摘要:“數(shù)字仿真技術(shù)”是上海電機學(xué)院自動化專業(yè)留學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)必修課。結(jié)合應(yīng)用型技術(shù)本科院校特點，本文分析了我校開設(shè)該課程過程中所存在的問題，并對該課程的教學(xué)改革的方法和取得的一些成果進(jìn)行闡述，有利于指導(dǎo)進(jìn)一步的教學(xué)。

關(guān)鍵詞:數(shù)字仿真技術(shù);教學(xué)改革

一、緒論

隨著全球化、國際化的不斷深化，特別是“一帶一路”和“海上絲綢之路”戰(zhàn)略的實施，全球高等教育也進(jìn)入了新的發(fā)展階段，國際化交流變得日益常態(tài)，國內(nèi)的國際化辦學(xué)越來越多［1］?？紤]到留學(xué)生的文化背景不一樣，理解和思維能力不一樣，需要針對他們制定相應(yīng)的適合留學(xué)生的授課方式［2］。《數(shù)字仿真技術(shù)》(Digitalsimulationtechnology)是我校自動化專業(yè)的一門專業(yè)課程，授課對象是留學(xué)生。課程知識點涵蓋了自動控制理論、自動化儀器儀表、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，是一門具有很強應(yīng)用性和實踐性的核心專業(yè)課。本課程的教學(xué)要求學(xué)生能掌握利用計算機仿真軟件Matlb進(jìn)行控制系統(tǒng)仿真，能用熟練使用Simulink軟件搭建控制系統(tǒng)，會進(jìn)行PID控制參數(shù)整定，獲得比較好的控制結(jié)果。

二、存在的問題

我校位于改革開放的前鋒陣地上海，一直致力于培養(yǎng)具有扎實的理論技術(shù)基礎(chǔ)，具有較強技術(shù)創(chuàng)新和實踐能力，能在一線生產(chǎn)現(xiàn)場從事工業(yè)技術(shù)應(yīng)用、管理與技術(shù)服務(wù)的高等技術(shù)應(yīng)用型人才，這使得我校的留學(xué)生的課程教學(xué)跟985研究型大學(xué)不能完全一樣，同時也不能照搬中文學(xué)生的方法，要根據(jù)存在的情況有針對性的調(diào)整授課方式。目前存在的問題:(1)留學(xué)生的中文水平不高，我校留學(xué)生來自不同的國家，大多數(shù)來自非洲，他們的母語不一樣，英語同樣也不是他們的第一語言，所以即使是全英文教學(xué)，由于授課老師發(fā)音、語速等都會使得交流溝通帶來障礙，對授課效果打折扣。(2)同時他們的專業(yè)基礎(chǔ)能力較弱，先修的課程知識要點掌握不夠。在學(xué)習(xí)本課程的時候，他們還沒有接觸過Matlab，同時對于自動控制原理的重點知識已經(jīng)不太記得了，本門課需要的知識，留學(xué)生基本上都已經(jīng)忘記了，總是提醒授課老師知識點不會，也給授課老師帶來難度。(3)文化背景差異巨大，留學(xué)生上課態(tài)度也不是很認(rèn)真，到曠課現(xiàn)象比較嚴(yán)重，比較散漫，隨時打斷老師授課提問題，課堂上玩手機聽歌，說話現(xiàn)象比較多，影響課堂教學(xué)效果。遲留學(xué)生大多數(shù)住在校外，管理起來有難度。針對以上所指問題，《數(shù)字仿真技術(shù)》(Digitalsimulationtechnology)這門課的教學(xué)改革以如何激發(fā)并提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力為最終目的。教學(xué)改革的方法重點包括改進(jìn)教學(xué)方法、授課方式等，最終提高教學(xué)效果。

【內(nèi)容摘要】虛擬仿真技術(shù)又名虛擬現(xiàn)實或虛擬環(huán)境技術(shù)，是新時展起來的一項科學(xué)技術(shù)，也名VirtualReality。是通過計算機技術(shù)構(gòu)建一個虛擬的三維世界，并通過視覺、聽覺、觸覺等人體感覺上的模擬，讓體驗者身臨其境。隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)成為了一項重要的科研領(lǐng)域，并逐漸運用于生活中的許多方面，例如:科學(xué)研究、學(xué)科實訓(xùn)、建筑設(shè)計等許多領(lǐng)域，虛擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展也為教育行業(yè)提供了新方向。

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù);數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù);實訓(xùn)環(huán)境

隨著時代的高速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)不斷進(jìn)入人們的日常生活，虛擬仿真技術(shù)是目前科研領(lǐng)域相當(dāng)重要的組成部分，虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是一種綜合技術(shù)，涉及計算機圖形學(xué)、人、計算機交流互動技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸感應(yīng)技術(shù)、人工智能等尖端科技。通俗的講，虛擬仿真技術(shù)就是通過計算機數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)模擬出一個虛擬的空間代替另一個真實空間的技術(shù)，虛擬仿真技術(shù)自1980年以后逐步發(fā)展，經(jīng)過這些年的不斷發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展為數(shù)學(xué)推理、科學(xué)實驗外人類進(jìn)行認(rèn)識活動的第三類基本方法，而且逐步發(fā)展為人類改造客觀世界的重要科學(xué)技術(shù)。

