前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇虛擬仿真技術的基本步驟范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

虛擬仿真技術的基本步驟范文第1篇

隨著科技迅猛發展，人們進入互聯網信息時代，虛擬仿真技術成為當下熱門詞匯，虛擬現實中VR+教育、游戲、旅游、軍事等項目接踵而至，在極短的時間內占領各大傳媒平臺的首頁。VR技術以仿真模式，融合計算機信息技術、多媒體技術、網絡技術等，將實物轉化為模型，給人們全新體驗。虛擬仿真作為技術上的革新，主導著社會傳播方式的轉變，并且影響教育行業，它不僅對傳統教學內容有所擴充，也為教學手段和教學方法增添新的選擇，還大大提高了教學質量。

一、網絡與新媒體設計教學現狀分析

《網絡與新媒體設計》是高等教育中一門重要課程。隨著“互聯網+”時代的到來，該課程也在與時俱進，增加了許多新型傳播方式的教學內容，包括H5、微信公眾號、微博等自媒體運營的特點及手法等。網頁設計作為課程的主要教學內容，包括動靜態網頁的介紹、網頁中圖文及視頻等對象的插入、表格、表單、超鏈接、CSS樣式、框架結構、模板和庫的介紹等。傳統的教學模式以教材為中心，但實踐中發現，由于學生本身并不具備足夠的計算機基礎與網絡技術相關知識，在動靜態網頁等理論知識的認知上有些難度，一旦涉及服務器、數據庫等專業知識，容易產生概念模糊等現象。對于實際操作的部分，雖有相關實驗支持，但依舊存在一些問題。學生在沒有計算機技術、編程語言的基礎上很難理解模板和庫、CSS樣式等概念，對代碼的含義、書寫方式、書寫規范也是一知半解。部分學生認為框架結構的概念較難理解，在自己動手操作時容易出現無從下手，不知該建立怎樣的框架結構，建完框架后該如何再修改等困惑。這些問題雖然在實際教學中可以通過教師反復強調，學生多加練習以提高實踐能力，但過程相對復雜且效果并不明顯。所以在《網絡與新媒體設計》課程中，如何讓學生快速地了解靜態網頁與動態網頁的區別，通過實踐理解框架結構、CSS樣式、模板和庫等知識概念，提高對網絡與新媒體的理解和實際操作技能成為了這門課教學任務上亟待解決的重點與難點。

二、虛擬仿真技術在理論教學上的應用

虛擬仿真技術不僅可以改善傳統教學中的弱勢，還可以提高教學效率。利用VR技術構建虛擬實驗室，緩解教學資源不足的問題，推動實驗教學的現代化發展，使學生加深對實驗教學內容的理解。Burdea等人在1994年提出了虛擬現實VR技術的三個最主要特點[1]：沉浸性、交互性和想象性。沉浸性是指用戶在純自然的狀態下借助設備和自身的感知覺系統對虛擬環境的投入程度；交互性是指人們可以通過專門的輸入輸出設備以自然的方式和虛擬世界中的對象進行交互操作和交流；想象性是指借助虛擬技術可以使用戶沉浸其中并獲得新的知識，從而使用戶深化概念和萌發新意。利用這三個特點可以打破時空的限制，與《網絡與新媒體設計》課程的教學難點相結合，讓學生獲得直觀、逼真的效果體驗[2]。

（一）基礎知識教學環節的虛擬仿真設計

《網絡與新媒體設計》的教學主要包括幾個方面：H5的介紹及制作、微信公眾號的創建與維護、微博等自媒體的運營、制作網站的基本步驟、網頁的基本要素、動靜態網頁的概念及區別、HTML介紹等。其中難點在于域名空間、HTML的介紹和標簽的書寫方式等，該部分理論性強，內容比較抽象。傳統的教學方式多以投影和講述為主，雖然結合案例介紹，但教學效果并不顯著。學生在沒有足夠網絡與計算機技術知識的前提下理解起來還是有難度的，形成的概念較為模糊，理解不夠真切，不能準確判斷參數的變化對結果產生的影響等。因此，如果將教學內容結合虛擬仿真技術，逐步分解知識點，把知識以動畫模型等形式呈現，使原本抽象的內容變得具體化，激發學生的學習興趣，效果就會大大增強。

針對制作網站基本步驟的知識點，利用虛擬仿真技術制作一個分解基本步驟的模擬空間，用于驗證、鞏固和補充課堂講授的理論知識。每一個步驟相當于一個知識點，除了正常授課之外，還可以配合相??的練習，使學生通過對模擬空間的操作建立對專業的感性認識。首先提供幾個主題和類別的網站供學生選擇，通過文字形式向學生傳達域名的概念，在模擬空間中利用圖表和文本列出域名的常見分類，并標注出域名格式。待學生了解之后，顯示相應練習，由模擬空間的系統生成不同域名及網站類型，由學生自行搭配，搭配成功后方可進入申請域名的環節。用這種方法展示環環相扣的知識點，使學生盡快熟悉今后所要從事工作的部分內容。

動靜態網頁的概念及區別相對復雜，學生在理解上難度較大。我們可以通過虛擬仿真技術建立一個靜態網頁的模型，利用計算機對文本、圖形、表格、動畫、音頻、視頻等多種媒體信息進行綜合處理，讓學生了解統一資源定位符，介紹后綴Htm、Html、Shtml等區別，在模型的幫助下，更容易讓學生發現靜態網頁在交互性和功能性方面的限制以及頁面瀏覽迅速、操作性強等優點。再利用模型將動態網頁的概念及特點展現出來，結合視頻更好地展示動態網頁的功能。除此之外，模型還需要再建立一個虛擬的框架結構，包括客戶端、服務器、數據庫等，利用結構圖和請求網頁、回應網頁、送出的SQL指令等向學生展示動靜態網頁的區別，生成逼真的二維和三維場景，更好地幫助學生進行理解。在虛擬仿真技術的基礎上將知識點從傳統的純文本教學模式改善為文字、圖片、表格、視頻、模型等多方面綜合的多媒體教學形式。

（二）框架結構教學環節的虛擬仿真設計

框架結構的難點包括框架屬性及設置鏈接等幾個部分。學生初次接觸后基本能找到創建框架的工具，但理解框架的構成不太容易。教學中發現，學生不理解子框架和框架集，不能將其一一對應地保存，從而影響到鏈接設置。講解框架屬性及操作時發現，當需要調整的參數變多時，學生容易出現操作失誤的現象。這些困難直接導致學生在框架的綜合訓練中產生不能結合錨點創建、導航框架修改時出現錯誤等問題。如果能借助VR頭盔和紅外筆等設備，以有效方式實現人機對話就可以強化學生的參與性和自主性，提高學習效率。

