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家庭仿真论文范文

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家庭仿真论文范文

家庭 教育 在 儿童 青少年的成长过程中起着非常重要的作用,是儿童价值观念、行为规范、独特个性形成的重要因素。下面是我为大家整理的儿童家庭教育论文,供大家参考。

儿童家庭教育论文 范文 一:流动儿童家庭教育质量提升路径

摘要:家庭教育是儿童所接受的最基础的教育。对于流动儿童来说,良好的家庭教育不仅能够促进其身心健康发展,还能够提高其学业成绩,促进其学校融合。积极开展家庭教育指导,进行家校合作,提升流动儿童的家庭 文化 资本,构建社会支持体系,是提高流动儿童的家庭教育质量的有效途径。

关键词:流动儿童;家庭教育;有效途径

根据全国妇联2013年发布的《我国农村留守儿童、城乡流动儿童状况研究 报告 》,我国处于6-14周岁的流动儿童已达1472万,比2005年增加了347万。流动儿童作为城市中的一个特殊的弱势群体,尽管在接受学校教育方面已经取得了很大的进步,但是在家庭教育方面的情况却不容乐观。家庭教育是基础性教育,尤其对于流动儿童而言,它是学校教育和社会教育所不能替代的。因此,如何提高流动儿童的家庭教育质量,是目前亟待解决的问题。

一、流动儿童家庭教育的重要性

(一)良好的家庭教育能促进流动儿童的心理健康发展

流动儿童是伴随着家庭融入城市的,面对陌生的环境,他们只能在家庭中寻找安慰与鼓励。家庭教育包括家庭气氛、家长素质、家长的教育观念与教育方式等,良好的家庭教育能够为流动儿童的心理发展提供正向作用,这对于儿童的思想发展是极为重要的。

(二)良好的家庭教育能够提高流动儿童的学业成绩

流动儿童父母的文化程度一般较低,其教育理念往往也比较落后。对于孩子学习成绩的期望往往寄托于学校,自身责任意识不高,并且往往会忽略了对孩子学习的鼓励。良好的家庭教育,能够发现孩子的优点,对其赞美、鼓励;同时对于孩子的不足,也会采取孩子易于接受的方式使其进行改正,增加孩子的自信心。积极自信的孩子也往往会在学校中积极表现,取得良好的学业成绩。

(三)良好的家庭教育能够促进流动儿童的学校融合

研究表明,流动儿童及其家长融入城市的水平高低与其家庭教育质量呈显著正相关,流动儿童及其家长在经济、文化、心理等方面融入城市的水平越高,其家庭教育的质量就越高,反之亦然[1]。良好的家庭教育不仅能够促进家长的城市融入水平,还能够促进儿童的城市融入水平,进而提高流动儿童的自信心,更好地融入学校生活。

二、提高流动儿童家庭教育质量的有效途径

(一)开展家庭教育指导

家庭教育指导的目的在于更新家长的教育理念,改善家长的教育方式。对流动儿童家庭教育进行指导,不仅能够提高家长的教育能力,促进流动儿童家长的发展,还能够维护教育的公平、公正,保障流动儿童享受全面、平等的教育。有效地指导家庭教育,首先可以从建立家长学校入手,教育部门和学校要切实保障家长学校的实际落实与运行,保证活动开展的质量和数量;其次需要教师发挥专业优势,帮助流动儿童家长掌握科学的教育理念,提高他们的教育能力;最后可以通过开展各种活动,使家长在活动过程中真正体会教育的意义。

(二)进行家校合作

家校合作是指家庭和学校之间形成合力对学生进行教育,使学校在教育学生时能得到来自家庭方面的支持,而家长在教育子女时也能得到来自学校方面的指导[2]。家校合作能够使家庭和学校之间取长补短,在运作过程中,发现并解决双方教育过程中出现的问题,为流动儿童的成长提供更好的教育。有效进行家校合作,需要家庭和学校双方投入,促使家校合作制度化、常规化。从双方主体来看,学校应该将家校合作常规化,使家长把家校合作看作是学校的常规性工作,使其习惯性地参与进来;学校应使家校合作制度化,使教师把家校合作看作是日常工作的一部分。在这一过程中,教师与家长应敞开心扉、积极配合,使家校合作有序展开。

(三)提升家庭文化资本

法国社会学者皮埃尔•布迪厄(PierreBourdieu)认为文化资本是指任何与文化及文化活动相关的有形与无形资产。从家庭教育的意义上来讲,家庭文化资本包括家庭的文化氛围、家长的教育方式、家庭的书籍、音像、绘画、父母的文凭、职业资格等。布迪厄非常重视家庭文化资本对儿童学术成就的作用,他认为“教育行为中产生的学术型收益,依赖于家庭预先投资的文化资本”[3]。家庭文化资本对流动儿童尤为重要,提升流动儿童家庭文化资本能够直接增加流动儿童的文化自信。提升流动儿童家庭的文化资本,首先是政府和社会应该为流动儿童家长的城市化提供平台,尤其在就业方面,应该保证他们公平就业,帮助他们谋求更好的经济收入和社会地位,间接地增加流动儿童家长的文化资本;其次,流动儿童家长也应自身付出努力,平时多看书看报,学习更多、更新的教育理念、教育方式,积累、提升自身的文化资本。

(四)构建社会支持体系

流动家庭在城市属于外来者,但是他们在城市中所作出的贡献却是不可低估的。面对流动家庭在教育中的困境,我们认为应该建立健全社会支持体系为流动家庭提供服务与帮助,使其感受到城市的社会关怀,增加他们对城市的归属感,促进流动家庭的社会融合,进而促进流动儿童的健康成长。为流动儿童家庭构建社会支持体系,首先需要政府的力量,通过发挥统筹、引导的作用,制定政策文件,为社会支持体系的存在提供保障。其次需要社区和其他社会志愿力量发挥行动的作用,携手为流动家庭提供具体帮助。流动儿童的家庭教育问题,不仅关乎流动儿童这一特定群体的健康成长,受社会多种因素的影响,还关系着祖国下一代的健康成长,这是一个综合性的社会问题。提高留守儿童的家庭教育质量,需要政府、社会、学校及家庭的共同努力,也需要我们付出耐心和时间,共同为流动儿童的成长贡献一份自己的力量。

参考文献:

[1]周广菊.流动儿童家庭教育现状的调查研究———以常州市为例[J].江苏理工学院学报,2014(5):6-20.

[2]马忠虎.家校合作[M].北京:教育科学出版社,.

[3](法)布迪厄.文化资本与社会炼金术[M].包亚明,译上海:上海人民出版社,1997.

儿童家庭教育论文范文二:农村留守儿童家庭教育思考

摘要:随着我国城市化进程的推进,数以千万的农民背井离乡涌入城市寻求生存,与此同时,规模庞大的“留守儿童”群体伴随而生。由于父母与孩子聚少离多,这种长期亲子分离的家庭模式暗藏着诸多问题。目前,留守儿童的家庭教育问题已经成为亟待解决的重大社会问题。分析留守儿童家庭教育中存在的问题,并为改善现状提出解决对策是本文的主要目的。

关键词:留守儿童;家庭教育;解决对策

2013年5月全国妇联发布的《中国农村留守儿童、城乡流动儿童状况研究报告》指出,我国农村留守儿童数量已超过6000万,人数将继续上涨[1]。中国2010年第六次人口普查资料显示,全国有农村留守儿童万,占农村儿童的,占全国儿童[2]。长期亲子分离的家庭模式对儿童成长发展带来了消极影响。在儿童的成长过程中,家庭教育是基础,家庭教育对儿童发展的每一个关键期都起着不可替代的作用,而由于家庭教育的不当引发的教育问题小则影响儿童的身心、人格、道德的发展,大则阻碍全国人口质量的提高,制约社会的文明与进步。

一、留守儿童家庭教育中存在的问题

1.非理想的家庭教育模式

一个健全的家庭是儿童身心健康发展的重要前提,但是对于农村留守儿童来说,与自己的父母共同生活、促膝谈心则是一件奢侈的事情。留守儿童家庭教育中存在的问题并非一日之寒,首先,具体体现在几类非理想的家庭教育模式当中。这一种家庭教育模式是孩子父母的其中一方外出打工。在农村,受“男主外,女主内”的传统思想的影响,母亲陪伴留守儿童的情况较为普遍,这样的家庭模式容易使孩子产生生活在“单亲家庭”的焦虑与不安之中。同时留守一方往往因为繁重的农耕与琐碎的家务根本无暇与孩子进行情感交流,因而导致孩子遇到问题经常欲言又止,久而久之形成孤僻冷漠的性格。其次,这些家长通常文化素质偏低,对孩子的学习指导缺乏时效性和科学性。这一种家庭教育模式是一些留守儿童的父母同时外出务工后将孩子留给其祖父祖母、外公外婆代管。这样的“隔代教育模式”则更加弱化了家庭教育的功能。在“隔代教育模式”的环境下,“代沟”的问题经常导致祖辈与孩子之间产生意见分歧,尤其是当孩子在性格与心理发展出现偏差时,年事已高的祖辈经常难以察觉,当孩子与他人产生争执时一味地偏袒并且满足孩子的各种需要。这种隔代溺爱心理不利于留守儿童养成良好的行为习惯,容易导致儿童形成蛮横霸道、我行我素的性格特点。最后,在“上代教育模式”中成长的孩子得到的家庭教育则更加令人担忧。一方面近亲、朋友对留守儿童的教育力度难以把握,过于严厉容易给孩子带来压抑感和抵触情绪;过于宽松则容易造成孩子的随波逐流,不利于留守儿童形成正确的人生观、世界观、价值观。

2.父母角色参与消极

在家庭教育中,父亲与母亲的作用是同等重要、不可互相取代的。Hetherington等研究认为,父亲对于一个孩子的发展,特别是对于其自我认同具有重要的作用,父亲帮助孩子从心理上与母亲“分离”,教他们控制自己的冲动,学习各种规范和规则,同时还能帮助母亲避免过度情绪化地处理她和孩子之间的关系[3]。家庭教育在要求母亲参与的同时,更重要的是呼唤父亲投入更多的时间和精力,因为一个好父亲会把母亲生活领域之外的东西尽可能地展示在孩子面前,并成为孩子探索新领域的向导和力量的源泉[4]。现实情况是,农村留守儿童的父母对家庭教育意识淡薄。例如,一些母亲当孩子还在襁褓中时便离开家,一年或者两年才回家探望孩子一次,有些母亲甚至连 春节 都不与孩子团聚。又如,留守儿童家长认为外出打工是为了给孩子创造更好的读书与生存环境,这些家长往往“重养轻教”,认为给钱就是养育和教导,更有人为了弥补不在孩子身边的亏欠感而盲目地满足孩子物质的需求,认为物质的满足可以换来对孩子亲情的抚慰。但“陪伴即是爱”,父母陪伴的缺失会给孩子带来心灵伤害。一些长期在外打工的父母随着时间的流逝,将孩子的抚养寄希望于家里的祖辈、亲戚朋友和学校的老师。一方面从精神上缺乏与亲人间的情感交流,另一方面从物质上,现实的生存状态与最初的理想生活背道而驰,这些人在陌生的城市无法找到归属感,而同样是进城务工的异性同伴便成为了他们寻找归属感的目标,因此一些“临时夫妻”现象有所抬头。在这样的环境下,那些留守儿童的家长则更加无暇顾及留守儿童的生存状况,父母的角色在家庭教育中的体现也更为消极。

3.学校教育缺乏针对性指导

家庭教育对儿童成长发展起基础性作用,学校教育对儿童成长发展起主导性作用。相对于家庭教育而言,学校教育是更专业、更系统、更全面地影响儿童的身心健康发展。但现实情况是,一些学校一味追求升学率;对留守儿童的教育主要关注儿童的发展共性而非留守儿童的个性需求;对需要重点帮扶的留守儿童缺乏有针对性的重视。对留守儿童家庭情况的忽视是导致学校与留守儿童家长沟通脱节的根源,尤其是经济欠发达地区的学校,一方面是优秀且有责任心的教师资源匮乏,另一方面是由于留守儿童家长与学校老师缺乏对孩子学习生活和身心发展的了解与沟通,导致家庭教育与学校教育的脱节。

4.社会教育有效扶持的缺失

社会教育对儿童成长发展起决定性作用。社会各界的帮助与支持有利于促进留守儿童的社会化发展与健全人格的形成。而现实状况是社会为留守儿童提供有效帮扶的系统机构较缺乏。另外,由于农村的经济建设落后、文化水平较低,农村社区教育服务体系发挥的作用微乎其微。留守儿童社会教育的缺乏削弱了社会在留守儿童教育中应当发挥的决定性作用,甚至导致部分已经走上社会的留守儿童在面临人生各个阶段的选择时感到迷茫和无助,激化了他们自身的认知方式与处理问题之间的矛盾。

二、如何有效改善农村留守儿童家庭教育问题

1.促进政策调整,减少农民工子女就学问题

各地区要以实际情况为基础,因地制宜,努力增加本地劳动就业量,鼓励引导、帮助劳动者在本地自谋职业或创业办实体,发展本地经济;采取政治和经济双重手段,加大县域经济的发展力度,改善农民生活条件,创造尽可能多的就业岗位,使进城务工的农民工在自己的家乡也有好的工作选择,从而缩小城乡的实际收入差距,以此实现农村劳动力就地转移[5]。政府出台保护农民工在城市务工相关政策的同时,也应鼓励引导农民工回乡创业、增加就业岗位,提高农民工就业选择的灵活性和多样性。另外,城乡分割的二元户籍管理制度是解决农民工子女就学问题的关键。例如,为留守儿童提供随父母在流入地正常上学的机会,在条件允许的情况下为留守儿童创设新公立学校,减免留守儿童的借读费。只有解决了留守儿童的就学问题,才能让留守儿童结束留守生活回到父母的怀抱。

