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仿真實驗范文第1篇

關(guān)鍵詞：仿真實驗室 財務(wù)管理 情境設(shè)計

財務(wù)仿真實驗室不僅可以加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，還可以從專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展來對實驗室管理進(jìn)行規(guī)劃。人們在進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計、研究、實現(xiàn)以及分析時，總是通過實驗完成的，在傳統(tǒng)實驗中一般都是由真實系統(tǒng)來完成的，但是這種方式可以直接造成系統(tǒng)的破壞和故障，使得實驗難以重復(fù)、費用昂貴，所以這種傳統(tǒng)方法不能有效的進(jìn)行研究，而信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的引入，使得研究手段和研究方法都獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

1、財務(wù)仿真實驗室的概述

傳統(tǒng)的實驗方法是通過生物、化學(xué)以及物理等進(jìn)行研究對象的理論檢驗、觀察、模擬、分析，這種方法的優(yōu)點是具有可重復(fù)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，缺點是對于復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)研究和分析無法勝任，為了讓實驗具備政策試驗、觀察分析、決策試驗、計劃分析、運籌試驗、評價、預(yù)測、監(jiān)督以及控制等功能，需要建立計算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的策略。經(jīng)濟(jì)實驗的主要目的就是揭示經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)過程中的規(guī)律和現(xiàn)象，探索經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)運行中的控制手段和可控性，所以經(jīng)濟(jì)實驗需要和科學(xué)思想進(jìn)行結(jié)合，并通過實驗手段和實驗工具讓生產(chǎn)力的發(fā)展得到促進(jìn)。

2、財務(wù)仿真實驗室的主要問題

2.1欠缺形式靈活性

會計核算操作一般都是由一套固定的使用業(yè)務(wù)來處理的，這種操作方式不僅直接導(dǎo)致原始憑證的審計以及識別遭到忽略，還使得賬務(wù)過于集中進(jìn)行處理，讓會計處理違背了真實工作過程和一般順序。在模擬財務(wù)決策過程中，一般都是通過若干案例的給定來讓學(xué)生進(jìn)行計算和理解。上述因素的發(fā)生都是因為案例來源、業(yè)務(wù)來源的局限性，使得學(xué)生在面對工作時缺乏挑戰(zhàn)性，老師在面對實際教學(xué)時缺乏改變。

2.2缺少情境真實性

模擬財務(wù)決策實驗的重點是股利分配、投資、資本運營以及融資等管理財務(wù)決策。我國目前還沒有有效的表現(xiàn)模擬財務(wù)決策實驗的方法，因為該實驗過于簡化、過于理想化，不僅不能在財務(wù)管理中反映出企業(yè)的動態(tài)效果，還不能在資本市場中反映出企業(yè)的表現(xiàn)。

2.3缺乏科學(xué)性評價

財務(wù)仿真實驗室管理是一個試驗項目繁多、體系龐大的學(xué)科，對于老師指導(dǎo)和學(xué)生實驗都比較困難。學(xué)生如果想要單獨進(jìn)行全部實驗的完成，難度系數(shù)巨大的，必須和崗位評價相聯(lián)系，不僅需要通過角色來培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作，還需要通過設(shè)計方案、問題解決、問題靈活分析來培養(yǎng)學(xué)生的處理能力。此外實驗項目的決策以及判斷存在較多的答案只有正確的對學(xué)生實驗結(jié)果、實驗過程進(jìn)行評價，才可以客觀的、科學(xué)的進(jìn)行財務(wù)仿真實驗室管理。

2.4缺乏技術(shù)先進(jìn)性

隨著我國經(jīng)濟(jì)化的不斷發(fā)展，學(xué)習(xí)財務(wù)管理的人是越來越多，面對如此數(shù)量的學(xué)生老師的工作量大幅度上升，但是實驗技術(shù)依舊是沒有改變，學(xué)生在財務(wù)管理實驗中遇到的特定問題是很難及時讓老師一對一的進(jìn)行幫助，并且老師也不可能全面的、動態(tài)的對實驗全局進(jìn)行控制，使得實驗效率低下，而在財務(wù)仿真實驗室管理中老師雖然可以讓實驗參數(shù)的設(shè)定比較靈活、教學(xué)成本降低，但是實驗卻存在重復(fù)性。

3、財務(wù)仿真實驗室管理的關(guān)鍵技術(shù)