對于框架構成和鏈接目標部分的教學，利用計算機圖形學和圖像處理技術將大量框架的概念、作用、創建等內容以圖形或圖像的形式顯示，用虛擬仿真技術建立虛擬框架，將子框架包含在框架集之內，定義子框架和框架集的位置和數量關系。學生利用VR配套紅外筆把瀏覽器的格局分割為幾個區域，每個區域分別顯示替換窗口內容時不影響各個窗口間鏈接關系的不同網頁內容。保存框架時，學生通過點擊虛擬框架的方式對子框架和框架集進行保存，保存過程中由系統提示框架與內容是否一致，若一致，則繼續學習鏈接目標；若不一致，則著重顯示子框架和框架集的位置后重新保存，學生還可以自行設計虛擬的操作過程與方法。當學生充分掌握子框架和框架集的概念、作用等內容后，進行鏈接目標的操作，要求在虛擬子框架中設置鏈接，并且在指定的框架中打開鏈接。若是之前保存框架時出現了錯誤，那在鏈接目標處必定不能到達指定子框架。只有通過虛擬仿真技術，才能讓學生主動探索有效的實驗步驟，培養觀察能力和創新能力。

利用VR系統創建“虛擬教室”學習框架屬性設置及框架應用，由系統發出指令，提出對邊框寬度、顏色、超鏈接等要求，學生在虛擬教室中操作。完成操作后，由系統隨機挑選一套框架合集的練習題，要求學生按照題目并結合創造力進行框架設計，中途若操作失誤，則由系統提示并指導修改，以達到最終練習效果。這樣，原本晦澀難懂的內容可以通過虛擬仿真技術更新教學手段，讓枯燥的理論知識立體豐滿。同時借助各種功能鍵盤、頭盔顯示器等的控制臺和顯示設備，相互聯系學生端和教師端，方便教師觀察學生學習過程。

（三）模板與庫教學環節的虛擬仿真設計

制作網頁時，一些元素會被多個頁面使用，如果每次都重新制作相同元素則會浪費時間，且后期維護和修改時也相當費力。為避免重復工作，提高制作效率，可以通過模板和庫解決問題。教學中發現，學生對模板內部可編輯區域、可選區域、重復模板標記等概念不易理解，特別是對可編輯區域和鎖定區域的區別、可選區域和重復區域的用法經常混淆。

虛擬仿真技?g可以對該部分的教學內容進行深化解析，按照預先設定好的程序展示實驗步驟、過程和結果，幫助學生理解模板與庫的概念。首先，利用虛擬仿真技術向學生展示模板的格式和普通網頁格式的不同，再對兩種格式的文件進行制作結果的分析，讓學生自主學習并且得出二者之間概念和形式上的區別。其次，借助虛擬仿真技術以動畫、視頻和模型的形式介紹可編輯區域的概念，以高性能的計算機為硬件，利用各種軟件技術生成不同網頁主題的虛擬情節、場景、環境和模板形式。先由模型系統提供頂、左、右側框架分別為可編輯區域的虛擬模板讓學生選擇，通過選擇鏈接不同目標框架，在虛擬模板中選擇相應的可編輯區域，并插入包括文字、圖片、視頻、音頻等不同對象，其他鎖定區域都不能進行編輯，方便學生了解鎖定區域和可編輯區域的特點及區別。對于重復區域和可選區域部分，可以仿照可編輯區域的教學方式，通過虛擬仿真技術模擬實驗操作流程，將添加重復區域和刪除重復區域的知識點展示給學生。用這樣的方法建立邏輯關系，并通過模型交互界面、窗互操作實現人與計算機之間的信息輸入與輸出，最終使知識點形象化。

另外，對于庫的概念可以建立一個形象、生動、高效且基于交互式多媒體技術的虛擬庫模型。在虛擬庫模型中讓學生自由編輯，然后將虛擬庫模型保存，再運用在虛擬框架或虛擬模板之中，而且可以同時插入多個虛擬庫模型，操作過程中如果需要重新定義虛擬庫模型中的內容，則可在虛擬庫模型中直接修改，若只想在虛擬框架中修改多個虛擬庫模型中的某一個，也可將需要修改的庫從虛擬庫模型中分離出來重新編輯即可完成。利用虛擬仿真技術可以將庫的概念通過模型的形式展現出來，在理論教學、原理演示以及輔助操作訓練上給學生區別于傳統教學方式的體驗，方便學生理解。

（四）CSS樣式教學環節的虛擬仿真設計

CSS樣式可以起到增強效果，美化頁面的作用。但學生對計算機語言沒有太多了解，也沒有相關知識的儲備，所以學習時易出現問題。因此，利用虛擬仿真技術實現模擬訓練，強調虛擬場景的真實性和可操作性，學生在模擬環境下完成CSS樣式的操作，就可以巧妙地解決這個問題。

CSS樣式教學多半的問題都聚集在創建和調用外部樣式表的部分。通過虛擬仿真技術先將CSS樣式的簡介用圖像形式表現出來，找一些案例對應不同的CSS編輯內容，讓學生對CSS樣式制作的結果感官的印象，幫助學生在實驗中更直觀地感受到實驗步驟和實驗結果的對應關系。其次，對之前基礎知識學習時給學生介紹的HTML基本結構和標簽書寫方式等內容進行回顧，讓學生了解標簽和CSS樣式之間的聯系。再來通過虛擬環境引出CSS樣式的三種類型：標簽型、類型、ID型，并利用視頻和動畫展示出三者之間的等級關系。在演示過程中將標簽型的部分常見標簽及新建CSS規則的特點著重強調，對CSS規則定義中的類別逐個分類講解，只有細致到每個參數的調整，學生才能明白最終結果和步驟之間的關系。在虛擬仿真技術的支持下，跟蹤與反饋成為人與虛擬環境交互的主要渠道，利用眼球追蹤技術發送與接收信息，便于教師觀察學生在學習時眼神聚焦的位置及停留的時間，起到連接仿真知識點與學生反饋的作用，再根據大數據分析處理，了解學生遲疑的知識點并加以解釋，從而達到交互狀態。

另外，學生對于CSS選擇器在理解上也是相當有難度的，多數學生會對超級鏈接四個狀態的CSS樣式編輯有些疑問，不能明確沒訪問的、訪問過的、鼠標經過超級鏈接時的和正在單擊超級鏈接時的狀態，在操作中往往也有不少失誤。傳統教學方式可以通過多次講解來讓學生加深印象，但效率不高，而新的教學方法則可以通過虛擬仿真技術建立模擬超級鏈接的過程，由學生自行選擇CSS樣式類別，系統提示選擇器名稱的正確書寫方式，并在CSS規則中任意定義所需的樣式，當四種超級鏈接狀態都定義完成后再由系統將四種選擇器名稱和CSS規則定義內容排列對比，幫助學生對四種狀態有新的認知和理解，進而達到自主學習和實踐操作的相結合。

三、虛擬仿真技術在綜合實踐上的應用

《網絡與新媒體設計》的教學內容偏向培養學生的操作能力，隨著自媒體傳播興起，教學內容有所擴展，同時加強了教師的主導作用。虛擬仿真技術的出現不僅給教師在教學方法上提供多種選擇，而且給學生建立模擬教與學的空間，提供形象逼真的學習環境，讓學生從枯燥的口述講授進入到與時俱進的科學技術之中，將課堂理論知識轉化為實踐能力，促進教學方式、實驗方法的變革，是教學形式上的一個質變。

