计算机仿真技术及应用

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计算机仿真技术及应用范文第1篇

关键词：项目教学法；计算机仿真；创新；实践

一、前言

研究生教学有其突出的特点，他们中多数人理论基础扎实，获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践，结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点，对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力，增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。

二、课程定位及课程特点

随着现代工业的发展，科学研究的深入与计算机软、硬件的发展，计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统，特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具，计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用，国内外众多学者认为，仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”，因此仿真技术被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分，具有综合性、多学科交叉等特点。为了拓宽机械工程专业基础，提高培养对象的整体素质，更好地适应社会对机械工程专业人才的需求，高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程，考虑专业应用需求并结合教学实践情况，课程目的是通过本课程的学习，要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论，基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具，以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。一方面，基于仿真技术课程的内容方法较多，实践性强的特点；另一方面，授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点，如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践，以达到计算机仿真技术教学目标。

三、教学内容的设置和教学方法的选择

课程开设初期，由于只是机械电子工程专业方向的同学选修，所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加，以及选修学生所属专业方向的扩大，专业方向包括：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程（专业学位）等，基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科，紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点，并充分结合相关课程内容，必须在教学内容的选排上下功夫。项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元，将理论教学和实践教学有机融合在一起，强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性，突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此，为了满足各个专业方向学生的要求，使他们能够掌握一门工程分析技术，为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段，本人在讲授该门课程的过程中，逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授，调整授课内容，采用专题教学方法使课程主题内容分明，有利于将仿真方法讲深、讲透。2.扩展所授课程内容涵盖的范围，包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容，以满足各专业方向学生的需求。3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术，仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向，灵活设计若干个专题实验，使学生学以致用，培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。4.采用多个工程应用实例进行教学，从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等，使学生从生产实际认知的研究对象，提升到理论高度的学习，应用所学的各科理论知识和技术手段，进行数学建模、仿真建模的建立，并对模型求解以及特性进行分析，获得直观结果，提高学生学习兴趣，最终解决实际工程问题，培养学生解决工程实例问题的能力。5.结合学科前沿，进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后，为强化计算机仿真在实际工程的应用概念，在此基础上，以项目形式，开展课程学科前沿以及将该门课程与现代技术融合等专题讨论。6.增加实验环节，培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台，扩充计算机仿真技术资料，提供最新的仿真案例，结合教学团队的科研课题，设计实验项目，培养研究生工程实际应用能力。

四、项目教学法的教学效果

基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践，满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求，教学方法和手段的完善，使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术，使学生掌握一门工程分析技术，为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生选课，工程硕士每年20人左右选课，课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生，发表与该课程相关的学术论文近20篇，撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。

五、结束语

计算机仿真技术及应用范文第2篇

【关键词】计算机；仿真技术；多媒体；EWB

Electronics Workbench简称EWB，即电子工作平台，它是一种在电子技术界广为应用的优秀计算机仿真设计软件，被誉为“计算机里的电子实验室”――虚拟电子实验室。

利用EWB可以在计算机上学习模拟电子技术和数字电子技术，并进行电路设计、仿真调试等在实验室完成的实验。只要我们拥有一台计算机加上一套电子仿真软件，我们就相当于拥有了一个设备先进的电子实验室。以虚代实、以软带硬使得电子电路设计变成了一件轻松愉快的事情。

一、EWB的特点

1.具有完整、精确的元件模型

EWB提供了相当广泛的元器件，从无源器件到有源器件，从模拟器件到数字器件，从分立元件到集成电路，应有尽有。EWB不仅提供了各种实际元器件的精确数据和模型参数，而且提供了较宽的选择余地，在设计过程中，学生可以根据需要自己选择元件。