3.1科學(xué)評價

財務(wù)仿真實驗室管理主要融合了企業(yè)經(jīng)營模擬、經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略制定、經(jīng)濟(jì)決策模擬以及會計核算操作等方面，它的數(shù)據(jù)流量和存儲量都要求比較龐大，也就是說財務(wù)仿真實驗室管理是一種團(tuán)隊協(xié)作的科學(xué)評價機(jī)制。傳統(tǒng)的財務(wù)管理中主要從財務(wù)總監(jiān)、會計主管、投資主管、運營主管、融資主管以及分析主管六種崗位進(jìn)行了定義，這六種角色是所有團(tuán)隊的組合方式，都是由財務(wù)總監(jiān)進(jìn)行未來財務(wù)規(guī)劃和未來財務(wù)目標(biāo)，通過責(zé)任細(xì)節(jié)要求和總體目標(biāo)來分配工作給各個部門，并由各個部門制定出執(zhí)行方案，最后進(jìn)行分析、籌資、核算、運營以及投資等工作。財務(wù)仿真實驗室管理不僅需要通過團(tuán)隊協(xié)作能力來對最終成績進(jìn)行考核，還需要通過個人業(yè)務(wù)能力來對最終成績進(jìn)行考核，做到各部門策略工作之間相互影響、相互配合，讓團(tuán)隊成績與企業(yè)財務(wù)績效相掛鉤，其中個人業(yè)務(wù)能力是任務(wù)完成質(zhì)量的反映，根據(jù)正確結(jié)果和業(yè)務(wù)方法可以對個人業(yè)務(wù)能力進(jìn)行評價。

3.2經(jīng)營模擬擴(kuò)展

財務(wù)仿真實驗室管理主要是針對企業(yè)進(jìn)行研究的，需要研究企業(yè)在發(fā)展過程中以及經(jīng)營過程中的財務(wù)管理戰(zhàn)略制定，并利用外部資源和內(nèi)部資源來制定決策活動、財務(wù)核算，讓企業(yè)實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益。財務(wù)管理實驗一般是由固定案例開始的，嚴(yán)格的對企業(yè)行為邊界和企業(yè)環(huán)境進(jìn)行了限定，人為的讓企業(yè)經(jīng)營活動與財務(wù)管理活動出現(xiàn)割裂，造成企業(yè)經(jīng)營活動與財務(wù)管理活動之間相互作用被忽略。在實際運用中企業(yè)的投資項目融資容易受到財務(wù)管理決策型活動的影響，從而是企業(yè)的發(fā)展方向和經(jīng)營方向遭到改變，而企業(yè)經(jīng)營過程中一旦出現(xiàn)決策不同，是可以反過來對企業(yè)核算工作結(jié)果、制定財務(wù)決策進(jìn)行影響的。要想讓財務(wù)仿真實驗室管理符合一般會計業(yè)務(wù)處理順序、具有動態(tài)變化，就必須讓會計處理的靈活性和真實性得到加強(qiáng)，讓業(yè)務(wù)處理的挑戰(zhàn)性和復(fù)雜性得到加強(qiáng)。

3.3任務(wù)驅(qū)動

財務(wù)管理在教學(xué)過程中一般需要比較龐大的教學(xué)案例，并需要大篇幅來進(jìn)行企業(yè)實際環(huán)境背景的介紹，對于企業(yè)的資本運營情況、融資情況以及財務(wù)投資項目進(jìn)行詳細(xì)描述，而財務(wù)仿真實驗室管理的實驗項目和實驗?zāi)繕?biāo)非常容易迷失在大背景中，所以就需要使用生成微型案例庫技術(shù)，把大案例逐步進(jìn)行微小案例的分解，這種技術(shù)是通過財務(wù)管理知識進(jìn)行的，利用人工干涉分類過程和識別過程把大案例進(jìn)行知識列表歸納，從而形成事實基本單元。老師通過情景編輯工具的使用，并根據(jù)某種業(yè)務(wù)預(yù)定邏輯進(jìn)行事實基本單元的重構(gòu)以及連接，讓一個大案例完整的呈現(xiàn)出來。雖然這個過程使得案例原有語境遭到破壞，但是又因為情境設(shè)計是嚴(yán)格按照通用業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行的，所以會出現(xiàn)新語境的多種組合，不僅加強(qiáng)了財務(wù)仿真實驗室的數(shù)據(jù)擴(kuò)展能力，還讓真實性得到了保持。

4、結(jié)束語

財務(wù)仿真實驗室通過信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的引入，成功的避免了實驗的難以重復(fù)、費用昂貴以及系統(tǒng)的破壞、故障，財務(wù)仿真實驗室管理的三種關(guān)鍵技術(shù)分別是科學(xué)評價、經(jīng)營模擬擴(kuò)展以及任務(wù)驅(qū)動，其中科學(xué)評價是指通過團(tuán)隊協(xié)作能力和個人業(yè)務(wù)能力來對最終成績進(jìn)行考核，做到各部門策略工作之間相互影響、相互配合，經(jīng)營模擬擴(kuò)展是指讓會計處理的靈活性和真實性得到加強(qiáng)，讓業(yè)務(wù)處理的挑戰(zhàn)性和復(fù)雜性得到加強(qiáng)，任務(wù)驅(qū)動是指利用人工干涉分類過程和識別過程把大案例進(jìn)行知識列表歸納，從而形成事實基本單元，并讓真實性和數(shù)據(jù)擴(kuò)展能力得到了保持、加強(qiáng)。

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仿真實驗范文第2篇

關(guān)鍵詞：物流仿真實驗 實驗教學(xué) 改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2012）002-167-02

《物流仿真實驗》是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的課程，是物流管理專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生工程控制設(shè)計與應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的一門必修課。筆者依據(jù)普通本科院校學(xué)生的特點，結(jié)合教學(xué)實踐，就《物流仿真實驗》實驗課教學(xué)內(nèi)容、方法等方面的改革作如下探討，旨在提高實踐教學(xué)效果，加強(qiáng)對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1 實驗教學(xué)內(nèi)容的改革

