計算機研究生論文開題報告範文
隨著計算機技術、網路技術和人工智慧的發展,以及人們日益廣泛的關注,相信計算機技術在土木工程中的應用將得到進一步深入和推廣。下面是小編為大家整理的計算機研究生論文,供大家參考。
計算機研究生論文範文一:計算機模擬技術發展趨勢
摘要:計算機與模擬技術相結合,形成計算機模擬技術的新方法。隨著計算機技術的不斷髮展,計算機模擬技術被廣泛應用。文章通過介紹計算機模擬技術的發展以及計算機模擬技術在各個領域的應用,探討了計算機模擬技術的發展方向和趨勢。
關鍵詞:計算機模擬;技術;應用;發展
1計算機模擬技術簡介
計算機的模擬技術是一門新興的綜合性的技術,它運用專門的軟體,再通過數字作為傳播的介體傳達給人們。因此,當人們通過計算機媒體進行瀏覽觀賞時就能夠有身臨其境的感覺,可以自由選擇角度。一方面,模擬技術的應用得益於控制工程和系統工程的發展,在控制工程和系統工程中逐步探索計算機模擬技術;另一方面,計算機模擬技術可以逐步縮短開發週期,在提高產品質量的同時減少損失,並大大降低人工成本,工作效率逐步提高,在節約經費開支等方面發揮巨大的作用。
2計算機模擬技術原理
一般情況下計算機是不能夠直接認知和處理的,所以就要求能夠建立一個能夠反映研究又容易被計算機處理的數學模型,可以用下圖來表示:通過了解觀察,可以更加清楚地認識到我們所要研究的物件,我們還可以看出,首先,模型的建立。把我們所抽出來的系統用數學的表達方式表示出來。其次,模型的轉換。模型轉換就是針對上一步抽象出來的數學表達方式通過各種適合的演算法以及計算機語言轉換成計算機能夠處理的形式,這就是通常所說的模擬模型。模型是計算機模擬的關鍵地方,實現了這個過程。再次,模型模擬實驗。將之前得到的模擬模型輸入計算機內,按照之前設定好的方案來進行模擬模型,獲得模擬的結果。模擬實驗是一個很簡單的事情。但是,如何對模擬的結果進行評價,需要分析模擬的可靠性。有的專家在文章中提出了檢驗模擬結果可靠性的兩種方法:模擬過程的反向驗證法和置信通道法。
3計算機模擬技術應用
現在,計算機成為我們生活的一部分,計算機的廣泛應用改變著傳統的生活方式和交流方式,計算機加速了每個行業的發展,計算機的廣泛應用為我們的生活提供了便利。
1交通領域。
交通是一個複雜的人機系統,交通是否安全,要充分考慮上述四個因素的作用和影響。交通安全模擬以虛擬現實技術的方法為基礎。評價體系先建立虛擬環境,然後在這個虛擬環境中加入各種可以誘發事故的因素,最後再對某路段和某區域的交通安全水平施行全程的跟蹤與評價。計算機的模擬過程是交通安全模擬及評價系統的核心。該模擬過程是一種視覺化的模擬,與傳統的數值模擬不同。例如,評價某路段的交通安全時,不僅用傳統的絕對數法和事故率法來評價,還要考慮交通者的感知與行為。我們可以在這個虛擬的環境中,選擇不同的交通工具,設定不同的交通環境,分別從交通者和第三者的角度進行事故的可能性實驗及分析,最終實現對該路段的安全性評價。同時也是交管部門建設和完善交通設施的依據,是一種分析交通事故的新方法。
2製造領域。
汽車製造是機械行業的重要組成部分。大多實驗課題具有難度大、實地成本高的特點。引入計算機模擬技術,可以有效緩解上述問題。針對碰撞實驗,浙江大學研究所的詹樟鬆博士建立了乘員動力學響應的數學模型。在其他方面,汽車工程學院的熊堅利用模擬技術對汽車的制動過程進行了研究,一汽大眾公司的姚革等通過模擬技術研究了汽車轉向的輕便性問題。
3教育領域。
計算機模擬實驗是這幾年在計算機多媒體教學中增加的新領域,還可以根據需要瞬間建立模擬實驗室。計算機模擬實驗強調了實驗的設計思想和實驗方法,打破了教與學、理論與實踐、課內與課外的界限,更加強調實驗者的主動性。通過計算機的模擬,加深學生對思想、方法、儀器的結構和設計原理的理解,還可以練習實驗技能,鞏固知識,提高學生實驗的興趣和實驗水平。現在,模擬實驗已經變成現代化實驗的重要手段。計算機模擬實驗系統充分運用人工智慧、控制理論和教師專家系統建立內在模型,利用可操作的模擬方式,實現了實驗教學的各個環節。