虛擬仿真技術對實踐教學的部分可以從幾個方面來看。該技術為學生創建模擬環境，循序漸進地將其引入到實驗場景中，營造真實的實驗氛圍，激發學生的想象力和創造力。模擬訓練特別強調場景的沉浸性、交互性和想象性，學生在模擬環境中隨意變化時空位置完成指定操作，利用數字頭盔、手套、眼鏡、立體聲耳機等輸出裝置，提高實踐應用能力。學生分組實驗后，訓練中的每步操作都會被記錄并且分類保存，即使完成學習，也可以回看實驗過程并修正錯誤。教師可以把模擬操作過程上傳到虛擬實驗平臺上進行分析總結。

在經過之前對理論知識的學習之后，可以利用虛擬仿真技術給學生創建一個虛擬網絡與新媒體環境，讓學生能夠在虛擬空間展示中得到更為真實的感官體驗，增強臨場感。例如針對網頁設計的部分，給學生建立虛擬網絡空間，要求學生在虛擬網絡空間中獨立制作一個網站，網站中包含同類主題的一系列網頁、文本、圖片、音頻、視頻、表格、表單等，結合教學內容中的CSS?郵健⒛0逵肟狻⒖蚣芙峁溝冉?行完善，并且最終到虛擬網絡空間中。之后教師可以直接進行評閱，在不同的模型模塊中，對學生的交互式翻轉課堂實驗過程進行形成性評價和總結性評價，概括其交互式模擬軟件應用水平、知識掌握程度及綜合實踐能力等。

針對例如微信公眾號設計等自媒體運營的部分，在虛擬網絡空間中要求學生用自己的微信號申請一個微信公眾號，并且每天向教師進行公眾號文章推送，與教師進行自媒體互動等。公眾號從主題、內容到形式、風格都由學生自行定義，在虛擬仿真技術建立的模擬環境中自主完成新媒體運營過程，創造親切、自然、與時俱進的成果展示方式，教師則根據學生公眾號編輯及運營成果進行課程總結。再如H5設計中，要求學生利用虛擬仿真技術進行H5的制作，利用VR結合多媒體技術以及H5編輯技術形成虛擬的作業形式，完成后可形成一張完整的拜年賀卡、生日卡片或自身名片等。通過操作技能的反復訓練，發現自己存在的問題，再回顧虛擬空間中的學習記錄，查漏補缺，掌握正確的操作方法，培養創造能力、實踐能力和操作技能。

虛擬仿真技術的基本步驟范文第2篇

(1)學生掌握的專業知識參差不齊，而電子設計所用的集成芯片種類型號繁多，學生必須學會自己查閱資料，尤其要會查閱英文資料。

(2)學生雖有一定的動手能力，但容易僅憑經驗拿到元器件直接在電路板上進行焊接，往往導致功能測試時糾錯困難。隨著計算機技術的飛速發展，學生利用計算機仿真軟件進行硬件原理圖的設計是發展的必然趨勢。

(3)學生制作出的電子作品外觀布局多樣，如何將設計好的電路進行科學PCB制板能力制板，才能方便焊接，且減少相互干擾，是設計最終成功的關鍵。

(4)學生在焊接技術不夠嫻熟，使得電子作品調試不能完全達到要求，焊接的好壞，直接關系到電子產品或制作的質量。為了取得好的賽績，必須著力培養學生電子設計制作的綜合能力，即查閱資料、硬件原理圖的設計、電路板的布線與制作、焊接功能測試能力。其中硬件原理圖的設計能力的培養是教學中的突出難點。

二、Proteus硬件仿真技術改革電子設計大賽教學內容

電子設計大賽采取理論教學與制作訓練結合的集訓思路對學生進行指導。理論部分進行模塊化分解包括:基本元件;傳感器;集成芯片部分。教師按此分類進行模塊化理論教學，學生通過模塊來構建自己的知識結構，形成個體獨特的知識體系。制作訓練部分包括:電子儀器和Proteus仿真軟件的使用;常用的基本單元模塊的設計和制作;綜合電子制作訓練。理論教學和制作訓練在時間安排上遵循交替進行原則，并增加了Proteus硬件仿真技術的應用。Proteus是英國Lab-centerelectronics公司于1989年開發的一款電路仿真軟件，擁有豐富的元器件、各種虛擬儀器、圖形化的分析功能，現已在全球50多個國家得到應用，廣泛應用于高校的大學生或研究生電子學教學與實驗以及公司實際電路設計與生產。Proteus主要由兩部分組成:ISIS原理圖設計仿真系統;ARES印制電路板設計系統。硬件原理圖的設計能力是困擾學生的突出難題，也是保障電子設計制作成功的重要前提。因此，在電子設計大賽中將主要應用Proteus軟件的ISIS原理圖設計仿真系統輔助教學。Proteus軟件硬件原理圖設計及仿真的具體步驟為:新建設計文件并設置圖紙參數和相關信息;放置元器件;對原理圖進行布線;利用ISIS提供的電氣規則檢查命令檢查原理圖，調整原理圖布局;電路運行調試。

三、Proteus硬件仿真技術在電子設計大賽中的教學實施

Proteus硬件仿真技術作為一種先進的教學手段，貫穿應用于電子設計大賽的理論教學和制作訓練教學全過程。

1．Proteus硬件仿真技術在理論教學中應用Proteus軟件提供了很多種類的虛擬仿真工具，包括探針、虛擬儀器、信號發生器、仿真圖表等。Proteus軟件的虛擬仿真模式包括交互式動態仿真和基于圖表的靜態仿真。采用虛擬演示實驗的方法，將Proteus仿真技術引入電子設計大賽理論教學環節，教師可以通過多媒體展示電路的仿真情況，形象地講解電路理論及原理，使學生清晰觀察到電路運行的現象、信號波形以及各種參數曲線，從感性上加深對電路原理與性能的理解，直觀地掌握教學內容，提高教學的效果與效率。以非門電路組成非對稱型振蕩電路為例，電路的基本工作原理是利用電容器的充放電。當輸入電壓達到非門的閥值電壓Vth時，非門的輸出狀態發生變化。因此，電路輸出地脈沖波形參數直接取決于電路中阻容元件的數值。通過Proteus軟件的交互式動態仿真方式，采用虛擬示波器輸出電路中的四處節點波形，從波形結果發現:非對稱型多諧振蕩器的輸出波形是不對稱的，輸出脈沖寬度tw1=RC，tw2=1．2RC，T=2．2RC。通過調節R和C值，可改變輸出信號的振蕩頻率，改變C實現輸出頻率的粗調，改變R實現輸出頻率的細調。

