言
化学工业是国民经济的支柱产业，近年来，化工生产向着生产装置大型化、生产过程连续化发展，其控制程度的自动化水平不断提高。化工生产过程中的不安全因素如高温、高压、易燃易爆等，对化工行业的从业人员提出了更高的技能和素质要求。化学工艺学是化工从业人员必修的一门专业课程，所学内容比较抽象，很难理解，容易造成与实际生产环境脱节，所以尽管教师在教学中采用了工艺流程演示、视频、多媒体等多种教学手段，也很难调动学生学习工艺学的积极性。近年来，为适应企业对化工类技术人才的需求，注意应用型人才的培养，在化学工艺学的教学中引入了化工仿真培训技术，它利用计算机模拟真实的操作控制环境，为学生在学校中建构一个真实的化工环境，这样做不仅丰富了化学工艺学的教学手段，而且帮助学生加深对化工工艺过程的理解，使学生的实际工作潜能得到培养，为学生未来能更好地适应工作岗位打下良好的基础。
1化工仿真技术在化学工艺教学中的应用
原料经过化学工艺即可转化成产品，因此，化学工艺学主要讲解一些基础化工原料在转化成产品过程中所涉及的基本原理、工艺流程、工艺参数及主要设备等，重点是要求学生理解整个工艺流程的组织和工艺参数的配置，具有较强的实践性，因此要求学生在学习时必须具备“思想―原理―技术―应用”的知识储备，才能实现理论指导实践的目的，最终满足职业岗位的需求。传统的教学模式还是采用“教师讲授―学生听―期末测试”的模式，所以使得教学过程比较枯燥，学生学习只是为了考试，而不是为了适应市场，因此学生积极性不高。虽然在学期中，还会进行化工厂参观实习，但是由于实际工艺现场都是大型连续化生产装置，危险性较高，为了保护学生的人身安全，学生在实习现场只能参观不能动手，学生看到的只是工艺流程的表面和概貌，无法具体操作控制工艺的条件，更谈不上对最佳工艺条件的理解，因此所学理论与实践出现了脱节。近年来，化工仿真技术软件应用到化学工艺学的教学中，在一定程度上缓解了上述矛盾。化工仿真软件是利用计算机技术开发出的一套与现场生产装置逼真的实习仿真教学系统，它能利用计算机模拟真实的操作控制环境，使得学生不出校门就能看到工厂中的实际生产工艺，并能亲自动手反复操作其工艺条件，加深了学生对典型工艺过程的冷态开车、运行、停车操作及事故处理等方面的理解，提高了学生对控制工艺流程的能力，这样不仅培养了学生的学习兴趣，也为将来尽快地适应岗位要求打下坚实的基础。
2化工仿真技术在专业教学中特点
近年来，随着计算机技术的不断应用发展，仿真技术也在不断进步，它已经渗透到了职业教学领域的各个方面。当前的化工仿真技术主要特点：
（1）化工仿真软件中的流程图画面，采用dcs图和现场图两种，其中dcs图与工厂中控制室的实际操作画面一致，再现了一个真实的化工过程，在dcs图中显示所有工艺参数，包括温度、压力、流量和液位等，学生在训练过程中通过操控这些数据的变化，达到对化工工艺过程的多方位思考，从而培养了学生从感性认识到理性认识的能力。而现场图是仿真软件独有的，是把现场操作的设备虚拟在一张图上，采用动漫的技术手段使学生在屏幕上直观地看到仿真系统的运行过程，学生可以准确地把握实际运行情况，在屏幕上直接看见操作错误所带来的后果，加深了学生对系统运行概念的`理解，实现了教与学的相互融合。
（2）仿真系统中的培训项目设有冷态开车、正常运行、正常停车及一些随机事故等项目，真实的再现了实际生产过程，学生通过反复练习，可以深入了解工艺的操作原理，提高学生对这些实际项目的处理能力，这在现场实习、参观中是难以实现的。
（3）仿真系统分为教师站和学员站两部分，教师通过教师站，可以编辑培训策略和考试策略，使得学生的训练具有针对性，同时通过互联网连接学生站和教师站，教师可以监控学员的成绩、培训进度。
（4）仿真训练采用评分反馈控制，正反馈有利于学生形成新的认识，形成良好的操作习惯。负反馈有利于纠正错误的认识或不良操作，排除了教与的盲目性，使适当而有力的教学调控成为可能，从而形成了有效的激励强化作用。
（5）在化工仿真训练中，通过人―机对话，能够及时地获得反馈信息，学生可主动地调整自己的学习进度和速度。教学效果得到提高的同时，也把学生从被动听讲、消极接受教师灌输知识的状态中解放出来。教师站和学生站点对点的教学功能，为因材施教提供了有效的技术手段。
3结束语
化学工艺学的教育目标是让学生既要学会专业理论知识，又要掌握专业应用技能去适应社会。采用化工仿真技术，可以使学生更全面、具体和深入地了解复杂的流程系统，从而增强学生的自信心。同时学生通过化工仿真软件的学习，可以模拟真实的化工工艺流程，为学生营造真实的化工生产环境，极大地调动了学生学习的积极性和主动性。
系统仿真技术篇三
配货系统是现代物流中不可缺少的一部分，也是人们获取所需商品的重要渠道。为了提高配货效率和减少人力成本，许多企业都引入了仿真技术来优化配货系统，使其更加高效。在这个过程中，我参与了一个配货系统仿真项目，并对此有了深刻的感悟和颇多心得。
第二段：认识到仿真的重要性
在此次项目中，我深刻认识到了仿真技术在配货系统中的重要性。虽然配货系统是一个相对成熟的领域，但是在现实中的运作却是复杂、多变的。无论是收货、分拣、打包、发货，还是物流的配送、退货等环节，都需要进行智能化和自动化的优化。仿真技术可以模拟各种项之间的变化，从而对整个配货系统进行精细化优化，进而增强配货系统的效率。
第三段：体验到仿真的实际效果
在此次配货系统仿真项目中，我通过实际操作，深刻体验到了仿真技术的效果。我们采用了离散事件仿真和连续时间仿真两种方法，对不同适用范围的配货方案进行了测试和比较，最终得出了精细、高效、节约成本的配货方案。仿真通过对各种情况和因素进行模拟，使我们得出一个近乎完美的预测结果，从而保证了配货系统的高效运转。