傳統(tǒng)的《物流仿真實驗》實驗教學(xué)內(nèi)容的特點傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容一般包括基礎(chǔ)性實驗、設(shè)計性實驗和綜合應(yīng)用性實驗三個部分，有以下特點：(1)驗證性質(zhì)的基礎(chǔ)性實驗比重大，設(shè)計性和綜合應(yīng)用性實驗偏少；(2)基礎(chǔ)性實驗偏重于理論知識驗證，缺乏新穎性和趣味性，且與實際工作聯(lián)系不緊密，而設(shè)計性和綜合應(yīng)用性實驗由于要求學(xué)生在相對不多的學(xué)時內(nèi)完成，難度較大，收不到應(yīng)有的教學(xué)效果；(3)由于高校擴(kuò)招，使得普通本科院校的生源質(zhì)量逐年降低，學(xué)生的基礎(chǔ)薄弱，接受能力不強(qiáng)，加之《物流仿真實驗》理論教學(xué)的知識點多，每次實驗結(jié)束，尤其是一些設(shè)計性實驗，學(xué)生感覺不到有任何收獲，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

實驗教學(xué)內(nèi)容的改革思路為了克服傳統(tǒng)實驗內(nèi)容的不足，突出實驗課在整個教學(xué)過程中的重要地位，必須重新審定實驗課的內(nèi)容。既要保證實驗課能夠為理論教學(xué)提供支撐作用，又要實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生實際設(shè)計能力的目的，從而使學(xué)生的綜合實踐能力在實驗過程中得到有效的鍛煉。

實驗教學(xué)內(nèi)容的重新定位在重新確定實驗內(nèi)容時，必須考慮到兩個方面：(1)《物流仿真實驗》課的知識體系結(jié)構(gòu)和技能訓(xùn)練目標(biāo)；(2)學(xué)生的興趣和實驗效果。經(jīng)過認(rèn)真的研討，選用Flexsim軟件作為實驗教學(xué)的主要工具，實驗內(nèi)容仍然包括基礎(chǔ)性實驗、設(shè)計性實驗和綜合應(yīng)用性實驗三個部分，且做到循序漸進(jìn)。在實際操作中，選定了托盤數(shù)據(jù)綁定、倉庫布局設(shè)計、交通流量控制、貨物包裝控制、貨物分揀控制、貨物合并控制、多通道數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析等8個項目，并將這些項目分成若干個子模塊。在每次單元實驗時，從中選取1~2個子模塊作為學(xué)生的實驗內(nèi)容。這樣，將一些有實際意義的研究項目融入到單元實驗中，一方面有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面也使學(xué)生的感性認(rèn)識大大增強(qiáng)，實驗更具針對性，實驗效果良好。在實驗內(nèi)容的組織形式上采用階段式結(jié)構(gòu)，即將實驗教學(xué)過程分為三個階段：單元實驗階段、小型設(shè)計性實驗階段和大型綜合性設(shè)計實驗階段。單元實驗階段以選取項目的子模塊為主，實驗任務(wù)單一；小型設(shè)計性實驗穿插在若干個單元實驗之后，要求學(xué)生采用單元電路模塊組合的設(shè)計方法，實現(xiàn)具有一定控制功能的簡單物流系統(tǒng)建模。例如，交通流量控制實驗就必須考慮到倉庫布局以及貨物處理速率。實驗時學(xué)生很容易將之前所學(xué)的相關(guān)內(nèi)容通過組合、調(diào)整與改進(jìn)，完成相應(yīng)的實驗任務(wù)。大型綜合性設(shè)計實驗也可以稱為課程設(shè)計，一般為期一周，安排在實驗教學(xué)的后期階段，選題主要圍繞上述8個項目的相關(guān)子模塊，但系統(tǒng)構(gòu)成相對復(fù)雜些，如生產(chǎn)線仿真應(yīng)用。這一階段的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力。

2 實驗教學(xué)方法的改革

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法中，一般先由實驗指導(dǎo)教師詳細(xì)地講解實驗原理、方法及步驟，然后讓學(xué)生按照實驗教材所列步驟一步步去完成，而且有些教材甚至把實驗需要的程序、實體分布圖、接線方法、參數(shù)設(shè)置、程序輸入方法等都一一列了出來，使學(xué)生不需要動腦，直接動手按步驟輸入就可以完成實驗，若實驗中出現(xiàn)問題也是立即去找教師解決，很少主動思考，這樣的實驗效果可想而知。為此，筆者在實踐教學(xué)過程中進(jìn)行了如下改革。

安排實驗預(yù)習(xí)內(nèi)容學(xué)生做好實驗預(yù)習(xí)是完成實驗的第一步。每次實驗前，布置好預(yù)習(xí)的內(nèi)容，要求學(xué)生必須結(jié)合自己所學(xué)的理論知識，通過查閱有關(guān)資料，獲得實驗的第一手資料，做到實驗?zāi)康拿鞔_，實驗原理清楚。