2．Proteus硬件仿真技術在制作訓練中應用

制作訓練采用循序漸進的方式進行，制作訓練初期主要是電子儀器和Proteus軟件的使用;從制作訓練中期開始，需針對常用的基本單元模塊進行設計與制作;制作訓練后期，以往屆賽題和模擬賽題為訓練內容進行綜合電子制作。通過分析往屆賽題發現，計數顯示電路的設計訓練是賽前培訓的重點之一。現以一款數字顯示倒計時定時基本單元電路的設計為例，該電路適用于各種需要定時的場合，如電話定時、路燈定時、某一種狀態或過程控制定時等。按照Proteus硬件原理圖設計步驟，電路主要由計數脈沖產生電路、減法計數與數字顯示電路組成。其中計數脈沖產生電路可以由NE555芯片按照多諧振蕩電路進行接線，也可以由簡單的門電路產生，還可以由運放電路產生，此處簡要地用矩形波信號源表示計數脈沖輸入信號。減法計數與數字顯示電路主要由可預置4位二進制可逆計數器U1(74HC193)、U2(譯碼/驅動CD4511)、U3共陰極七段數碼管組成。R2與C1組成預置數電路，在通電瞬間對U1(74HC193)進行預置數9。之后，U1的4腳每接收到一個負脈沖，U1計數一次并減一，數碼顯示由9變成8，當定時時間一到，顯示器顯示0，并且U1的13腳TCD輸出一負脈沖，由該信號驅動各種執行元件，如晶體管、晶閘管、繼電器、光耦合器等。本電路作為一款通用基本電路，只需稍作改動就可實現多種功能，例如需要進行兩位數顯示，只需改用兩片74HC193分別對個位和十位進行計數，再用兩片CD4511驅動兩位數字顯示即可;如果需要實現倒計時定時報警功能，只需利用U1(74HC193)的13腳TCD作為觸發信號連接驅動蜂鳴器的執行電路即可。采用Proteus硬件仿真技術，在原理圖設計階段就可以進行評估，驗證所設計的電路是否達到要求的技術指標，還可以通過改變元器件參數使整個電路的性能最優化，大大節省了設計時間與經費，提高了設計效果和質量。

四、Proteus硬件仿真技術在電子設計大賽中實施的效果評價

1．Proteus為電子設計大賽提供了多媒體教學平臺

Proteus軟件為理論教學提供了先進的實驗、演示和電路分析。教師可以在多媒體教室中深入淺出地分析各種電路的特性，講解各種參數改變對電路的影響，幫助學生突破抽象的難點知識的理解，形成扎實系統的知識體系。

2．Proteus為電子設計大賽提供了虛擬實訓平臺

Proteus軟件所提供的一系列元件庫，既能實現實驗箱固定模塊的驗證功能，還能根據教學內容進行調整，整個過程不受時間、空間限制，突破了傳統實訓室的局限性，克服了學校經費不足和儀器設備不足對教學指導的困擾。

3．Proteus為電子設計大賽提供了創新平臺

Proteus軟件提供的硬件仿真功能，為電子設計大賽注入了活力，培養了學生科學的電子設計方法，有效地提高了學生針對實際問題進行電子設計制作的能力以及創新發揮的能力。

五、結語

虛擬仿真技術的基本步驟范文第3篇

電工電子技術課程，對中職的學生來講，是一門專業技能課，有理論課、實驗課、實訓課。其中實驗、實訓都可以歸結到實踐課，目的是培養學生操作技能和解決實際問題的能力。將計算機仿真技術引入教學中，不僅改善了教學手段，減少了教學成本，更重要的是豐富了教學內容，提高了課堂教學效率，對于培養學生的自主能力、創新能力、分析和解決問題的能力都起到了潛移默化的作用。

一、理論教學中的應用

電工電子技術課程中，理論教學是必須的。理論是實踐的基礎和支撐。理論課教學的目的是更好地服務實踐教學，更好地用理論知識支持技能的學習，同時也為學生將來的職業發展提供足夠的基礎。所以，我們不能輕視理論學習。但是面對現今的中職學生，講理論知識，老師們都會感到頭疼，因為學生的素質比較差，數學和物理基礎比較薄弱，課堂上基本是老師灌輸，學生被動接受，一點也調動不起學生學習的興趣。再加上電子類的課程比較枯燥無味、抽象難懂、課程邏輯性強等特點，學生學習的確感到困難。對于教師來講，費了好大力氣，也很難達到理想的教學效果。

隨著計算機技術的發展，出現了虛擬仿真技術。我們將仿真軟件的虛擬實驗功能引進課堂，在講解理論的同時，利用計算機進行多媒體演示，搭建電路，設置參數，通電實驗，在顯示屏上可以直接顯示實驗結果，使一些抽象的概念形象化、直觀化、簡單化，彌補了理論上的抽象性。例如，在基本放大電路中，靜態工作點選擇的是否適合，直接影響到放大器的性能。若設置不當將會產生飽和失真或截止失真。在理論課上，學生往往對于公式的推導及曲線的講解不能深刻體會，導致對于基本放大電路的知識點不能較好地掌握。而通過仿真軟件EWB的展示，可以給學生一種直觀的認識。同時，有興趣的同學還可以自己設參數，觀察靜態工作點選擇的是否合適，如果不合適會產生什么樣的失真結果。這樣的理論課學生學起來有積極性，學習效果也就有很大提高。再舉個例子，在模擬電子線路中，三極管的基極（b）、集電極（c）和發射極（e）三個極之間的電流，存在Ie=Ic+Ib這樣的關系，教材中指出這個公式是經過多次實驗得出的結論，同時列出實驗數據表格。然后，老師在課堂上讓學生驗證一下表格里的數據，的確符合上述規律。這樣的理論教學，學生沒有體驗，就事論事，學生只有死記硬背。但如果利用模擬仿真，搭建電路，讓學生親手用EWB軟件中提供的電流表實際測量一下，自己得出上述結論，那效果就會不一樣，學生很快就會記住三極管三個極之間的電流關系。正如一位教育學家總結的：“你告訴我，我會忘記；你給我示范，我會記住；你讓我自己做，我會明白，而且一輩子都不會忘記。”

所以，利用模擬仿真技術進行理論教學，可以將復雜問題簡單化，抽象問題形象化，理性知識感性化，讓我們的學生在理論學習時不感到枯燥，調動起他們的思維，讓學生在不斷的探索中學習。

二、實踐教學中的應用

實踐教學在電工電子技術的課程中安排比重較大，因為這是一門專業技能課，實踐性很強。在上電工電子技術課的第一天，老師就要重點講用電安全，因為做任何事情，安全總是第一位的。學生進行各種實驗操作，一定要規范操作，注意操作規程，但仍不排除會有意外的發生。所以，作為電類的教師，在上實驗課時難免會有各種擔心。這是其一。其二是由于經費的問題，很多實驗，由于實驗室元器件、設備不全，規格不合適等原因而不能完成。就算能完成，也要花很大一筆開銷。

如果采用虛擬仿真技術，我們只需要計算機，在計算機房就能完成很多實驗，而且不存在安全隱患和設備不足的問題，特別是驗證性的實驗，很快就能得到結果。虛擬實踐教學平臺的建立，使學生可以不受場地與設備限制，只要有計算機，就可以進行各種相關電路的設計與仿真，有效做到理論與實踐的結合，加深了學生對理論知識的理解，提高了學生的應用能力及實踐能力，培養了學生學習的自主性，大大改善了教學效果。