一、虛擬仿真技術(shù)課程簡介

隨著時代的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與媒體技術(shù)高速發(fā)展，數(shù)字媒體技術(shù)越來越多的應(yīng)用于人們的日常生活中，隨著數(shù)字媒體發(fā)展的需要，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)代入到數(shù)字傳媒應(yīng)用技術(shù)中已經(jīng)成為時代潮流，虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)工作已經(jīng)被代入到數(shù)字技術(shù)應(yīng)用教學(xué)區(qū)專業(yè)中，并逐漸成為熱門專業(yè)，現(xiàn)階段已經(jīng)成為國內(nèi)和國外學(xué)術(shù)研究的熱點。虛擬現(xiàn)實課程結(jié)合了計算機圖像學(xué)科、人工智能學(xué)科、多媒體網(wǎng)絡(luò)等各種尖端科技學(xué)科的重要科技成果，并具有其他專業(yè)不具有的獨特優(yōu)點，例如對于未來設(shè)計上的構(gòu)想性具有直觀仿真的特點、對于人工智能方面達(dá)到了前所未有的交互性、對于用戶體驗方面具有真實沉浸的特性等?，F(xiàn)階段虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)成為了國家科技研究方面的重要關(guān)注領(lǐng)域，在教育方面也受到了廣泛應(yīng)用和重視，虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究工作市場前景寬闊，目前國內(nèi)市場主要將虛擬現(xiàn)實技術(shù)代入數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)中，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)代入計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)等媒體技術(shù)的各方面是目前虛擬仿真技術(shù)在數(shù)字媒體專業(yè)的主要研究。

二、虛擬仿真技術(shù)課程在數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)開設(shè)的重要意義

摘要：隨著現(xiàn)代教育改革的深化推進(jìn)，社會對于人才的需求更強調(diào)實踐性，這給《數(shù)字電子技術(shù)》課程的發(fā)展提出了新的發(fā)展要求，其內(nèi)含的電路設(shè)計是課改的關(guān)鍵，針對此，本文將以新課內(nèi)容及教學(xué)實踐需求為研究基點，利用可靠性仿真技術(shù)進(jìn)行電路設(shè)計，由此在電路制作之前將通過仿真軟件將電路結(jié)構(gòu)及元器件參數(shù)調(diào)整至最佳狀態(tài)，以為實踐教學(xué)提供有效支撐。

關(guān)鍵詞：可靠性仿真技術(shù)；課改要求；任務(wù)驅(qū)動；電路設(shè)計

1基于可靠性仿真技術(shù)的電路設(shè)計需求分析

基于可靠性仿真技術(shù)的電路設(shè)計主要是以虛擬儀器設(shè)備替代現(xiàn)實電子元器件，從而為電子電路的實踐教學(xué)提供有效支撐，從而更好了踐行“理實一體化”的教學(xué)理念，促進(jìn)學(xué)生實踐技能的提升，促使課程回歸教學(xué)的本質(zhì)。1.1實踐性教學(xué)開展的內(nèi)在需求?；诳煽啃苑抡婕夹g(shù)的電路設(shè)計，學(xué)生可以參與擬訂設(shè)計方案、仿真模擬等環(huán)節(jié)，從電路的設(shè)計方案、仿真模擬等環(huán)節(jié)，能夠?qū)⒒逎y懂的理論知識與實踐知識相結(jié)合，幫助學(xué)生提升實踐技能。1.2實現(xiàn)層次化和差異化教學(xué)的必然選擇。關(guān)涉電路設(shè)計的技術(shù)型教學(xué)內(nèi)容涉及的元器件較為繁雜，且不同元器件性能、參數(shù)、封裝形式、價格、功耗等存在較大區(qū)別，在教學(xué)過程中需要反復(fù)的實驗、測試，這增加了設(shè)備投資成本，而且因為學(xué)生個性化差異，學(xué)習(xí)、接受能力各不相同，加之電子元器件復(fù)雜程度的不同，應(yīng)該據(jù)此分層次設(shè)定目標(biāo)，以貼近生活、學(xué)生所喜愛的教學(xué)內(nèi)容，以“任務(wù)驅(qū)動”的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入知識和技能的學(xué)習(xí)，但這勢必增加電子元器件的投入，而仿真模擬電路的設(shè)計可以利用仿真軟件呈現(xiàn)電子電路的操作面板和功能，并通過交互式操作完成相應(yīng)測試任務(wù)，不僅滿足了教學(xué)需求，而且控制了教學(xué)成本。