第四段：认识到仿真的局限性
尽管仿真技术在配货系统中的优越性非常明显，但是也存在其局限性。仿真模型往往需要大量的数据支持，而且现实中往往有很多情况是无法预测的。因此，仿真结果一定是建立在特定环境和条件下的，不同的情况和因素可能会对结果产生影响。此外，人的行为和决策也是不可预测的，所以仿真系统建立时应尽可能做到全面性和精准性。
第五段：结论和总结
通过此次配货系统仿真项目，我不仅深入了解了仿真技术的应用，还认识到了仿真在配货系统中的实际效果和局限性。仿真技术应该被视为一种重要的工具和方法，能够在企业管理中发挥重要的作用。同时，也应注意其局限性，尽量避免因为仿真结果而忽略其他的因素和环节。总之，仿真技术是一个有用的优化手段，应该在企业管理中得到广泛的应用。
系统仿真技术篇四
配货系统是现代物流管理中的重要环节，通过模拟仿真该系统，可以有效提高物流运输效率，降低成本。在本次配货系统仿真实验中，我深刻体会到了仿真技术的应用价值，并认识到了配货系统在物流供应链管理中的作用。以下是我对配货系统仿真的心得体会：
第一段：认识配货系统仿真的意义和目的（约200字）
配货系统在物流供应链管理中的主要作用是有效分配仓库中的货物，提高物流运输效率，并降低仓储物流成本。而配货系统仿真则是通过建立仿真模型，模拟实际仓库运作场景，以实现快速优化配货方案的目的。通过对配货系统进行仿真实验，可以评估不同配货策略的效果，为企业提供决策依据，进而优化供应链管理效率。
第二段：了解配货系统仿真的具体内容和方法（约200字）
配货系统仿真的具体内容包括建立仿真模型、设定实验参数、运行仿真程序、收集仿真数据以及分析结果。在仿真模型中，需考虑各项运作指标、仓储设备和操作流程等因素。仿真实验参数的设定需要根据实际仓库情况和调研数据进行合理配置。仿真程序运行后，可以通过实时监控各项指标来评估配货系统的性能。收集到的仿真数据可以用于分析不同方案的优劣，并为进一步优化供应链管理提供依据。
第三段：感受到配货系统仿真的优势和应用场景（约200字）
通过配货系统仿真，我们可以实现对整个仓库运作过程的精确模拟，同时还可以快速验证不同策略的效果。这减少了实际试错的成本和风险，为企业提供了可持续改进的机会。配货系统仿真可以应用于物流企业的仓库管理、运输调度、库存优化等方面。通过模拟不同的供应链场景，可以得出最佳的配货方案，提高物流运输效率，降低成本，增加企业竞争力。
第四段：发现配货系统仿真的局限性和挑战（约200字）
尽管配货系统仿真能够提供重要的决策依据，但仍存在一定的局限性。首先，建立仿真模型所需的数据量庞大，收集和整理数据耗费时间和精力。其次，仿真模型需要不断根据实际情况进行更新和改进，以确保模型的准确性和实用性。此外，仿真结果还受到实际操作人员的约束和不确定性因素的影响，这也给仿真实验带来了一定的挑战。
第五段：总结配货系统仿真的意义和展望（约200字）
配货系统仿真为物流供应链管理带来了诸多益处，通过模拟实验可以找到最佳的配货方案，提高运输效率和降低成本。然而，配货系统仿真仍面临一些挑战和限制。未来，我们可以进一步完善仿真模型，提高数据采集和整理的效率，改进仿真算法和模拟技术，以更好地应对企业不断变化的需求和挑战。同时，配货系统仿真应紧跟物流管理领域的最新发展，结合人工智能、大数据等技术，为企业提供更加智能化和高效的物流供应链解决方案。
通过本次配货系统仿真实验，我深刻认识到了仿真技术在物流管理中的应用价值。配货系统仿真可以为企业提供重要的决策依据，优化物流运输效率，降低成本。同时，它也面临一些挑战和限制，需要不断完善和改进。在未来，我将继续关注物流管理领域的发展，并探索更多基于仿真技术的供应链优化方案。
系统仿真技术篇五
随着电子商务的迅速发展，物流配送也成为了重要的环节之一。而配货系统的效率和精确度直接关系到物流配送的顺利进行。为了提高配货系统的效率和精确度，我们进行了一次配货系统的仿真实验，并从中得到了许多宝贵的心得体会。
首先，在进行配货系统仿真实验的过程中，我们发现系统的自动化程度是提高配货效率的关键所在。在传统的配货系统中，往往需要人工进行分类和整理，工作效率低下且容易出错。而采用自动化配货系统，能够减少人为操作的干预，从而提高配货的效率和精确度。通过实验，我们发现自动化系统能够在短时间内完成大量订单的处理和配货，大大缩短了传统配货系统的时间，减少了错误率。因此，我们建议企业在物流配送中引入自动化配货系统，以提高配货效率。
其次，在配货系统的仿真实验中，我们发现合理的配货路径和策略对于提高配货效率也起着重要作用。根据订单的数量和分布情况，设计合理的配货路径，能够减少重复运输和浪费的情况，从而提高配货效率。同时，制定科学的配货策略，根据订单的优先级和距离远近进行优化，能够有效地减少物流配送的时间和成本。通过实验，我们发现合理的配货路径和策略能够提高配货系统的效率和准确度，减少人力资源的消耗，降低物流配送的成本。
再次，在进行配货系统的仿真实验中，我们发现系统的稳定性和可靠性也对于提高配货效率有着重要的影响。一个稳定可靠的配货系统能够在各种复杂情况下保持正常运行，从而提高配送的准确性和效率。而一个不稳定和不可靠的配货系统则容易导致订单的丢失、错误等问题，从而降低配货的效率。因此，我们认为企业在建立配货系统时，要重视系统的稳定性和可靠性，确保系统可以长时间正常运行，提高配货效率。
最后，在配货系统的仿真实验中，我们还发现人员的培训和技术支持对于提高配货效率也至关重要。虽然自动化配货系统可以大大提高配货的效率和准确度，但同时也需要配合人员的正确操作和管理。对于配货系统的操作人员，要进行系统的培训和技术支持，熟悉系统的操作流程和技术要求，增强其对配货系统的操作能力和技术水平。只有通过人员的培训和技术支持，才能真正将自动化配货系统发挥到最大的效能，提高配货效率。