例如，在數字電路的實踐教學中，仿真軟件中的邏輯轉換儀非常有用。實際工作中并沒有這個儀器，它能夠將邏輯電路和真值表、邏輯表達式之間進行轉換。利用這一功能，學生在設計組合邏輯電路時，非常的方便實用。另外，在項目實訓中，對于設計各種電路而言，利用仿真模型，可以減少元器件損耗，方便更換不同型號規格的元件，減少設計成本。再比如，在整流濾波實驗中，我們也可以讓同學利用仿真技術進行先行實驗。首先，搭建整流濾波電路，在儀表欄中調出雙蹤示波器，A通道接輸入端，B通道接輸出端，接通仿真電源，在示波器上就可以看到整流的效果，改變電路中電容參數，還可以觀察波形的變化，不同電容量，波形脈動的成分是不同的。這表明了電容濾波的效果。這樣的仿真實驗，讓學生在實物實驗之前就有一個深刻的了解，包括實驗步驟、實驗結果、注意事項等，在實物操作時，做到心中有數，提高了實物實驗的效率。雖然，仿真實驗有很多優點，但實踐性的教學不能完全依靠仿真技術，我們還是要將仿真實驗和實物實驗結合起來，充分發揮仿真技術的作用，讓仿真技術為真正的實驗教學服務，達到提高學生操作技能的目的。

三、仿真技術應用的思考

仿真技術應用于教學中，毫無疑問地提高了教學效果和效率。首先，利用仿真教學，激發了學生的學習興趣，有利于突破教學中的難點。仿真技術引入課堂后，把許多抽象、難以理解的教學內容變得生動有趣，動態地顯示實驗現象和結果，化難為易，能夠促使學生積極思考，提高自主學習和創新思維能力。其次，仿真教學在一定程度上可以彌補實驗設備不足，并且可以模擬一些實物實驗不易進行的實驗項目。但是，在實際應用中，不能完全用仿真教學代替實物實踐教學。仿真教學，只能起到輔助作用，實際動手操作能力，必須要通過實物性的實驗操作才能得到提高。而且，真正的實驗不能因此而減少。

模擬仿真軟件種類比較多，選擇一款簡單易學、適合教學的才是最好的。經過教學實踐證明，運用電子仿真技術作輔助，在優化課堂教學、提高教學效率、增強教學效果方面起到了重要作用，是一種先進的教學手段，很值得推廣。

參考文獻：

[1]周紹敏.電工技術基礎與技能[M].高等教育出版社.

[2]張金華.電子技術基礎與技能[M].高等教育出版社.

虛擬仿真技術的基本步驟范文第4篇

關鍵詞：仿真技術　電工電子教學　EWB　應用

隨著經濟全球化的來臨，企業對技工素質要求越來越高，在技校生源素質偏低的情況下，如何創新教學方法手段，提高教學效率和質量，多快好省地培養大批高素質人才，是一個需高度重視的重要課題。筆者在學校計算機電氣教學部和電子教研組領導的大力支持與指導下，在所教班級的電工電子教學中進行計算機仿真教學實驗研究，將仿真技術引入課堂教學和實驗實訓中，顯著地提高了教學效率、效果，節約了教學成本，有效地提高了學生學習應用新知識、新技術的能力，受到了學生的普遍歡迎和好評。本文結合這一教改試驗的實踐，擬對仿真技術的應用作一些探討。

一、仿真教學的優越性及常用仿真軟件的特點

仿真教學，是指應用軟件和技術借助windows平臺進行輔助教學活動。隨著仿真技術的不斷發展，仿真教學越來越受到人們的青睞。與傳統教學方法相比，仿真教學具有以下明顯的優越性：一是仿真軟件中的虛擬儀器和元器件與實物非常接近，易學易懂，學生愛學愛用，興趣高，且不受場地限制；二是仿真演示和仿真實驗實訓直觀、清晰、生動，使抽象的概念原理直觀化、形象化，有利于突破難點、加深記憶；三是仿真教學、仿真實驗實訓不必直接接觸強電，不用進行元件安裝和焊錫操作，從而避免濺錫傷人、線路短路觸電等危險，達到安全的目的；四是采用仿真實驗、實訓，可隨意調出軟件中元器件庫虛擬儀器及各種元器件進行模擬設計、安裝，利用虛擬儀器對設計好的電路進行調試及分析，不僅測試儀器的圖形與實物相似，而且測試結果與實際調試基本相似，如同置身于實驗室中，既節省了購買大量元器件和高檔儀器的費用，又避免了儀器損壞和元件消耗。這種仿真實驗可由教師結合教學內容通過多媒體教學平臺演示完成，也可由學生在課外參照有關習題完成。通過人機對話的方式，使每個人都能親自動手接觸電路，進行元件接線、參數設定，邊連線，邊測試，邊修改，邊分析，并與理論計算結果進行對比，還可隨時調整和修改元件參數，分析各元件參數對電路的作用與影響。通過這樣的實驗來驗證理論，加深了學生對理論的認識，教學效果良好。

近年來，隨著計算機網絡技術的普及，仿真技術得到了迅速發展。國際上一些著名公司先后設計開發了一系列仿真軟件，為仿真教學提供了強有力的技術支撐。例如，Multisim2001就是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的電路設計和仿真分析軟件，它將電路原理圖、電路仿真及PLD設計三者合一，利用該軟件可以建立模擬、數字及其混合電路，并進行仿真。其特點是：易學，實用性強，界面簡潔，元件庫齊全，仿真功能強大。又如加拿大Interactive Image Technologies公司設計推出的EWB（Electronics Workbench），不但是一個非常優秀的電子設計軟件，也是一個非常優秀的電子技術模擬實驗平臺，它提供了示波器、函數發生器、萬用表、頻譜儀和邏輯分析儀等虛擬電子設備，還提供了14種分析工具、4種掃描分析、8000多個元器件模型，其選用的儀器和元器件與實際情況非常相近。使用者可方便地進行原理的輸入和仿真測試，觀察電路的工作狀態、穩定性、靈敏度，還可以觀察條件、參數變化時電路的變化情況，學生們只要能正確使用常規儀器，都能較快地掌握軟件所提供的虛擬儀器的使用方法。EWB界面直觀，操作方便，為電類課程的實驗、設計等教學環節提供了極大的便利。現在，許多技工學校都建立了一定數量的多媒體教室，而且還在普通教室里安裝了多媒體設備，從而為應用仿真軟件輔助教學創造了條件。因此，在教學中推廣應用仿真技術是完全可行的。

二、應用仿真技術輔助教學的實踐

電子技術、電子電路、脈沖與數字電路等電子類課程概念抽象、直觀性差、原理難懂，加上技校學生普遍素質偏低，對理論教學缺乏興趣，故此傳統教法的教學效果比較差。針對技校生的實際，筆者將仿真技術應用到上述課程的教學活動中，達到了事半功倍、省時高效的效果。

1.應用仿真技術演示抽象內容，激發學生興趣

興趣是最好的老師。在電子技術課程教學中，筆者常應用仿真技術巧妙精彩地導入要講的內容，以激發學生的求知欲。例如在講授半導體特性這一課題時，學生對電子流和空穴流往往難以理解，為此，筆者應用仿真技術在屏幕上模擬出電子流和空穴流的流動過程：在電場力作用下，電子連續不斷地向電源裝置的正極移動，形成了一條電子流；而空穴則向電源的負極移動，形成了一條空穴流。它們形成的電流方向一致，外電路的電流等于電子電流和空穴電流之和。通過這樣的演示，同學們不但興趣盎然，而且較好地理解了半導體導電的這個重要特征。