2.具有各种功能强大的电子测量仪器

EWB提供了齐全的虚拟电子测量仪器，包括示波器、函数信号发生器、万用表、频谱仪和逻辑分析仪等，操作起来非常真实和容易。

3.具有专业的原理图输入工具

EWB提供了方便友好的操作界面，学生可以轻松地完成原理图的输入。单击鼠标，可以方便地完成元件的选择；拖动鼠标，可以将元件放在原理图上。另外，EWB具有连线的功能，同时也允许学生调整电路连线和元件的位置。

4.具有强大的分析工具

EWB提供了14种分析工具，利用这些工具，学生不仅可以清楚地了解电路的工作状态，还可以测量电路的稳定性和灵敏度。

5.具有集成化、一体化的设计环境

EWB具有全面集成化的设计环境，在设计环境中可以完成原理图输入、数模混合仿真以及波形图显示等工作。当学生进行仿真时，波形图和原理图同时有效和可视，当改变电路连接或改变元件参数时，显示的波形立刻反映出相应的变化，即可以清楚地观察到具体电路中元件参数的改变对电路性能的影响。

二、计算机仿真技术的作用

1.创新能力的培养

计算机仿真技术可以对学生在学习过程中所提出的各种假设电路进行虚拟，通过虚拟系统可以直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。例如在虚拟《电子电路》实验中，学生可以按照自己的假设，将不同的元件组合在一起，计算机便虚拟出组合的电路来。通过这种探索式的学习方式，有利于激发学生的创造性思维，培养学生的创新能力。

2.突破实验室的局限性

随着科学技术的发展以及器件的不断更新，原有的实验仪器和实验器材不能满足教学需要，使实验教学十分不便。由于实验室提供的设备和器件有限，在《电子电路》教学中，往往会因为设备、场地、经费等方面的原因，使一些应该开设的教学实验无法进行。

利用EWB软件，可以弥补这些方面的不足，在计算机上模拟出实验室的环境、仪器设备和元器件，而不受实验室在元器件品种、规格和数量上的限制。与传统实验方式相比较，更能突出实验教学中以学生为中心的开放式实验教学模式，从而提高学生对电路的综合分析能力、设计能力以及创新能力。

三、计算机仿真技术的应用

1.在学习过程中的应用

计算机仿真技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，学生在进行计算机仿真时可以通过软件自由选择学习内容。由于教学内容的真实模拟，学生在学习过程中具有身临其境的感觉。这对调动学生的学习积极性，突破教学的重点、难点，培养学生的技能都将起到积极的作用。

计算机仿真系统在教学中的运用，是教学改革的一个重要途径。在仿真教学中，运用计算机的交互性，进行个性化教学和因材施教，充分发挥学生的创造性和主观能动性，提高教学效果。

2.在实验过程中的应用

笔者曾经组织学生在计算机上用EWB进行电路基础、模拟电路和数字电路实验，效果很好。实验时，在EWB电路设计窗口输入实验电路的电路网络拓扑结构、电路及元件参数。

由于仿真的手段切合实际，选用的元器件以及仪器与实际情形非常相近，绘制的电路图需要的元器件，电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取，而且仪器的操作开关，按键同实际仪器极为相似，因此学习和使用非常容易。

通过电路仿真，既可以掌握电路的性能，又熟悉仪器的使用方法。学生在仿真实验时能反复地进行从理论到实验，从实验到理论的过程，这一过程有助于学生加深对电子电路的基本原理、分析方法的理解，加强了学生实际分析问题与处理问题的能力，切实做到理论与实际的密切配合，改变了传统实验与理论脱节的局面。

另外，仿真实验能避免真实实验所带来的各种危险。在实际电子电路实验中，学生由于操作或线路连接等方面的错误会导致设备的损坏，甚至对学生造成各种危险。利用计算机仿真技术进行虚拟实验，则可以避免这种顾虑。学生在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的实验。