综上所述，通过配货系统仿真实验，我们深刻认识到自动化配货系统的重要性，合理的配货路径和策略的必要性，以及稳定可靠的系统运行和人员培训的关键性。只有综合运用这些因素，才能最大限度地提高配货系统的效率和准确度，从而推动物流配送的顺利进行，满足人们对于电子商务高效配送的需求。希望我们的心得体会能够对企业的配货系统建设有所帮助。
系统仿真技术篇六
通信原理系统仿真是现代通信领域中的重要研究方法之一。通过建立系统仿真模型，可以对通信原理及其相关算法、技术进行全面的分析和评估。本文将分享我的通信原理系统仿真心得体会，包括仿真模型的建立、仿真实验的设计、仿真结果的分析与评估，以及对未来工作的展望。
第二段：仿真模型的建立
通信原理系统仿真模型的建立是仿真研究的基础。在建立模型时，我们需要对通信系统的结构、性能指标等进行全面的了解，同时考虑到仿真的实际需求和资源限制。在模型建立过程中，我发现了一些关键问题。首先，如何准确描述通信系统的特性和行为，包括信号传输的路径、调制解调过程以及用户接入等方面；其次，如何选择适当的仿真工具和语言，使得仿真过程更加高效和可控；最后，如何进行仿真模型的验证和调试，以确保仿真结果的准确性和可靠性。
第三段：仿真实验的设计
仿真实验的设计是通信原理系统仿真工作中的核心环节。在设计实验时，我们需要明确仿真的目的和问题，并据此确定实验方案和参数设定。在实验设计过程中，我遇到了一些挑战。首先，如何选择适当的实验场景和测试用例，以确保仿真实验的客观性和可重复性；其次，如何准确选择仿真仿真参数，包括信噪比、码率等，并根据实验需求进行优化调整；最后，如何进行仿真实验的控制和数据采集，以获取准确的仿真结果和分析数据。
第四段：仿真结果的分析与评估
仿真结果的分析与评估是通信原理系统仿真中的关键步骤。通过对仿真结果进行深入的分析和评估，可以得出对通信系统性能、算法优化等方面的有益结论。在仿真结果分析与评估过程中，我发现了一些重要的问题。首先，如何准确理解和解读仿真结果，包括信号传输质量、误码率等指标的评估；其次，如何将仿真结果与理论分析相结合，以验证仿真的可行性和有效性；最后，如何根据仿真结果提出问题和改进建议，为通信系统的优化提供参考。
第五段：展望未来工作
通信原理系统仿真是一个长期的研究领域，还有很多问题和挑战需要我们去深入探索和解决。在未来的工作中，我将继续努力掌握更多的仿真技巧和工具，提升自身的仿真能力；同时，我也将在实践中不断总结经验，及时反馈改进，以便更好地应用仿真技术于实际通信系统的设计和优化中。
总结：
通过通信原理系统仿真的学习和实践，我深刻认识到仿真在通信领域中的重要性和作用。通过建立仿真模型、设计仿真实验、分析仿真结果，我们能够更加全面地理解通信原理及其相关算法和技术。同时，仿真也能够为通信系统的优化和改进提供有益的参考和指导。在今后的工作中，我将继续深入学习和应用仿真技术，为通信系统的发展贡献自己的力量。
系统仿真技术篇七
一、系统建设背景、目标及必要性
城市人防指挥所是在早期坑道工事基础上改建而成的，是全市民防指挥网的核心，由指挥所核心区以及通道、连片工事等配套工事组成，指挥所安装了供电、通风、空调、给排水、消防、通信、计算机网络、视频监控等系统以及各种人防工程专用设施设备，各种强弱电布线及管网系统纵横交错，工事状况不一、结构复杂，日常维护管理要求高、难度大。
为探索建立指挥所标准化、智能化管理体系，进一步提高指挥所日常维护管理水平，经过调研，建议建设战备指挥所三维仿真管理系统，主要是利用计算机技术、3s技术、虚拟仿真技术等多种高新技术手段，构建涵盖指挥所工程数据、地理信息、所有设备及管线信息的三维仿真图，并实现其三维及多维可视化展示、可视化数据管理以及各种设备的可视化远程自动控制与联动报警等功能，从而达到对指挥所全面、直观、实时、远程智能管理，推动指挥所日常维护管理迈上新的台阶。此项目建设的必要性主要体现在以下三个方面：
一是提高指挥所日常管理效率和管理水平的需要。在管理区域大、情况复杂、管理要求高、管理人员有限的情况下，通过三维可视化、实时、远程智能化管理，指挥所整体运行情况得到及时有效的掌控，确保指挥所始终保持良好的战备状态。
二是提升指挥所核心应急能力的需要。通过该项目的建设，指挥所的运行状况将得到实时有效的掌握和控制，战时和应急情况下能够更好更快地开设指挥所，为党政军首长提供安全可靠的指挥平台。
三是进一步拓展现有指挥所日常维护管理系统功能的需要。为了维护管理系统功能，我公司初步研制了指挥所日常维护管理系统，目前正在对该系统进行升级改造。该系统一个重点内容就是对指挥所及各种设备运行状况的实时监测和控制，但因各种原因缺乏三维可视化管理功能。可视化远程智能化管理已经逐步成为各地人防指挥所管理的一个重要趋势，有必要通过该三维仿真管理系统的建设予以完善。
二、系统主要建设内容
1、指挥所（含通道和连片工事，以下同）地下三维空间构建与设施模型制作。采集指挥所、通道和连片工事三维空间地理信息、各种设施设备以及所有管线（含隐蔽部分）信息，并以此构建涵盖指挥所工程数据、地理信息、所有设备及管线信息的三维仿真图。
2、三维模型数据整理与构建相应数据库。
3、三维及多维可视化展示。
（1）场景漫游操作
场景缩放：三维场景进行缩放浏览，通过缩小和放大三维地图，用户可以从宏观到微观观察三维地形。三维系统中有大量的`三维模型，将模型进行分级优化，在场景缩放过程中自动调度处理，快速调用适合的三维模型，在不影响模型显示效果的同时提高系统的流畅性。
（2）旋转：操纵视点在场景中旋转，可以进行360度旋转。这样可以转到建筑物后面观察建筑物。