2.提高父母角色认同感

提高家长作为父母的角色认同感,使留守儿童家长树立科学的家庭教育观念。法国著名少年节目主持人克里斯琴•施皮茨博士曾经这样忠告做父母的人:培养你们的孩子,多和孩子在一起,因为亲情的抚慰与关怀有助于孩子的成长[6]。一是留守儿童的家长应该转变“给钱便是养育和教导”的观念,只有和孩子经常进行通话交流培养情感,及时了解孩子的身心发展动态,与孩子建立互信感,孩子才能将这种陪伴的爱转化成激励自身努力的动力,才能避免孩子在发展的关键期将父母的说教当成耳旁风。因此留守儿童的父母应该与留守儿童的临时监护人以及学校老师保持稳定的联系,以便随时了解孩子的发展动态,共同分享科学合理的教育 方法 。二是在与孩子进行交流沟通时应注意避免时间间隔太久、采用多种沟通方式、重点关注孩子身心健康发展。父母是儿童的第一任老师,只有家长增强为人父母的意识,提高父母角色的认同感,才能有利于下一代形成正确的家庭观念。

3.整合家庭教育、学校教育和社会教育

“成功的教育是学校教育、家庭教育、社会教育共同作用的结果,不可偏废”[7]。只有形成三大教育合力,才能促成儿童自身的社会化。因此在留守儿童家庭教育出现问题时,学校教育和社会教育应当及时给予帮助和支持。首先,在学校教育的过程当中,教师应该重点关注留守儿童的身心健康发展,培养儿童的道德素养,促进健全人格的发展。其次,在学校日常管理当中应该给予留守儿童更多的帮助与关爱,如为留守儿童的家庭建立随时更新的人口流动档案;有效利用留守儿童家长回家探亲的机会,与家长交流留守儿童近期学习表现和心理发展动态,告诉家长家庭的关爱才是能够解开留守儿童心结的钥匙。在学校课程设置方面,设立有利于增强留守儿童家庭意识的课程,讲授如何与家庭成员友好相处的科学方法,培养儿童良好的待人接物的行为习惯,逐渐形成家庭意识,从心理上能够逐渐理解父母进城务工的行为,并将这种对父母的理解与对父母的思念化为学习的主动性和生活的自主性。良好的家庭意识有利于形成和谐的家庭氛围,和谐的家庭氛围将推动整个社会形成良好的人际氛围。最后,应增设农村社区教育咨询服务中心及留守儿童活动中心,使留守儿童与他人在进行互动的同时形成积极乐观的人生态度和健全人格。农村留守儿童的家庭教育需要社会各界给予广泛关注与支持。家庭教育的立法只是推进家庭教育的一个条件,只有家庭教育、学校教育和社会教育形成教育合力才能真正促进儿童身心健康、全面的发展。

参考文献:

[1]新华网.全国妇联:中国农村留守儿童数量超6000万

[2]全国妇联课题组.全国农村留守儿童、城乡流动儿童状况研究报告[R].2013.

[3]杨丽珠,董光恒.父亲缺失对儿童心理发展的影响[J].心理科学进展,2005(03):260—266.

[4]刘秀丽,赵娜.父亲角色投入与儿童的成长[J].外国教育研究,2006(11):13—18.

[5]周宇,余扬.社会管理创新理论视角下的留守儿童问题[J].科技创业月刊,2013(08):167—168.

[6]邹同文,罗春仙.家庭教育在孩子成长中的作用[J].读写算(教师版)素质教育论坛,2010(03).

[7]黄晓慧.关于农村留守儿童家庭教育缺失的思考[J].当代教育论坛,2006(10).

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家是我们最强的依靠,在家中我们可以得到很多的知识,那就用 家庭 教育 写一篇 作文 吧。下面是我给大家整理的家庭教育的 议论文 ,供你参考!

对家庭教育有感而发

偶然间翻报纸,看到一则让人咋舌的新闻.某女中学生感冒了,其母亲竟连夜坐飞机送感冒药.这名女生感冒时,同宿舍的同学帮她买了感冒药,但她居然说自己感冒都是母亲看着吃药,自己从来不乱吃药。大家无奈之下只得打电话给她的母亲。

初一看,只觉得这学生傻,这母亲昏。但细一想,是什么造成的?我们国家的家庭教育怎么弄得学生吃什么药都不知道了?我忽然感到,我们的家庭教育关心的范围太狭窄了。

“子不教,父之过”我们的先祖早就意识到了家庭教育的重要。我所理解的家庭教育,是要教育孩子课堂上学不到的。我们的家长在家也只是重复地说如何学习,如何把成绩搞好,如何考试等等,而谁又在家长那了解到生活中的常识呢?家庭教育是要引导不谙世事的孩子适应社会,学会生活,而不是单纯地如何在学校取得好成绩。我们在家庭教育中获得的知识在将来的用处总会比在学校学到的大,因为你每天都活着,但不必每天都工作。至少,我们得知道得什么病得吃什么药。我们的家庭教育也很少出现道德的内容。然而我们不得不承认道德的教育在学校也是缺失的。是什么把我们变得自私,变得骄纵,变得道德品下?我不敢说全是家庭教育的失职,但家庭必须承担责任!我希望在不久的将来,家长们能意识到这个问题,补全家庭教育的空白。

诚然,家庭教育是个很大的问题,我不指望自己能阐述明白。人类或多或少是有点控制欲的。家长们也总是想把孩子控制在手中。世无巨细,事必躬亲。这样的家庭教育显然是失败的。有很多的家庭都是这样,父母总是孩子的保护伞,任他风吹雨打,父母能顶万重山。这样的孩子没有经历挫折,没有经历失败,没有经历痛苦,软弱得如同棉花糖,放在嘴里,不费多大劲就可粉身碎骨。前些天,一个清华的研究生自杀了,原因就是三个月没找到工作。我想他的学生时代必定是在父母的重重保护下成长的,这样还不算重大的打击已经可以夺去他的生命。我无法想象还有多少鲜活的生命在将来会这样消逝,但我希望家长们得负起责来,稍微送开你们紧拥的双臂,让孩子接受风雨的洗礼,没有挫折的童年是不完整的。与其让他在社会的旋涡里牺牲不如让他现在受点小伤但今后可以活得更好。孩子都是父母掌心的宝贝,但是他们总要靠自己。冰激凌不吃总会融化,孩子不受挫折总会变得软弱。为了孩子将来在社会上的生存,家长们应该放手。

但是,我们不能完全不管孩子。有的父母工作忙碌,完全忽视了家庭的教育。每天起早贪黑,总是嘴里说着为了孩子好,可却不知道他们失掉了对孩子应该的爱护。我看了两会期间留守家庭孩子的专题报道。他们沉默寡言,但是双眼中透着某种希望。我认为这样会造成孩子情感上的缺失。孩子总是认为自己的父母是最爱自己的人,但是他们都不在身边,就会感到无比的失落。变得暴躁,变得易怒,变得封闭,这都是时间的问题。这样的家庭存在着巨大的社会安全隐患。我所了解的青少年罪犯他们的家庭教育和家庭关爱是残缺的。这种家庭的孩子十分容易在这个危险和诱惑并存的社会上迷失自我。因为没有人来引导他们怎么辨别好坏,辨别是非,辨别利害。这是把尖刀,直直地刺进了社会的胸膛,也刺进了每个人的心脏。我们的心,都是一痛一痛的。

我能想到的就是这么多了。我们的家庭教育的缺失很大部分是因为家长不知道该如何教育孩子。我们的社会看似欣欣向荣,但问题着实不少。很多都于金钱有着密切的联系。每个人都知道,没有金钱是无法保证生存的。大家都在拼命地挣钱,我们都知道挣钱不容易。我们的世界是物质的,所谓经济基础决定上层建筑,大概就是这个道理。我们的社会只有金钱,教育也就只会有利益至上的原则。总之,我认为我们的家庭教育是不完整的,是需要改进的。这有赖与全社会的努力。因为这些问题是社会造成的。当我们的家长知道如何教育下一代的时候,我们才有未来的希望。

成才今天是一个机遇与挑战并存的时代,是一个竞争空前激烈的社会,要在这样的社会中成才,自己的努力和坚持是起决定作用的,只有自己才能把握自己的命运。但我们也应该看到,家庭教育是一个人成才不可忽视的因素,良好的家庭教育是孩子成才的助推器。 良好的家教有利于培养孩子远大的志向。

如果父母是一个热爱生活的人,小孩子也会对生活充满热爱。如果父母是生活在灰暗的人生中,小孩的天空就不会阳光灿烂。父母坚定的追求和事业心、责任感对孩子有着榜样的作用。

正如德莱赛在《嘉丽妹妹》中所说的:“和睦的家庭空气是世上的一种花朵,没有东西比它更温柔,没有东西比它更优美,没有东西比它更适宜于把一家人的天性培养得坚强、正直。”孟母三迁,有了她正确地引导,才会有一代奇才孟子的雄辩;岳母刺字,有了她的殷切期望,才会有威震胡虏的岳飞;苏洵立志,有了他的勤学示范,才会有“一门三父子,皆是大文豪”的美谈。良好的家教,让孩子飞得更高更远。 良好的家教有利于形成孩子开朗的个性。个性决定命运。

一个乐观、开朗、热情、勇敢的人,在工作中总给人生龙活虎的感觉,而一个沉默、内向、孤独、胆怯的人,在工作中却只会给人一种畏畏缩缩的感觉,工作的效果也就可想而知了。而良好的个性又是需要父母用爱去塑造的:鼓励、赞扬、肯定、支持,定会让孩子充满自信;批评、指责、打骂、否定,只会让孩子变得无所适从。

海伦·凯勒不是在家庭的阳光下获得乐观的人生态度的么?史铁生不是在母亲默默的忍受中感悟人生的价值的么?勃朗特姊妹不是在父母的文学影响下形成写作的兴趣的么?家教是塑造孩子性格的重要一环。

良好的家教有利于形成孩子健康的心灵。时下有很多关于年青人或少年人行为残忍的报道,如往狗熊身上泼流酸,用木棒打击小朋友的头部,结伙打残疾人等等。而实际调查发现,这些行为大多与他们得不到父母的爱或长期受虐待有关,他们的心灵因为没有了父母的关爱而严重扭曲,仇视一切。因此,良好的家教是形成孩子健康心灵的一片沃土,有了它,才更有利于健康心理的生长;有了它,才便于孩子走好成才的第一步。 良好的家教有利于形成孩子正确的人生观和世界观。

人生观和世界观决定了一个人的人生价值取向,而家长对孩子的人生观和世界观有着潜移默化的影响,虽然有的在今后的学习和工作中会有改变,但最初的影响却是深远的,如果从小就形成了好逸恶劳、弄虚作假、欺瞒哄、金钱至上等观念,那他的人生就是危险的。而良好的家教就是要从小培养孩子对世界人生的正确看法,“子不教,父之过”,父母在此有着不可推卸的责任。

所以我们要说,良好的家教就像指南针,永远指引着孩子向正确的方向航行;就像一片沃土,永远滋生着健康的人格;就像一只助推器,将孩子送上起飞的跑道。孩子的成才怎能没有你——家教! 评析:该文立论严谨,用“有利于”几个字,从正面立论,准确诠释了话题两概念间的辩证关系。

在行文中也很注意说话的分寸,如第一段先强调成才靠自己然后提出“不可忽视的因素”就显得逻辑严密。其次思路清晰,论述充分。全文从“有利于培养孩子远大的志向”“有利于形成孩子开朗的个性”“有利于形成孩子健康的心灵”“有利于形成孩子正确的人生观和世界观”四个方面,条理清晰地论述了家教对孩子成才的好处,有力地支撑了自己的观点。

在日常生活中,有一些家长让孩子干一些力所能及的 家务活 ,可有些家长一点活也不让孩子干,说是只要让孩子管好怎样学习就行了,读书才是最重要的。这一观点我很不赞同。

孩子读书到底为的是啥?还不是为了将来投身于社会能够立足罢了。那你没有能力咋混呢?我们也应该掌握一些基本的社会能力需求。首先,应从 社会实践 和劳动中汲取 经验 。但也得读好书,才能更好的掌握。读书不能读“傻”书,要将从书本中的知识灵活的运用到社会实践中去。所以这些都是互相循环的,相辅相成。从劳动中,体会快乐和乐趣。现在的中国家长就是太过于重视学习和溺爱自己的孩子,而轻视于培养孩子的劳动能力。溺爱不等于爱。

在现代社会里,大多数家庭都只有一个小孩。这样父母的爱就都献给了这个孩子。对这个孩子过分地疼爱。

一次在大街上走,我看到一个小孩在路上摔了一跤,他只是被一块小石头拌拉一下,这件事本是一件再也普通不过的事啦,就是小事一桩,小孩子摔一跤有什么大不了的。可就是这么一件小事,却让我想到了如今的中国家长。当这个小孩子 摔跤 了以后,他的父母必会百般呵护地说:“我的小宝贝儿,没事吧,疼吧?”有些家长甚至会带孩子全面调查一下。这是不是离谱了些,本是一件极普通的事在中国家长的眼里是都么重要的一件事呀!这不是爱,是溺爱!这反而会使孩子失去自主能力和缺乏自立心理,最终全面的依赖父母。“挫折孕育着成功”要想孩子成为一颗小苗,那不经风雨怎能在这多面的社会圈子中,茁壮成长。

我觉得还是让孩子多干一些力所能及的家务活,但也要抓住学习。这样孩子在将来的生活中再会很轻松。这样不仅可以让孩子养成热爱劳动的好习惯,还可以让孩子体会到父母的辛劳。只有从小培养孩子的劳动能力,长大了才能让父母少操点心,成为一个有用的人。如果家长不让孩子劳动,把所有事情都包下来,那对孩子的成长带来一些缺陷。像这样惯养他们,长大了只会做“衣来伸手,饭来张口”的废物。

我同样生活在一个充满爱的家庭,可我的父母从来就严格地要求我,多做一下家务活。我的能力也慢慢地得到了培养。暑假的中午,父母不在家。我也只好自己为自己做饭,时间长了我也便学会了。甚至还能为大家露一手瞧瞧。劳动并不难,不知你愿否?

在激励斗争的社会中,有许多有能力的人,但你是否有本事与勇气和他们竞争。能力在于培养。在一次次失败和成功之间积累经验,这样你才会越走越远。台上一分钟,台下十年功。只要你愿意不断磨练自己,就一定会取得最后的胜利!

当今社会,绝大多数的孩子都有着自己的家.当然,有的家庭是幸福美满的,而有的家庭却与赌场没有太大的区别--我家就是一个典型的例子.

在我家,你首先可以看到一股乌烟瘴气--香烟的烟气,同时还能闻到异常浓的烟味--不过这不是我爸抽的,虽然我爸不抽烟,但是因为我爸把那些所谓的"兄弟"带到家里,使得他们在我们家大抽特抽.我爸把他们招呼进来打 麻将 ,结果搞的我们家跟赌场一样.