2.應用仿真技術演示電路特點，突破教學難點

將抽象的原理、概念、公式推導直觀化，有利于學生理解和記憶，從而突破教學難點。例如電子線路中有關整流濾波電路的教學，傳統教法是由教師通過分析電容的充放電過程對輸出直流電壓的影響，得出一個輸出電壓的波形圖，然后對波形圖進行分析，推導出求電容容量C的關系公式，但學生往往感到公式抽象，實際中不會應用數學公式。為了突破這一難題，筆者就利用Multisim2001軟件，模擬該電路，操作步驟如下：①選擇程序中的Multisim2001，進入原理圖形設計環境的工作界面；②執行菜單Options\Preferences設置圖紙大小、顏色、字體、連線寬度、邊框等；③在元件工具欄中找出所需的元件，把它們拖放在工作區域，放置好元件后，再給元件連線；④先用手動連線，然后由Multisim2001自動完成連線；⑤對元件進行參數調整，先選定元件，然后雙擊鼠標左鍵，改變對話框中的各頊內容，達到改變元件參數的目的。經過上面幾個步驟最終可得到整流濾波電路圖。整流濾波電路圖搭建好后，就可以從儀表工具欄中調出示波器并合理擺放，然后將示波器A通道接輸入信號端，B通道接輸出端。該示波器的界面與實驗室里常用的示波器的面板很相似，其基本操作方法差不多。啟動電路仿真開關，示波器屏幕上出現輸入和輸出兩個波形。這時可以通過調節按鈕不斷改變電容的容量C的大小，觀察示波器波形變化，通過波形圖的比較就可以直觀地看出脈動系數與電容容量C之間的關系：當容量C增大到一定數值后，輸出的直流電壓基本是平滑的，繼續增大C，直流電壓的變化不明顯。這就給我們選擇濾波電容容量提供了實際依據。經過這樣的仿真演示，同學們就較好理解了這一問題，從而有效地突破了教學的難點。

3.應用仿真技術將仿真實驗引入課堂，有利于一體化教學

以往進行理實一體化教學，教師需要帶學生到實驗室上課，或將實驗儀器設備搬到普通課堂，十分不便。為達到省時高效，筆者將EWB的仿真實驗功能引入課堂，進行一體化教學，開展師生之間、生生之間的互動交流，教學效果顯著。例如，在教集成運算放大器應用的“反相與求和電路”課題時，就應用EWB仿真軟件在大屏幕上打出圖1所示的仿真實驗接線測試圖（見圖1）。

圖1、反相與求和電路EWB模擬實驗接線測試圖 轉貼于

圖1中IC為理想集成運放，當Ui2不接時為反相比例運算電路，U0=-　Uil，通過改變R1和R3的值，可以改變輸出與輸入電壓的比例。當接上Ui2時為反相比例相加運算：U0=-（　Ui1+　Ui2），通過改變輸入電壓Ui1、Ui2或改變R1、R2和R3的值，在輸出端可獲得比例相加的輸出電壓。筆者應用EWB仿真，邊演示，邊講解，十分方便地分別演示接上或不接上輸入電壓時輸出端輸出電壓變化的情景，使學生直觀地看到，當改變Ui1、Ui2或R1、R2和R3的值時可以獲得不同的輸出電壓，應用EWB將此電路稍作改動即可驗證同相求和電路、微分電路和積分電路。在講、練的同時，筆者還要求學生在課堂中即時操作或進行生生互動交流，通過這樣的講練結合，教學效率明顯提高了。

4.應用仿真技術開展模擬實訓，實行“虛實結合”

過去，因受場地、經費、器材等硬件條件限制，電類專業的實習課題和時間安排往往達不到規定的要求，不利于學生實踐能力的提高。隨著仿真技術的應用，在教學中，筆者選取有代表性的課題，開設了一定比例的模擬實訓，實行實物實訓與模擬實訓相結合，發揮了模擬實訓省時、高效、安全、經濟的長處，解決了過去實訓課完全依賴實驗儀器，且電子元器件損耗大和實驗儀器損壞后維修不及時的問題。筆者的做法是，對基本測量技術、常用儀器儀表及元器件使用、基本電路設計等電子專業的基本功，原則上都進行實物實訓；對用真實儀器難以顯示或需消耗昂貴元器件的課題，通常采用模擬實訓；對設計性、綜合性的實訓項目，通常安排學生先進行EWB模擬預習，在理解實驗原理的基礎上再安排實物實訓。這樣將虛實兩種實驗結合起來，可以大大提高實訓實驗效率和質量，節約教學成本。

5.應用仿真技術充實、豐富第二課堂活動，提高學生的創新能力

搞好第二課題活動，有利于學生為適應就業市場競爭而提高就業能力。所以，筆者在課余積極指導電子專業學生開展第二課堂活動，利用EWB進行電子線路應用、設計的模擬訓練，有效地促進了研究性學習，提高了學生的電路設計水平。例如，我結合脈沖波形的產生與整形的教學，指導學生應用EWB軟件進行單穩態觸發器電器電路仿真實驗，用信號發生器產生觸發信號作為輸入信號，通過示波器觀察輸入、輸出波形。在仿真實驗的基礎上進行電路設計，再應用EWB模擬驗證，然后動手制作實物，使學生的電子制作水平顯著提高。

三、實施效果及思考

在學校計算機電氣教學部和電子教研組領導的大力支持與指導下，本人在所教班級的《電子線路》、《電子CAD》等課程教學中進行仿真教學試驗，均取得了良好的效果，顯著提高了教學效率，充分調動了學生學習的積極性，提高了教學效率，節約了教學成本，受到了同學們的普遍歡迎和好評。通過班級的問卷調查表明，學生們普遍認為，仿真教學在課堂氣氛、吸引力、學習興趣、理解知識、記憶程度、學習效果等各個方面都明顯優于傳統的知識講授，值得推廣。這一項教改試驗的成功實踐表明，仿真技術作為一種高新技術，可以通過計算機及多種輸入輸出設備創建一種虛擬的情況，讓學生產生與現實生活一樣的感覺，使學生的學習興趣和學習積極性大大提高，變被動學習為主動學習，提高學習效果。

總而言之，仿真教學雖然不能完全取代真實的傳統教學和實訓，但只要我們充分發揮仿真技術的特點，使仿真教學與傳統知識講授有機結合、融為一體，就一定能有效地減少教師無效的工作時間，提高工作效率，節約教學資源，充分調動學生的學習積極性，變被動接受灌輸為主動建構知識，從而提高學習效率和效果，實現多快好省地培養高素質技能人才的目標。