（3）平移：平移视点，系统会根据场景的大小自动调整平移的
速度。当视点位置比较高，场景的范围就比较大，这样移动的速度就会比较大，反之平移速度则小。这样在不同高度的情况平移过程中会显得比较流畅。
（4）升降：操纵视点位置上升和下降，上升场景范围变大，下降视点离地面越来越近，观察的物体越来越清晰。
（5）巡航：系统按照操作人员设定的路线进行自动巡航。
4、可视化数据管理。
通过先进技术、管理手段，把指挥所（含通道和连片工事）地下空间构筑物用三维模型真实的、准确的反映在系统中。用户就可以在系统里面快速的浏览指挥所（通道和连片工事）的各个真实的三维模型的空间位置。以便领导可以快速的做出决策。
5、地下设备、管线三维展示。可对地下管线以透明、半透明、不透明三种方式展示，并可实现按功能分层展示管线。
系统仿真技术篇八
;同步虚拟仿真实验室系统
解决方案
一、前言
目前,根据我国教育信息化十年发展规划（
育现代化，充分发挥现代信息技术优势，注重信息技术与教育的全面深度融合，是实现我国
教育现代化宏伟目标不可或缺的动力与支撑。
纲要第九章明确规定了：建立优质数字教育资源和共建共享环境遵循相关标准规范，
建
立国家、地方、教育机构、师生、优质数字教育资源信息服务；建设并不断更新满足各级各
类教育需求的优质数字资源，开发深度融入学科教学的课件素材、制作工具，完善各种资源
库，建设优质网络课程和实验系统、虚拟实验室等，促进智能化的网络资源与人力资源结合。
同时在行动计划中具体还规定了：建设各级各类优质数字教育资源。针对学前教育、义
务教育、高中教育、职业教育、高等教育、继续教育、民族教育和特殊教育的不同需求，建
设20000门优质网络课程及其资源，遴选和开发
500个学科工具、应用平台和
1500套虚拟
仿真实训实验系统。整合师生需要的生成性资源，建成与各学科门类相配套、动态更新的数
字教育资源体系。建设规范汉字和普通话及方言识别系统，
集成各民族语言文字标准字库和
语音库。
2009年4月，河南省、陕西省等全国内地部分省份的中招物理、化学、生物实验操作
考试如期举行。据悉，此次实验操作考试成绩（
30分左右）计入中招总成绩，这在国内教
育历史上尚属首次。据调查，我国已经有越来越多的省市正将物理、化学、生物实验操作考
试纳入全市统一考试科目，中招升学考试逐渐强调学生平时对生活的观察能力、
动手能力与
动脑能力三者结合，这预示着课程改革使得升学考试的改革进一步向学生的动脑、
动手等综
合能力改进。另外在高考试题中也有相当一部分考查实验的题目！
二、现状
国家教育主管部门和各省教育主管部门都对中学物理、
化学、生物3门课程的实验操作
能力作了详细的要求，课程标准和教材中也规定了一些学生需要掌握的实验技能。但是，在
实际教学过程中，由于实验教材、设备配置不均衡，不同的学校之间实验操作课的效果也不
均衡。一些学校出现实验操作课程开设不全，
或者开设了实验操作课却没有很好地教授学生
掌握等情况。
据了解，不少中学理、化、生类实验多是“动口不动手”
，倾向于让学生背概念、书面
考试等。还有的老师为了节省时间或降低药品损耗，把学生实验变为教师演示实验，学生根
本就没有动手实际的机会。另外，一些学校为了保护有限的实验仪器设备和药品，很少向学
生开放学校实验室，学生也没有机会在课余时间去实验室动手实践。
尽管以往初中毕业生也进行物理、化学、生物实验技能测试，但由于成绩不计入中考总分，
学校和学生对实验课不重视也就成了正常现象。
而县区和农村学校的实验操作课就更显得薄
弱，不少学校干脆就没有开设过实验操作课。
传统理化生教学与实验教学传递渠道单一，互动性不强。
传统教学模式大多是教师先把理化生教学与实验教学中的定理和实验步骤详细地安排
好，甚至连结论也预先告知学生，然后由老师讲解（动手做）
，学生看，内容枯燥，形式单
一，不能形成互动和调动学生主动参与的积极性；
反应抽象的理论及定理，宏观、微观、危险的种种实验，传统理化生教学与实验教学没
有有效的辅助工具和仿真环境，难以讲解和表现，例如理化生的各种抽象的定理、公式及规
牛顿第一定律等一些抽象的规律、原理，老师讲解起来非常困难，学生也难以理解；
部分传统实验过程无法控制，一些反映速度比较快的实验往往是学生没有看仔细就结束
了，但由于实验条件的限定又不可能重复地进行演示。
三、学生面临困惑
1：新课改后教材实验内容增多，实验操作机会却很少怎么办？
2：实验内容占考试比例逐年增加，但实验操作陌生怎么办？
3：学校缺少实验场地和器材，无法满足实验学习需求怎么办？
4：部分实验操作存在一定危险性怎么办？
5：抽象的定理、公式及规律只能靠死记硬背，实验条件无法展示宏观和微观的实验过程
怎么办？
6：实验课本知识死记硬背无甚效果怎么办？
四、同步虚拟仿真实验室的特点
改变传统仿真实验用鼠标操作的不真实感，全过程用手操作，仿佛在用自己的双手在做实验一样逼真。实验具有评价系统，自动打分，自动记录错误步骤，反复练习。不受实验仪器、实验场所的限制。能实现现实中难以完成的实验，如取用昂贵验材料、购买高价的实验仪器等，预习、复习反复操练实验。没有实验消耗、系统自动记录错误步骤，反复实验、可以练习十遍百遍千遍，想什么时候练就什么时候练！
改变传统仿真实验用鼠标操作的不真实感，
全过程用手操作，仿佛在用自己的双手在做
实验一样逼真。
实验具有评价系统，自动打分，自动记录错误步骤，反复练习。
不受实验仪器、实验场所的限制。能实现现实中难以完成的实验，如取用昂贵验材料、
购买高价的实验仪器等，预习、复习反复操练实验。
没有实验消耗、系统自动记录错误步骤，反复实验、可以练习十遍百遍千遍，想什么时
候练就什么时候练！