布置實驗任務(wù)實驗時，不向?qū)W生提供具體的、詳細(xì)的實驗參數(shù)，只提出具體的實驗要求，讓學(xué)生通過自己的預(yù)習(xí)以及對實驗要求的理解和分析，自行設(shè)計實驗方案，獨立設(shè)計實驗結(jié)構(gòu)。

仿真實驗范文第3篇

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)；虛擬仿真實驗室；實驗教學(xué)

1前言

虛擬仿真實驗室（Virtuallab）是1989年由美國弗吉尼亞大學(xué)（UniversityofVirginia）的教授威廉沃爾夫（WilliamWolf）首先提出的，它描述了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的虛擬仿真實驗室環(huán)境[1]。虛擬仿真實驗室是信息時代的產(chǎn)物，在教學(xué)中具有廣闊的應(yīng)用前景，是實驗教學(xué)的一個新的發(fā)展方向，促進(jìn)了教學(xué)觀念與教學(xué)形式的變革[2]，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2虛擬仿真實驗室的發(fā)展及政策解讀

虛擬仿真實驗室自1989年提出以來，在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展。目前，發(fā)達(dá)國家在虛擬仿真實驗室的建設(shè)方面已經(jīng)十分普及，美國正在致力于構(gòu)建一個覆蓋全國的虛擬仿真實驗網(wǎng)絡(luò)。近年來，國內(nèi)許多高校根據(jù)自身科研與教學(xué)的需要建立了虛擬仿真實驗室，并取得一定的成就。國家相關(guān)部門對虛擬仿真實驗室的建設(shè)也越來越重視，為了進(jìn)一步推進(jìn)實驗教學(xué)信息化建設(shè)，推動高等學(xué)校實驗教學(xué)改革和創(chuàng)新，2013年教育部《關(guān)于開展國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》（教高司函〔2013〕94號），明確提出高校建設(shè)虛擬仿真實驗室的重要性。

3基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗室的發(fā)展現(xiàn)狀

教學(xué)過程中實驗和實訓(xùn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和技術(shù)能力的關(guān)鍵，虛擬仿真實驗室在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)方面起著至關(guān)重要的作用。國內(nèi)外基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺的應(yīng)用現(xiàn)狀基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)課程是一個對實踐性要求比較高的課程，但是一些實驗課程由于毒性、致病性、時間等原因，導(dǎo)致這部分實驗不能順利開展，虛擬仿真教學(xué)平臺在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)中就顯得至關(guān)重要。在教學(xué)過程中，虛擬仿真實驗與實際實驗相結(jié)合，以實際教學(xué)中的重點、難點作為課程設(shè)計的重點，教學(xué)內(nèi)容豐富，包括常規(guī)學(xué)生實驗、設(shè)計性實驗，此外部分虛擬仿真實驗室還包括實習(xí)、臨床案例討論、自我測試、BBS交流區(qū)、網(wǎng)上相關(guān)資源等內(nèi)容[3]。實時臨床案例討論及網(wǎng)上相關(guān)資源共享，既豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，又開拓了學(xué)生視野，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[4]。虛擬仿真實驗教學(xué)以其獨特的優(yōu)勢，在提高實驗教學(xué)質(zhì)量中發(fā)揮著重要的作用。虛擬仿真實驗與實際實驗相結(jié)合，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高了學(xué)生創(chuàng)造力和對實驗的感性認(rèn)識，而且通過對虛擬仿真實驗平臺實驗操作的正確方法和理論知識的學(xué)習(xí)，減少了盲目操作和錯誤操作的幾率，提高了實驗的成功率[5]。此外，虛擬仿真實驗室在節(jié)省實驗投資的同時，為學(xué)生提供了一個良好的學(xué)習(xí)空間[6]。虛擬仿真實驗室的優(yōu)勢及建設(shè)中存在的問題由于傳統(tǒng)實驗教學(xué)存在實驗教學(xué)經(jīng)費投入不足、實驗教學(xué)儀器設(shè)備緊缺和老化、實驗教學(xué)用房面積不足等傳統(tǒng)問題，同時在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時間和空間上受到限制，影響了實驗教學(xué)的質(zhì)量。與傳統(tǒng)實驗教學(xué)相比，虛擬實驗教學(xué)有著突出的優(yōu)勢，成本方面，大幅度降低實驗室改造、建設(shè)和維護(hù)的資金，節(jié)省實驗經(jīng)費、時間和空間成本；安全方面，減少實驗室事故發(fā)生幾率；環(huán)境方面，減少環(huán)境污染，促進(jìn)綠色實驗室的建設(shè)；教學(xué)方面，打破了傳統(tǒng)實驗教學(xué)的時間和空間的限制，有效增加學(xué)生對實驗的理解能力；教學(xué)質(zhì)量方面，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和綜合素質(zhì)[7]。虛擬實驗教學(xué)這種新的教學(xué)模式為實驗教學(xué)質(zhì)量的提高提供了一個新的平臺，隨著教學(xué)行為、方式的改革和信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬實驗教學(xué)必將成為實驗教學(xué)中不可或缺的一個環(huán)節(jié)[8]。目前，虛擬實驗室在促進(jìn)實驗教學(xué)現(xiàn)代化，推進(jìn)實驗教學(xué)模式改革等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。但是，虛擬實驗教學(xué)在教學(xué)實踐中也存在諸多不足，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。1）教學(xué)方面，培養(yǎng)學(xué)生動手能力、誤差分析能力等方面存在欠缺，而且虛擬實驗不能真實地再現(xiàn)實際實驗過程中的故障和現(xiàn)象[9-10]；2）虛擬系統(tǒng)方面，教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)存在系統(tǒng)不穩(wěn)定、有些功能不能使用、缺乏教學(xué)監(jiān)視功能等問題，給教學(xué)帶來一定的影響。除此之外，還有諸如界面及畫面的任務(wù)形象的美觀度不夠，虛擬實驗項目的數(shù)量不能滿足學(xué)生的需求等問題。3）建設(shè)必要性方面，雖然虛擬實驗室彌補(bǔ)了真實實驗室的諸多不足，但也并非任何實驗、任何專業(yè)都需要建設(shè)虛擬實驗室來輔助教學(xué)。