3.在设计过程中的应用

作为虚拟工作的电子工作台，EWB提供了详细的电路分析手段，以帮助学生设计和分析电路的性能。

计算机仿真技术及应用范文第3篇

关键词：计算机仿真技术；包装机械设计制造；应用

在当前的包装机械设计制造过程中，普遍采用了一种新的技术，即计算机仿真技术，这项技术主要是通过计算机设备中的应用程序分析与解决实际生产过程中的存在的问题，可以说有效的解决了系统分析以及评估还有使用等问题的出现，具有广泛的发展意义。这项技术主要经历了三个发展的时期，第一个时期是早期的仿真模拟，第二个时期是混合仿真模拟，第三个发展时期是数字仿真模拟，在现代化科学技术的推动下，可以说这项技术已经在社会中的各个行业都有所涉猎，对于经济建设以及综合实力的提高具有重要的意义。

1 包装机械设计与制造中计算机仿真技术的作用

设计者在计算机中利用相关的程序建立起一个模型，对各类非静态数据进行分析，可以获得相应的设计方案，并且对设计方案不断的优化，在此基础上就能得到一个完整的包装机械设计方案，其主要的特点是简便，能够更加便捷的进行操作，并不需要制造产品，就能获得十分理想的效果，可以说是在新时期的一种创新发展，包装机械行业正需要这样的技术对产品的生产方案进行处理，这样才能有效的解决实际工作中存在的问题，在很多实验中都已经开始对这方面的问题开展了深入的研究。

最初进行系统开发以及方案设计的过程中，工作人员只是对辅助程序进行设计，同时还建立起相应的模拟样机，在此基础上就能进一步分析与研究实验，在监管与改进的过程中也并不需要复杂的工序就能完成，将新仿真技术应用在实际的工作中，可以进一步促进研发质量的提高，更重要的是能够有效的降低产品的成本，对产品的开发周期得到进一步的缩短，最终让企业获得理想的经济效益。在这种情况下，可见加强对计算机仿真技术的应用与研究对于现实社会来讲是具有重要发展意义的。

2 计算机仿真技术在包装机械设计与制造中的应用

2.1 齿轮设计

首先是对齿轮进行设计，齿轮是包装机械设计与制造中最为重要的一个组件，在应用的过程中采用计算机仿真技术对其进行设计，具有一定的现实意义。通常情况下，设计人员会采用相关的计算机语言中在几何的角度上进行齿轮设计，这样做的目的是对研究工作起到辅的作用，在研究过程中，将重点放在了齿轮的平面上，无论其处在哪一个平面上都能根据齿轮的形状建立起一个模型，做到仿真传动的设计要求，除了对齿轮进行设计以外，在对齿轮泵进行设计时，也可以充分的运用仿真技术，在动力学研究的基础上应用仿真技术可以对模型进行模拟，然后实现实时的检测，还能展开实验，确定在方案设计的过程中是否具备一定的实用性，能否在技术的帮助下解决实际存在的问题，这样可以有效的促进传动设备在实际工作中的应用价值，为其性能水平的提高提供重要的技术支持。在计算机中可以多次对制造参数进行修改，并且最终确定下来，这样产品在生产或者制造的过程中就更加具有合理性，让齿轮设计的准确性得到有效的提高。可以说这将是今后发展的一个主要趋势。

2.2 机械结构设计

通常情况下，机械产品在组装的过程中对于质量都提出了较高的要求，在这种情况下如果想要逐一对零部件进行检查就变得十分困难。要想顺利的完成生产制造的要求，就必要解决这一问题。所以在新产品进行研发与生产的过程中，应该重点对各个零部件能否实现有效的配合以及是否可以进行顺利的运行等问题进行详细的研究，保证各个构件并不会产生影响，采用合适的设计方案满足设计指标的要求，在这些难题的影响下，就需要计算机仿真技术对实际的工作提供支持。