互动性强、为使用者提供了一个完全自由的教学平台和实验平台，满足学生参与实验、
探究性学习的要求。激发学习理、化、生的兴趣，降低学习难度，提高学习效率。
实验仿真生动、形象。实验中所有器材物品均由
3d技术生成，配套逼真声音效果，整
体内容绘声绘色。
综合应用了最新的课程理念、课程标准、最新教育技术、信息技术
,模拟科学研究，培
养科学探究能力和创新精神。
安全、避免实验过程中出现意外事故，保证实验顺利进行，没有安全性、危险性的顾虑！
激发学习理化生的兴趣，降低学习难度，提高学习效率。
模拟科学研究，培养科学探究能力、创新精神。
规范的实验操作流程，实验操作步骤按部就班，从容应对各类实验考试。
五、设计理念及内容
为了更好的促进学校信息技术与课程整合，
结合国际先进的教育理念，综合应用了最新
的课程理念、课程标准、最新教育技术、信息技术，开发了同步虚拟仿真实验室。该实验系
统实现了学科老师以使用信息技术为主的演示型教学和学生自主学习型教学统一模式，
是学
科老师得力的实验制作工具，优秀的课堂教学平台，也是学生自主性和探索式学习平台。可
以很好的满足老师与学生，教与学两方面的要求。实现了信息技术与理化生学科教学，信息
技术与理化生实验教学很好的“融合”。它是传统实验的必要补充和延伸，是中学理化生教
学与实验教学的新模式。
这套系统共有物理、化学、生物三科，囊括新课标初高中物理、化学、生物教材几乎所
操作规范、自我测评。例如有实验目的、实验器材药品、实验步骤、实验模拟、注意事项、
实验测试等栏目，这些栏目都详细、生动、形象的帮助学生对实验的理解和操作。
节省资源没有实验消耗，不必购买和浪费昂贵的实验仪器和药品，反复实验，可以练习十遍百遍千遍。避免危险操作安全，避免实验过程中出现意外事故，保证实验顺利进行。自由学习不受实验仪器、实验场所的限制。随时预习、复习、操练实验，想什么时候练就什么时候练。互动参与整个实验过程都可完全由自己动手完成，起到化无形为有形、化抽象为形象的作用。易学习、便记忆操作步骤简单，运用鼠标就可完成。3d效果“形象、生动、逼真”。
节省资源
没有实验消耗，不必购买和浪费昂贵的实验仪器和药品，反复实验，可以练习十遍百遍千遍。
避免危险
操作安全，避免实验过程中出现意外事故，保证实验顺利进行。
自由学习
不受实验仪器、实验场所的限制。随时预习、复习、操练实验，想什么时候练就什么时候练。
互动参与
整个实验过程都可完全由自己动手完成，起到化无形为有形、化抽象为形象的作用。
易学习、便记忆
操作步骤简单，运用鼠标就可完成。
3d效果“形象、生动、逼真”。
启迪思维、激发创新
由3d技术生成的生动、形象、逼真的实验效果，可培养学生的观察能力、逻辑思维能力；
激发学生学习的兴趣和创新意识。
六、系统界面
技术框架
实验软件使用flash脚本语言actionscript3.0开发，舞台大小为
980*500.
实验软件主类:main类
main是程序入口：
1.初始化，获取加载地址
url
2.进入加载程序。
3.等待用户选择相应的页面。
4.开始实验，进入实验操作流程。
5.实验结束，系统评分。
实验开发主要类和类库包：
实验主类（main类）：程序入口。
资源加载（loadasset类）负责加载程序所用的资源。
页面管理（pagecontainer类）管理页面之间的切换。
导航管理（navigationbar类）侦听导航按钮的点击。
声音管理（soundmanager类）用于管理实验声音，包括加载音乐，设置音乐特效等。
事件管理（eventmanager类）每一个实验请节作为一个类进行管理。
通信管理（communionmanager类）soket通信，链接服务器。操作管理（controlmanager类）用于设定实验的操作键盘，和鼠标。实验管理（gamemanager类）包括实验设定，音乐，背景默认设定。应用构架“同步虚拟仿真实验室”包括化学实验、生物实验、物理实验。根据新课程标准制作的一个实验系统。（1）实验活动界面每个实验活动都划分为六个栏目：化学实验划分为：实验目的、实验用品、实验步骤、开始实验、实验现象与分析、实验结论。生物实验划分为：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、实验探究、分析与结论（目的要求、实验原理、材料器具、方法步骤、开始实验、实验结果与结论）。物理实验划分为：实验目的、实验原理、参考器材、实验过程、开始实验、实验结论。（2）实验室功能实现以化学为例：实验目的：告诉学生本次实验要达到什么样的目的。实验用品：陈列出本次实验要用的实验仪器和药品。实验步骤：告诉学生实验的操作步骤是什么。开始实验：正式开始实验操作，在这里学生可以按照实验的要求来挪动实验器具，例如：点燃酒精灯。往试管里面倾倒实验的情况。实验结论：最终得出实验的结论，需要学生完成实验方可查看。标准设定（1）每一个实验都与教材配套，内容紧扣新课程标准。
通信管理（communionmanager类）soket通信，链接服务器。
操作管理（controlmanager类）用于设定实验的操作键盘，和鼠标。
实验管理（gamemanager类）包括实验设定，音乐，背景默认设定。
应用构架
“同步虚拟仿真实验室”包括化学实验、生物实验、物理实验。根据新课程标准制作的一个实验系统。
（1）
实验活动界面
每个实验活动都划分为六个栏目：
化学实验划分为：实验目的、实验用品、实验步骤、开始实验、实验现象与分析、实验结论。
实验原理、材料器具、方法步骤、开始实验、实验结果与结论）
。
物理实验划分为：实验目的、实验原理、参考器材、实验过程、开始实验、实验结论。
（2）
实验室功能实现