在一旁的妈妈不但不去劝阻,而且还跟着瞎起哄:"一万,红中~~"这一闹,弄得我无法在房间里学习.

等到晚上,那些人总算走了,我本以为自己得救了,于是我便向数学一向很好的爸爸问数学问题.哪知爸爸看也不看,随便报出一个数字就说是答案.我刚问爸爸为什么,就被他骂了一顿:"哎呀!我怎么有你这么个笨儿子啊!连这么简单的题目都不会!"妈妈也说:"题目一做不来就找你爸爸那你别读书算了,快回房间学习!"我听后,生气地跑进了房间,心想:我怎么这么倒霉啊!怎么贪上这样一个家庭!贪上这样两个父母呀!他们成天除了赌还是赌,简直是两个赌鬼.而且还叫人来家里抽烟,难道他们不知道烟对闻烟者比对吸烟者更有害吗?还把家里搞成赌坊.再这样下去,我真的要疯了啊!"

再想想别人的家庭,父母每天辛勤地工作,还让子女上补习班,一回到家便不厌其烦地为子女讲解题目,辅导他们学习.学习完后.还带他们去旅游,散散心.相比之下,我真是上辈子作孽啊!两者简直是天壤之别.

为什么我不是生长在那样温馨美满的家庭,而是生活在"赌场"呢?我为什么不能贪上那样的父母呢?我真希望我的梦想能与事实调换,我的父母对我的教育方式能够改变啊!!

中国是礼仪之邦,五千年的 文化 传承至今,深深铭刻在中国人的心中。每个家,都有家训、家规、家风,俗话说得好:无规矩不成方圆:从孟母三迁到岳母刺字,好的家训、家规、家风不仅承载了祖祖辈辈对后代的希望对后代的策鞭,也同样体现了中华民族优良的民族之风!

中国的每一个家庭都有自己的家训、家规、家风,我家自然也不例外。我家的家训是:尊敬老师、长辈、同学和任何有残疾的人;勤劳节俭懂得持家;远亲不如近邻,好好对待邻居;勿以善小而不为,勿以恶小而为之。这些家训,是自古以来存在在每个人心中的,但真正做到的,却少之又少。爷爷奶奶爸爸妈妈把它们定为家训,是为了让下一代牢记中国五千年历史文化的璀璨,我会努力做到,同时也会影响周围人,让他们也做到。我家的家规是:主动向长辈问好;互相尊重彼此;路上捡到钱包等贵重物品必须上交;自己的事情自己做;作业做完了才有娱乐时间;当天的事情当天做,不能拖拉;每天都要运动(至少一种)。这些家规有几项是爷爷奶奶定的,有几项是爸爸妈妈定的,这越来越完善的家规更是让我了解到了中国文化的进步。从小,爸爸妈妈就要求我做到,好的规矩,成就了我现在的成绩。我家的家风是:以德立家,以德治家。良好的家风对社会而言,就是一种道德的力量。家风需要我们一代又一代的传承下去。古人有云:有家规的家庭,属于书香门第之家。

有家规、有家训的家庭,属于豪门贵族之家;有家规、有家训、有家风的家庭,属于王侯将相之家。

我希望我家的家训、家规、家风能世世代代传承下去,有朝一日,实现幸福的四大目标:和谐、文明、健康、富有。

“没有规矩不成方圆。”在每个幸福的家庭里肯定都有自己的家风和家训。我家的家风和家训可以概括为“孝、俭、勤”三个字,虽然简单普通,但是让我受益匪浅。

首先是孝,在我的眼里,父母都很孝顺,每天,爸爸妈妈都要给爷爷奶奶和姥姥姥爷打个电话,问问他们在做什么,身体怎么样,叮嘱他们要注意锻炼身体。只要有时间,他们就会回家看看老人,陪着聊天、散步、购物。爸爸妈妈的每一句话和每一个举动,都在影响着我,我也十分关心爷爷奶奶、姥姥姥爷,是他们的开心果。

其次是节俭,小时候,爷爷就常讲:“节俭兴家,浪费可耻。”这个浅显的道理深深地印在我的心里,影响着我的言行:我的铅笔总要用到抓不住为止;书包也是从一年级一直用到现在;至于穿的衣服大多是哥哥姐姐穿过的;过年的压岁钱我从不乱花。我养成了不攀比,不浪费的好习惯,这得益于我严格的家教。

“勤”就是勤奋。“世上无难事,只要肯攀登”,勤奋的重要性不难理解,在我家勤不仅仅体现在学习上,也体现在生活中。爸爸妈妈工作很努力,妈妈很少看电视,忙完家务,大多时候她总是看些有关教育类的书籍,她总说要与时俱进,不断给自己充电。爸爸爱鼓捣他的电脑,妈妈不会操作时,爸爸轻点鼠标,就把问题解决了;很多时候,爸爸的同事在下班后还会向爸爸请教电脑问题。勤奋才能让人上进,在爸爸妈妈的影响下,我也爱读书,勤思考,学习成绩一直很好。养成了好习惯。

室内设计是人类为了创造并美化自身的生存环境而进行的活动之一。下面是我为大家整理的室内设计论文,供大家参考。

室内设计原理

室内设计论文内容

20世纪80年代以来,我国人民的生活水平不断提高,室内设计方兴未艾,室内设计已经越来越与人民的生活,工作密切相关,日益受到人们的高度重视。

设计是连接精神文明与物质文明的桥梁,人类寄希望于通过设计来改造世界,改善环境,提高人类生存的生活质量。

现代社会中,色彩设计正在越来越多的领域里发挥着自己的作用。从城市建筑到日常生活,色彩的参与无处不在,色彩是影响感官的第一要素,人们观察物体时,视觉神经对色彩反应最快,同时还伴随着其他感觉器官及大脑的活动,从而产生综合性的知觉和意识。色彩悄无声息地左右着人们的生活,潜移默化地影响着人们的情绪,因此,正确地进行色彩设计在很多领域都是非常重要的。

当人们使用色彩时,不仅要依据客观的科学知识,而且要结合印象、记忆、联想、象征、 经验 和传统习惯等以达到最佳的色彩效应。而这些客观知识以外的主观感受就是色彩的感性倾向,它主要包括以下几个方面。

一、色彩影响生理功能

不同的色彩能引起人的不同生理反应。匈牙利科学家曾经做过实验,他们把蒙住双眼的受试者分别引进红色、黄色和蓝色的房间,结果受试者在房间内睁开双眼后,脉博跳动的速率分别呈现“偏快、正常、偏慢”的状态。大家知道,色彩体系大致可分为冷暖两个色系,波长长的红光和橙色光、黄色光给人以温暖感;相反,波长短的紫色光、蓝色光、绿色光给人以寒冷的感觉。冷色与暖色除了给人在温度上的不同感觉外,还会带给人们一些其他感受,例如,重量感、湿度感、进退感等。色彩使人产生的生理反应并非来自物理上的真实情况,而是与人们的视觉与心理联想有关。

二、色彩影响心理功能

康定斯基在《论艺术的精神》中阐述:“一般说来,色彩直接地影响着精神。色彩好比琴键,眼睛好比音槌,心灵仿佛是绷满弦的钢琴,艺术家就是弹琴的手,它有目的地弹奏各个琴键来使人的精神产生各种波澜和反响。”人们生活在一个色彩的世界中,积累着许多色彩方面的视觉经验,当知觉经验与外来色彩刺激产生呼应时,就会引发人心理上的某种情绪,这就是色彩的感性倾向。不同的色彩会使人产生不同的情绪和联想,比如,红色给人以热情、危险、活力、喜庆、愤怒等感觉;蓝色则让人感觉平静、悠久、理智、清新。

三、色彩的情感表现功能

既然色彩能够影响人的生理和心理,那么不同的色彩必然有着不同的情感表现,应用时一定要根据情况来认真考虑、谨慎选择。比如,红色是中国的传统色彩,它具有吉祥幸福、热烈欢乐的寓意,因此,婚庆典礼、节日盛宴等喜庆场所的室内设计色彩以红色为主色调,忌用黑色、青色等肃穆的色彩。新娘的结婚礼服的颜色中西方都喜用白色,因为白色象征纯洁,而大红色的传统礼服在中国的婚礼上也是常见的服饰;而丧葬场所的室内设计色彩正好相反,红色等暖色系的明亮色调绝对不会出现,否则就是大不敬。色彩的情感表现功能具体表现如下:

1.不同人群对色彩的不同情感需求

在进行室内空间的色彩规划时,要充分考虑到目标人群的年龄、职业、 教育 背景、喜好等具体情况,念故去的人而佩戴黑色的袖标,灵堂一般也是以白花黑纱布置的。另外,不同的宗教,其颜色的象征意义也不同,以黄色为例,在佛教中,黄色有谦卑、超脱俗世之意;而在____中,黄色曾是犹大衣服的颜色,因此有着卑劣及背叛的象征寓意。在室内设计时,应尊重空间使用者的民族风俗和宗教信仰,在色彩运用方面做好充分的 市场调查 。

2.不同的地域与环境对色彩的不同情感需求

不同的地区,因受地理位置、气候条件等客观因素影响,人们所普遍认可接受的色彩也有所不同。比如,热带地区的人们比较喜欢强烈多变的色彩,寒带地区的人们偏爱柔和沉着的色彩。在农村,人们对纯粹的、能够产生鲜明对比的色彩情有独钟,而在城市,人们则更欣赏协调雅致的色彩。就居室而言,因其坐落的方向不同,室内色调的选择也应该有所差异。一般地说,如果居室门窗南向,充足的阳光使室内色调易呈暖色,这样的居室色彩就应该以偏冷的色调来平衡温度的感觉;反之,门窗北向者的房间,居室色彩应以偏暖色的色彩来增加室内的温度色彩可以改变人们对已知空间的视觉认识,也可以在空间中发挥其独特的作用,因此,在进行室内空间设计时,我们应遵循一些基本原则。

(1)遵循和谐统一的原则

室内色彩设计切忌“姹紫嫣红”“群芳争艳”,色彩未经统一规划而各行其是,势必会导致室内色彩的紊乱。在进行室内设计时,首先,应确定室内色彩的主色调,然后确定使用同一色系、对比色系还是互补色系的色调。只有在主色调确定后,才能根据色系的不同来确定相应的辅助色调。主色调一般不宜采用大面积的鲜艳的颜色,辅助色调则可根据实际情况大胆选用小面积的较高明度或纯度的色彩,便可以起到画龙点睛的效果。其次,室内色彩的均衡感也很重要,色彩的明暗和面积最能影响整体色彩的均衡感,一般来说,明度高的色彩在上、明度低的色彩在下容易获得色彩均衡。比如,天花板要比地板颜色浅,否则容易产生压迫感。另外,在设计时可以考虑背景色比主体色轻浅;彩度高、暖色的面积应小于彩度低、冷色的面积等。总之,整体空间的色彩应该是上轻下重、淡妆浓饰,统一中有对比,和谐中有律动,稳重中又不乏变化。

(2)用色彩界定空间

以色彩来划分室内不同的功能区域既省时省力、经济快捷又效果明显。但是有一点应该注意,那就是各区域的色调一定要和室内整体的空间色彩,也就是主色调相协调。另外,应发挥不同色彩的情感倾向,辅助室内功能更好地实施。比如,在餐饮区域的用色中,黑色或纯度太低的颜色都是不恰当的选择,因为大面积的黑色会使人感到沉重和压抑,而过于混浊的色彩会给人以不洁净的感觉。故餐室的色彩应以暖色为主,黄色系中的橘黄、乳黄最能增加食欲,其次是柠檬黄;而学习和办公的区域要求人们头脑冷静、注意力集中,因此,不应采用明度和纯度较高的过于跳跃的色彩,而应以明度和纯度较低的柔和舒缓的色彩为主,比如选用灰色系、蓝色系、绿色系等纯度较低的或者偏冷调的色彩;卧室是家庭住宅中私密性要求最高的场所,其色调选择以私密和安静为前提,艳丽明亮的色彩使人觉得兴奋,不利于休息,因此,纯度和明度相对较低的淡雅平稳的色彩是卧室色彩的最佳选择;卫生间最重要的要求是清洁卫生,故装饰它的色调以白色、浅绿色、浅蓝色等冷色为宜,使之有清洁干净的感觉。

室内设计论文文献

[1](英)杰克·特里锡德.象征之旅.中央编译出版社,2001年1月

[2](俄)康定斯基.论艺术的精神.中国社会科学出版社,1987年.