2基于可靠性仿真技術(shù)的電路設(shè)計方案

2.1電路設(shè)計的整體流程?？煽啃苑抡婕夹g(shù)可以檢驗電路存在的故障并發(fā)現(xiàn)設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié)，從而有針對性的進(jìn)行改進(jìn)，為了遵循由簡入繁的原則，以有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和積極性，本文以典型電路電源模塊設(shè)計為例，設(shè)計過程中首先應(yīng)該進(jìn)行可靠性仿真實驗，其具體的流程如圖1所示。2.2電路設(shè)計的具體步驟。2.2.1設(shè)計信息采集。為了實現(xiàn)電源電路的優(yōu)化設(shè)計，應(yīng)詳細(xì)搜集其應(yīng)用環(huán)境和使用方法等信息，具體包含所采用的元器件、原材料特性2.2.2數(shù)字樣機建模。電路設(shè)計中數(shù)字樣機建模須采用專業(yè)軟件實現(xiàn)，但因為學(xué)生學(xué)習(xí)、接受能力存在差異，應(yīng)該目標(biāo)層次，將設(shè)計過程進(jìn)行分解，并以“任務(wù)驅(qū)動”的形式，將不同設(shè)計知識分配到各個任務(wù)之中，讓學(xué)生通過分步設(shè)計完成理論知識的實踐應(yīng)用，由此才能確保電路設(shè)計學(xué)習(xí)的效果，通常存在熱設(shè)計信息和振動設(shè)計信息兩類建模方式，具體的建模步驟為：首先根據(jù)將所獲取的電路信息進(jìn)行簡化，完成CAD數(shù)字樣機模型的構(gòu)建，并依據(jù)熱設(shè)計信息建立CFD數(shù)字樣機模型，而后依據(jù)振動設(shè)計信息建立FEA數(shù)字樣機模型。其次，為確保CFD數(shù)字樣機與物理樣機的一致性，須對其進(jìn)行修正與驗證，利用對電源模塊工作狀態(tài)熱測量的方式，獲取其關(guān)鍵元器件點溫度測試數(shù)據(jù)，并根據(jù)所得結(jié)果修正電源模塊CFD數(shù)字樣機的邊界條件、期間參數(shù)，由此實現(xiàn)對CFD數(shù)字樣機的修正。再次，同理，也須采用相同的方法對FED數(shù)字樣機進(jìn)行修正，且測試過程中，應(yīng)該在約束條件下對電源模塊重點部位，關(guān)鍵元器件進(jìn)行模態(tài)分析，并依據(jù)結(jié)果完成修正。2.2.3應(yīng)力分析。溫度應(yīng)力分析選用MentorGraphics公司的FloTherMV90分析計算電源模塊CFD數(shù)字樣機模型，經(jīng)過分析可知，電源模塊設(shè)計中如元器件排布不合理，則會導(dǎo)致電路設(shè)計存在熱分布過度集中的缺陷。分析中，平臺環(huán)境溫度70℃設(shè)定為第一參考溫度條件，電源模塊表層軍溫度72℃設(shè)為第二參考溫度條件，經(jīng)過分析，為電源模塊所在分級提供5V工作電源的功率器區(qū)域，是熱分布較集中的部位，需要修正電路設(shè)計方案。而對于振動應(yīng)力分析，則選用ANSYS公司的ANSYSWorkbench12.1分析計算電源模塊FEA數(shù)字樣機模型，分析結(jié)果顯示，電源模塊中元器件數(shù)量和重量排布、安裝方式設(shè)計不合理，使得電源模塊產(chǎn)生局部共振的設(shè)計問題，應(yīng)該據(jù)此進(jìn)行及時修正，以優(yōu)化電路設(shè)計。

飛行仿真技術(shù)（FlightSimulation）是以系統(tǒng)技術(shù)、相似理論、控制理論、計算機技術(shù)、信息技術(shù)及飛行器應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和各種物理效應(yīng)設(shè)備為工具，利用建立的飛行器各分系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和物理模型與飛行器部分實物結(jié)合，對飛行器進(jìn)行動態(tài)試驗和研究的一門綜合性技術(shù)。目前該技術(shù)已成為飛行器前期論證和設(shè)計、后期加工、制造、測試、以及完成后的維護(hù)和使用過程中的故障排除等各個階段重要的技術(shù)手段，另外也成為飛行員訓(xùn)練重要工具。飛行仿真技術(shù)作為航空領(lǐng)域的一項重要技術(shù)，受到航空界的高度重視，并取得了飛速發(fā)展。21世紀(jì)，我國軍用和民用航空事業(yè)蓬勃發(fā)展，為飛行仿真技術(shù)的發(fā)展提供了契機，亟須建立一個與我國航空工業(yè)發(fā)展規(guī)模和水平相適應(yīng)的飛行仿真產(chǎn)業(yè)。介紹國內(nèi)飛行仿真技術(shù)的類型和發(fā)展現(xiàn)狀，并總結(jié)了仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢。