參考文獻

[1]崔建明 電工電子技術[M].北京：高等教育出版社，2008。

虛擬仿真技術的基本步驟范文第5篇

關鍵詞：計算機仿真技術；工程項目；施工管理；運用

建筑業在我國經濟發展中起到十分重要的作用，隨著國家對建筑業發展的重視，建筑業在將來具有良好的發展前景.但我國目前的建筑技術水平整體依舊還處于較低位置，其管理水平也是如此，并且存在諸多不合理的現象，同時經常發生一些安全事故以及質量事故，也存在較為嚴重的資源損耗.尤其是大型工程項目，其具有極其復雜的施工程序，也存在較多因素對施工的順利進行產生影響，施工的環境條件也有諸多不確定性，導致施工難度增加，也承受更大的風險.為確保施工更加順利，必須進行施工計劃與指導的編制，使施工的各個環節得到指導.工程設計文件中，施工進度以及資源使用計劃十分重要，在工程實施的各個階段均起到十分關鍵的影響.所以，施工進度以及資源計劃的合理安排，對參建方而言，都需要得到足夠的重視.傳統項目計劃的編制主要采用CPM和PERT，兩者的使用也存在一定的局限性.其中，后者的缺點在于精度缺乏保障，存在較大的誤差，不能使實際工程的要求得到滿足.對此，計算機仿真技術的出現，為項目計劃的制定帶來了極大的幫助.在我國社會與科學不斷發展的背景下，計算機仿真技術同樣發展顯著，在我國工程施工管理領域得到更加廣泛的應用，也形成較多趨于完善的施工仿真系統，其中包括GIS以及CY-CLONE等.計算機仿真技術憑借其風險小、成本低的優勢，其在工程項目施工管理中的應用，將更好地解決實際問題，對建筑業的發展具有十分重要的意義.

1計算機仿真的相關概念及基本步驟分析

1.1概念

計算機仿真技術與計算機建模技術，是一種新型技術，目前已經得到較大的發展，在現代科學技術研究中占據重要的地位.該技術在多個領域應用廣泛，能夠有效幫助解決復雜系統的問題.在計算機仿真中，計算機、系統以及系統模型是其主要的三大要素.其中，系統指的是事物及其規律的一種總稱；系統模型是指關于系統特性及關系的描述，用于系統功能及部件間規律的研究.目前，系統模型類型更多，其中的數學模型也已經得到更加廣泛的應用.目前，仿真的概念也逐漸得到完善，雖然各學者對仿真的定義存在一些區別，但是根據這些定義，可對計算機仿真的定義作出以下概括：計算機仿真是針對實物進行模擬，建立于豐富的技術理論層面，借助計算機等工具，通過系統模型對系統實施動態研究，屬于一種新型技術，涉及較多的專業與學科，具有較強的綜合性.換句話說，計算機仿真是不改變實際系統運行的基礎上，通過計算機構建系統模型進行系統性能研究及系統構造的一種技術.計算機仿真類型各種各樣，按照不同的分類依據可得到不同的種類劃分.例如以模型的種類為依據，可將計算機仿真分為半實物仿真、物理仿真以及數學仿真.根據仿真時鐘和實際時鐘之間的比例進行相關劃分可得出，計算機仿真可以分為三種仿真，即超實時、亞實時以及實時.若依據系統模型的特征進行相關分化可得出兩種仿真，即離散系統以及連續系統.

1.2基本步驟

（1）建立問題及目標.首選需對仿真系統的相關處理對象進行確認，并且明確仿真的目標，也就是通常所說的促使某一問題得到有效的解決.（2）進行建模.仿真模型可以實現對研究對象的抽象描述，能使研究系統的屬性特征得到體現.仿真建模特點顯著，通常采用針對問題進行建模以及針對運行過程進行建模的方式.（3）數據采集.若仿真模型已經開始進行相關基本框架的建設.那么其所輸入的數據必須是準確無誤的，以此才能使仿真運行中模型的數學及邏輯關系得到有效利用，從而通過計算與分析得出可信的仿真結果.而離散系統仿真中，數據分布通常存在某種概率，所以，實際系統統計和調查的實施必不可少.（4）驗證模型.需要驗證仿真模型，判斷其是否具有代表性，從而確保模型能夠有效體現真實系統的特征及性能，促使仿真得到成功.（5）運用模型，分析結果.完成模型驗證后，接下來就是仿真模型的運用.在運用仿真模型的過程中，需要確保初始條件和數據輸入一致，進行多次仿真運行，才能通過仿真得到真實的統計數據和輸出結果.建筑工程中仿真模型的運用，需要對某事件的概率和隨機變量的期望值進行分析，也需要進行敏感性分析.

2計算機仿真技術在施工管理領域中的應用分析

2.1蒙特卡洛模擬（Monte-Carlo）在施工仿真中的應用

該模式方法是根據統計理論，對風險發生率或者風險損失數值進行研究和計算機計算.該方法的基本原理是使用數學模型（模擬模型）將研究對象進行代替，在模型中盡可能將所有的影響因素包含其中.模擬模型中使用具體的概率分布來描述各個風險變量的風險結果和其有關的概率值.然后采用隨機的方式給出某個數值，然后根據該數值在各風險變量中的概率分布進行取值，完成各風險變量的取值后，可以模擬模型為依據得出風險總體效果.對這一程序進行重復，以產生的隨機數為依據，得出風險總體效果確切值.計算機仿真的概念是在20世紀40年代馮•諾依曼最先提出，而計算機仿真中最早應用的方法就是蒙特卡洛模擬，起初該方法的應用只能對隨機過程問題進行解決.現階段，蒙特卡洛模擬在工程施工領域中的應用越來越廣泛，主要體現在對成本以及進度的仿真方面.應用蒙特卡洛模擬于工程網絡計劃中，憑此對工程進度風險進行仿真分析，能夠通過概率計算得出合理的工程工期以及明確工作中的重點，有助于施工管理人員工作的進行.而施工項目成本風險管理中蒙特卡洛模擬技術的應用，則能有效分析以及空時施工項目成本中的相關風險，對施工成本風險分析與管控具有十分積極的作用.

2.2循環網絡技術（CYCLONE）在施工仿真中的應用

就循環網絡技術而言，該技術能夠在仿真系統和建筑建模中體現價值，是最先專門為建筑施工仿真而研發的仿真系統.其有效結合多項理論與技術，包括排隊理論、網絡計劃技術以及計算機模擬技術，利用計算機實現模擬，可對各施工組織的工期和費用進行計算，也能對各項資源的利用率進行計算.CYCLONE模型的組成元素主要包括流水單元、節點以及矢線.其中，流水單元也就是模型中能夠流動的部分，包括各方面的資源，例如人力、物力、財力以及控制信息等；矢線則表示的是各節點之間存在的關聯以及流水單元的相關位置走向；節點通常可以劃分為五種節點：第一種是一般節點.其主要表示非限制性工作和其主動狀態，當流水單元經過此節點時能夠稍作的停留，但工作仍然是在進行中.第二種是復合節點.表示工作的開始受控，只有確保所有要求得到滿足后才能開始工作，所以，復合節點往往處于排隊節點之后，而兩者又同屬于活動節點.第三種是控制節點.能夠對流水單元實行監測以及控制.第四是排隊節點.該節點主要對流水單元的被動狀態進行描述.流水單元進入該節點后進入暫停狀態，等其他排隊節點滿足要求后同時進入復合節點.排隊節點是流水單元等待的停留場所.最后是職能節點.其功能在于合成模型中的各個流水單元，使其成為一個流水單元，并且該節點能夠對數據進行統計和計算.CYCLONE具有以下優勢，例如簡單、操作方便、建模容易等，目前其應用已經比較廣泛.有學者結合水電站導流隧洞循環施工的特點，將CYCLONE應用于施工仿真中，取得的效果比較顯著.也有學者在土石方工程施工模擬中對循環網絡技術進行應用，能夠得出一些對于管理人員決策而言、具有重要參考意義的參數.此外，CYCLONE模擬同樣也在隧道工程施工以及高層建筑施工仿真中得到應用，也取得一定的應用效果.