4構(gòu)建基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗室的建議

虛擬仿真實驗室是一種投入少產(chǎn)出多、資源共享的一種全新的辦學(xué)理念，是高校未來發(fā)展的必然。在建設(shè)過程中應(yīng)借鑒其他課程和專業(yè)實驗教學(xué)改革的經(jīng)驗，創(chuàng)造出一套適合自身專業(yè)的虛擬仿真實驗室的建設(shè)方法；共享現(xiàn)有虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)資源，節(jié)省建設(shè)成本。在實驗教學(xué)中，要注意虛擬仿真實驗和實際實驗的有機(jī)結(jié)合，合理安排分配教學(xué)比例以促進(jìn)學(xué)生實踐能力的發(fā)展。在軟件技術(shù)方面，向協(xié)作式虛擬仿真實驗室方向發(fā)展，即跨越地域障礙，能夠滿足異地學(xué)生一起進(jìn)行科學(xué)實驗和討論的方向。虛擬仿真實驗室雖然能大大輔助教學(xué)，但并不能取代真實的實驗室。此外，虛擬仿真實驗教學(xué)中心的建設(shè)應(yīng)響應(yīng)國家號召，本著“虛實結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實不虛”的原則，并結(jié)合專業(yè)的自身特點。

仿真實驗范文第4篇

醫(yī)學(xué)這門專業(yè)實踐性強(qiáng)，而實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的主要手段。虛擬仿真實驗是依托計算機(jī)技術(shù)所發(fā)展而來的一種新型的實驗方法，這是集觸、聽、嗅等多種感覺為一體的一個虛擬現(xiàn)實世界，營造出高度仿真的虛擬實驗對象及實驗環(huán)境，讓用戶能夠在此環(huán)境下利用虛擬的實驗器械完成預(yù)定實驗項目，在醫(yī)學(xué)各個學(xué)科中得到廣泛應(yīng)用，極大推動了醫(yī)學(xué)發(fā)展。[1]

二、傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)的局限

醫(yī)學(xué)院校傳統(tǒng)的實驗教學(xué)在方式方法上都存在局限，限制了醫(yī)學(xué)的深層次提高及發(fā)展。[2]第一，實驗?zāi)Ｊ綗o法充分調(diào)動學(xué)生積極性。醫(yī)學(xué)院校傳統(tǒng)的實驗教學(xué)多采取的是遵循式的教學(xué)方式，這種方式是教師講解為主的一種比較程序化的教學(xué)模式，所有的實驗內(nèi)容及步驟都是教師擬定好的，學(xué)生只是被動操作，教學(xué)屬于“講解—接受”這種單向的傳輸狀態(tài)。學(xué)生對所有實驗僅是實現(xiàn)了機(jī)械性完成，很多設(shè)計性實驗在這種實驗?zāi)Ｊ较露疾荒苷ｉ_展。且這種實驗?zāi)Ｊ较拢瑢W(xué)生學(xué)習(xí)被動，知識掌握不靈活，思維不能科學(xué)創(chuàng)新，學(xué)習(xí)主觀能動性受到極大壓制，分析問題能力還有解決問題的能力不能獲得應(yīng)有提高。[3]第二，實驗場地及經(jīng)費限制實驗正常開展。醫(yī)用電子實驗的實驗對象是需要對患者進(jìn)行檢驗的儀器，在實驗過程中，學(xué)生稍有不慎出現(xiàn)操作性失誤就可能導(dǎo)致儀器靈敏性降低，使得患者病情誤診，甚至?xí)韲?yán)重醫(yī)療糾紛。加之院校內(nèi)實驗場地有限，教學(xué)經(jīng)費緊張，很多實驗都知識涉及最簡單的電子操作，而對于很多復(fù)雜性的電子操作，因儀器昂貴，多只是教學(xué)示教，學(xué)生基本沒有動手機(jī)會，這種實驗教學(xué)方法嚴(yán)重束縛了學(xué)生的動手能力。[3]