以化学为例：
实验目的：告诉学生本次实验要达到什么样的目的。
实验用品：陈列出本次实验要用的实验仪器和药品。
实验步骤：告诉学生实验的操作步骤是什么。
开始实验：正式开始实验操作，在这里学生可以按照实验的要求来挪动实验器具，例如：点燃酒精灯。
往试管里面倾倒实验的情况。
实验结论：最终得出实验的结论，需要学生完成实验方可查看。
标准设定
（1）每一个实验都与教材配套，内容紧扣新课程标准。
象与分析、实验结论。
（3）实验的所有操作均可通过鼠标的点击或者拖动实现，也要通过触摸屏实现。
（4）实验的每一步操作都带有错误提示，当学生错误三次以上时自动给出提示。
（5）实验仪器和物品的使用均有手势演示。
（6）实验结束系统会自动评分。
仿真实验软件操作演示同步虚拟仿真实验室分为化学仿真实验室，物理仿真实验室，生物仿真实验室三部分。实验操作演示如下：选择需要操作的试验，如图一，选择活动1：粗盐的提纯图一出现如下操作界面：
仿真实验软件操作演示
示如下：
选择需要操作的试验，如图一，选择活动
1：粗盐的提纯
图一
出现如下操作界面：
图二
对实验现象进行分析，也无法得到实验结论。
接下来，对具体的实验操作方法进行介绍。
当我们选择开始实验时，出现以下的实验步骤，如图三：
图三
按照实验步聚的方法，用鼠标点击滤纸，就会出现一个用手操作的动作，如图四：图四用鼠标拖动手就可以将滤纸移到天平上去。当这一步操作完成后，系统会自动给出第二步的实验操作步骤。如图五：图五接照第二步操作提示，用鼠标去点选镊子，如上也会出现一个操作手势，如图六：
按照实验步聚的方法，用鼠标点击滤纸，就会出现一个用手操作的动作，如图四：
图四
用鼠标拖动手就可以将滤纸移到天平上去。
当这一步操作完成后，系统会自动给出第二步的实验操作步骤。如图五：
图五
接照第二步操作提示，用鼠标去点选镊子，如上也会出现一个操作手势，如图六：
图六拖动镊子移向天平，找到天平游码，轻轻滑动，出现如图七结果：图七操作完成后，将镊子放回到拖盘中。注意：只有将镊子放回后才可以进行下一步操作。仿真实验高度模拟了真实实验的场景，所有的实验操作均需按标准实验方法及仪器使用规范进行，否则操作无法继续。通过这种方法，培养同学们科学的实验观。镊子放回原处后，接着会出现下一个操作步聚，如图八：
图六
拖动镊子移向天平，找到天平游码，轻轻滑动，出现如图七结果：
图七
模拟了真实实验的场景，所有的实验操作均需按标准实验方法及仪器使用规范进行，否则操作无法继续。
通过这种方法，培养同学们科学的实验观。
镊子放回原处后，接着会出现下一个操作步聚，如图八：
图八想想我们在做真实实验的时候，如果到这一步，要将天平里加入粗盐时，第一步要干什么？当然是要找到粗盐，打开盖子，向天平中加入粗盐。因为不可能用手去加，这时我们需要的操作工具当然就是小药匙了。仿真实验也是高度模拟了与真实实验一样的操作效果，点击瓶盖，打开瓶盖，这时在桌面的下方就会出现一个光标闪烁，提示正确的瓶盖的摆位置。这样的方法非法有利于同学们养成一种好的实验习惯，纠正实验仪器乱摆乱放的毛病。如图九，红色箭头所示。图九放下瓶盖后，可以清晰的看到瓶盖已经内面向上摆放在桌上。这也是同学们容易犯的一些错误，打开瓶盖后顺手将瓶盖内面向下放下，很容易造成污染和伤害，特别是一些腐蚀性化学试剂，如果瓶盖有残留，桌上的残留液有可能还会伤害到同学们，所以，仿真实验对同学们规范使用仪器进行严格要求，非常有助于同学们掌握科学的实验方法。
图八
习惯，纠正实验仪器乱摆乱放的毛病。如图九，红色箭头所示。
图九
非常有助于同学们掌握科学的实验方法。
接下来，就是要用到我们上面提到的工具“小药匙”来取粗盐了。从图十上可以清晰看到标准的操作动作。图十操作完这一过程，接下来就会提示下一步的操作，同学们按顺序继续操作就可以了。完成所有实验步骤后，会得出本次实验的综合得分及错误步骤及扣分情况，如图十一：图十一点击复习步骤，可以复习刚才出现错误的步骤，直至完全掌握该实验正确步骤。如图十二：
作动作。
图十
操作完这一过程，接下来就会提示下一步的操作，同学们按顺序继续操作就可以了。
完成所有实验步骤后，会得出本次实验的综合得分及错误步骤及扣分情况，如图十一：
图十一
点击复习步骤，可以复习刚才出现错误的步骤，直至完全掌握该实验正确步骤。如图十二：
图十二点击开始复习，重新开始完成实验，本次实验的综合得分100分，如图十三：图十三由此，才可以对实验现象进行分析，得出实验结论。现在，就同学们操作中常遇到的问题进行解答：1.很多同学问到，如果不知怎么操作怎么办呢？只需用鼠标在操作界面任意位置点击三次，系统就会捕捉到同学们需要提示，这时，需进行操作的部位就会出现光标闪动，如图十四所示，同学们根据提示就可以进行下一步操作了。同样，如果同学们在操作中出现三次错误，系统也会自动给出提示，告诉同学们下一步该如何操作。但是切记，如果系统给予提示后，系统就会自动扣除同学们的实验分数的。
图十二
点击开始复习，重新开始完成实验，本次实验的综合得分
100分，如图十三：
图十三
由此，才可以对实验现象进行分析，得出实验结论。
现在，就同学们操作中常遇到的问题进行解答：
1.很多同学问到，
如果不知怎么操作怎么办呢？
予提示后，系统就会自动扣除同学们的实验分数的。
图十四图十五2.我明明就按提示的实验步骤操作了，可是系统怎么也不给予提示？出现这种情况，不是系统不给予提示，真正的原因是同学们没有完成上一步的操作所造成的。出现的最多的情况，就是在打开瓶盖后操作完成后，没有盖上瓶盖所造成的。如图所示，这个操作一定是要做的，也是想通过这种方法，让同学们养成一种好的实验习惯。
图十四
图十五
2.我明明就按提示的实验步骤操作了，可是系统怎么也不给予提示？