1.飛行仿真技術(shù)的分類

按照飛行仿真模型類型及其實現(xiàn)方式的不同，可以分為全數(shù)字仿真、半實物仿真和人在回路仿真三類。下面從這三類介紹飛行仿真技術(shù)。

1.1數(shù)字仿真

在計算機出現(xiàn)之前，仿真都是利用實物或物理模型進(jìn)行行業(yè)曲線linkindustryAppraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2022.11.010可替代度影響力可實現(xiàn)度行業(yè)關(guān)聯(lián)度真實度研究，例如風(fēng)洞試驗與模型飛行試驗等，由于物理試驗操作復(fù)雜、成本較高，并且存在一定程度的不可重復(fù)性，隨著計算機的發(fā)展和應(yīng)用，人們開始使用計算機進(jìn)行仿真。數(shù)字仿真就是建立數(shù)學(xué)模型在計算機上反復(fù)進(jìn)行的試驗，是利用編程建立飛行器的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真計算。數(shù)字仿真無需做模擬環(huán)境的各種物理效應(yīng)設(shè)備，直接利用鍵盤等外部輸入設(shè)備改變系統(tǒng)參數(shù)，經(jīng)過仿真計算后，將仿真結(jié)果輸出至外部顯示設(shè)備。數(shù)字仿真流程如圖1所示。數(shù)學(xué)仿真尤其適用于研究開發(fā)、方案論證和設(shè)計階段。

1.2半實物仿真

新型科技快速發(fā)展下的電子產(chǎn)品應(yīng)用，人們對各種電子產(chǎn)品的設(shè)計和功能要求不斷增加，電子產(chǎn)品為人們的生活提供了便利性的同時，也要不斷進(jìn)行設(shè)計應(yīng)用的提升發(fā)展。同時，不斷出現(xiàn)的新型電子產(chǎn)品的更新使用，對設(shè)計者的設(shè)計方案提出了更高的要求，需要不斷進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展。因此，探索仿真技術(shù)在電子產(chǎn)品更加廣闊的應(yīng)用有著非常重要的作用。下面筆者就針對仿真技術(shù)在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用進(jìn)行展開分析，通過仿真技術(shù)對電子產(chǎn)品設(shè)計的方式和發(fā)展前景進(jìn)行闡述，實現(xiàn)電子產(chǎn)品設(shè)計中仿真技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新。

1仿真技術(shù)在電子應(yīng)用開發(fā)中的作用

1.1有助于虛擬測試電子產(chǎn)品電路的特性。仿真技術(shù)的發(fā)展可以與計算機的應(yīng)用有效結(jié)合，通過計算機相關(guān)模擬軟件的操作，可以輕松實現(xiàn)各種電子產(chǎn)品在不同工作環(huán)境中的電路狀態(tài)，通過仿真技術(shù)下設(shè)備參數(shù)的修改進(jìn)行模擬實驗，很容易就能得出相關(guān)電子電路在嚴(yán)苛條件下工作的參數(shù)結(jié)果，比如借助電子產(chǎn)品的仿真技術(shù)，再輔以計算機算法就能夠得出大電流、高壓、高溫環(huán)境中的電路運行參數(shù)。比如在現(xiàn)實工作中想要實現(xiàn)電路的高壓環(huán)境就有非常大的困難，通過仿真技術(shù)在電子產(chǎn)品設(shè)計的預(yù)先實驗，可以幫助設(shè)計者提前測試電子產(chǎn)品的電子電路性能與運行，它可以成為電路設(shè)計的重要參考依據(jù)，同時最大程度的減少實驗成本，充分提升企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)過程中的效益。1.2可以加強對電子產(chǎn)品功能進(jìn)行有效驗證。電子產(chǎn)品的電路系統(tǒng)在設(shè)計完成后，需要針對電路的設(shè)計進(jìn)行不斷的驗證，通過電子產(chǎn)品的驗證能夠很好的保障電子電路滿足技術(shù)要求，使相關(guān)電子產(chǎn)品的電路設(shè)計更為標(biāo)準(zhǔn)，合理的利用仿真技術(shù)對電子產(chǎn)品的功能驗證，可以有效檢測出電子產(chǎn)品系統(tǒng)的誤差問題，提升電子產(chǎn)品電路系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。因此，仿真技術(shù)對于電子產(chǎn)品設(shè)計完成后的功能檢驗有非常高效的作用，減少電子產(chǎn)品設(shè)計中的誤差問題。同時，對于電路的生產(chǎn)制造，仿真技術(shù)可以為電子產(chǎn)品的質(zhì)量檢測提供高效率的檢測手段，為電子產(chǎn)品的質(zhì)量提供很好的控制，為電子產(chǎn)品的后期維護(hù)提供更為便利的維修，縮短電子產(chǎn)品的研發(fā)時間以及提升企業(yè)的生產(chǎn)效益。1.3有助于創(chuàng)新開發(fā)電子產(chǎn)品的方式。很多電子產(chǎn)品的研究，開發(fā)者往往更注重電子產(chǎn)品的實際使用，缺乏對電子產(chǎn)品電路設(shè)計的研究。主要還是由于電子產(chǎn)品的設(shè)計構(gòu)造過于復(fù)雜，一些電子產(chǎn)品內(nèi)部電路系統(tǒng)的制作需要不斷修改與調(diào)試。而且電子產(chǎn)品的修改調(diào)試環(huán)節(jié)對于電子產(chǎn)品的研發(fā)，屬于電子產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計、功能使用的必不可少的環(huán)節(jié)。如果沒有良好的修改調(diào)試的電子產(chǎn)品，往往會造成電子產(chǎn)品功能和系統(tǒng)的缺陷，最終影響企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。因此，仿真技術(shù)對于電子產(chǎn)品的系統(tǒng)運行和調(diào)試具有非常關(guān)鍵的作用，電子產(chǎn)品的應(yīng)用發(fā)展離不開仿真技術(shù)的參與，同時仿真技術(shù)也為電子產(chǎn)品的電路設(shè)計提供了更為高效的研發(fā)技術(shù)，提升了設(shè)計人員的研發(fā)效率。