通常规模较大的立体机械设计程序都会自动准备一个机构仿真的功能运用，在模拟条件下设计完成的装配体能够实现对机构的运动轨迹和方式进行虚拟演示，这种应用程序大多较为直观和便捷。同时，这类应用程序根据装配的数值进行自动机构数据的运算，并且智能添加相关的附加设备，例如弹簧和运动发生器等。若要实现运动学的仿真，对主运动构件进行设定即可，还能实现多方位的观察和监测，应用程序还可同时对产生干扰的程序进行检测，以帮助设计者进行检验和审核。

2.3 复杂数值计算

新型技术的应用使得大多数计算程序繁杂的分析更加简单明了、计算难度降低，从而降低了计算的时间成本，规避了无意义的、水平较低的人力耗费，使得计算效率更高、速度更快以及精确度更高，在新产品的开发和研究设计的方面发挥了巨大作用。

机械产品研发程序大多是从理论设计开始，到接下来的廓形设计、细节设计、实验、细节修改到再次实验的循环过程，直到产品达到相关的生产标准，其中仿真技术的运用帮助产品研发和设计，在最大程度上降低了财力成本和时间成本的耗费。对包装产品的动力学虚拟样机进行技术分析，能够获取产品构造的强度应力、运动状态以及其他相关参数，通过对相关数值的运算和研究可以发现其中的潜在风险和质量问题等，从而提高其开发和生产效率。

2.4 机械设计制造及自动化

计算机技术的运用主要体现在计算机虚拟技术和仿真技术的运用方面。例如借助计算机技术实现各类大型电子设备被开发并投入使用。计算机使机械设计制造的精确度不断提升，促进了我国计算机工业化的发展，并使得集成电路的集成效率和水平得到有效提升，其存储器的空间也在逐渐扩大。机械设计制造及自动化的程序较为繁杂，计算机技术的程序优势使得其在机械设计行业中拥有重要的地位和作用。在机械设计过程中，涉及的复杂的设计图纸的绘制，需要计算机的有效辅助，例如CAD，CAM等绘图程序能够有效帮助降低绘图的复杂程度，进而提高绘图效率。

结束语

计算机仿真技术的综合性较强，其不仅能够对包装机械产品的设计效果进行检验，还能够在产品设计过程中提供理论和技术指导，在理念设计环节就能对产品构成进行优化和完善，从而保障产品能顺利投入生产，并提高其性能和实用性。机械制造及自动化领域以及音响技术的研发等行业，计算机仿真技术都发挥了极为重要的作用。

参考文献

[1]何楠.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析[J].山东工业技术，2016（7）：148-149.

计算机仿真技术及应用范文第4篇

关键词 计算机仿真技术 网络技术 医学机能实验 应用

一、计算机仿真技术和网络技术相结合是实现医学机能实验的关键技术

与传统医学机能实验手段相比，利用计算机仿真技术和网络技术相结合的医学机能虚拟实验具有实验内容的丰富性、实验过程的完整性和实验结果的及时性、直观性。由于模拟仿真医学机能实验无需相关实验器具，无需实验准备即可引导学生理解实验的操作步骤以及实验效果，可以作为机能学实验教学的一个有益补充。对教师而言起到辅助教学的作用，对学生而言，则起到对所学知识的理解和强化作用。

（一）计算机仿真技术的发展为医学机能仿真实验提供了必要的技术条件

（1）仿真技术：仿真就是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿。我们利用这样的模型进行试验，从中得到所需的信息，然后帮助我们对现实中的某一层次的问题做出决策。仿真是一个相对概念，任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近。

（2）传统的仿真方法：是一个迭代过程，即针对实际系统某一层次的特性（过程），抽象出一个模型，然后假设态势（输入），进行试验，由试验者判读输出结果和验证模型，根据判断的情况来修改模型和有关的参数。如此迭代地进行，直到认为这个模型已满足试验者对客观系统的某一层次的仿真目的为止。