的，也是想通过这种方法，让同学们养成一种好的实验习惯。
图十六
3.操作步骤中提到仪器不认识，不知道是哪一个怎么办？
称。
图十七
总之，仿真实验室提供的交互式
flash动画仿真实验操作，将实验内容细分化，
简单化，数字化，
更有准备，操作更加熟练，过程更加安全，感觉更有乐趣，实践操作和创新能力得到提升。
七、各学科实验列表
序号
实验名称
实验类别
八年级物理上册
实验1
停止沸腾的水，浇上冷水
演示
实验2
随音乐起舞的小人
演示
实验3
漏斗里的乒乓球
演示
实验4
用刻度尺测量长度
学生实验
实验5
用停表测量时间
学生实验
实验6
测量物体运动的平均速度
学生实验
实验7
真空罩内的闹钟
演示
实验8
音调与震动频率
演示
实验9
声音的波形
演示
实验10
响度与振幅
演示
实验11
音色与波形
演示
实验12
声波传播能量
演示
实验13
噪声的波形
演示
实验14
用温度计测量水的温度
学生实验
实验15
探究固体熔化时温度的变化规律
学生实验
实验16
探究水沸腾时温度变化的特点
学生实验
实验17
光在水中的传播
演示
实验18
探究光反射时的规律
学生实验
实验19
探究平面镜成像的特点
学生实验
实验20
光的色散
演示
实验21
凸透镜对光有会聚作用
演示
实验22
凹透镜对光有发散作用
演示
实验23
投影仪成像原理
演示
实验24
探究凸透镜成像的规律
演示
实验25
用天平测量固体和液体的质量
学生实验
实验26
探究同种物质的质量与体积的关系
学生实验
实验27
测量盐水和小石块的密度
学生实验
八年级物理下册
实验1
小铁球受到磁体的作用
演示
实验2
练习使用弹簧测力计
学生实验
实验3
探究重力的大小跟质量的关系
学生实验
实验4
阻力对物体运动的影响
演示
实验5
探究二力平衡的条件
学生实验
实验6
测量滑动摩擦力
学生实验
实验7
研究影响滑动摩擦力大小的因素
学生实验
实验8
探究影响压力作用效果的因素
学生实验
实验9
研究液体内部的压强
演示
实验10
大气压的测量
演示
实验11
流体压强与流速的关系
学生实验
实验12
测量铝块所受的浮力
演示
实验13
探究浮力的大小跟哪些因素有关
学生实验
实验14
探究浮力的大小跟排开液体所受的重力的关系
学生实验
实验15
探究物体的动能跟哪些因素有关
学生实验
实验16
探究杠杆的平衡条件
学生实验
实验17
研究定滑轮和动滑轮的特点
学生实验
实验18
使用动滑轮是否省功
演示
实验19
测量滑轮组的机械效率
学生实验
九年级全一册
实验1
分子热运动
演示
实验2
温度对分子运动的影响
演示
实验3
分子间的作用力
演示
实验4
做功与内能的关系
演示
实验5
比较不同物质吸热的情况
学生实验
实验6
热机（不同能量之间的转化）
演示
实验7
电荷间的相互作用
演示
实验8
电荷在金属棒中的定向移动
演示
实验9
通路断路短路
演示
实验10
连接串联电路和并联电路
学生实验
实验11
练习使用电流表
学生实验
实验12
探究串联电路中各处电流的关系
学生实验
实验13
探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
学生实验
实验14
练习使用电压表
学生实验
实验15
探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端
电压的关系
学生实验
实验16
探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源
两端的电压的关系
学生实验
实验17
比较小灯泡的亮度
演示
实验18
探究影响导体电阻大小的因素
学生实验
实验19
练习使用滑动变阻器
学生实验
实验20
探究电流与电压的关系
学生实验
实验21
探究电流与电阻的关系
学生实验
实验22
伏安法测电阻
学生实验
实验23
比较不同电功率对电能消耗情况
演示
实验24
额定电压额定功率
演示
实验25
测量小灯泡的电功率
学生实验
实验26
电阻与电流的热效应
演示
实验27
电流与电流的热效应
演示
实验28
观察保险丝的作用
演示
实验29
研究磁场的方向
学生实验
实验30
通电螺线管的磁场
演示
实验31
探究通电螺线管外部的磁场分布
学生实验
实验32
电磁铁的磁性
演示
实验33
通电导线在磁场中受力
演示
实验34
通电线圈在磁场中扭转
演示
实验35
电动机的基本构造
演示
实验36
探究什么情况下磁可以生电
学生实验
实验37
发电机
演示
实验38电磁波的产生演示实验39电磁波的传播演示实验40电磁波的发射与接收扩展性实验实验41光导纤维演示序号实验名称实验类别
系统仿真技术篇九
全球知识经济的发展，使机械工程成为一个跨越机械、电子、计算机、信息、控制、管理以及经济等多学科的综合技术应用学科，数控加工应用技术专业应运而生，这对传统意义上的机械加工专业教育提出了新的更高的要求。株洲技术学院抓住机遇，锐意改革，积极探索数控加工专业技术人才的培养新模式，着力培养中级、高级各层次的宽厚型、复合型、开放型和技能型的数控加工应用技术人才，为国家经济建设输送一大批应用型技能型人才。
我院自起，开始培养数控加工专业的学生，率先革新专业学科教学内容，积极进行数控加工技术教学模式的改革及数控加工仿真系统在数控教学与鉴定中的应用研究，取得了良好的教学和鉴定效果，受到了学生、家长及社会的欢迎，使数控专业成为我院的拳头专业之一，数控专业的学生占我院三千学生总人数的三分之一，用以满足数控加工人才的培养的社会之急需。
一．问题的提出：