[4]朱介英.色彩学——色彩设计与配色.中国青年出版社,2004年5月

室内设计工程

室内设计论文摘要

【摘要】本论文针对“中式风格”室内设计工程的基本理论;再到“新中式风格”室内设计的基本理论,旨在阐述“新中式风格”设计工程与“中式风格”设计工程的区别,对各自的思想、审美、手法做了清晰阐述。

室内设计论文内容

【关键词】中式风格 新中式风格思想 手法

中图分类号:TU2文献标识码: A

一、传统中式风格概念

中式风格室内设计,即是以宫廷建筑为代表的中国古典建筑的室内装饰设计艺术风格,气势恢弘、壮丽华贵、空间高、进深大、雕梁画栋、金壁辉煌,空间井然而有序,造型以对称为主,装饰材料以木材、竹材为主,装饰图案多以梅、兰、菊、龙、凤、麒麟、龟、狮等,透雕、 浮雕 ,栩栩如生。

二、中式风格室内设计思想

中国传统的室内设计受到“儒”“释”“道”,思想的影响。儒学在中华5000年的历史 文化 中,对中国的思想、精神、体质、审美都有着深远的影响。儒家的思想“礼治”的核心含义为“异”,主要体现在长幼、尊卑、贵贱、亲疏,都各有其礼,各尊崇其特殊的行为规范。使国家、社会,都在严格的秩序、等级统治下,有章可循。在此思想的影响下产生了多种类型,内涵多种形制的建筑,如皇宫、宗庙、陵墓、坛等。在建筑以及室内空间的的具体设计中,其开间、形制、色彩、用料、纹样、脊饰等都有十分严格的规定,不得违制僭越。

中国的明式家具,至今仍被世人奉为设计的典范,其造型洗练、端庄,体现刚正不阿、谦虚内敛;其优美的曲线,上好的用材、细致的工艺,体现独特的审美气息。另外,明式家具所使用的紫檀、黄花梨等硬木,其造型、质地、光泽都给人以玉的感觉;水润、坚韧、无暇。儒家美学尚玉,荀子曾说“天玉,君子比德焉”,玉象征高尚的品格。家具中的屏风,体现了奉上蔽下的“孝弟德行”,“孝弟”就是儒学的“仁”的体现。

道家则是崇尚自然,让人师法道德和品质,中国的园林,就是崇尚自然、师法自然的完美体现。

佛教则是让人的心灵“普渡众生”,追寻超凡脱俗,静气凝神。在中式风格的空间中,时常会运用佛像、佛教壁画、佛教绘画等作品。

三、中式风格室内设计审美

中式风格室内设计的主流审美是以中式风格室内设计的思想为基础的,“儒”“释”“道”三家的思想,是审美的根源。例如:“以味为美、以意为美、以道为美、同构为美、以文为美”构成了中国古代美本质观的整体特色。中式风格室内设计的审美也体现于道家以生气、自然、无、妙、淡、柔和适性为美,佛家以寂灭、涅盘 、死亡,以及涅盘的象征――光明圆相为美。

四、中式风格室内设计手法

中国人在最基本的基础审美观上,在室内设计中, 设计手法注重表现对称完整性、含蓄性和情节性。

①在中式风格空间中,运用屏、碧纱橱、博古架、落地罩、风、、帷幕等

划分空间层次,形成“断而不断,隔似未隔”的空间感。

②在室内装饰上采用含蓄的手法,即是象征、谐音、隐喻。例如:蝙蝠、鹿、鱼、鹊、梅等图案。“鹿”和“禄”同音,蝙蝠的“蝠”和“福”同音,“鱼”和“余”同音,这就是中国传统的求福求禄求功名的思想愿望。又例如:在室内的各种窗户和门栏中多引用梅、兰、竹、菊和“岁寒三友”等的图案。喻指主人的优良品质。

③室内的空间体现有序性、完整性。中国的建筑空间外形和内形主要是规则的形状。例如:正方形、长方形、圆形、正多边形、菱形等。因此,中国的院落也大多是以四合院的空间形式为主,在不同的地域、民族文化的区别下,有一些差异。这体现了中国封建社会的等级意识。

五、当代中式风格概念

基于中式风格,“新中式风格”是一个全新的,当代的概念,它的界定似乎有些模糊,正是这种模糊,才让设计师们为之着迷;“新中式风格”,从某种意义上说,是特别的文化与思想倾向;是平面、空间、服装等多种中领域设计师的新的探索,它所涉及的领域极其广泛;也是在现代的经济、文化、思想、潮流发展下,人们对“传统中式风格”的全新的解读,是全新的思想 方法 。

从广义角度,“新中式风格”运用延伸于多个领域,如建筑、视觉传达、室内设计、服装、工业设计等。新中式风格,基于传统中式风格,但同时又拥有与传统中式风格”不同的思想与手法、审美。

新中式风格的设计思想可以与传统思想结合。新中式风格来源于传统中式

风格,新中式用自己的感知去理解传统思想,并且大胆融合现代思想。例如:传统儒学的“礼治”的核心含义为“异”,主要体现在长幼、尊卑、贵贱、亲疏,都各有其礼,各尊崇其特殊的行为规范。在我们现代的家居户型中,不可能完全体现如此缜密的等级关系,可是设计师,通过更加人性化的区别设计来体现“异”,将家庭成员的不同年龄、 爱好 、生理、心理、情感等多种因素进行研究设计,用区别的个性化设计来体现“异”。

道家思想核心体现“清静无为”、“返朴归真”、“顺应自然”、“贵柔”,现代人已经条件实现“采菊东篱下,悠然见南山”,那么,“新中式风格”又如何帮助现代人在空间中得到相对的“清静无为”、“返朴归真”、“顺应自然”呢?可以通过清雅的中式元素(如:青花瓷器、提炼后的中式图案、水墨、扎染等);隽永优美的明式家具;环保自然地装饰材料(竹、篙、芦苇、编制等);植物等,来给人清新自然的慰藉。

现代人对于佛教有了更深的个人理解,也许不会痴迷、笃信,可是佛教的“普渡众生”、“色即是空,空即是色”等思想,可以让身处激烈竞争的现代人的内心得到一定解脱与释然。在“新中式风格”空间设计中,可以适当运用佛教元素,例如:佛教艺术元素;或者营造出适当的“净空”空间氛围。

六、新中式风格室内设计审美

审美是人类事物认知的感受形式,人类的审美感受极其广泛,包含:文学、建筑、室内空间、园林景观、雕塑、服装、绘画、工业产品等等。审美本身不仅涉及多重领域,人类对于某种事物的审美,也同样是多种多样的。

新中式风格空间设计的审美具有包容性,拥有广博的情怀,因此,新中式风格空间,可以变幻万千,扮演多姿多彩的角色。新中式风格空间可以设计表现雍容华贵的空间气质。在具体的设计中,可以将宫廷设计元素为主导,进行设计表达;或者表现现代小资气质,将孤芳自赏与中式相结合;亦或表现某种宗教信仰,以佛教为主,将佛教色彩、佛教艺术元素,运用于空间设计中;中国的绘画、戏曲、音乐等艺术,都可以作为设计审美的主题,在新中式风格空间中尽情的表现,甚至,还可以包容西方的“哥特”“巴洛克”“洛可可”“野兽派”等等。“新中式风格”运用于餐饮空间设计时,就需要与具体的餐饮文化相结合,进一步吸引消费者去尝试不同的佳肴,甚至让消费者,把来到某“新中式风格”餐饮空间,品尝佳肴、会友,当做是一种精神情感的升华与享受。在思想、情感、心理得到极大满足。

室内设计论文文献

[01]张绮曼. 室内设计的风格样式与流派[M]. 中国建筑工业出版社. 2000.

[02]孔智光. 中西古典美学研究[M]. 山东大学出版社. 2002.

[03]张爱波. 彼皆绝代才 形去留其神――归有光与蒲松龄古文艺术相通论[J]. 蒲松龄研究. 2002.

[04]钟虹滨. 论室内艺术性观赏陈设的视觉构景[J]. 湖南大学学报(社会科学版). 2002.

[05]李茹冰. 传统山地建筑视觉造型分析[J]. 重庆建筑. 2003.

[06]谢菲. 重传统“语境”现代室内设计初探[D]. 湖南大学. 2003.

[07]白晨曦. 天人合一. 从哲学到建筑[D]. 中国社会科学院研究生院. 2003.

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仿真物流论文范文

物流是现代国民经济的一个新兴产生的服务业,在全世界范围内发展迅速,势不可挡。下面是我为大家整理的物流毕业论文,供大家参考。

1国际物流课程改革相关教学方法的研究

教师引导式教学方法

教师在讲授国际物流相关理论知识时,应该改变原有的灌输式教学方法,教师应更多地引导学生进行提问和讨论。提问引导式教学方法和讨论引导式教学方法都应该基于预习的质量上。在课程改革中,教师应强调学生积极做好预习工作。在预习的基础上,学生可以通过讨论的方式,积极解决教师上课时设定的问题;教师通过提问的方式,学生就可以了解课程的重点和难点知识。通过引导式教学方法,不仅可以提高学生的学习效率还可以巩固学生的基础理论知识。

能力分层教学方法

在实际学习过程中,学生的学习能力、认知能力、理解能力都是层出不穷的。为了让每位学生都能够提高自己的学习效率,教师应该根据学生的能力进行分层教育。例如:教师可以将国际物流课程分为三个模组实施教学计划:一是基础教学模组,该模组适用于基础较差的学生;二是巩固教学模组,该模组适用于能力良好的学生;三是提高教学模组,该模组适用于能力较高的学生。在实行分层教学时,教师应该对每一位学生都保持积极的态度,不能因为学生能力有问题就加以冷落,这样不利于分层教学地实施。

专案实践教学方法

国际物流课程改革的重点在于实践。学生通过大量的实践不仅可以巩固现有理论知识,还可以提高实际物流作业中的经验。专案实践教学方法主要是通过实践专案对学生进行教育和启发,将学生置身于专案实践过程中,并让学生积极、独立完成专案中的各个任务。在完成相关专案之后,教师应该根据专案实践的情况对学生进行评价指导,帮助学生提高实际作战能力。专案实践教学有利于培养学生的解决问题的能力、团队交流能力、思考能力,让学生能够获得书本上没有的知识。

理论案例教学方法

教学改革中不能缺少实践教学,但理论知识的传授方法也应该进行改革。理论案例教学方法是一种启发性强并兼具实践性的教学方法。教师在教学过程中根据既定的教学目标,让学生通过案例巩固自己的理论知识,并在巩固理论知识的同时提高自己解决实际问题的能力。例如:教师在讲述进出口检疫、国际货物流通、进出口货物入境等相关知识时,应该先向学生展示准备好的教学案例,学生通过阅读、分析、讨论案例,最终得出解决问题的方法,以此提高学生的综合能力。

多媒体教学方法

国际物流课程会跟码头、口岸挂钩,但是某些学校并没有时间或者财力组织学生到这些地方进行参观。教师就可以利用多媒体教学手段向学生展示港口、口岸实际工作情况,国际物流园区的工作情况,以此增加学生整体性认识。通过多媒体教学,学生不仅可以了解物流的实际背景,还能培养学生的学习能力。同时,这种新颖的教学形式能够极大地激发学生的学习兴趣,从根本上提升学生的学习能力和解决问题的能力。

考试手段改革

考试手段的改革是国际物流课程改革内容中的一部分。传统考试形式无疑是选择、填空、解答、名词解释等等。这种考试主要考察学生对基础知识的理解情况,并不是针对学生的实际能力进行考察。久而久之,学生只会死记理论知识,解决问题的能力并没有长进,这不利于学生综合素质地提高。改革传统的考试形式,就是要在考试中加入分析题、计算题、制作表单题等等,这种型别的题目不仅可以考察学生理论知识,还可以考察学生解决问题的实际能力。让学生感觉到,考试不再是考试,物流问题离自己根本不遥远。

2结语

总而言之,国际物流课程地改革不是一蹴而就的,还需要经过长期的探索和研究。教师在教学改革中应该注重对学生实践能力地培养,避免学生出现“纸上谈兵”的现象。同时,教师还需要根据班级学生实际的情况进行教学方法地改革,这样有利于提高教学效率。

1增值税转型对物流产业税收影响的研究现状

增值税转型不但会影响到财政收入,还会对企业经营管理产生明显影响。卢锐、许宁2011认为增值税转型会导致企业推迟固定资产投资[2]。胥佚萱、林志伟2011通过实证分析发现,增值税转型会导致企业提高固定资产投资[3]。夏红雨2009认为增值税转型会导致企业财务杠杆效应降低[4]。骆阳、肖侠2010通过研究发现,对于高新技术企业和非高新技术企业来说,增值税转型对其实际的税负产生的影响不同[5]。李亚婕2011研究了增值税转型对企业税负的影响,发现增值税转型会降低增值税税额和营业税金及附加,增加所得税税额[6]。当前针对实行全面的增值税转型后对物流企业纳税波动影响的研究成果较少,多数研究选取2009年全国范围实行消费型增值税以前的资料,因此本文以四川省为例,通过模型分析增值税转型对物流行业纳税造成的影响,并用增值税转型后的资料,采用逆向计演算法推算转型前的物流行业应缴税款,建立增值税转型影响物流企业纳税的模型,并验证模型的有效性和准确性。