2仿真技術(shù)在電子產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用趨勢

當(dāng)前，科技發(fā)展的方方面面都離不開電子技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，計算機硬件的開發(fā)、機械生產(chǎn)設(shè)備的自動化使用，都需要依靠相關(guān)電子產(chǎn)品的使用。作為科技發(fā)展的主要推動者，不斷研發(fā)探索仿真技術(shù)與計算機技術(shù)的發(fā)展結(jié)合，一方面可以為計算機技術(shù)的發(fā)展提供更好的技術(shù)基礎(chǔ)，同時計算機技術(shù)的發(fā)展也為電子產(chǎn)品的應(yīng)用發(fā)展提供了更為廣闊的發(fā)展平臺。目前我國對于某些高精度電路的數(shù)字化系統(tǒng)的設(shè)計還存在一定的差距，比如電子產(chǎn)品中cpu的數(shù)字系統(tǒng)程序都還處于空白階段。所以我國的電子產(chǎn)品的發(fā)展研發(fā)還有很長的路要走，對于相關(guān)電子產(chǎn)品設(shè)計的仿真技術(shù)與計算機軟件和硬件的結(jié)合發(fā)展，需要根據(jù)電子技術(shù)的算法要求不斷進(jìn)行完善，研發(fā)出仿真技術(shù)應(yīng)用電子產(chǎn)品的CPU程序數(shù)字系統(tǒng)。計算機發(fā)展的瓶頸很大程度上受限于電子硬件產(chǎn)品。所以想要提升計算機技術(shù)的發(fā)展頂部，就要提升相關(guān)電子產(chǎn)品的技術(shù)限制，電子產(chǎn)品的仿真技術(shù)就是一個技術(shù)的突破方面。為計算機技術(shù)的發(fā)展提供更加高技術(shù)含量的硬件支持。

3結(jié)語

摘要：通信工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重點在于學(xué)生的工程實踐能力、實踐技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而這些能力的培養(yǎng)需要借助先進(jìn)的實驗實踐教學(xué)方法和教學(xué)手段，該文討論虛擬仿真技術(shù)在通信專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的可行性和推廣價值，探索基于虛擬仿真技術(shù)的通信工程專業(yè)應(yīng)用型人才模式。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；通信工程；應(yīng)用型人才

隨著“新工科”專業(yè)的不斷探索和發(fā)展，眾多傳統(tǒng)專業(yè)的人才培養(yǎng)理念和培養(yǎng)模式在不斷進(jìn)行改革。通信工程專業(yè)作為眾多高校的傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)，近年來在招生及就業(yè)方面受到新興“新工科”專業(yè)的影響較大，因此在培養(yǎng)方案和課程設(shè)置方面進(jìn)行了改革，尤其在教學(xué)方法和教學(xué)手段方面進(jìn)行了大膽嘗試和革新，以滿足社會和通信行業(yè)對具備工程實踐能力和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才的需求[1,2]。通信工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目的在于培養(yǎng)掌握通信理論知識，具備通信工程實踐能力和實踐技能的應(yīng)用型、技術(shù)性人才，服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。而受到學(xué)校實踐場地和實訓(xùn)設(shè)備等因素的影響，僅僅依靠學(xué)?，F(xiàn)有條件學(xué)生的工程實踐能力和生產(chǎn)技能培養(yǎng)無法滿足培養(yǎng)目標(biāo)的要求。目前的主要解決辦法是通過校企合作建立校外實踐基地，或者通過修訂培養(yǎng)方案讓學(xué)生提前進(jìn)入企業(yè)實習(xí)。但是以上解決方案存在校外實踐基地不穩(wěn)定、學(xué)生受益面窄、學(xué)生培養(yǎng)成本增加等問題。如何找到更加合理、有效的解決方案成為目前通信工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)亟待解決的主要問題。該文以現(xiàn)有人才培養(yǎng)方法為基礎(chǔ)，結(jié)合虛擬仿真技術(shù)在理論課和實踐課中的融合應(yīng)用，探索行之有效、便于實施的通信專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)有效途徑。