三、虛擬仿真實驗在醫(yī)用電子實驗教學(xué)上的應(yīng)用

將虛擬仿真實驗應(yīng)用到醫(yī)用電子實驗教學(xué)上極大改進(jìn)了醫(yī)學(xué)院校傳統(tǒng)實驗方法及實驗?zāi)Ｊ?，為學(xué)生提供了大量動手實踐機(jī)會，有效培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，使學(xué)生思維不斷創(chuàng)新，學(xué)習(xí)主觀能動性高，分析問題及解決問題能力獲得了長足發(fā)展，主要來講，虛擬仿真實驗在醫(yī)用電子實驗教學(xué)上的優(yōu)勢有如下幾個方面：第一，虛擬仿真實驗下教學(xué)設(shè)備極大改善。醫(yī)用電子實驗教學(xué)對電子設(shè)備要求高，需要學(xué)生對各種檢驗設(shè)備性能都深刻了解，但是鑒于設(shè)備本身昂貴性，很多實驗都不能正常開展。而虛擬仿真實驗下，各種復(fù)雜儀器都能夠呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，學(xué)生能夠?qū)@些儀器親自操作，不必?fù)?dān)心因操作失誤給儀器造成的損壞，實驗教學(xué)設(shè)備豐富，學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)對各種儀器的親身實踐操作。第二，虛擬仿真實驗提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。虛擬仿真實驗為學(xué)生提供了一個高度仿真的虛擬實驗對象及實驗環(huán)境，不僅能夠讓學(xué)生在此環(huán)境下，利用虛擬實驗對象進(jìn)行實驗，同時還能夠讓學(xué)生在虛擬空間進(jìn)行有效交流，且能夠?qū)⒙曇?、圖像、多媒體等多種功能融合在一體，實驗教學(xué)內(nèi)容豐富，更生動形象，學(xué)生在這種視覺及聽覺沖擊下，學(xué)習(xí)興趣高，能夠積極主動學(xué)習(xí)，知識理解、掌握更為容易，實驗教學(xué)質(zhì)量大大提高。[2]第三，虛擬仿真實驗?zāi)艽蚱茣r間及空間限制。虛擬仿真實驗改變了傳統(tǒng)實驗教學(xué)的方式方法，打破了傳統(tǒng)實驗中時間及空間上的限制，學(xué)生在虛擬仿真實驗環(huán)境下能夠?qū)θ梭w內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行更細(xì)致全面觀察，甚至是動態(tài)觀察。比如說要了解藥物在人體內(nèi)的作用變化，傳統(tǒng)實驗教學(xué)只是教師對藥物在人體內(nèi)的吸收過程進(jìn)行簡單講解，學(xué)生對這些內(nèi)容只是機(jī)械記憶，記憶不深刻。而虛擬仿真實驗下，學(xué)生能夠通過儀器看到藥物在人體每個消化器官內(nèi)的消化吸收過程，能夠看到藥物變化過程，這些都能夠通過圖像顯示清晰留在學(xué)生記憶力，使學(xué)生記憶更加深刻，對知識理解更為透徹。[3]第四，虛擬仿真實驗?zāi)芨母飳嶒灴己朔椒āW(xué)期考核為教學(xué)指揮棒，能夠反映出學(xué)生學(xué)習(xí)的總體效果。在考核過程中需要寬嚴(yán)相濟(jì)，不僅需要對學(xué)生進(jìn)行理論知識的考核，同樣需要對平時實驗教學(xué)進(jìn)行考核。而傳統(tǒng)實驗教學(xué)因儀器及經(jīng)費限制，很多實驗無法順利完成，而虛擬仿真實驗下，學(xué)生能夠充分發(fā)揮自己想象力，去創(chuàng)造實驗環(huán)境，將一些在傳統(tǒng)儀器上不可能實現(xiàn)的操作及設(shè)計在虛擬情境中去實現(xiàn)，親身去驗證實驗的可行性。且將實驗考核列入最終考核成績中，學(xué)生就能夠充分利用虛擬仿真實驗反復(fù)多次操作，全面提高自身的操作水平及操作熟練程度，可以幫助學(xué)生積累更多實踐經(jīng)驗。

四、結(jié)束語

虛擬仿真實驗教學(xué)屬于學(xué)科專業(yè)同信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一個現(xiàn)代技術(shù)，應(yīng)用在醫(yī)用電子實驗教學(xué)上改善了傳統(tǒng)實驗教學(xué)的方法及方法，打破傳統(tǒng)實驗中時間及空間限制，改革實驗考核方法，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生思維得到了有效創(chuàng)新，具有傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)實驗所不可比擬的優(yōu)越性。在醫(yī)用電子實驗教學(xué)過程中，如果能夠?qū)⑻摂M仿真實驗教學(xué)同真實實驗兩者有機(jī)結(jié)合起來，讓兩種實驗方式優(yōu)勢互補(bǔ)，勢必能夠大大提高學(xué)生創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)，提高教學(xué)質(zhì)量。

