大學計算機實驗論文

　　高校教育的目標是為社會發展培養出合適的人才,從而推動我國社會主義市場經濟的發展。下面是小編為大家推薦的，供大家參考。

　　範文一：計算機教育實驗教學重要性分析

　　【摘要】實驗教學是教學體系中的重要組成部分，而計算機實驗教學對於培養學生的綜合素質能力具有不可替代的重要作用，因此實驗教學也是計算機教育教學過程中的關鍵組成部分。本文就實驗教學在計算機教育中的重要作用進行了深入分析，並簡要地闡述了當前計算機實驗教學中存在的問題，對改進計算機教育中的實驗教學提出了建設性意見和建議。

　　【關鍵詞】計算機教育;實驗教學;教學質量

　　計算機人才的培養應以社會需求為導向，而為了滿足未來社會的需求，就要注重實踐與理論的結合，因此計算機教育教學應當緊跟科技發展的趨勢，將課堂教學與實驗教學緊密結合，培養有實際操作技能和創新能力的人才，使得學生的知識結構能夠緊跟計算機科學技術的發展和要求，從而提高計算機教學質量，計算機教學質量的重中之重就是計算機實驗教學。

　　1.實驗教學在計算機教學中的重要作用

　　1.1計算機實驗教學是課堂教學的出發點

　　計算機課堂教學的出發點和落腳點在於計算機實驗課，學生通過實驗課可以理解課堂上教師講授的原理、方法和技術，在軟體和硬體的設計、實現和除錯中反映出來，可以調動起學生的學習興趣，能充分發揮他們學習的主動性和積極性，學生的學習也就由被動變為主動，將課本上枯燥的理論具體化，學生在獲得知識的同時增強了對學科學習的濃厚興趣。

　　1.2計算機實驗教學有助於培養學生創造性思維

　　“知識、素質、能力”是教育追求的目標。學生在學校接受教育的時間有限，在短暫的時間裡將大量的知識灌輸給學生是有一定的難度，解決這一問題的關鍵在於培養學生的能力，而通過實驗教學，可以使學生在掌握基本理論的基礎上，強化基本技能的訓練，培養創新能力，提高學生素質。

　　1.3培養學生的理論聯絡實際的意識和能力

　　計算機學科是一門注重實際操作的學科，因此應在計算機教學計劃中適當增加實驗教學課程，這樣有利於學生把理論知識靈活地應用於實際活動中，培養學生的動手操作的能力，把課堂上學習到的理論知識應用於實驗活動中，檢驗理論知識正確性的同時也加深了學生對理論知識的理解與把握。

　　2.計算機實驗教學現狀當中存在的不足

　　2.1當前計算機實驗教學中缺乏完善的管理制度

　　學校普遍對實驗課普遍不夠重視，持可有可無的態度，計算機實驗教學中還一直沿用傳統的教學模式，學生對計算機實驗教學逐漸失去興趣。除此之外，教師在對學生進行成績評估的過程時普遍採用試卷考核的方法，這種評估成績的方式非常的單一、片面，不能起到考核學生能力的作用。由於學校並不曾對實驗教學制訂一套完善的管理制度，造成大部分學校投入的不少的物力財力來購買的實驗裝置難以發揮出應有功能。

　　2.2計算機實驗教學中教學環境方面的問題

　　因不同計算機實驗課程所需要的硬體裝置及軟體裝置不同，計算機作為科技工具，更新速度快，所以計算機實驗室的建設是需要大量的資金投入。但許多學校因為經費有限、裝置陳舊，難以滿足學生需要，於是產生應付教學實驗的現象。除此之外，因裝置安裝時其安裝人員考慮不周，也會影響日後實驗教學過程中該裝置的使用效果。

　　3.提高計算機實驗教學課質量的意見和建議

　　針對上述實際情況和多年來的教學體會，對提高計算機實驗教學質量提出如下建議。

　　3.1合理安排實驗教學

　　實驗課與理論課不同，一方面，實驗課一般更需要教師和學生的交流，老師指導學生解決實驗中出現的問題;另一方面，要學好計算機必須進行大量的實踐練習，課程設定中實驗課的課時遠遠不足，導致學生學習計算機課程的效果不好，學校應加大計算機基礎實驗室的開放力度，讓學生有足夠的課餘實踐場所。