（3）计算机仿真技术：即是利用计算机进行仿真实验，也称为仿真机。从70年代末起，应用大规模集成电路计算机的发展，各种专用和通用仿真机得到极大普及和推广。随着计算机技术的迅猛发展，人们在综合集成数字仿真和模拟仿真的优势的基础上，设计出在更高层次上的数字模拟混合仿真机，在一些特定的仿真领域内，这种智能仿真计算机机和高层次的数字模拟仿真机都取得令人鼓舞的成果。

（4）计算机仿真系统构成：为了建立一个有效的仿真系统，一般都要经历建立模型、仿真实验、数据处理、分析验证等步骤。为了构成一个实用的较大规模的仿真系统，除仿真机外，还需配有控制和显示设备。

（5）医学机能虚拟实验（仿真系统）：随着现代医学的不断发展，对医学工作者提出了更高的要求，即不但要掌握人类已知医学领域的医学知识，也要具备解决未知医学问题的能力，即创新能力和科学实验的能力，而实验学科在医学学生能力培养中起着至关重要的作用。现代机能实验学把生理学、病理生理学和药理学实验有机的融合在一起，成为一门独立实验学科。医学机能实验课程以活体为主要实验对象，以正常生理功能——疾病生理——药物作用为主线，把机体的不同功能变化通过实验设计有机的联系起来。医学机能实验中，部分实验具有操作难度大、实验具有一定危险性，实验成本高等问题。譬如：医学机能学中研究药物对动物记忆的影响、安定的抗惊厥作用、杜冷丁的镇痛作用、神经体液因素及药物对心血管活动的影响、药物急性毒性实验、药物半衰期的测定等实验就存在一定的危险性，实验操作难度大等问题。我们利用计算机仿真技术，则可以在很大程度上解决目前医学机能实验中所面临的这些困难，并取得良好的教学实验效果。由于模拟仿真实验无需相关实验器具，无需复杂的实验准备即可引导学生理解实验的操作步骤以及实验效果，因此医学机能虚拟实验与传统医学机能实验有机整合，既丰富了实验教学手段，又提升了教学质量，有助于培养学生的实践操作能力、创新精神和科研兴趣。

（二）网络技术的飞速发展为计算机仿真技术在医学机能中的应用提供了广阔前景

（1）网络技术：网络技术是从上世纪六十年代末美国国防部远景研究规划局为军事实验用而建立的网络，名为ARPANET，八十年代初期ARPA和美国国防部通信局研制成功用于异构网络的TCP/IP协议（网际传输控制协议），并投入使用；1986年在美国国会科学基金会的支持下，用通信线路把分布在各地的一些超级计算机连接起来，以NFSNET接替ARPANET；进而又经历十几年的发展形成Internet（互联网）。其应用范围也由最早的军事、国防机构，拓展到科研教育机构，进而迅速覆盖了全球的各个领域。网络把分散的资源融为有机整体，实现资源的全面共享和有机协作，使我们能够透明地使用资源并按需获取信息。 网络可以构造全球性和区域性的网络，有广域网、城际网、企业内部局域网等。网络的根本特征就是实现资源共享，消除信息孤岛。

（2）网络的关键技术：网络结点、宽带网络系统、资源管理和任务调度工具、应用层的可视化工具。网络结点是网络计算资源的提供者，包括高端服务器、集群系统、MPP系统大型存储设备、数据库等。宽带网络系统是在网络计算环境中，提供高性能通信的必要手段。资源管理和任务调度工具用来解决资源的描述、组织和管理等关键问题。任务调度工具根据当前系统的负载情况，对系统内的任务进行动态调度，提高系统的运行效率。网络计算主要是科学计算，它往往伴随着海量数据。如果把计算结果转换成直观的图形信息，就能帮助研究人员摆脱理解数据的困难。这需要开发能在网络计算中传输和读取，并提供友好用户界面的可视化工具。