1通信工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

通信工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)重點在于學(xué)生工程實踐能力、實踐技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。其人才培養(yǎng)方面的改革主要基于“卓越工程師培養(yǎng)計劃”和“工程教育認(rèn)證”的具體要求，結(jié)合“新工科”建設(shè)指導(dǎo)建議進(jìn)行。通信工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)方案中包括的實踐課程普遍包含信號處理實驗、通信原理實驗、交換原理實驗、綜合實踐等具體實驗實踐內(nèi)容。其中，實驗內(nèi)容以驗證型實驗為主，重復(fù)理論課講述的基本原理和參數(shù)分析等；綜合實踐主要是在通信相關(guān)課程實驗的基礎(chǔ)上設(shè)計一種通信系統(tǒng)或進(jìn)行通信相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計。因為大部分高校的校內(nèi)實驗場地和實驗條件受限，因此實驗主要采用各類實驗箱或試驗臺進(jìn)行；而綜合實踐也是在校內(nèi)現(xiàn)有的條件下進(jìn)行簡單系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。綜合來說，校內(nèi)實驗和實踐的內(nèi)容與通信領(lǐng)域的實際工程項目明顯脫節(jié)，學(xué)生的收獲十分有限。彌補校內(nèi)實驗條件受限這一缺陷的主要辦法是通過生產(chǎn)實習(xí)等方式到校外的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場實習(xí)。表面上看，企業(yè)現(xiàn)場實習(xí)可以使學(xué)生親身接觸工作現(xiàn)場，了解工作流程和工作方法，積累工程實踐經(jīng)驗。然而，生產(chǎn)實習(xí)的時間較短，學(xué)生很難在短時間內(nèi)掌握一門工程技術(shù)；此外，因為企業(yè)有生產(chǎn)任務(wù)，工作現(xiàn)場有嚴(yán)格的安全要求和規(guī)定，因此生產(chǎn)實多以參觀為主，學(xué)生的動手實踐機會很少。

2虛擬仿真技術(shù)在通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的應(yīng)用

仿真技術(shù)是伴隨著計算機的普遍應(yīng)用而興起的，它結(jié)合了多門學(xué)科及理論，充分利用計算機和相關(guān)軟件對所需要的設(shè)計展開虛擬實驗，是一種綜合性技術(shù)。在早期的計算機仿真技術(shù)中，通過隨機數(shù)實驗的方法解決問題，也被稱之為蒙塔卡羅方法。仿真技術(shù)的成熟與穩(wěn)定是在科技與工業(yè)的發(fā)展中進(jìn)行的，對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了不可磨滅的影響。它從出現(xiàn)到應(yīng)用普及主要經(jīng)歷了三個主要階段：模擬機仿真、模擬數(shù)字混合機仿真以及數(shù)字機仿真。

1仿真技術(shù)對機械設(shè)計制造行業(yè)的作用

仿真技術(shù)指的是設(shè)計人員以計算機為載體，通過利用相關(guān)軟件建立數(shù)據(jù)模型，對各性能參數(shù)進(jìn)行分析從而選擇最優(yōu)的設(shè)計方案，與傳統(tǒng)的設(shè)計方法相比安全可靠、使用靈活，大大節(jié)約了資金，也節(jié)約了反復(fù)制造實物的時間，因其不需要制造實物而又被稱為虛擬樣機技術(shù)?，F(xiàn)代的機械設(shè)計制造行業(yè)中，因為很多系統(tǒng)設(shè)計非常復(fù)雜，數(shù)據(jù)量龐大，在實驗中存在很多難題，因此需要在計算機中建立相對應(yīng)的模型對其進(jìn)行仿真，對其各項參數(shù)性能等進(jìn)行分析。在機械設(shè)計制造的初期，設(shè)計人員只要根據(jù)不同的方案在仿真軟件中建立虛擬樣機，便可以完成對不同假設(shè)的虛擬實驗，選擇最優(yōu)方案或者對方案進(jìn)行改進(jìn)都非常方便。在機械設(shè)計制造行業(yè)中使用仿真技術(shù)不僅可以使計算更加精確，提升研發(fā)質(zhì)量，而且也在一定程度上提升了研發(fā)效率，節(jié)約了研發(fā)資金。

2仿真過程的實現(xiàn)

2.1模型的建立

在機械設(shè)計制作的過程中，若要使用仿真技術(shù)，首先就要設(shè)計編輯條件和約束條件，確定研究目標(biāo)，進(jìn)而建立一個可以滿足系統(tǒng)要求的仿真運行系統(tǒng)。系統(tǒng)初步建立之后，便要求設(shè)計者根據(jù)相應(yīng)的學(xué)科知識對該系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化表述，也就是對系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型。通常狀況下，數(shù)學(xué)模型由于時間不同可分為動態(tài)和靜態(tài)兩種，其中動態(tài)模型又可以分為離散、連續(xù)和混合時間三種。

摘要：我國經(jīng)濟發(fā)展正處于轉(zhuǎn)型和升級的關(guān)鍵時期，隨之涌現(xiàn)出各種先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，并應(yīng)用在多個領(lǐng)域中。而仿真技術(shù)也不例外，該技術(shù)時由計算機技術(shù)等其他技術(shù)高度融合的計算機技術(shù)，也是依賴于模擬技術(shù)衍生而來的，能最大程度上實現(xiàn)虛擬展示的效果?；谠摷夹g(shù)具有較強的技術(shù)性和針對性，機械設(shè)計制造人員在進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)和使用之前，應(yīng)對該技術(shù)內(nèi)涵原理和應(yīng)用特點進(jìn)行基本了解，從而避免出現(xiàn)技術(shù)性問題，推動機械設(shè)計制造業(yè)走向現(xiàn)代化和信息化。