　　3.2增加實驗教學課時量，革新考核方法

　　目前計算機課程安排，課堂教學和上機實習的比例一般是2:1。鑑於計算機教育的特殊性，有必要增加學生上機實驗的課時數。這樣不僅使學生在課堂上學習的理論知識得以消化，而且可以給學生有更充分的時間去根據自己的實際情況，主動了解更多的知識，培養其創新能力。教學考試是檢查教學效果的重要環節，要改革考試考核方法，使學生真正學有所得，使學生的實際水平真正體現在計算機的實際使用上來，達到提高學生素質的目的。

　　3.3重視實驗工作人員業務素質的提高

　　隨著計算機教學的改革，對實驗工作人員的業務素質的要求越來越高。實驗工作人員不僅要有較強的理論水平和動手能力，還應具有創造性思維和較強的應變能力，並且還要對邊緣學科有所瞭解，熟知本專業的現狀和發展趨勢。因此，為適應這種情況，對實驗工作人員可採取“走出去”、“請進來”，以自我提高為主，校內外培訓為輔的方法，提高實驗工作人員的素質。

　　4.結語

　　計算機實驗教學在我國教育體系當中，佔據著不可替代的作用，並且對於培養學生的創新能力以及創新精神來說，有著非常重要的作用。雖然我國的計算機實驗教學取得長足的進步，但現實教學中還存在這樣那樣的問題，計算機實驗教學還有很大的向上發展空間。所以作為計算機教育工作者，應當承擔起完善計算機實驗教學的重任，為培養綜合素質的計算機人才貢獻力量。

　　參考文獻：

　　[1]馮博琴.以能力培養為核心的計算機基礎實驗教學研究與探索[J].中國大學教學,2009***01***.

　　[2]劉衛光.面向就業市場的計算機實驗教學改革[J].計算機理論,2010***05***.

　　[3]白雲.淺談實驗教學的重要性[J].現代教育教學探索雜誌,2009***05***.

　　範文二：汽車領域計算機模擬技術研究

　　【摘要】隨著控制理論、計算技術、電腦科學與技術的飛速發展,系統科學研究的深入,計算機模擬技術已經逐漸發展為一門新的學科。資訊處理技術的突飛猛進,更使得模擬技術得到了迅速發展。計算機模擬技術是分析和研究系統執行行為、揭示系統動態過程和運動規律的一種重要手段和方法。本文分析了轎車產品的特點，研究了計算機模擬技術在轎車全生命週期中不同階段的應用現狀，以及相關技術思想的發展。

　　【關鍵詞】計算機;模擬技術;轎車;發展

　　1前言

　　計算機模擬技術是一門利用計算機軟體模擬實際環境進行科學實驗的技術。它具有經濟、可靠、實用、安全、靈活、可多次重複使用的優點,已經成為對許多複雜系統進行分析、設計、試驗、評估的必不可少的手段。它是以數學理論為基礎,以計算機和各種物理設施為裝置工具,利用系統模型對實際的或設想的系統進行試驗模擬研究的一門綜合技術。

　　2計算機模擬技術的發展

　　計算機模擬技術主要是隨著計算機技術、計算技術、圖形影象技術、複雜系統建模技術和專業建模技術的發展而發展的。從歷史上看,計算機模擬大致經歷了四個發展階段:

　　2.1模型試驗

　　最原始的模擬思想,其模型試驗是基於物理模型進行的,缺乏柔性和精度。

　　2.2數字化模擬

　　採用計算機進行分析計算,但是計算結果表達侷限於記錄檔案和圖表上,缺乏直觀形象。

　　2.3影象化模擬

　　大量採用豐富的圖形影象技術來表達模擬結果,如三維圖形。

　　2.4虛擬現實技術

　　不光采用三維圖形技術表達計算結果,而且採用特殊裝置,如戴上三維資料頭盔,觸控儀器等,使人有身臨其境的效果。

　　3計算機模擬技術的關鍵

　　目前,計算機模擬計算的關鍵技術主要包括:

　　3.1面向物件的模擬

　　***object-OrientedSimulation-OOS***其主要是將整個系統的功能設計和實現歸屬為對物件的操作及物件資訊的彼此綜合利用來實現,物件間資訊的傳送引起了系統的活動。

　　3.2分佈互動模擬

　　***DistributedInteractiveSimulation-DIS***主要是通過計算機網路將分散在各地的模擬裝置互連,構成時間與空間互相耦合的虛擬模擬環境。

　　3.3智慧模擬

　　***IntelligenceSimulation-IS***主要是以知識為核心和人類思維行為作背景的智慧技術,引入整個建模與模擬過程,構造各處基本知識的開發途徑。是人工智慧***如專家系統、知識工程、模式識別、神經網路等***與模擬技術***如模擬模型、模擬演算法、模擬語言、模擬軟體等***的整合化。

　　3.4人機和諧模擬

　　主要包括視覺化模擬、多媒體模擬、虛擬現實模擬。[1]

　　4計算機模擬技術在汽車領域的應用

　　汽車產業是我國的支柱產業之一，具有極大的發展潛力。尤其是在轎車生產方面同其他發達國家相比還有很大差距，入世必然會對我國的民族轎車工業產生一定的衝擊。為了抵禦這種衝擊，迫切要求我們認真分析世界轎車工業發展的新趨勢，學習和借鑑其中的新思想和新技術，使我國的轎車產業能夠順利地同國際接軌，爭取在未來的競爭中處於有利的位置。目前世界轎車工業的激烈競爭集中反映在降低生產成本上，即以價格優勢去爭奪市場。圍繞著成本的降低，出現了許多新的發展趨勢，如開發週期縮短化、生產管理精益化、目標成本控制化、零部件採購全球化等等。在這種情況下，傳統的轎車設計開發過程顯得週期過長、成本過高、而且效率低下，已經很難適應激烈的市場競爭的需要。為了解決這些問題，各種新的思想和技術紛紛出現，並被各大轎車生產廠家所採用，其中計算機模擬技術就是被廣泛應用的技術之一。模擬技術是出自對系統研究的需要，用系統的模型對真實的或設計中的系統進行試驗，以達到分析、研究和設計該系統的目的而計算機模擬就是利用現代計算機技術，對待分析的系統進行數字建模，並根據需要編制相應的程式對系統模型進行模擬分析的過程。計算機模擬技術為轎車產品的設計開發提供了強有力的工具和手段。通過將計算機模擬技術全面應用於轎車產品的設計開發過程，使得在設計階段即可以對產品的全生命週期進行分析和測,[2]從而保證了產品的製造要求、使用要求、維護要求、銷燬要求等。由於其先進性和革命性，計算機模擬技術已經得到汽車界的廣泛重視。如福特公司第一輛樣車定型之前，已經完成了全部模擬分析的95%以上，可以在工程開發階段節省四千多萬美元，在製造階段節省超過十億美元。通用公司由於在轎車設計開發過程中全面採用了計算機模擬技術，使得開發時間由原來的39個月減少到24個月賓士汽車公司1998年之前已經完成了數字化轎車的設計，並實現了較強的虛擬顯示技術，可以在設計階段對轎車的總體效能匹配和車身系統佈置設計等進行模擬分析、評價和改進。

　　4.1計算機模擬技術在轎車方案階段的應用

　　方案階段的主要任務是根據市場的發展和客戶的需求等資訊進行需求定義，包括參考樣車選型、系統功能定義、技術經濟評價等等。在方案階段實際系統並不存在，設計人員根據不同的功能模型建立系統的動態模型，以便於比較不同方案的優劣。儘管此時模型的粒度較粗，但仍可為設計人員提供不同方案下的比較分析結果，併為進一步的設計提供決策依據。例如，轎車的技術經濟評價就是在方案階段，對轎車產品的技術質量資訊、成本資訊以及競爭對手資訊進行建模，並在此基礎上運用合適的理論方法綜合處理這些模型，從而產生出可以對設計、管理與決策提供依據的綜合知識。