（3）网络技术在医学机能虚拟实验中的运用：实验设备功能雷同的实验室，造成了实验场地、仪器设备、实验技术人员等教学资源的极大浪费。而通过网络技术将医学机能虚拟实验机联网组成医学机能虚拟实验室，既实现医学机能信息资源的共享，同时也大大降低了实验成本。教师利用网络技术可以方便地为一个班或几个班的学生演示和操作医学机能实验，大大提高了教学效率，而学生同样可以利用网络中的医学机能虚拟实验机跟随教师的演示进行实验操作，对提升学习效果也有一定的帮助。

二、计算机仿真技术和网络技术在医学机能虚拟实验中的应用

（1）医学机能虚拟实验系统是采用计算机虚拟仿真与网络技术相结合，运用服务器和客户端的构架模式，涵盖了目前大部分医学机能学实验而建立的模拟仿真系统。包括生理实验项目、药理实验项目、病理实验项目、人体实验项目以及综合实验项目等。随着医学机能仿真技术的发展，利用计算机技术和网络技术也便于对医学机能虚拟系统进行扩充和升级，这样可确保医学机能虚拟实验系统的长期生命力。

（2）医学机能虚拟实验均应包括该机能实验的总体介绍、原理、相关实验录像、模拟实验过程、仿真实验操作等部分。全方位介绍了整个实验，既注重整体，也着眼于细节，便于学生对实验操作的充分理解和掌握。譬如利用血压波形的核心模拟算法，对每一个波形的模拟都如此逼真，比如血压模拟，不仅模拟出每个血压波形的细节：收缩期、舒张期、心房波等，而且连二级呼吸波也进行了逼真的模拟。并且将刺激强度与反应的关系，刺激频率与反应关系等实验波形和肌肉收缩图形同步反映。为学生进一步理解和掌握书本知识提供有益的帮助，大大提高学生的实践操作能力。

（3）由于采用客户/服务器的体系结构，并通过网络将医学机能虚拟实验机连接在一起组成医学机能实验室，并在校园网范围内进行教学和实验，既方便教师教学，又方便学生的实验操作，最大限度地合理使用学校有限的教学资源。以我校的实际应用为例：首先我们将医学机能虚拟实验系统安装到教室里的教学用机上，教师可以在进行医学机能学方面教学时，通过学校的校园网络在任何一间教室都能很方便地使用医学机能虚拟实验中的资源和信息，极大地提升了医学机能学的教学效果，也充分激发了学生的学习积极性。同时我们在学校计算机机房内集中安装组成医学机能虚拟实验室，学生可以在教师的指导下进行医学机能虚拟实验操作，通过虚拟实验，将一些平时不具备实际操作条件的医学机能实验过程完整地展示给学生，不仅能加深学生对医学机能学知识的认识和掌握，更能在一定程度上提高学生的实践操作能力。

三、医学机能虚拟实验在卫生职业学校实验教学中的前景展望

（1）由于医学机能虚拟实验无需实验动物，无需实验准备即可帮助学生理解实验的操作步骤以及实验效果，可以作为医学机能学实验教学的一个有益补充。对教师而言起到辅助教学的作用，对学生而言，则起到加强知识的理解和强化作用。

（2）通过医学机能虚拟实验系统对医学机能学的背景知识、实验设备的用途、原理和操作进行大量的介绍，既开阔了学生的视野，又为学生进行探索性实验以及自主性设计实验提供了新的科学指导。

（3）医学机能虚拟实验还可以对相关医学知识进行模拟介绍，譬如信号采集的原理和性能指标，传感器原理及各种传感器介绍，试验试剂的配置，手术器械的介绍等。极大地丰富了学生的知识面，对他们今后的学习工作都起到很好的帮助作用。这也是我们传统医学机能实验由于受实验场地、实验仪器、实验经费等的局限所不能实现的。