4計算機模擬技術的發展方向和趨勢
4.1計算機模擬技術發展方向
1網路化模擬。
隨著計算機和網路的應用與發展,計算機模擬技術也在不斷的提高。目前的模擬系統存在開發時間長、成本高、不能相容,共享困難,可移植性差等問題。其次要利用網路技術實現模擬系統共享。系統共享在模擬系統的開發中及其重要。實現了網路共享,就可以避免社會資源的重複開發,還可以適當收費來補充開發成本。
2虛擬製造技術。
計算機模擬技術發展的另一方向是虛擬製造技術。虛擬製造技術是一種領先的製造技術。它運用計算機模擬技術和虛擬現實技術,藉助計算機實現對產品的管理、控制一條龍。
4.2計算機模擬技術發展趨勢
突飛猛進的計算機軟硬體技術帶動了模擬技術的飛速發展。近幾年,模擬技術領域的新技術、新成果展示了良好的發展前景。
1面向物件的模擬建模。
與傳統的人工建模相比有了很大的進步,它最大限度地調動了計算機的符號處理能力,加快了人們認識和轉換模擬物件的速度。這種方法可以充分提升系統的建模能力。最重要的是,模擬技術容易掌握和使用,實際操作的技術人員可以利用模擬技術更好地為系統服務。
2分散式模擬。
分散式模擬是通過計算機網路聯結分散在各地的模擬裝置,構成空間與時間互相耦合的虛擬模擬環境。分散式模擬系統可以理解為由多個子模型組成的模擬模型。在分散式模擬系統中,這方面的現有技術包括:動態、靜態資料分割技術,功能分割技術,避免通訊閉鎖技術等。
3智慧模擬。
在建模、模擬模型設計、模擬結果的分析和處理階段,引入知識表達及處理技術,使模擬、建模的時間縮短,在分析中提高模型知識的描述能力,引入專家知識和推理幫助使用者做出優化決策;運用智慧模擬可以及時修正、維護輔助模型,實現更好的智慧化人機介面,使計算機與人之間的溝通變得人性化,增加自動推理學習機制,從而增強模擬系統自身的尋優能力。
5其他模擬。
視覺化模擬更加形象直觀地顯示模擬全過程,有效辨別模擬過程的真實性和正確性,而且結果也簡單,方便理解。近期出現的動畫模擬本質上也屬於視覺化模擬。將聲音加入視覺化模擬,就同時得到了視覺和聽覺的多媒體模擬。而在多媒體模擬的基礎上,植入三維動畫,強調互動功能,又可以得到支援觸覺、嗅覺、味覺的虛擬現實模擬。隨著科技的不斷髮展,模擬技術將為人類更好的服務。
5結語
計算機模擬技術是在實際需要的引導下,在不斷進步的計算機技術、多媒體技術等相關技術的支援下,融合了新的建模與模擬方法而逐漸進步發展起來的。計算機模擬技術的發展從簡單的原型到物理模型逐漸發展到動態顯示模擬結果再到現在的視覺化互動模擬。以後隨著計算機科學技術的迅猛發展,以及多媒體、虛擬現實、人工智慧、面向物件法、視覺化與圖形介面等方面對模擬技術的顯著影響,模擬技術的發展與應用都會取得優異的成績。我們完全相信,計算機模擬技術在我們的生活中應用越來越廣泛,對社會各行業的發展起到很好的促進作用,給生活帶來更多的便利。
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計算機研究生論文範文二:計算機輔助設計教學改革研究
摘要:該文就高職高鐵訊號自動控制專業的《計算機輔助設計》課程談談如何認識和實現現代職業教育理念中關於行動導向、任務驅動、案例教學及課程評價等問題。
關鍵詞:高鐵訊號自動控制;計算機輔助設計;教學改革
《計算機輔助設計》是高職高鐵訊號自動控制專業的一門專業拓展課程。近年來,出版市場上針對鐵道訊號工程領域的計算機輔助設計教材匱乏,該門課程一直借用的是其他專業的計算機輔助設計教材。實踐證明,這樣做有很大的弊端。不僅嚴重偏離行業特點,影響了學生的學習積極性,而且教學要求和課時分配有很大的出入。隨著現代職業教育的發展,我們知道要想推進人才培養模式創新,必須強化教學、學習、實訓相融合的教育教學活動,推行專案教學、案例教學、工作過程導向教學等教學模式。為此,編者對高鐵訊號自動控制專業的計算機輔助設計課程的教材和教學進行了大膽改革。通過一年多的實踐,取得了比較好的教學效果。