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仿真實驗范文第5篇

關(guān)鍵詞：進(jìn)化計算；機(jī)器視覺；視覺虛擬平臺

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0210-03

當(dāng)前機(jī)器視覺已經(jīng)成為制造、交通、機(jī)器人、軍事等領(lǐng)域中各種智能系統(tǒng)中重要部分。雖然大量相關(guān)的研究成果不斷涌現(xiàn)，但是在復(fù)雜、高速、實時的環(huán)境下，要利用計算得到相關(guān)的視覺信息，卻依然很困難，其主要原因在于機(jī)器視覺的自適應(yīng)性問題沒能得到很好的解決。目前機(jī)器視覺也成為許多高校中電子類專業(yè)本科高年級及研究生的一門重要的專業(yè)課程。在機(jī)器視覺的相關(guān)教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是一系列的彼此難以融合的技術(shù)和方法，在視覺系統(tǒng)的設(shè)計與研究過程中，存在開發(fā)與實驗的周期過長，由于實際的實驗環(huán)境的限制，實驗過程一般難于重現(xiàn)，相關(guān)的算法的性能難于對照和衡量等問題。本文對視覺、智能、和計算三者之間的關(guān)系進(jìn)行了探討，提出了通過進(jìn)化計算實現(xiàn)機(jī)器視覺的途徑，建立了基于進(jìn)化計算的機(jī)器視覺模型；為了方便基于進(jìn)化計算的機(jī)器視覺的研究和實驗，本文設(shè)計了一種視覺虛擬平臺，為進(jìn)化程序的學(xué)習(xí)和評價、相關(guān)的實驗和研究提供了高效的平臺。

一、視覺、智能、和計算

早在20世紀(jì)50年代人們就注意到人類智能與機(jī)器之間可能存在著密切的聯(lián)系。六十多年來，人工智能在人類思維的部分功能的模擬，比如推理、學(xué)習(xí)、規(guī)劃等，取得了較好的效果，但是在模擬認(rèn)知、心智、形象思維、靈感思維、對未知環(huán)境的適應(yīng)、以及各項功能的有機(jī)融合時卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到預(yù)期效果。計算機(jī)對于圖像的理解問題就是一個典型的難題。對于包括人類在內(nèi)的紛繁復(fù)雜的生物界，進(jìn)化論認(rèn)為，生物之間存在著生存斗爭，適應(yīng)者生存下來，不適者則被淘汰，這就是自然的選擇；生物正是通過遺傳、變異和自然選擇，從低級到高級，從簡單到復(fù)雜，種類由少到多地進(jìn)化著、發(fā)展著。人類的智能和視覺功能是自然界長期演化的產(chǎn)物。生物的進(jìn)化不是孤立的進(jìn)行的，實際上，進(jìn)化可以發(fā)生在不同的生物學(xué)層次，可以體現(xiàn)在分子水平上DNA和蛋白質(zhì)序列的協(xié)同突變，也可以體現(xiàn)在宏觀水平上物種形態(tài)性狀、行為等的協(xié)同演化。從DNA、基因組、蛋白質(zhì)組、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等相互關(guān)系上我們可以看出，在生物演化的過程中，信息扮演了重要的角色。如果我們把生物對于信息的處理看成計算的一種，那么，視覺、智能、計算的關(guān)系可用圖1表示。

二、視覺虛擬平臺

1.基本思想。在視覺系統(tǒng)進(jìn)化計算過程中，系統(tǒng)和外界信息交流是非常關(guān)鍵的，眾多的視頻材料不僅需要及時提供給學(xué)習(xí)算法使用，而且常常需要重復(fù)使用，以比較各種不同方法的處理效果。我們將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入到視覺系統(tǒng)的設(shè)計中。借助于這種方式，觀察者（人、智能體、或者調(diào)用的處理過程）可以“進(jìn)入”到一個幾乎是無限的數(shù)據(jù)空間之中，與其中的事物或?qū)ο筮M(jìn)行交互。該數(shù)據(jù)空間所描述的可以是現(xiàn)實世界中存在的事物；也可以是現(xiàn)實世界中尚未存在，完全是假想的事物。為了驗證相關(guān)的視覺算法、及縮短算法的開發(fā)周期，本文建立了視覺系統(tǒng)的仿真實驗平臺。在仿真實驗平臺可以進(jìn)行目標(biāo)識別等方面的實驗、研究和開發(fā)，特別是對于采用進(jìn)化計算方法進(jìn)行的訓(xùn)練和測試，具有安全、經(jīng)濟(jì)、可重復(fù)及不受場地條件限制等優(yōu)勢。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。視覺虛擬平臺主要功能是：根據(jù)已有的媒體材料、檢測對象的特性，用視頻的方式，再現(xiàn)實驗環(huán)境或者虛擬出指定的實驗環(huán)境，以便于視覺系統(tǒng)的研究、開發(fā)、訓(xùn)練、調(diào)試和性能測試。視覺虛擬平臺主要目的是服務(wù)于視覺應(yīng)用程序，為了更方便快捷地設(shè)計出高效、準(zhǔn)確的、實用的視覺系統(tǒng)，所以其真實性就顯得特別重要。為了實現(xiàn)以上功能，本文設(shè)計了如圖2所示的系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，視覺虛擬平臺包括：場景和目標(biāo)描述模塊、背景媒體庫、運動仿真模塊、3維目標(biāo)建模模塊、視頻合成模塊、虛擬相機(jī)和決策編程接口、視頻顯示等模塊組成。系統(tǒng)工作的基本原理是，通過操作人員輸入關(guān)于場景和目標(biāo)描述信息，從媒體庫中選擇適當(dāng)?shù)谋尘耙曨l，并對目標(biāo)進(jìn)行運動仿真和建模。然后將跟蹤目標(biāo)的圖像合成到背景視頻中，該視頻適當(dāng)處理后，即可送到虛擬攝像機(jī)編程接口輸出，或者顯示。