随着科学技术的发展，数控加工技术正在得到广泛的应用。数控人才成为劳动力市埸急需的人才，如何尽快地培养出满足市场需要、掌握数控机床编程知识和操作技术的数控技能型人才成为数控教学工作者必须研究的问题。作为数控编程与操作的专业教师,深感如何将数控编程教学与数控机床操作实践有机地结合起来是值得我们认真探讨与研究的。
由于数控机床是一种新型工艺装备，故数控技术工人的培养和数控机床的教学还处在刚刚起步的状态，如何利用数控加工仿真系统进行教学和鉴定更是处在探索阶段，因此有必要对数控教学模式、教学手段和教学方法的完善进行有益的探索，创新数控专业的职业技能鉴定的工作方法，建立一套完整的数控教学与鉴定新体系。
数控机床属于高科技产品，品种多价格高，一台数控车床或数控铣床一般需二三十万，一台数控加工中心也是少则几十万多则几百万。数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实作训练，投入大消耗多成本高，即使是实力雄厚的培训院校和企业既无必要也无力承担起此种消耗与投入。因此探索一种新的数控加工技术教学模式来达到投入少、见效快、培养的学生适应性强、企业欢迎的教学模式势在必然，这种教学模式应当既区别于传统的机械加工培养模式又与一般的机电专业有不同。运用数控加工仿真系统教学是解决这一问题的重要途径。它既能解决学生实习时不熟悉数控系统操作及控制面板的问题，又可以大大提高学生的学习兴趣，还能提高学生的编程能力及对不同数控系统不同数控机床的适应能力，是一种有效地进行数控实习的前期教学的一种良好尝试，也是进行数控机床专业职业技能考核的一种有效的手段。
二．数控加工技术教学模式的确定：
职业技术教育的数控加工技术应用专业的职业培训是使学生获得数控技术应用专业职业技能，获得利用这种专业技能生存与发展所需要的保障，即学到一种先进的为社会所急需的谋生的技能。为此，我们对数控加工应用技术专业的教学模式进行了积极的探索与研究，旨在建立一整套适应教学和鉴定的合理完善的数控机床专业的培训及鉴定的体系。我们的指导思想和目标是：
3.摈弃演示性编程，建立包括常规编程、综合性编程、设计性编程、实用性编程在内的编程体系，提高学生的动手动脑能力，为塑造具有实用性、创造性精神的中、高级数控编程与操作技能型人才打下扎实的基础。
4、拓宽学生的就业能力，使他们能很快适应不同企业不同数控系统的数控机床的操作或编程，有较强的工艺和现场问题的处理能力，有较强的计算机设计与制造应用能力。
我们的具体做法是：
（一）、正确确定数控加工应用技术的专业位置：
1、数控加工应用技术专业领域职业岗位的定位：
数控加工应用技术专业领域一般主要有以下职业岗位：普通机床及数控机床操作人员、数控编程工艺人员、数控设备维修人员、数控设备营销人员、模具设计与制造人员。
根据数控人才市场需求的调研情况，结合中技及中职、高技及高职教育的特点与定位，本专业主要定位为：培养岗位适应性较强的、紧缺性较大的、具有一定加工工艺知识和数控加工操作、编程技能兼有普通机床操作技能、cad绘图技能的“技术技能型”人才。
修业年限与层次：初中毕业三年（中职、中技）、初中毕业五年（高职、高技）、高中毕业三年（高职、高技）。
培养目标：本专业领域方向面向制造业，培养德、智、体、美全面发展，具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神，掌握本专业领域方向的技术知识，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，掌握数控机床的工作原理和结构知识，掌握主要数控系统的特点、具有一定数控加工工艺知识，具备普通机床操作、数控机床的操作、手工编程、自动编程、cad绘图能力。能够获得国家数控车工、或数控铣工中级即四级（高技为高级即三级）cad中级（或高级）职业资格证书。
职业面向：主要就业岗位为：数控加工工艺与数控加工程序编制；数控机床的操作
其它就业岗位：普通机床的操作、cad绘图员、cad/cam软件应用；数控系统或设备的销售与技术服务工作；车间生产组织与管理工作。
2、数控加工应用技术教学模式的确定：数控加工应用技术教学模式应当是既与传统的机加工专业有所相同，又与其有所区别新型教学模式。在教学模式的运用时我们综合参考了德国的教育模式。德国没有cnc技术应用这个专业，他们统称为金属切削技术工。cnc技术需要相应的理论知识和金属加工的实训经验与技能作为基础。因此学生在学习cnc技术之前除完成专业制图、专业数学、机制工艺、金属工艺学等课程的学习之外，还要完成大量的钳工、车工、铣工等机加工实习。
因此，我们考虑该专业知识体系与传统机加工专业相同之处是基础课、专业基础课及专业课，不同之处在于专业课中增加数控加工工艺学、数控机床、数控编程与操作、cad、mastercam（或其它cam）等相关课程；在进行数控编程与操作课程的理论和技能训练教学过程中应用数控加工仿真系统进行辅助教学。理论学习与技能训练理论学习课时比是1：1。技能操作训练分成三大模块：普通机床操作模块、数控机床操作模块及综合实训模块。技能操作训练中，普通机床操作模块、数控机床操作模块及综合实训模块的训练时间之比为3：2：1。由于学生将分配至不同的工厂，将来使用的数控系统也不同，为了尽可能在有限的时间内教会学生各种数控系统，我们不仅教会学生一般性的数控编程的理论知识，训练学生进行数控编程而且在数控加工仿真系统上对应用较多的fanuc数控系统、siemens数控系统、华中数控系统、广州数控系统等进行模拟加工，而后再按要求在cnc机床上验证程序的正确性与合理性，熟悉数控加工机床的加工技巧与加工中问题的处理及加工方法的应用，以求加工出符合图纸要求的高质量的零件。