2增值税转型对地方物流产业税收收入波动影响分析建模

关于物流的学术论文范文篇二 城市物流与物流城市 【摘要】 现代物流业的发展对城市建设意义重大。本文基于城市物流与物流城市两个角度分析了我国物流业的现状,发展物流业的作用及怎样发展物流业。 【关键词】 城市物流 物流城市 关系 发展定位 国际贸易是一个关于物的流通的学科,物流是国际贸易离不开的重要一环。亚当斯密在国富论中,用这样的话揭示了现代经济学的历史:“劳动生产力上最大的增进,以及运用劳动时所表现的更大的熟练、技巧和判断力,似乎都是分工的结果。”分工和专业化是经济发展的主要原因,因此市场上离不开物流活动。 一、物流的概念 物流是指通过有效安排商品的仓储、管理和转移,使商品在需要的时间到达需要的地点的经营活动,是商品流通――从空间位移和从时间推移,也就是商品从供应地到接受地的实体流动过程。由此可见,物流并不改变物品的大小、形状、外观等物理性质,但是它却克服了需求方和供给方在空间的距离和时间的限制,创造了物品的空间效应和时间效应,在经济运行中起着不可或缺的作用。物流的空间效应是指在商品流动过程中由于商品的空间转换所产生的效应。从需求方的角度来看,空间效应是由于商品的空间转换所带来的效用满足或消费者剩余的增加,体现了“从无到有”或“从小到大”的过程。 二、我国的物流业发展现状 2013年中央政府发布经济工作重点是要加强和改善宏观调控,促进经济持续健康发展。要牢牢把握扩大内需这一战略基点,培育一批拉动力强的消费增长点,增强消费对经济增长的基础作用,发挥好投资对经济增长的关键作用。其中,不少议题特别提出要扶持重点企业的物流建设。 企业现代物流以及服务于社会的第三方物流日益成为人们关注点,而单独对城市物流、物流与区域经济发展的讨论却比较少;同时由于我国物流技术、管理水平发展起步较晚,在国内存在区域发展不平衡的状况。东南沿海城市的企业认识、发展了现代物流,从物流管理中取得了巨大的效益,提升了企业的竞争力,激发了企业的活力,而西部、北方城市的企业由于地域、经济发展速度的差距,企业的物流管理大部分停留在过去粗放型的物资供应、储存、运输、中转、装卸等单一的流程操作管理上,没有对现代物流有一个清晰的认识。 三、城市物流发展定位――城市物流和物流城市 近几年来,中央提出的区域经济发展新战略,将东、中、西部和东北地区作为一个整体,完整地阐述了四大区域的战略布局,完成了全国区域经济的宏观布局。现在不仅是企业之间存在竞争,城市与城市之间也是竞争愈演愈烈。从争做金融中心,争做经济中心,争做产业中心,到现在开始了对物流中心位置的争夺。每个城市都力图成为该省,该地域,甚至全国的物流中心。 一个城市发展物流需要一个清晰的宏观定位,其中有两种定位就是城市物流和发展物流城市。 城市物流,是指为城市服务的物流,或者是城市内的物流。它服务于城市经济发展的需要。它的特点是:属于中观物流领域;城市物流流动的物质资料,有生产资料、生活资料、废弃物等;城市物流的流量比企业物流大。在现今高速发展的中国,每个城市都需要一个完善的物流系统,以满足本市及与周边地区的物流需要。以城市多个物流中心为建立区域物流中心网络,合理组织物流。物流中心网络体系就是多个物流中心合理布局、合理分工、合理衔接的结果,同时也是情报信息网络,城市物流也是发展物流城市的基本条件,是一个城市发展物流的基础。 物流城市,即它是一个物流的城市,即物流占据城市经济发展的重要地位。成为区域的物流中心。如广州、上海、重庆、武汉区域物流枢纽等。当城市物流发展到一定程度,区域内具有地域优势的城市可以发展为物流城市,一个城市,通过出台实施各项政策,加大物流基础设施兴建的力度,加速引进各种具备实力的物流公司,通过建设各种物流中心,发挥本身所具备的如地理位置、经济地位等优势,支持城市物流发展,使该城市的物流能力极大提高,辐射力加强,成为周边城市商品交易的集散地,利用强大的物流能力成为地区内的中心城市、物流中心。城市相继建成各种物流中心,谋划在新世纪站企制高点,成为商品流通的中转集散地,在城市经济推动中加入物流这一充满活力的重要环节。 四、物流与城市发展的关系 1、发展物流对城市的作用 首先,发展城市物流,可以减低城市内物料流通的效率,减低城市的运营成本,减少物耗,有效整合利用城市资源,提高城市运转的速度,并同时提高城市居民的生活水平。其次,发展成为物流城市,成为地区物流中心,就可以更多地吸引商品进入该市享受物流服务,从而使城市的贸易量增加。一个物流区域中心,必然是周转中心,一定会带动仓储、交通、消费方面的增长,增加就业,刺激消费。由此带来的人流的增加,房地产业的发展。一个区域物流中心,供应商或者生厂商或者电商自己,为了节约成本,必然尽量的在物流城市设工厂或者是物流增值服务,例如包装、非主要工序的加工等,这就会带动生产企业进驻。这个乘数效应无疑是巨大的。由此可见,城市竞争力的下降、比较优势的减弱、经济发展的增长要求及物流带来的种种好处,使物流成为城市间的热门话题。 2、城市发展物流的动力 纵观全国经济发展较好的地区,我们发现,城市物流起着至关重要的作用,而物流城市渐渐成为区域经济发展必要环节,即便是占尽发展先机的沿海城市也需要物流作为经济发展的新动力,其原因有三点:首先,当今中国开放程度越来越高,城市间在政策方面的差距越少,沿海开放城市和经济特区在政策方面并无法再凝聚太多的眼球;没有太大的优惠。其次,劳动力廉价的比较优势减弱。以前沿海城市的廉价劳动力是最大的比较竞争优势。廉价的劳动力可以减低企业的生产成本,所以吸引了很多外资企业前来投资。但随着经济的发展,沿海城市劳动力成本越来越高。而劳动力更为廉价的中国内陆城市及其他国家如越南等在这方面开始具备了比较优势,虽然这些地区的劳动力劳作水平不高,但假以时日,他们将同样扮演以前沿海城市所扮演的角色。再次,世界各地区、各城市的发展表明,一个城市如果没有自主创新能力,而一直处于产业链上最低端的加工地位,不仅无法取得更高的利益,更危险的它将失去所有活力,而将城市的发展决定权完全交出去。近几年国家开始在大力强调自主创新,强调城市的转型。那么在当前各城市发展普遍出现瓶颈,找不到新的经济增长点之时,发展物流可以说是不错的选择。 在现有的经济模式中,举广州为例,广州市是中国传统的贸易中心,多年对外贸易的经验和积累,使城市内形成了大大小小的商品集散地,加上陆路、铁路、航空、水路的网路建设,保税园区引进国外知名物流企业,广州城市内的物流发展在全国处于领先地位。在区域概念来看,广州是华南地区,乃至于全国的物流中心,是区域物流城市的佼佼者。在国外市场受全球经济拖累的今天,广州依然可以依靠物流的能力,支撑扩大内需求增长的要求。 3、如何发展区域物流城市 不是每个城市都能成为物流城市,物流城市需要具有先天地域中心的先机,需要有通达的城际网络,省际网络,以及国际网络。首先必须对城市定位,是否能成为物流城市,应该成为哪个级别的城市。这个定位必须考虑几个方面,即地域、行政级别、影响辐射能力、交通辐射、经济发展程度、本地的主要经济类型等。一旦定位为物流城市,必须在软件和硬件上有所完善。 软件上,政策,包括第三方企业扶持政策、税收政策、人才政策、招商引资政策、土地政策、商贸政策。一个区域物流中心城市也必定是区域零售批发中心周转城市,如广州的白马衣服市场,深圳的华强北。因此必须发展现代商贸物流节点,推进集群发展。规划设立一批现代商贸物流节点,建立商贸物流园区发展机制和政策,通过市场运作加强园区基础设施配套,充分发挥园区集聚和带动作用,吸纳同类型的物流企业和商贸经营者入驻,推进商贸物流集群发展。 硬件上,具有地域优势的城市以转化区域优势为导向,加快构建商贸物流、公路、铁路、航空等现代区域服务中心,着力提升城市影响力和辐射力。调整提高、发展占位,适时调整城市经济结构、产业结构和城市空间结构,与区域城市进行产业衔接,提高城市经济实力和区域经济文化中心城市带动作用,加强城市拓展和基础设施建设,构建更加完备的区域现代服务中心。 培育龙头企业,形成产业支撑。建立健全商贸物流产业发展机制,引导企业既兴建现代专业市场,又积极投身商贸物流业发展,促进企业向开发建设与发展产业并重转变,形成“企业+市场+产业”的发展模式。引进战略投资者,以项目带动,建立健全项目带动与产业发展的良性互动机制,开发好高质量的项目、核心项目、前瞻性项目和大项目,通过扩大开放、招商引资,吸引更多的战略投资者发展商贸物流业。支持和鼓励骨干流通企业通过自由连锁、挂大靠优等形式扩大投资,培育一批现代物流企业集团。 在政府层面,消除城市发展物流和区域发展物流城市的障碍。首先,政府的重视不应该在理念上,而应该付诸行动,如在国家允许范围内废除阻碍物流发展的各项规章制度,出台政策法规来支持城市物流发展,加强城市物流的研究与规划。其次,成立专门的物流部门,来统一协调城市的物流发展,改变城市物流无人管理的历史和现状,整合物流资源。如在现有交通主管部门的基础上扩大和延伸其职能,把全市的交通运输、仓储保管、装卸搬运、加工包装、配送服务的能力统筹统管起来。政府对本市的这些物流设施资源,不但要心中有数,而且能够制定政策法规,控制其运作,规划其发展,使其为城市物流的总体优化服务。再次,大力吸引各物流企业,特别是第三方物流。政府创造环境,而经济的主体,经济的活力来源于企业。所以物流的发展,最终还是得这些物流企业来实施。政府只是做好保姆,提高良好的公共服务。最后,人才是21世纪的根本。就世界范围而言,物流发展到今天,其价值的创造已经形成一大产业;其知识体系已构成一门学科;其专业人才正日益成为物流企业家、物流专家和物流学者。然而,在我国这一切的发展距离国际水平的差距还很大,其中,物流知识的普及和物流专业人才的培养是二项重要使命。政府要做好这个工作,吸引培养物流人才,提供人才给企业。在经济受外部市场影响的今天,发展物流城市对区域经济是机遇,对企业是机遇,对政府同样是机遇。 【参考文献】 [1] 李斌:物流的时空效应分析[J].时代经贸(下旬刊),2007(S8). [2] 张文杰:城市化物流中心的建设与规划[J].北京商业,2000(3). 看了“关于物流的学术论文范文”的人还看: 1. 关于物流的学术论文 2. 关于物流毕业论文范文 3. 物流论文范文大全 4. 物流论文范文 5. 关于物流管理论文范文

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仿真技术论文范文

摘 要

由于无人值守变电站越来越多,这对电力管理部门在技术和管理上都带来了新的挑战。无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高,各种在线监控系统也越来越多,对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要一个统一监控平台将电气设备、环境、图像、各种报警装置全方位直观展现,以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战,通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台的应用研究,来提高无人值守变电站的运行管理水平。

【关键词】虚拟现实 电力 智能 监控平台

1 引言

随着电力自动化技术的快速发展,越来越多的常规变电站改造为无人值守变电站,无人值守变电站的电压等级和范围越来越广,成为未来发展的必然趋势。在常规变电站改造为无人值守变电站以后,它实现了变电站运行的自动化、精度化,确保了对变电站事故的处理效率和准确性,进一步保障了 系统安全 ,减少了人员的误操作,减少了大量的运行值班人员,提高了劳动生产率,降低了成本,带动了企业科技进步。

但是无人值守的模式无论是在技术上还是管理上都对原有的模式带来了新的挑战。无人变电站的电压等级各站有所不同,设备型号复杂,对于管理运行人员熟悉设备的运行、维护和操作的要求高。并且无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高,各种在线监控系统也越来越多,对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要将不同监控系统按照设备的真实场景进行统一、整合、分析,电气设备、环境、图像、各种报警装置能全方位直观展现,以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。

2 项目内容

本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战,通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台(以下简称“平台”)的应用研究,来提高无人值守变电站的运行管理水平,如图1所示。

平台的功能

真实三维再现变电站场景

直观再现变电站的建筑、主控室、开关室及环境场景; 直观显示电气一次部分以及电气部分的实际连接;直观显示开关柜的位置、外观 ; 直观显示辅控设备的现场安装位置。

集中展示设备工况

3D实景中沉浸、快速、便捷地查看任意电气设备的相关数据、数值、图像,并可进行历史变化趋势的对应分析、判断。

与Scada系统融合――实时展示电气设备的Scada遥测、遥信数据,并统计开关跳闸次数、变压器调档次数及瓦斯保护动作次数;

与图像监测系统融合――实时显示现场监测图像;

与在线测温系统融合――实时显示在线温度;

与现场巡检系统融合――展示设备巡检历史记录。

自动灵活查看实时图像

双击场景中的设备,图像设备自动进行转向、对焦,颠覆传统人工查找摄像机、转动云台、聚焦等一系列繁琐动作;无需查找图像设备,可快速、便捷、准确地进行对应设备的远程外观察看、拍照、热红外成像测温、热红外拍照等一系列动作,并智能生成人性化的记录、 报告 等。

设备异常告警

整个三维场景中,每个设备模型会随着实时采集来的数据,智能判断设备工作状态是否正常;对于出现异常的,三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位,不断提示操作人员及时排除故障;解警后,可在设备数据面板中查看历史告警记录。

远程巡视

设定所需巡检的设备点以及关注的数据量、视频图像外观、热红外成像等必要的巡检信息,系统自动生成巡检路径;巡视人员通过平台随机或定时进行远程巡检,当进入已设定的巡检设备点时,系统将相关的设备相关在线监测数据,进行集中展示;对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定,形成远程综合分析巡检结果记录,如图2所示。

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台的特点

直观逼真

虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。本平台中将通过三维模型忠实逼真地再现了安阳市北郊变电站场景,产生了沉浸式的交互环境。

统一管理

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台可融合各种平台系统,展示其相应数据或图像,如Scada电气数据(遥信、遥测数据)、在线测温数据、辅助监控系统的视频图像等。

智能监控

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台融合数字视频监控、RFID无线识别、智能门禁、智能报警等多种监控方式:

整个三维场景中,每个设备模型会随着实时采集来的数据,智能判断设备工作状态是否正常。对于出现异常的,三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位,不断提示操作人员及时排除故障;

所有的图像、安防、消防、周界、门禁、温湿度、各种传感设备、三维一次电气设备及其附件的各种属性、数据、动作、变化规律,均可以作为告警条件,进行告警及组合告警触发。

智能远程巡检

优化目前传统的现场巡检模式,通过在该平台上设定巡检路线、巡检设备、巡检数据量、设备外观等不同巡检内容,巡视人员在定时或随机通过该平台上进行远程巡检,当进入巡检设备点时,系统将相关的设备相关在线监测数据,进行集中展示,并对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定,形成综合分析结果记录,能远程、高效进行电气设备多系统、跨平台巡测,减少现场巡检频次,形成和现场巡检的高度互补、统一。

3 技术实现 3D建模技术

三维建模软件为3dMax,它是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件,它功能强大,扩展性好。它适合制作建筑模型、物体动画模型以及人物动画模型等,可利用系统自带的材质库,或自制的贴图,来达到逼真的效果。

3DMax还可以将模型文件导出多种格式的文件,可用于 Java3D开发的引擎平台加载,如obj文件、3ds文件、mdl文件和smd文件等。

本平台引擎所适用的模型有obj、3ds和ms3d。基本场景静止模型采用obj文件格式;刀闸开合、门开合的动画采用3ds格式;漫游人物动画采用ms3d格式。

平台引擎技术

由于本平台采用B/S架构,所以平台引擎选择用Java3D 来实现VR技术。Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展,是一组应用编程接口(API)。客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览,因此具有不需要安装插件的优点。而且Java3D是基于Internet的软件开发平台,它能将图形功能与Internet很好地集成在一起,因此它非常适用于开发基于网络的VR系统。

本平台算法有如下创新点:

(1)创新采用双视野模式展示变电站复杂场景中的人物/眼睛视野模式;更加直观,沉浸地再现变电站复杂真实场景,实现变电站复杂场景及电气设备、屏柜等多视角三维展。

(2)针对三维变电站场景地形的复杂性,改进传统2D启发式搜索A*算法,大幅度提升变电站复杂三维场景自动寻径的消耗时间。

(3)改进了三维变电站复杂场景中地面高低的检测算法,创新地增加了多维射线,来检测路面的高度信息,提高检验的精确性。

(4)根据变电站场景的复杂性、电气设备的布局复杂以及空间局限性,改进传统的AABB碰撞检测算法,采用动态AABB碰撞检测算法,大幅度提高碰撞检测的准确性。

(5)在变电站三维复杂场景中人物平滑移动,摒弃传统的BSP树,采用椭球体算法并添加滑动公式,实现碰撞后的平滑移动及电力巡检人物碰撞后的椭球体滑动处理。

系统接口技术

本平台与 其它 所需展示的系统接口程序采用Web Service模式。它是基于网络的、分布式的模块化组件,它执行特定的任务,遵守具体的技术规范,这些规范使得Web Service能与其他兼容的组件进行互操作。Web Services 利用 SOAP(简单对象访问协议)和 XML(Extensible Markup Language可扩展标记语言 )对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展以消除特殊对象模型的障碍。XML是用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言,提供统一的 方法 来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据,可以用来标记数据、定义数据类型,是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言,非常适合 Web 传输。