3.場景和目標(biāo)描述。為了使得合成的視頻真實自然，不僅要求場景和目標(biāo)圖片真實，而且二者之間的融合也非常關(guān)鍵。由于在實際的視覺系統(tǒng)中，目標(biāo)的信息大多來源于從背景圖像中分割出來的目標(biāo)區(qū)域，因此，在虛擬視覺平臺的場景和目標(biāo)描述中，目標(biāo)的描述的作用更為重要，而場景的描述的作用僅僅是輔助的。本文采用人工指定和拼接的方法，得到背景視頻；接著，采用運動仿真物理引擎計算目標(biāo)的位置姿態(tài)。通過參數(shù)控制模塊，能對獲取的視頻進(jìn)行設(shè)置，比如視點、視角、采集模式（幀率、幅面）等方面的參數(shù)設(shè)置。視點和視角的控制采用坐標(biāo)變換完成。將三維物體在計算機(jī)屏幕上顯示出來是一個從三維空間到二維平面的投影過程，經(jīng)歷以下幾個步驟：①調(diào)整視點的位置。②模型變換，即對模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移和縮放。③投影變換，即把三維模型投影到二維屏幕上的過程。④視窗變換，即規(guī)定了屏幕上顯示場景的位置和尺寸。通過上面的幾個步驟，一個三維空間里的物體就可以由相應(yīng)的二維平面物體表示出來了，也就能在電腦屏幕上正確顯示了，與背景視頻疊加后就能傳遞給視覺系統(tǒng)處理了。

4.視頻合成。視頻合成實際上就是將背景視頻中的每一幀圖像，在指定區(qū)域疊加指定的目標(biāo)的圖像的過程?？紤]到背景和目標(biāo)交界區(qū)域常常是模糊的，即邊界區(qū)域像素值是背景和目標(biāo)的一種組合，本文在VC環(huán)境中按下列方式完成圖像的合成，設(shè)Image_F（i，j）是目標(biāo)圖像中的像素，Image_B（i，j）是背景圖像中的像素，Image_O（i，j）是合成圖像中的像素，二維實數(shù)矩陣A_First（i，j）、A_Scond（i，j）用于表示像素的比例，相關(guān)的算法描述如下：算法1：目標(biāo)與背景圖像的合成算法。第1步：對于每個像素（i，j）：如果在目標(biāo)圖像中，A_First（i，j）1；否則，A_First（i，j）0。第2步：對于每個像素（i，j）：設(shè)置矩形R={（x，y）|i-5

三、視覺虛擬平臺的應(yīng)用

視覺虛擬平臺主要用于視覺算法的測試、訓(xùn)練以及視覺信息處理的研究和教學(xué)，特別是在基于進(jìn)化計算的機(jī)器視覺設(shè)計中，為應(yīng)用程序提供了一個經(jīng)濟(jì)、方便、可控的環(huán)境，便于程序的演化或參數(shù)的優(yōu)化。本文將視覺虛擬平臺應(yīng)用于足球機(jī)器人的視覺模塊的設(shè)計、測試和教學(xué)。使用過程主要包括下面幾個步驟：①視頻數(shù)據(jù)采集。將足球機(jī)器人的視覺模塊在比賽過程中的采集到得數(shù)據(jù)存儲、整理。相關(guān)的數(shù)據(jù)包括背景數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)。②對于背景和目標(biāo)分別建模。③設(shè)定參數(shù)，利用視覺虛擬平臺合成特定的視頻，并生成相關(guān)的標(biāo)注。圖5是視頻合成過程中對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的截圖，設(shè)置主要包括：背景設(shè)置、目標(biāo)設(shè)置、運動軌跡和姿態(tài)設(shè)置、視頻頻率和幅面設(shè)置、干擾設(shè)置等等。④虛擬相機(jī)調(diào)用，即程序通過API接口，打開、采集、處理或顯示、關(guān)閉虛擬相機(jī)的過程。圖6是調(diào)用虛擬相機(jī)，獲取視頻并顯示、進(jìn)行機(jī)器人小車識別的截圖。

本文將視覺、智能看成進(jìn)化計算的結(jié)果，提出了通過進(jìn)化計算實現(xiàn)機(jī)器視覺的途徑；本文利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以相關(guān)的媒體為基礎(chǔ)，以視頻的方式模擬了視覺的現(xiàn)實環(huán)境，并將運動仿真物理引擎引入其中，設(shè)計了視覺虛擬平臺，為機(jī)器視覺系統(tǒng)的設(shè)計與研究提供了有利條件。不僅縮短了系統(tǒng)的開發(fā)時間，使得相關(guān)的算法容易測試且具有可重現(xiàn)性和可比性，而且為機(jī)器視覺的進(jìn)化計算提供了必要的條件。

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