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；機械設(shè)計制造；應(yīng)用研究

仿真技術(shù)融合了計算機技術(shù)后，更具現(xiàn)代化和信息化，結(jié)合更全面的科學(xué)理論和技術(shù)支撐后能夠解決更多的現(xiàn)實問題。隨著該技術(shù)的逐步成熟，涌現(xiàn)出與仿真技術(shù)相關(guān)的技術(shù)和軟件，也使得模擬技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。計算機仿真技術(shù)得到接卸設(shè)計制造人員的認(rèn)可與青睞，并在該領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，模擬技術(shù)的革新與發(fā)展能夠有效推動機械設(shè)計和制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。立足于智能化和數(shù)字化發(fā)展視域下，仿真技術(shù)打破了傳統(tǒng)機械設(shè)計制造的壁壘和局限，使得模擬設(shè)備得到有效創(chuàng)新和升級，使得學(xué)生能夠隨時隨地進(jìn)行連接，提升其便捷性和實效性。本文在簡要闡述仿真技術(shù)和機械制造技術(shù)的基本概念，并分析仿真技術(shù)的應(yīng)用特點，最后提出具體的應(yīng)用路徑，旨在為機械設(shè)計制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供借鑒和思路。

1機械制造技術(shù)和仿真技術(shù)簡要說明

1.1仿真技術(shù)信息描述

結(jié)合筆者實踐調(diào)研可知，仿真技術(shù)在多個領(lǐng)域中得到普遍應(yīng)用，現(xiàn)階段，仿真技術(shù)的開展過重涉及多個工具，依據(jù)工具本身性質(zhì)可以大致分為硬件和軟件兩類。其中硬件指的是計算機，無論是數(shù)字還是模擬計算機，此外，還有目標(biāo)、運動等其他物理仿真器；而軟件則包括語言、程序以及數(shù)據(jù)庫等部分，綜合構(gòu)建起仿真技術(shù)的軟件系統(tǒng)。在仿真技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，要完成目標(biāo)系統(tǒng)的模型構(gòu)建，需要增加一定的實踐措施。而實驗措施多是以離散事件和連續(xù)系統(tǒng)仿真為主，隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步升級，使得仿真技術(shù)深受電力汗液、航天工程以及機械制造行業(yè)人員的認(rèn)可與青睞。如今，采用仿真技術(shù)能夠有效見地機械加工指導(dǎo)行業(yè)的時間、資金等資源浪費，與此同時，也為機械行業(yè)帶來較高收益。

摘要：計算機仿真是最近新興的一項先進(jìn)技術(shù)，其在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育等多個領(lǐng)域中均以得到廣泛運用，而對于高校醫(yī)學(xué)教學(xué)來說，積極采用該項技術(shù)也能獲得事半功倍的成效。本文首先簡要闡述了計算機仿真技術(shù)的含義和發(fā)展方向，然后結(jié)合實際，探討了高校醫(yī)學(xué)教學(xué)和計算機仿真的結(jié)合途徑，希望能以此為相關(guān)教育工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：

高校；醫(yī)學(xué)教學(xué)；計算機仿真通過對計算機仿真及模擬技術(shù)的靈活應(yīng)用，能夠打造出一個與現(xiàn)實非常相似的三維感覺空間，學(xué)生置身于其中可以開展有效的實踐操作，在節(jié)約成本的同時還可獲得理想教學(xué)效果。