本平台的一大功能是可以展示不同系统的实时参数,不同的系统有不同的编程方式,而且像Scada系统,数据量大,且实时性要求很高,接口程序需要设计的灵活、高效,扩展性好。

与Scada系统接口:Scada系统中有所有电力设备所有遥测、遥信数据,本平台需要快速、便捷的从如此庞大的数据量中检索出所需的数据是个难点

与变电站辅控系统接口:本平台需要从辅控系统中要快速便捷地检索出实时图像、及智能报警信号,而图像的文件一般比较大,快速流畅地在3D平台中展示是个难点。

预留与其它系统的接口:因为本平台可以融合其它多种系统平台的数据,所以要求它在扩展性上做到有足够的冗余设计。

4 结论

基于虚拟现实(VR)技术的统一监控平台三维系统采用先进的软硬件技术,在系统功能方面立足电力变电站智能化管理和安全运行的实际情况,解决了传统管理中很多人工难以解决的问题,同时面向变电站整体模块,克服过去各系统数据条块分割、人工关联的弊端,从变电站实际指挥、运行诊断、检修操作等实际使用的角度出发,实现变电运行设备数据准确及时的采集,电气设备、各种监控装置等真实位置场景及实时状态进行直观、立体、逼真的集中再现及变电站三维巡视的漫游、数据记录、外观记录、巡视分析报告录入等数据的直观、统一再现。规范了业务流程的管理,减少了人工和材料损耗,实现了信息数据及分析的自动生成,实现了变电运行的智能及集中化管理。

参考文献

[1]陈卓等.基于虚拟现实的变电站培训仿真巡视功能研究 [J].现代计算机(下半月版),2010(09).

[2]张照彦等.虚拟现实在变电站仿真中的应用 [J].计算机仿真,2008,25(2).

关于虚拟现实的科技论文1500字篇二 医学虚拟现实技术研究 【摘要】医学虚拟现实技术(MedicalVirtual Reality Technology),作为一门新兴学科目前正在逐步形成之中,它是集医学,生物力学,机械学,材料学,计算机图形学,计算机视觉,数学分析,机械力学机器人等多学科为一体的新型交叉研究领域。而医学虚拟现实技术是一种悄然进入医疗教育领域的全新技术策略,它势将为未来医疗技术的发展提供了更为广泛的前景。 【关键词】数据过滤;数据转换;虚拟视觉环境显示;立体影像 Abstract:Medical Virtual Reality Technology(Medical Virtual RealityTechnology),as an emerging discipline is now being gradually isa new multi-disciplinary field of cross-over study with aspects in medicine,biomechanics,mechanics,materials science,computer graphics,computer vision,robotics,and mathematical medical virtual reality technology isprogressively becoming an essential part the medical is an importantfield that will lead to the discovery of new medical technology. Keywords:data filtering;data conversion;VIVED;stereo image 1.虚拟视觉环境显示(Virtual Visual Environment Display-VIVED) 由美国宇航局约翰逊宇航中心(JSC)等部门,使用虚拟现实技术为人们提供了一个别出心裁的医学教育策略。它集成了所有囊括人类颅骨和心脏的虚拟现实技术,为人们提供了与其他多媒体(音频、视频等)的交互能力[1]。 2.虚拟手术(Virtual Surgery) 作为医学虚拟现实技术领域正在发展起来的一个研究方向,其目的是利用各种医学影像数据,采用虚拟现实技术,在计算机中建立一个摸拟环境,医生借助虚拟环境中信息进行手术计划制定,手术演练,手术教学,手术技能训练,术中引导手术,术后康复等工作,虚拟手术充分体现虚拟现实作为计算机图形学在医学治疗过程的作用。 3.硬件 一台由Silicon Graphics公司生产的Reality Engine计算机,被用来打开计算轴向体层摄影术(CAT/CT)和磁共振成像切片,放入三维容积图像和可产生身体"飞行"观察效果的电影中。在具有16M内存的Macintosh IICX计算机上观看最终的3D图像。之所以先择Mac是因为它的性价比和音像都优于同类PC,另外它在北美各学校系统被广泛使用,可以说它是桌面多媒体的领跑者,并且有各种各样的软件和硬件支持它。而VR电影可以存储在硬盘上,或转移到CD上,并通过红蓝眼镜观看。它也可以使用虚拟现实头戴式显示器(HMD)或双目全方位显示器(臂架系统)查看。最终图像可以存储在CD-ROM或激光视盘上。 4.软件 文件转换和数据准备 加尔维斯顿提供的厚度为的人类头骨CAT/CT切片和心脏的MRI的切片被用于创建3D图像。在对头骨的CT扫描过程中要经过一个泡沫带,因此会有一些无用数据被生成。颅骨扫描的结果是生成一个数据集,其中有超过120片通过颅骨,60片通过下颌骨(下巴),而心脏的MRI扫描可导出200片的数据集。将医学分会创建的数据文件,送至IGOAL公司(集成显卡,操作和分析实验室)。在那里进行扫描和筛选,去除无关数据,且尽可能不丢失任何重要信息。IGOAL公司开发出一种名为“Ctimager”的工具,用于阈值计算,从而把切片中不需要的噪声和无关数据去掉。 数据过滤和体数据转换为多边形数据 使用被IGOAL称为“dispfly”的开发工具,在稍后可将转换大量的数据直接由计算机显示出来。此工具用于多个过滤算法准备CT和磁共振成像数据转换为多边形的窗体。解剖模型是基于移动的多维数据集算法生成的。滤波处理通常包括阈值化的数据,以消除大部分噪声的。一个低通滤波器被用于最小化,将产生一个不规则的表面凹凸不平,当输入到算法中的高频噪声。这个过程产生相对平滑的表面,其近似扫描样品,并减少产生的噪声的多边形数量。一个独特的过滤器对心脏数据仅平滑扫描之间的数据创建,是不需要其他的过滤[2]。由于心脏和颅骨有大量的数据集切片,几种模式被建立,其中每一个代表一个少量切片。一个网格算法,“meshit”,后来发展到提高显示性能。这种算法转换成高效条状的三角形的原始集合。平均超过100三角形组成每个三角形条带。。 产生立体图像 建成模型后,立体声序列被渲染。IGOAL公司开发了一种名为OOM(面向对象操纵器)工具,用来把经过渲染的每一帧存储到磁盘上,这些图像用红色和蓝色的色彩分离为代表的立体图像。一旦这些序列被记录到磁盘上,数据的格式就被转换成格式,全彩色图像序列的按非立体观看转移到Mac上。 立体影像及多媒体 对Mac图像进行编辑,以产生所希望的效果,如数字化的尸体覆盖或插入文本描述什么正在被观看。使用Apple的QuickTime扩展,图像被转换为QuickTime电影动画在Mac上。 5.结论 CT扫描头骨的医疗图像,由Macintosh计算机通过处理头盔显示器或臂式系统的信息,最终生成高质量VR图像。目前科学家正试图用磁共振的成像数据生成了一个心脏VR模型。 初步结果显示,可以使用这种类型的成像数据开发出高分辨率模型。而为了保持高质量VR成像目标,大量的数据是用帧序列来描述的,由此会产生一些问题。为了缓解这个问题,科学家们正在探讨替代的硬件和软件解决方案。 另一个问题是该技术针对HMD的显示系统。为保持一个高品质的虚拟现实体验,液晶显示器对分辨率没有要求。在CRT显示器在多种教育平台上都可以满足分辨率的要求,但是成本过高。外科手术模拟可能成为例程,尤其是在制定综复杂和罕见的手术方案时。 6.在VIVED的应用和研究现状 当前的研究,强调创建一个高分辨率的人体虚拟现实模拟器用于教育目的的重要性。而应用这项技术必须充分理解其复杂的三维关系,如在下面的领域:解剖学教育,各类机械设备,生化,病理学研究,外科医生,模拟整形外科和利用内窥镜培训外科医生等。 7.其他应用程序 随着医学虚拟现实技术的发展,新的教育解决方案和策略如雨后春笋般不断出台。如北卡罗莱纳大学教堂山分校利用超声波,MRI和X射线创建的动态影像放射治疗的“预测”模型。达特茅斯医学院创造出人脸和下肢的数学模型,用于研究外科手术的效果评估。绿叶医疗系统在帕洛阿尔托开发出“EVAL”和“手套健谈”系统,作为实现“评估和演示”系统。使用传感器做衬里的数据手套和数据西装获取更大的使用范围,对运动损伤和残疾病人进行行之有效的损伤程度度量。“手套健谈”是帮助病人康复的数据手套的手语装置,让人无需发声(中风或脑性麻痹患者),仅使用计算机能够理解的手势。而使用头盔显示器使得需要康复的病人可以重新学习,如开关门,行走,点或转身的行为[3]。 8.结语 将CT扫描的头骨医学图像在Macintosh电脑上使用一个头盔显示器或臂架系统便可生成高质量的VR图像。目前科学家们正在开发根据磁共振成像数据生成心脏的VR模型。初步的研究结果表明,高分辨率模型可以使用这种方法的成像数据技术来实现。要想维持高质量虚拟现实的目标成像,必须适当调整“飞穿”的帧序列的数据量。而其它文明拟定的硬件和软件解决方案也正是为了探索缓解这一问题。再有就是该技术是针对HMD的显示系统技术。因为在各种医学教育平台中,LCD显示屏不涉及维持高质量的虚拟现实问题,而要实现高分辨率CRT显示器的成本又太高。 参考文献 [1]"NASA TECHNOLOGY TRANSFER Commercial Applications of Aerospace Technology",National Aeronautics and Space Administration,Technology Applications. [2]Porter,Stephen,"Virtual Reality",Computer Graphics World,(March,1992),42-54. [3]Sprague,Laurie A.,Bell,Brad,Sullivan,Tim,and Voss,Mark,"Virtural Reality In Medical Education and Assessment",Technology 2003,December 1993. 通讯作者:娄岩。 看了“关于虚拟现实的科技论文1500字”的人还看: 1. 大学科技论文2000字 2. vr技术论文2000字 3. vr虚拟现实技术论文 4. 计算机仿真技术论文范文 5. 虚拟与现实作文800字

随着计算机技术的发展和系统科学的全面开发,结合计算机技术、控制技术、图像技术、三维技术等技术的进步,衍生了一门全新的科学技术——计算机仿真技术。下面是我为大家整理的计算机仿真技术及应用本科 毕业 论文,供大家参考。

《 化工中计算机仿真技术研究 》

摘要:目前,计算机逐渐被普及到生活生产各个方面,并逐渐被拓展至化工行业内应用,计算机仿真技术化工行业内应用范围渐渐被扩大,某种特殊程度上促进化工行业可持续发展。本文由计算机仿真技术化工行业应用角度阐述该技术优势,以及对其应用必要性,希望可以对相关工作者带来一些启示。

关键词:计算机仿真技术;化工;应用

伴随科学技术逐渐发展进步,化工行业设施装置逐渐趋于大型化、复杂化发展,自动化水平逐渐提升,操作要求更加严格。需要相关操作人员与技术人员渐渐提升自身业务能力与水平,不单确保生产设备能够稳定安全与长期运行,还需要有关工作者对于发现事故做到尽快合理处理,争取避免有所损失。在化工行业里,传统培训体系偏向于师傅带领徒弟传帮带形式,而有关工作人员对于故障处理的能力,通常要靠长时间实践积累为主,还要具备资历师傅将其所掌握的原封不动传授给徒弟。该方式比较真实,但却受到授培训时间与周期限制,培训内容缺少丰富性,某种程度上有可能增加相关工作者独立上岗时间,不符合生产技术可持续发展与生产装置更新所需。

1应用计算机仿真技术重要性

化工行业常需要针对部分具体工程设备与工艺流程予以操作,才逐渐深入至岗位操作人员,然后通过培训,培训工作通常结合实物挂图与微缩器具将知识传授出去,传授过程比较枯燥。实物挂图与教具基于实用因素与经济因素,并不选择大尺寸,致使所有培训工作人员详细掌握相关操作与原理。结合3D技术绘制能够让设备形象更趋于逼真化,可做任意旋转,使培训工作人员可实现全方位观察工艺与设备[1]。结合Flash技术制作设备动画有效代替挂图,对设备动态进行演示的时候更为生动形象,帮助相关人员针对设备工作原理予以掌握,能够很好带动培训人员热情。并且,使用设备较为方便,对使用要求可以很好满足。

2基于计算机仿真技术化工数据模型

结合计算机做仿真模拟,是把化工过程数理带入计算机当中,接下来经计算机把工艺过程进行模拟与反映。所有原理基于人为因素转变,可以得到与之匹配反应过程与反应结果变化值。通常情况下它存在下述优势。其一,友好人机交互界面。当前,诸多化工业模拟软件设计规则都以微软公司为基础,使相关工作者能快速上手并投入相关操作中,让相关人员感到轻松便捷,培养浓厚实验兴趣,并充分调动起工作积极性与能动性。其二,对工程装备的性能反应较为真实[2]。要充分分析化工设备反应过程,建立同它相互匹配模型,凭借实验把所有过程全权反映出来,对操作工人熟练快速掌握操作技能非常有利。我们在下述 文章 中列举一个化工工业常会涉及到的一个模型,希望可以供相关操作人员参考。计算机仿真系统具有许多特点,如重复、复杂性和多个,20世纪50年代初,西方国家一直在计算机仿真系统的动态和静态特性进行了研究,并取得了非常重要的影响。仿真系统对我国化工行业也进行了一系列的设计和研究,但也限于静态研究范畴。