2.3地理信息系統（GIS）在施工仿真中的應用

地理信息系統，即GIS，是一門新型學科技術，其介于地球科學和信息科學之間，能夠有效結合計算機技術以及地學空間數據，屬于空間信息技術的范疇.該項技術是對地理空間數據庫進行利用，進行集空間數據的采集，然后對其進行分析、操作、管理，最后進行數據顯示，且通過地理模型分析，得出各種空間及動態地理信息.GIS使用屬性數據和圖形數據對空間數據對象進行描述，并通過用戶標識碼和內部代碼連接兩者成為公共數據項，促使兩者相互對應.施工仿真系統是通過計算機采集、管理、操作以及分析施工過程中的各項數據，并且給出各種空間及動態信息.因此，GIS系統與施工仿真系統能夠在多方面實現結合，GIS的屬性、位置雙向查詢技術以及空間處理技術等，均可在施工仿真中得到應用.其中，天津大學對該技術的研究更為廣泛，然而目前該項技術僅僅在水利水電工程施工中得到一定程度上應用.GIS技術應用于水利水電工程施工中，主要是在水利工程的施工導流動態可視化仿真中得到應用，建立導流三維可視化模型并采用三維動態演示方法，對三維動態模型進行演示.復雜地下洞室施工仿真系統中GIS技術的應用，使用可視化圖像形象地表示大壩施工具體過程，從而使工程人員能夠清楚地、及時地了解大壩施工的情況，促使施工組織水平得到有效提高.也有不少學者對施工仿真中GIS技術的應用進行研究，例如在隧道施工的可視化仿真中應用GIS技術，使GIS有效結合工程動態仿真系統，對施工過程中進行模擬，從而得到施工組織管理的一些數據信息.

2.4Petri網在施工仿真中的應用

1962年德國CarlAdamPetrified最先提及Petri網，現階段，Petri網在自動化科學技術、計算機科學技術、機械設計與制造等相關仿真領域已經有了較為廣泛的應用.Petri網屬于一種網狀的信息流，其節點通常分為兩類，即條件、事件，基于節點的有向二分圖進行token分布的添加，這些token分布能夠表示狀態信息.并且，根據引發規則改變事件驅動狀態，從而使系統動態運行過程得到體現.Petri網憑借其具備的系統分析及驗證方法，能夠有效進行不確定性、資源共享性、并發性系統的分析.而建筑工程施工的復雜性，也正是在資源共享、并發性以及不確定性問題上得到體現，因此，建筑工程施工系統仿真中Petri網能夠得到有效的應用.在20世紀90年代末，Wakefield等人最先提出在模擬施工系統中應用Petri網，改變了人們認為Petri網只適用于計算機網絡及自動化制造技術的觀點，并且完成有關仿真模型的建立.隨著時代的發展，相繼有學者將Petri網應用于工程項目的計劃管理、攪拌站混凝土的生產過程的模擬、鋼結構的施工仿真建模、公路工程的施工過程仿真、隧洞工程的施工仿真等，同時建立起相應的模型.

2.5施工仿真中虛擬現實技術的有效應用

20世紀末虛擬現實技術被提出，并且很快得到有關領域的關注.該項技術集成了多項先進技術，這些技術主要有計算機仿真技術、人體交互理論、人體工程學、傳感技術、計算機圖形學以及計算機技術等.虛擬現實技術中計算機占據十分重要的地位，通過計算機及有關輸出、輸入設備進行逼真、多感官三維虛擬世界的構建.有學者提出這樣的觀點：21世紀，虛擬現實技術將成為信息技術的典型.虛擬現實技術相比于其他信息技術，其具備三維空間表現能力、人機交互式操作環境具有實時交互性，能給人帶來逼真的感受，使人機交互接口的研究領域更加廣闊，也有利于各類工程海量資料描述的形象具體化.并且，虛擬現實技術能夠將難以觀察到的場景進行有效創建和再現，促使人們更好地了解和掌握所描述對象的運動變化規律.系統仿真技術可以抽象的形式，客觀展示真實復雜的世界，并且展現客觀世界的運動形式，應用虛擬現實技術能夠促使系統仿真模型的驗證更加合理有效，并且能夠將仿真結果更好地進行展示.就目前而言，在軍事、航天以及航空領域.虛擬現實技術的應用已經相對廣泛.并且，虛擬現實技術在工程建模及仿真領域也將得到較好的發展.工程建模及仿真領域，由于工程規模較大、施工環境條件比較復雜，并且在建模及仿真過程中需要考慮全面，根據系統仿真的要求，選擇適用的仿真技術，動畫演示虛擬世界的造型，并且進行有效的交互設計，可使以上問題得到有效的處理.

3結語

總而言之，建筑工程施工程序具有較強的復雜性，其涉及到的不確定性因素也多種多樣，施工方案是否合理、資源類別及數量是否滿足要求，等等諸多因素均對施工進度產生較大的影響.如果繼續采用傳統施工計劃編制方法，將始終無法取得令人滿意的效果.在此背景下，施工仿真技術的出現與應用，能夠促使這些問題得到有效的解決.目前，我國計算機仿真技術在工程項目施工管理中的應用已經取得較大的發展，例如蒙特卡洛模擬、循環網絡技術、地理信息系統（GIS）、Petri網以及虛擬現實技術等均在施工仿真中得到一定的應用，并且取得較好的應用成效.隨著社會的發展以及我國科技技術的提升，三維立體的可視化技術終將會實現，不僅能夠進行一般仿真數據的提供，也能對施工具體過程進行展示，從而為建筑工程項目施工管理提供更有效的幫助，促使我國建筑行業得到更好的發展。

參考文獻：

〔1〕陸寧,李霖,解燕平.建筑工程項目施工安全管理掙值法研究[J].中國安全科學學報,2013（03）:145-149.

〔2〕宋菲.計算機仿真技術在《電路分析》課程教學中的應用研究[J].電子技術與軟件工程,2015(5):185-186.

〔3〕郝澤峰.關于建筑工程項目施工管理的創新探討[J].山西建筑,2013（14）:252-253.

〔4〕楊俊濤,王獻麗.建筑工程項目施工管理中的常見問題及對策[J].中華民居(下旬刊),2013（05）:198-199.

〔5〕陳勝利.工程項目施工管理風險評價方法研究[J].山西建筑,2012（02）:254-256.

〔6〕趙偉,黃文娟.計算機仿真技術在電力電子電路與系統分析中的應用[J].消費電子,2013,16(20):35-35.

〔7〕張亞.住宅工程項目施工進度管理的影響因素與進度控制措施[J].中華民居(下旬刊),2012（07）:70-74.

〔8〕劉揚武.分析計算機仿真技術在高校網絡協議實驗教學中的應用[J].電腦知識與技術:學術交流,2014(15):3671-3673.

〔9〕陶衛華,胡愛龍.基于水利工程項目施工管理問題及創新對策分析[J].吉林水利,2015（01）:54-56.