一、計算機仿真技術(shù)的含義和發(fā)展方向

（一）計算機仿真技術(shù)的含義與實現(xiàn)。該項技術(shù)主要是把多種學(xué)科及理論當(dāng)作根本，采用計算機與相關(guān)軟件展開虛擬試驗，從而達(dá)到分析問題與解決問題的目標(biāo)，屬于綜合性的技術(shù)。在具體的仿真過程中，所運用的計算機類型有所差異，據(jù)此可將其分為模擬機仿真、模擬—數(shù)字混合機仿真以及數(shù)字機仿真這三大階段，這也是計算機仿真發(fā)展至如今所經(jīng)歷的三個時期。現(xiàn)階段，該技術(shù)已在交通運輸、經(jīng)濟管理、工程建設(shè)、機械制造、軍事模擬、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、船舶工程等多個領(lǐng)域中獲得了極為普遍的運用。針對所研究的目標(biāo)，計算機通常無法進(jìn)行直接認(rèn)知與處理，此時就需要構(gòu)建合理的數(shù)學(xué)模型，既要體現(xiàn)出被研究目標(biāo)的實質(zhì)，同時又要確保計算機容易處理。數(shù)學(xué)模型可以對需要研究的目標(biāo)實質(zhì)進(jìn)行抽象處理，之后計算機便能更高效地對其展開分析，并把這部分模型的有關(guān)數(shù)據(jù)信息輸送出來，呈現(xiàn)出研究目標(biāo)的主要特質(zhì)。這樣的呈現(xiàn)方式可以是三維立體的，具有清晰、直觀的特點，在目前已經(jīng)被不少研究者所運用。憑借計算機對輸出量的分析，能夠?qū)ρ芯磕繕?biāo)建立起更清楚準(zhǔn)確的認(rèn)知。與此同時，透過這一層關(guān)系還能看出，數(shù)學(xué)建模的精確程度會對計算機的仿真水平起到極大影響?？傮w而言，計算機仿真可以分成三大環(huán)節(jié)，即建模、模型轉(zhuǎn)換與模型仿真試驗。（二）發(fā)展方向?，F(xiàn)階段的計算機仿真技術(shù)仍處于快速發(fā)展的階段中，比如可以采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行異地仿真，或運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)虛擬制造等。（1）網(wǎng)絡(luò)化仿真。目前現(xiàn)有的很多仿真系統(tǒng)都無法實現(xiàn)彼此之間的兼容，共享不方便且可移植性較弱，而開發(fā)成本卻相對較高，耗費時間長，難以做到物盡其用。對此，首先就應(yīng)當(dāng)充分利用兼容性強的計算機語言編寫仿真系統(tǒng)，其次再運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)達(dá)到共享的目的。如此一來就能有效規(guī)避重復(fù)開發(fā)的問題，起到節(jié)約資源的作用，并且還能通過適當(dāng)收費的方式補償一部分開發(fā)成本。（2）虛擬制造技術(shù)。該項技術(shù)是計算機仿真發(fā)展的主要方向之一，其采用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)和計算機仿真技術(shù)，在兩者結(jié)合的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了產(chǎn)品制造和有效管理。通過于此，制造技術(shù)不再需要完全依賴于經(jīng)驗，而且能夠完成對制造的全面科學(xué)預(yù)測，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。

二、高校醫(yī)學(xué)教學(xué)和計算機仿真的結(jié)合途徑

【內(nèi)容摘要】隨著我國城市規(guī)模不斷擴大，各大城市對園林建設(shè)提出更加嚴(yán)格的要求。為了培養(yǎng)出合格的園林人才，在開展園林實訓(xùn)教學(xué)時，要積極進(jìn)行教學(xué)改革，提高學(xué)生的實踐能力。充分發(fā)揮出虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢，結(jié)合園林實訓(xùn)教學(xué)的情況，明確教學(xué)目標(biāo)，將虛擬仿真技術(shù)與園林實訓(xùn)教學(xué)有機結(jié)合，創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)方法，給學(xué)生帶來良好的學(xué)習(xí)體驗。

【關(guān)鍵詞】園林工程;實訓(xùn)教學(xué);虛擬仿真技術(shù);教學(xué)創(chuàng)新

虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要是利用計算機技術(shù)模擬三維空間打造虛擬而逼真的世界，使人們有身臨其境之感。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與教學(xué)的融合日益緊密。在開展園林實訓(xùn)教學(xué)時，可充分利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的功能，提高學(xué)生的實踐能力，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

一、虛擬仿真技術(shù)在園林實訓(xùn)教學(xué)中的優(yōu)勢

園林教學(xué)包含的內(nèi)容和知識點眾多，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時，需充分運用各種材料打造相應(yīng)的景觀，通過對地形進(jìn)行改造，打造相應(yīng)的建筑，對園林場景進(jìn)行合理布置，還需結(jié)合完善的美學(xué)知識與歷史文化內(nèi)容，創(chuàng)造出多種多樣的空間，給人們帶來不同的感受。園林設(shè)計師要具備豐富的想象力，能夠充分結(jié)合用戶的需求進(jìn)行設(shè)計，因此，在園林教學(xué)中融入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，挖掘其技術(shù)優(yōu)勢，創(chuàng)造真實的實訓(xùn)情境，從而達(dá)到實訓(xùn)的教學(xué)目的。當(dāng)學(xué)生置身于虛擬仿真技術(shù)所營造的虛擬環(huán)境之中，進(jìn)一步了解園林景觀內(nèi)容。該技術(shù)能夠營造出不同形態(tài)的植物、造型各異的亭子、經(jīng)典的古典園林空間和小區(qū)環(huán)境。學(xué)生無需通過實地參觀的方式就能有身臨其境之感。教師可充分發(fā)揮出虛擬仿真平臺的優(yōu)勢，使學(xué)生能夠充分了解實訓(xùn)的內(nèi)容和相關(guān)理論知識。然后，教師可在平臺中為學(xué)生發(fā)布實訓(xùn)的目的和內(nèi)容，使學(xué)生了解實訓(xùn)的注意事項。學(xué)生可充分結(jié)合相應(yīng)的理論知識進(jìn)行在線練習(xí)，然后參與到技能在線測試之中。通過虛擬仿真實訓(xùn)平臺，教師可與學(xué)生之間隨時進(jìn)行交流，學(xué)生遇到問題后可隨時向教師咨詢。通過虛擬仿真技術(shù)可以調(diào)動學(xué)生主觀能動性，使學(xué)生在虛擬場景中對內(nèi)容進(jìn)行可視化編輯和調(diào)整，展示出不同的場景效果，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維，使學(xué)生具備創(chuàng)新能力。

二、虛擬仿真技術(shù)在園林實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用條件