1教學內容與時俱進
由於《計算機輔助設計》課程介紹的是AutoCAD軟體,其為美國Autodesk公司開發的通用計算機輔助繪圖與設計軟體包。自1982年問世以來,已經進行了近26次的升級。所以,我們在教學內容的選取時,採用目前比較主流的AutoCAD2013版本。
2專業針對性強
隨著我國鐵路飛速發展,鐵道訊號工程領域中,計算機輔助設計也變得非常重要。因此,計算機輔助設計軟體AutoCAD成為鐵道訊號相關專業的學生的必備知識。對於高鐵訊號自動控制專業的學生來說,不僅要掌握AutoCAD軟體繪製圖形的方法,還要針對高鐵訊號自動控制的行業標準和規定,繪製規範的圖樣。教學內容是將高鐵訊號自動控制專業繪圖和計算機輔助設計製圖有機融合在一起。在教學內容中均選用真實的高鐵訊號自動控制專業圖紙作為圖例。
3體現專案案例教學法
傳統教學中的知識是按照系統的章節來劃分的。也就是說,對於學生,知識通常是彼此割裂開來,學習完了相關內容後,還是不知如何運用。例如,學生學習某個工具的使用後,對於在什麼情況下使用這個工具經常摸不著頭腦。對於教師來說,也常常覺得知識點瑣碎,無從下手,課堂教學效果無法保證。新的教學內容緊密結合訊號專業圖例,通過專案案例的方法,將教學內容分為四個主要的專案,17個任務。第一個專案包含2個任務,介紹了訊號專業圖紙繪圖基礎知識;第二個專案包含10個任務,介紹了訊號專業相關的二維圖形繪製編輯方法、圖案填充及編輯方法和尺寸標註方法;第三個專案包含2個任務,介紹了訊號專業圖紙中表格及文字繪製方法;第四個專案包含4個任務,介紹了樣板檔案的建立以及綜合繪製專業圖紙的完整過程。
4層次清晰重點突出
由於計算機輔助設計軟體AutoCAD涉及工具命令很多,知識龐雜。學生不能快速掌握,而常常缺乏動力。學習主動性不能有效調動起來。所以,在內容安排上,每一個專案都有課前導讀,引導學生了解到該專案的知識目標和能力目標,做到心中有數。專案一到專案四的教學內容做到由點到面,例如,從巨集觀來看,專案四中的任務安排都是要以之前的幾個專案學習內容為基礎的。而每個專案中的任務劃分也是從淺入深的逐層展開的。
5體現任務驅動教學方法
任務驅動教學本質上是通過“任務”來引導學生完成學習。所以,教學內容中劃分出的“任務”就非常關鍵。任務劃分的依據就是在一個完整的任務完成過程中,驅使學生主動學習那些必須掌握的技能,從而將分散的龐雜的知識點構建為自身的知識體系。每個任務都分為兩個部分,一個是“知識準備”部分,一個是“實戰演練”部分。知識準備部分是學生必須掌握的知識和技能,實戰演練部分是學生需要完成的任務。這兩個部分是相輔相成的。教師在課堂教學中,可以利用需要繪製的圖形任務來引導學生,讓學生探究式學習,明確目標後在引入需要掌握的知識和技能,學生掌握後,可以直接進入實踐環節,通過完成任務,強化知識和技能,從而有效地系統地掌握教學內容。當學生拿到這個圖形繪製任務,會主動去思考圖形中的每個符號應該怎麼繪製,各圖形之間如何對正,現有知識能繪製什麼?帶著這一串問號,教師就很容易引導學生掌握多邊形、圓和物件捕捉命令的使用。
6創新高職生課堂學習效果的評價方法
本著提高高職生的專業技能和綜合素質的原則,大膽改革課堂學習效果評價方法。評價學生學習知識效果的優劣,不能僅憑一兩次考試下定論,而應貫穿於整個學習過程中,尤其是對於綜合知識運用的專業圖紙的繪製過程。例如,檢驗每個專案模組的學習效果,可採用學生互評、自評及教師評價三者結合的方式,對學生的課堂學習效果進行綜合考核。教師通過多種綜合考核評定,最後定出考核等級,並對考核成績優秀的學生給予適當的獎勵,增加學生的成就感,增進學生學習專業的興趣,提高學生的專業技能。
總之,教師要發揮出學生的主體作用,使學生能夠積極主動,充分地體現出學生的主體地位,調動學生學習積極性、主動性,從而激發出學生的學習興趣。確保專業人才培養目標的實現,真正促進職業教育的高速發展。
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