参考文献：

[1]赫培峰等.《计算机仿真技术》.机械工业出版社

计算机仿真技术及应用范文第5篇

系统仿真的理论基础是控制论、系统论、相似性原理，以信息技术作为支撑，把计算机和专用无线设备作为工具，凭借系统模型的动态实验来研究设想中或实际的系统而开发出来的一门技术。为了进一步的实现系统的研究、分析和设计，必须进行更为深入的实验。因此，人们更倾向于在模型上进行实验，随之而发展的就是建模技术。人们在不断地实验与应用中得出了针对不同对象而设计的仿真模型以及其描述形式。

2.离散事件仿真

2.1离散事件仿真的概念

离散事件仿真(DiscreteEventSimulation)是一种建模方法学，通过一系列的离散事件表示其物理系统状态的变化过程。系统仅仅在随机时间点上发生状态变化，该系统也被称为离散系统。实体、属性、间隔、时刻、活动、事件、状态、进程、仿真时钟是离散系统的基本要素。

2.2离散事件仿真系统中的仿真时钟推进方法

在系统仿真的实现过程中要充分考虑到系统仿真时钟的推进方法，也就是如何推进时间。通常有两种方法推进时间：事件调度法和固定增量推进法。事件调度法：事件表是按事件发生时间的先后顺序安排事件的，时间控制部件能够从事件表中选出最早发生的事件并记录下来，进而修改仿真钟修成为事件的发生时刻。每类事件还有相对应的事件子程序，在事件的子程序中，时间控制部件会处理该事件并提供因事件发生而造成的状态变化，而条件事件则是在事件子程序中先进行条件测试，判断该事件的发生条件是否满足，不满足的话就推迟或取消。这样事件的选择与处理不断交替进行，仿真时钟不停地从一个事件的发生时间推进到最邻近的下一个事件的发生时间，直至仿真的结束。固定增量推进法：确定合适的仿真时钟时间推进的增量（一般以单位T），每当时间推进一步完成以下步骤，如无事情发生则继续推进单位时间T，若该步内有事件发生，则在该步结束时处理这些事件，用户可以自行定义各类事件处理的优先权。固定增量推进法适用于具有较强时间周期性的系统事件发生模型。

2.3离散事件仿真系统中的仿真策略

通常情况下，一个层次复杂的离散事件系统包含了较多的实体，实体相互之间有着密切的联系，但是他们活动的发生都在统一的时间点上，离散事件系统仿真建模方法学实现的关键就是推进仿真时间的方法，从而构建各个实体之间的逻辑联系，这种方法也被称作仿真算法或仿真策略。事件调度法，活动扫描法，进程交互法和三阶段法是四种当前应用比较广泛的仿真策略。

2.3.1事件调度法。

事件调度法能够按照下一个事件的发生时刻来触发仿真时钟的时间推进。大多数事件并不是在某个固定的、预先得知间隔的两个相邻事件间发生的，而是在随机的时间间隔的事件中发生的，因此事件调度法是一种交步长法。当事件发生时，若利用事件调度法，按照时间的先后排序的事件中，只有扫描事件表中最早发生的事件的时间来确定时间推进的间隔尺度。也就是说仿真时钟是按照被仿真的事件的发生时间推进的。

2.3.2活动扫描法。

活动扫描法是使仿真事件按确定的时间间隔推进的，每推进一步就将所有的邻近的将要发生的事件的产生时刻和条件扫描一次，判断其产生时刻是否大于当前时刻以及是否产生满足的事件的条件。若是产生，则允许仿真该事件，反之就继续向前推进仿真时钟，以此类推。

2.3.3进程交互法。

在进程交互法的系统中有许多实体，它们以各自进程的形式存在并按时间流动。各个实体之间通过事件实现相互间的交流。通过判断事件是否被延迟，确定是存储在未来事件表FEL中还是当前事件表CEL中。模仿人的思维方式，在进程交互法中将预先发生的事件和与之相关的其它事件相结合，这种方法继承了事件调度和活动扫描法所具有的优点。

2.3.4离散事件仿真三阶段法。