　　4.2計算機模擬技術在轎車設計階段的應用

　　在轎車的設計階段，各種CAD/DAE工具已經得到廣泛的應用，具有比較完善的數字化基礎。因此這個階段的模擬活動是同這些計算機輔助工具緊密結合的，甚至可以直接將CAD產品模型作為模擬模型輸入，即由CAD軟體來完成模擬建模工作，實現了部分的資訊整合。這種資訊整合是以一些圖形資訊互動標準為基礎的，常用的格式有IGES、STEP等。但在實際使用時，由於各種軟體對這些標準支援程度的差別，某些情況下CAD模型直接匯入到模擬軟體中會產生部分資訊丟失現象，需要進行必要的修補工作後才能進行模擬分析。隨著資訊整合技術的發展，這些問題將會得到很好的解決。[3]

　　4.3計算機模擬技術在轎車製造階段的應用

　　這裡的製造主要是從技術角度出發，對產品的製造工藝的進行數值模擬與優化，對製造裝備的進行數值模擬與改進。典型的如轎車車身覆蓋件衝壓成型工藝的數值模擬、模具型面拋光模擬等等。以轎車車身覆蓋件衝壓成型工藝為例，轎車中金屬衝壓件佔到總重量的3/4，整個轎車的開發週期中，近40%的時間用於車身的設計和定型。採用傳統的試錯方法來解決衝壓成型中的工藝問題已經無法滿足現代轎車生產的需要。[4]在計算機模擬技術的支援下，通過在計算機上建立數字化模型，用有限元方法進行成型模擬，可以全面瞭解板料在成型過程中的應力、應變及厚度分佈，預測成型缺陷，從而給設計人員提供進行工藝分析和模具設計的科學依據。通常所用的模擬/分析軟體有CATIA、ANSYS、ADAMS、SIMPACK等。在西方發達國家，板料衝壓成型的數值模擬技術已經稱為縮短模具產品研製週期、提高產品質量、降低生產成本的必不可少的手段和工具。

　　4.4計算機模擬技術在轎車生產線階段的應用

　　計算機模擬技術在轎車生產線階段的主要應用包括確定生產管理控制策略、車間層的設計和排程、庫存的規劃管理等。其中用於生產管理控制策略的模擬包括確定有關引數以及用於不同控制策略之間的比較;用於車間設計和排程的模擬主要用於對各種可能方案進行分析評價，進而選擇出最優方案;用於庫存管理的模擬主要目的為確定訂貨策略、確定訂貨點和訂貨批量、確定倉庫的分佈、以及確定安全庫存水平等等。[5]

　　4.5計算機模擬技術在轎車銷售階段的應用

　　在轎車的銷售階段，可以根據收集到的客戶和對手的資訊，通過計算機模擬手段來分析和比較各種方案，進而調整市場價格、制訂銷售策略等等。[6]

　　4.6計算機模擬技術在轎車使用階段的應用

　　轎車的使用階段，可以通過計算機模擬技術對使用者進行駕駛培訓、維修培訓等。同生產設計階段的模擬相比，這種面向使用者的模擬大量應用了虛擬現實技術，由計算機全部或部分生成的多維感覺環境，使參與者產生沉浸感。通過這個虛擬環境，人們可以進行觀察、感知和決策等活動。[7]

　　4.7計算機模擬技術在轎車回收階段的應用

　　在回收階段，計算機模擬技術可以用於對產品拆卸分解過程提供決策支援。嚴格的說，產品的可拆卸性應該是在設計階段就予以考慮的因素。產品材料的使用和產品結構的合理性，直接影響廢舊產品的可拆卸和回收價值。利用計算機模擬技術對產品回拆卸序列的分析和優化，可以對現有產品給出最大回收價值的拆卸方案。[8]

　　參考文獻：

　　[1]張峰.計算機模擬技術及其應用[J].人工智慧及識別技術,1009-3044***2007***19-40233-01.

　　[2]任衛群,金國棟.系統模擬技術與汽車設計製造[J].計算機模擬,1999,16***03***:52~55.

　　[3]趙亦希等.懸架側傾特性引數及動力學模擬[J].傳動技術,2001***01***:40~45.

　　[4]餘雷,袁國定.有限元數值模擬在汽車覆蓋件設計和製造中的應用[J].鍛壓技術,2002***02***:23~26.

　　[5]歲波等.轎車白車身裝焊工藝過程的建模與模擬[D].清華大學985建設重點專案-轎車數字化工程學術研討交流會論文集,2002,3:C17-C24.