3针对电子数字方面的研究

基于计算机仿真系统的特点,可以把它看作是非线性的本质,及其相对高阶的时候,分析 方法 和经典控制理论,计算机模拟在化工系统动态性能研究是非常困难的[3]。本文通过计算机在电子数字计算机系统微积分方程,计算,介绍了结合时域动态性能指标体系,这将最终调整方案出来。第一,系统是稳定的;第二,在数值计算时,系统的输入值等于;第三,在排除干扰因素,把化学工作在正常状态;第四,干扰因素考虑在内的情况下,各种干扰因素也作为单独的个体来处理。本文通过预测校正格式,欧拉方法是迭代微分方程数值积分计算。

4计算机仿真系统的改进方案

当前,化工仿真系统应用范围很广,但由于化工设备操作和较大的工艺流程不同,当前的仿真软件,仿真机器,更好的培训新员工无法满足,因此,未来的新的仿真技术和仿真软件的发展空间仍然是大[4]。未来,应该与自动控制理论相结合,适当参考校正环节能有效地改善系统动态性能的质量,使其有较高的稳定性和抗干扰能力。可以连接到气体的输入端仿真系统的微分和积分负反馈环节,最终会使动态性能大大提高,它相当于系列的介绍和链接。我们计算的结果可以看出,只要相应的参数选择正确获得超出预期的效果。微分和积分部分的结构可以被视为一种天然气供应预感桥,放置在相同的速度管道温度传感器已经变成一座桥两个手臂,表达时间常数很小,时间常数相对较长。仿真系统的输入结构的负面反馈链接到系统具有更好的动态性能。基于基本知识理论,修正的链接对系统控制精度的影响,通过计算结果我们可以看到,只要精心挑选的组件参数,达到理想的效果是指日可待。我们提倡这项计划的最明显的特征是它简单易操作,换句话说,只要其中一个传感器连接到导管,同时本文串并联在同一桥臂上面的。连接到放大器的输入和先进的网络,结合线性系统的自动控制原理做提前修正原则,与放大器的输入电阻和电容组成先进的网络,可以很好的改善系统的动态品质。讨论上述3种改进方案是基于先进的理论为基础,由计算结果可以看到,他们所有的3种基本上可以改善系统的动态品质。第一种和第二种的系统还可以明显改善方案来提高抗干扰能力。和改进项目的这些类是基于现有技术的前提下,没有相对比较容易实现的障碍。当然,想把他们对实际系统的引用,还需要很长一段时间。

5结语

目前,计算机仿真技术生产与培训方面应用比较多,所以,要着重强化对仿真软件与仿真机器开发设计,计算机仿真技术进一步推广,要对该项技术加速深化,让它的应用范围与性能得以提升。计算机仿真技术应用,促进高新技术更进一步发展,促进科学技术加速发展,同一时间为化工行业提供更为广阔发展空间。未来可持续发展当中,化工行业把握计算机仿真技术应用 措施 ,为企业赢得更多收益。

参考文献:

[1]余小花.基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计[J].自动化与仪器仪表,2014(12):66-67+70.

[2]李晶,侯倩倩,田彬.浅谈计算机仿真技术在我国公铁联运物流系统中的应用[J].通讯世界,2014(22):3-4.

[3]杜静.关于计算机模拟仿真技术在物流自动化系统的相关研究[J].物流工程与管理,2015(1):97-98.

[4]赵冉,朱西方.仿真技术在高职计算机网络教学中的应用探讨[J].河南科技,2014(1):282.

《 计算机仿真技术及其应用 》

随着计算机技术的发展和系统科学的全面开发,结合计算机技术、控制技术、图像技术、三维技术等技术的进步,衍生了一门全新的科学技术——计算机仿真技术。计算机仿真技术在近些年不断的发展,而且科学家在众多的领域都联合计算机机仿真技术进行开发,并取得了良好的成果。本文通过对计算机仿真技术的概况进行阐述,探讨计算机仿真技术的应用。

一、计算机仿真技术的定义

计算机仿真技术通过对科研工程人员和系统操作管理人员进行研究,利用计算机多种软件分析、设计、模拟实际环境,进行仿真的科学实验的技术。计算机仿真技术比真实试验更加省时省力,大大节约科研成本。所以计算机仿真技术一经推出,就受到人们极大的喜欢。

二、计算机仿真技术各阶段的发展及未来发展的趋势

计算机仿真技术根据计算机、图形图像、建模、三维、系统等技术的发展可以分为以下四个阶段发展:

(1)模型试验阶段

(2)数字化仿真阶段

(3)图像化仿真阶段

(4)虚拟现实技术阶段计算机仿真技术在这四个阶段里,每个阶段的发展都各种特色及侧重点。如模型试验阶段就是注重试验建模;数字化仿真就是对计算机数字化设计;图像化仿真注重运用图像进行表达设计;虚拟现实技术采用特色设置配备三维技术,是仿真技术更加逼真。随着社会的发展,计算机 网络技术 的进步,结合人们的生活需求,计算机仿真技术越来越趋于人性化。在未来,计算机仿真技术会朝着几个趋势进行发展:分布式、协同式、沉浸式、网络环境式的计算机仿真技术。如分布交互仿真就是运用计算机网络技术把各地分散的仿真实验进行串联起来构建一个网站的仿真实验环境。协同式仿真就是建立配合生产协同作用。沉浸式仿真就是满足纵向信息分享的要求,使得数据更加直观,更便于分析。网络环境式仿真就是建立在虚拟网络的仿真模式,这种就更具有普遍性。这几个计算机仿真技术发展的方向,从纵向和横向都有发展,至于多方位的满足人们多计算机仿真技术的要求,这也加快了计算机仿真技术的推广。

三、计算机仿真的步骤及技术核心

计算机仿真技术研发的步骤可以分为三大步:一是建立数学模型二是数据模型的程序化三是仿真实验。第一步建立数学模型,即是科研这通过多方面的考究分析,建立起一个特定的具有边际的数据模型来进行对象研究。第二步数据模型的程序化,即是对数据模型进行数字化及编程化。第三步仿真实验即是对已经建好的模型,进行仿真式的模拟实验,形成一个系统的仿真模式。经过这三大步奏,便能得到想要的仿真数据。计算机仿真的关键技术有面向对象的仿真、分布交互仿真、智能仿真三个主要关键技术。这三大关键技术,纵横相互关联的,而且是逐层递进的关系。智能化仿真将是未来的发展趋势,更能满足人们的需求。

四、计算机仿真技术的应用

计算机仿真技术由于它的优越性且高性能多样性,越来越被各行各业看好,并应用与实际的生产中。如航空航天、航海、企业生产、地理勘探、交通运输、农业、 教育 、军事国防、还有各项的科研设计等等,都应用了计算机仿真技术。我们可以根据计算机仿真技术使用的功能及范围,把计算机仿真技术的应用分为:系统的研发及理论研究应用、产品研发应用、人才培育应用。

(一)系统的研发及理论研究应用

在开发研究新的项目是,都需要到对各种数据进行分析,而计算机仿真技术就能应用在这些项目的研发中,通过仿真建模,便能对各个系统的研究,还有理论分析,收集各种数据。如:对航空航天技术的研究应用,主要是对火箭、航天飞船等模拟实验,收集需要的数据等。军事军方领域应用,多先进的军事设备、战地环境进行模式实验。()产品研发应用计算机仿真技术应用于企业产品生产或者各种产业研发生产中,比如工业制造行业的仿真,根据企业生产的产品、建立产品模型、测量产品功能、外观是否能满足需求。医学领域的仿真,对医疗设备或者仿真医疗试验。这些技能节约研发成本,节约人力物力。而且还能提高科技人员的整体技能水平。

(三)人才培育及教育应用

计算机仿真在训练和教育领域中的应用可以是多方面的,比如,在学校的实践教学中,可以仿真虚拟的企业见习,丰富了实践教学的内容,提高的效率、节约能源。在如航天员训练等仿真实验,一方面保证安全、而且还减低了成本,达到预期的效果。计算机仿真技术还在进一步的开发中,在未来,计算机仿真技术在更多的领域得到应用。

五、 总结

随着计算机技术、网络技术、系统知识科学、控制技术的再发展,计算机仿真新技术会发展的突飞猛进。而且计算机仿真技术隐藏着巨大的效益,不管对于哪行哪业,未来计算机仿真技术必将达到产业化,这就使得计算机仿真技术在各个领域越来越广泛的应用,为人类的发展,又翻开了一个全新的篇章。

《 汽车理论教学中计算机仿真技术的应用 》

1课程 教学方法 探讨

汽车理论是一门涉及内容较多、理论性很强、综合多个学科的专业课程,不同于其他汽车专业课程那么形象直观,学生普遍反映难以掌握。根据课程教学内容及其特点,选择适用的教学方法是提高教学效果的关键。对于基本概念、工作原理、受力分析图、曲线图、数据表以及一些结论性的知识点,可以采用多媒体中的文字、图表和动画等方法展示,既可达到直观明了的效果,又可提高教学效率。涉及公式推导和受力分析内容的,宜采用传统的黑板板书教学方式。因为传统的黑板推演过程更能容易引导学生进行 逻辑思维 和 抽象思维 ,对得到的结论印象也会更加深刻。对于比较复杂、抽象的教学内容,可以应用计算机仿真平台通过动画视频,以及现场调取模型进行分析等方式辅助教学,将其形象化以提高学生的感性认识,避免了让教师空洞地陈述、学生想象地去理解的局面,从而提高教学效果。对于汽车性能实验,特别是汽车的操纵稳定性和平顺性实验,由于实验条件的限制多数无法开展。而通过应用计算机仿真技术可以设计与实施一些虚拟仿真实验,从而弥补了实验教学内容的不足。汽车理论课程除理论教学和实验教学内容之外,一般还附带课后作业、课外大作业、课堂演讲以及后续汽车理论课程设计等环节,由于课后题目一致、项目任务单一、可用的计算工具也比较局限(常用 Excel 或Matlab),往往造成大量抄袭,不利于学生能力的培养与公正的评价。可以考虑以项目为驱动将多种计算机仿真技术融入实践教学环节,以加深学生对理论知识的理解,并激发学习和研究的兴趣。在教学过程中,需要根据具体的教学内容选择恰当的教学手段,结合传统教学方法与现代教学方法,使其发挥各自优势才能获得更好的教学效果。

2计算机仿真技术应用方法探讨

在汽车理论教学中,合理应用计算机仿真技术将对课程的教学和学生的学习效果、对后续课程设计与毕业设计,以及对学生工程软件应用能力的培养带来很大的帮助。下面将从如下几点探讨其应用方法:

建立汽车性能仿真分析辅助教学模型库

首先应根据汽车理论教材,结合学生的具体理解情况,合理选择应用点,对某些重点、难点以及不易讲述的地方,考虑能否应用计算机仿真技术进行辅助教学。应用计算机仿真软件建立汽车性能仿真分析实例库与模型库,在课程教学中可以随时调用视频录像与仿真模型,将汽车的一些结构运动、参数调整、性能分析、曲线变化等复杂问题在课堂中进行动态仿真演示。这样老师就可以方便地进行讲解,并给学生提供了直观、形象的过程与结论,学生理解起来会更容易。同时在教学过程中,向学生展示计算机仿真技术在汽车领域的应用,还可激发学生利用相关软件对理论知识进行学习和应用,为后续课外实践、课程设计、毕业设计等环节打下基础。由于课程所涉及的应用点可能较多,所以模型库建设之初,工作量较大,不过这对学校精品课程建设和直接改善课程教学效果来说是十分必要且一劳永逸的。

各种仿真软件在专业教学中的优势

根据不同计算机仿真软件的专业优势,合理应用于汽车理论教学中,使复杂问题的分析变得直观、清晰,并能激发学生的学习兴趣。Matlab软件是进行汽车性能计算的常用工具,具有强大的数值计算和图形功能,可以方便地完成各种汽车性能的计算;同时,利用Matlab的数值计算函数和Simulink模块,可以对汽车理论中复杂的过程进行仿真分析和求解。这些计算和分析的结果都可以通过Matlab提供的可视化手段呈现给学生,有助于清晰地阐释抽象的概念。[4]车辆性能仿真软件CRUISE是一款专门为汽车传动系统匹配而设计的整车性能仿真软件。模块化的建模方式将整车分为发动机、离合器、变速箱、主减速器等汽车模块,同时设有循环行驶工况、爬坡性能分析、稳态行驶性能分析等计算任务,可方便地进行传统汽车、新能源汽车整车动力性、经济性计算与动力装置参数的匹配分析。与Matlab软件不同的是,该软件建模方便,不同的模块参数和计算任务可以详细、方便地进行设置,更加接近汽车实际模型,计算结果也更加精确。该软件在汽车动力传动系统仿真方面具有其他仿真软件无法比拟的专业性和灵活性,在国内外汽车行业应用十分广泛。ADAMS是一款在汽车行业应用较为广泛的机械系统多体动力学仿真软件,其中ADAMS/CAR模块为一款整车设计软件包,它能够快速建造高精度的整车虚拟样机模型,通过高速动画,直观地再现各种虚拟实验工况下整车的动力学响应,大大减少了对物理样机的依赖。在汽车理论教学中,可通过ADAMS/CAR在虚拟环境中实现悬架、转向系统的运动分析,同时还可进行汽车操纵稳定性和平顺性等相关的仿真实验,解决了由于客观条件限制不能进行的实验教学环节。另外,在汽车仿真技术研究领域还有ADVISOR,CarSim/TruckSim等工程软件,凭借自身的优势和特点,应用也较为广泛。计算机仿真技术在项目驱动实践教学模式中的作用目前多数汽车理论教学进行的课后作业、课外大作业和汽车理论课程设计,以Matlab软件应用较为广泛。通过Matlab软件进行编程计算可对汽车的多项性能进行分析,但是应用Matlab使学生过多偏重于公式计算与编程,具有一定的局限性。而且,单一的课题任务往往伴随大量的抄袭,不利于学生独立解决问题与公正的评价。以多类课题项目为驱动将不同计算机仿真软件应用于汽车理论各个实践教学环节,可解决上述问题。[5]实施过程中,需要构建多个贴合汽车实际使用性能的课题项目,并以同类型仿真软件的应用进行分组学习和指导,使学生在项目学习及完成过程中加深对理论知识的理解及实际应用,激发学生实际分析问题、解决问题的能力。

3计算机仿真技术应用实例

软件应用实例

汽车的动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。其中,在绘制一下曲线图,如驱动力-行驶阻力平衡图时,以往的教学方法基本是课堂讲授曲线的作图方法,给一个课本已经绘制好的某车型的曲线,然后由曲线分析汽车各档的驱动力的变化。可根据发动机转矩拟合公式、驱动力计算公式、行驶阻力计算公式及车速计算公式,

软件应用实例

利用CRUISE软件模块库,可快速搭建传统汽车及新能源汽车动力传动系统仿真模型,通过设置计算任务,对整车动力性、经济性等进行仿真计算。同时,软件自身也提供了多种汽车模型模板,便于初学者进行学习。图3为软件自身提供的传统后轮驱动汽车(FR)动力传动系统仿真模型,通过设置计算任务,可得到丰富的有关汽车动力性、经济性的文本和图表结果分析文件。为设置UDC循环工况后,计算得到的发动机工作点分布示意图,可对发动机与整车动力装置参数进行匹配分析提供依据。

软件应用实例

在汽车理论教学中,可通过ADAMS/CAR在虚拟环境中实现汽车操纵稳定性和平顺性等相关的仿真实验,解决实际实验条件限制带来的问题。在ADAMS/CAR中用户可以通过模板自行创建模型,也可调用共享数据库中的系统或整车模型进行仿真分析。以汽车操纵稳定性中的单移线实验为例,对某车整车操纵稳定性进行了虚拟仿真。可根据标准设置实验条件,通过仿真计算,将实验结果以动画、曲线图等方式展现。ADAMS/CAR所提供的仿真实验平台,可使学生方便地进行各种有关操纵稳定性、制动性、平顺性虚拟实验,弥补了实验教学内容的不足。

4结束语

将计算机仿真技术应用到汽车理论教学,可以使教学质量得到明显提高。形象、生动的仿真模型分析与演示,既便于老师的讲述,又使学生对理论知识有了深刻的理解,克服了客观实际条件对理论教学的制约,同时也能培养学生对相关软件学习的兴趣与应用能力。当然充分利用多种计算机仿真工程软件的优势来辅助教学,还需要大量的准备工作,但考虑到对教学效果的提高改善与学生理论知识的学习,这将是十分必要。

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通信论文仿真

CDF是累积分布曲线,具体说就是纵坐标上一点代表仿真得到的结果小于对应横坐标值的概率密度。

帮您下了两篇,希望对您有所帮助哦!祝您愉快!1 题目:基于无线传感器网络仿真平台的研究一、引言 传感器网络(WSN)日新月异,各种网络方案和协议日趋复杂,网络规模日趋庞大,对网络研究人员而言,掌握网络仿真的重要性是不言而喻的。WSN仿真能够在一个可控制的环境里研究WSN应用,包括操作系统和网络协议栈,能够仿真数量众多的节点,能够观察由不可预测的干扰和噪声引起的难以琢磨的节点间的相互作用,获取节点间详细的细节,从而提高节点投放后的网络成功率,减少投放后的网络维护工作。目前无线传感器网络使用的仿真工具主要有NS2、TinyOS、OPNET、OMNET++等等。其中TinyOS是专门针对无线传感器网络的特点而研究开发的。 二、无线传感器网络仿真简介 在传感器网络中,单个传感器节点有两个很突出的特点。一个特点是它的并发性很密集;另一个特点是传感器节点模块化程度很高.上述这些特点使得无线传感器网络仿真需要解决可扩展性与仿真效率、分布与异步特性、动态性、综合仿真平台等等问题。 三、无线传感器网络常用仿真工具 无线传感器网络常用仿真工具有NS2、OPNET、OMNET++、TinyOS,下面我们简要介绍它们各自的性能和特点。 NS2 NS是一种可扩展、以配置和可编程的时间驱动的仿真工具,它是由REAL仿真器发展而来.在NS的设计中,使用C++和OTCL两种程序设计语言, C++是一种相对运行速度较快但是转换比较慢的语言,所以C++语言被用来实现网络协议, 编写NS底层的仿真引擎; OTCL是运行速度较慢,但可以快速转换的脚本语言,正好和C++互补,所以OTCL语言被用来配置仿真中各种参数,建立仿真的整体结构, OTCL的脚本通过调用引擎中各类属性、方法,定义网络的拓扑,配置源节点、目的节点建立链接,产生所有事件的时间表,运行并跟踪仿真结果,还可以对结果进行相应的统计处理或制图.NS可以提供有线网络、无线网络中链路层及其上层精确到数据包的一系列行为仿真。NS中的许多协议都和真实代码十分接近,其真实性和可靠性是非常高的。 OPNET OPNET是在MIT研究成果的基础上由MIL3公司开发的网络仿真软件产品。 OPNET的主要特点包括以下几个方面:(1)采用面向对象的技术,对象的属性可以任意配置,每一对象属于相应行为和功能的类,可以通过定义新的类来满足不同的系统要求; (2)OPNET提供了各种通信网络和信息系统的处理构件和模块;(3) OPNET采用图形化界面建模,为使用者提供三层(网络层、节点层、进程层)建模机制来描述现实的系统;(4) OPNET在过程层次中使用有限状态机来对其它协议和过程进行建模,用户模型及OPNET内置模型将会自动生成C语言实现可执行的高效、高离散事件的模拟流程;(5) OPNET内建了很多性能分析器,它会自动采集模拟过程的结果数据;(6)OPNET几乎预定义了所有常用的业务模型,如均匀分布、泊松分布、欧兰分等。 OMNET++ OMNET++是面向对象的离散事件模拟工具,为基于进程式和事件驱动两种方式的仿真提供了支持。 OMNET++采用混合式的建模方式,同时使用了OMNET++特有的ned(Network Discription,网络描述)语言和C++进行建模。OMNET++主要由六个部分组成:仿真内核库、网络描述语言的编译器、图形化的网络编译器、仿真程序的图形化用户接口、仿真程序的命令行用户接口和图形化的向量输出工具。OMNET++的主要模型拓扑描述语言NED,采用它可以完成一个网络模型的描述。 网络描述包括下列组件:输入申明、信道定义、系统模块定义、简单模块和复合模块定义。使用NED描述网络,产生.NED文件,该文件不能直接被C++编译器使用,需要首先采用OMNET++提供的编译工具NEDC将.NED文件编译成.cpp文件。最后,使用C++编译器将这些文件与用户和自己设计的简单模块程序连接成可执行程序。 TinyOS TinyOS是专门针对传感器研发出的操作系统。在TinyOS上编程序使用的语言为nesC(C language for network embedded systems) 语言。 nesC语言是由C语言扩展而来的,意在把组件化/模块化思想和TinyOS基于事件驱动的执行模型结合起来。 nesC 组件有Module(模块)和Configuration(连接配置文件)两种。在模块中主要实现代码的编制,在连接配置文件中主要是将各个组件和模块连接起来成为一个整体。 TinyOS程序采用的是模块化设计,所以它的程序核心往往都很小,能够突破传感器存储资源少的限制,这能够让TinyOS很有效的运行在无线传感器网络上并去执行相应的管理工作等。TinyOS的特点主要体现在以下几个方面: (1)组件化编程(Componented-Based Architecture)。TinyOS的组件通常可以分为以下三类:硬件抽象组件、合成组件、高层次的软件组件;硬件抽象组件将物理硬件映射到TinyOS组件模型.合成硬件组件模拟高级硬件的行为.高层次软件模块完成控制、路由以及数据传输等。} (2)事件驱动模式(Event-Driven Architecture)。事件驱动分为硬件驱动和软件事件驱动。硬件事件驱动也就是由一个硬件发出中断,然后进入中断处理函数。而软件驱动则是通过singal关键字发出一个事件。 (3)任务和事件并发模式(Tasks And Events Concurrency Model)。任务用在对于时间要求不是很高的应用中,任务之间是平等的,即在执行时是按顺序先后来的,而不能相互抢占,TinyOS对任务是按简单的FIFO队列进行处理的。事件用在对于时间的要求很严格的应用中,而且它可以占先优于任务和其他事件执行。 (4)分段执行(Split-Phase Operations)。在TinyOS中由于tasks 之间不能互相占先执行,所以TinyOS没有提供任何阻塞操作,为了让一个耗时较长的操作尽快完成,一般来说都是将对这个操作的需求和这个操作的完成分开来实现,以便获得较高的执行效率。 (5) 轻量级线程(lightweight thread)。轻量级线程(task, 即TinyOS中的任务)按FIFO方式进行调度,轻量级线程之间不允许抢占;而硬件处理线程(在TinyOS中,称为硬件处理器),即中断处理线程可以打断用户的轻量级线程和低优先级的中断处理线程,对硬件中断进行快速处理响应。 (6) 主动通信消息(active message)。每一个消息都维护一个应用层和处理器。当目标节点收到这个消息后,就会把消息中的数据作为参数,并传递给应用层的处理器进行处理。应用层的处理器一般完成消息数据的解包操作、计算处理或发送响应消息等工作。 TinyOS操作系统中常用的仿真平台主要是TOSSIM和Avrora (1)TOSSIM(TinyOS simulation)是一个支持基于TinyOS的应用在PC机上运行的模拟器.TOSSIM运行和传感器硬件相同的代码,仿真编译器能直接从TinyOS应用的组件表中编译生成仿真程序。 (2)Avrora是一种专门为Atmel和Mica2节点上以AVR单片机语言编写的程序提供仿真分析的工具。它的主要特点如下:1) 为AVR单片机提供了cycle accurate级的仿真,使静态程序可以准确的运行。它可以仿真片上(chip-on)设备驱动程序,并为片外(off-chip)程序提供了有规则的接口;2)可以添加监测代码来报告仿真程序运行的性能,或者可以在仿真结束后收集统计数据,并产生报告;3)提供了一套基本的监控器来剖析程序,这有助于分析程序的执行模式和资源使用等等;4)Avrora可以用gdb调试程序;5) Avrora可以为程序提供一个程序流图,通过这个流程图可以清楚的表示机器代码程序的结构和组织;6) Avrora中提供了分析能量消耗的工具,并且可以设置设备的带电大小;7) Avrora可以用来限制程序的最大堆栈空间,它会提供一些关于目前程序中的最大的堆栈结构,和一些关于空间和时间消耗的信息报告。 性能比较 TinyOS 用行为建模,可以仿真跨层协议;仿真程序移植到节点上,不需要二次编码。 通过对上述几种仿真软件的分析比较,我们可以清楚的看到各个仿真软件的特点、适用范围,我们可以根据研究需要选择适合的仿真软件,使得我们的学习研究可以事半功倍。 结束语 网络仿真技术为通信网络规划和优化提供了一种科学高效的方法。网络仿真在国内是近几年才发展起来的,但在国外网络仿真技术已经相当成熟,我们应该大胆地借鉴国外先进技术,促进国内网络仿真技术迅速发展。 参考文献 【1】于海斌,曾鹏等.智能无线传感器网络.科学出版社,2006,p283~p303, 【2】石怀伟,李明生,王少华,网络仿真技术与OPNET应用实践,计算机系统应用2006.第3期 【3】李玥,吴辰文,基于OMNeT++地TCP/IP协议仿真,兰州交通大学学报(自然科学版),2005年8月 【4】袁红林,徐晨,章国安,TOSSIM:无线传感器网络仿真环境,传感器与仪表仪器 ,2006年第22卷第7-1期 2集群虚拟服务器的仿真建模研究来源:电子技术应用 作者:杨建华 金笛 李烨 宁宇摘要:阐述了集群虚拟服务器的工作原理和三种负载均衡方式,通过实例讨论了虚拟服务器的仿真和建模方法,创建了测试和仿真系统性能的输入和系统模型,并依据Q—Q图和累积分布函数校验了其概率分布。 关键词:集群虚拟服务器负载均衡仿真建模概率分布 随着互联网访问量和数据流量的快速增长,新的应用层出不穷。尽管Intemel服务器处理能力和计算强度相应增大,但业务量的发展超出了先前的估计,以至过去按最优配置建设的服务器系统也无法承担。在此情况下,如果放弃现有设备单纯将硬件升级,会造成现有资源的浪费。因此,当前和未来的网络服务不仅要提供更丰富的内容、更好的交互性、更高的安全性,还要能承受更高的访问量,这就需要网络服务具有更高性能、更大可用性、良好可扩展性和卓越的性价比。于是,集群虚拟服务器技术和负载均衡机制应运而生。集群虚拟服务器可以将一些真实服务器集中在一起,组成一个可扩展、高可用性和高可靠性的统一体。负载均衡建立在现有网络结构之上,提供了一种廉价、有效和透明的方法建立服务器集群系统,扩展网络设备和服务器的带宽,增加吞吐量,加强网络数据处理能力。提高网络的灵活性和可用性。使用负载均衡机制.大量的并发访问或数据流量就可以分配到多台节点设备上分别处理。系统处理能力得到大幅度提高,大大减少用户等待应答的时间。实际应用中,虚拟服务器包含的真实服务器越多,整体服务器的性能指标(如应答延迟、吞吐率等)越高,但价格也越高。在集群中通道或其他部分也可能会进入饱和状态。因此,有必要根据实际应用设计虚拟服务器的仿真模型,依据实际系统的测量数据确定随机变量的概率分布类型和参数,通过分位点一分位点图即Q-Q图(Quaantile-Quantile Plot)和累积分布函数(Cumulative Distribution Functions)等方法校验应答或传播延迟等性能指标的概率分布,通过仿真软件和工具(如Automod)事先分析服务器的运行状态和性能特点,使得集群系统的整体性能稳定,提高虚拟服务器设计的客观性和设计的可靠性,降低服务器建设的投资风险。1 集群虚拟服务器的体系结构 一般而言,首先需要在集群虚拟服务器上建立互联网协议伪装(Internet Protocol Masquerading)机制,即IP伪装,接下来创立IP端口转发机制,然后给出在真实服务器上的相关设置。图1为集群虚拟服务器的通用体系结构。集群虚拟服务器通常包括:真实服务器(RealServers)和负载均衡器(Load Balmlcer)。由于虚拟服务器的网络地址转换方式是基于IP伪装的,因此对后台真实服务器的操作系统没有特别要求,可以是windows操作系统,也可以是Lmux或其他操作系统。负载均衡器是服务器集群系统的惟一入口点。当客户请求到达时,均衡器会根据真实服务器负载情况和设定的调度算法从真实服务器中选出一个服务器,再将该请求转发到选出的服务器,并记录该调度。当这个请求的其他报文到达后,该报文也会被转发到前面已经选出的服务器。因为所有的操作都在操作系统核心空间中完成,调度开销很小,所以负载均衡器具有很高的吞吐率。整个服务器集群的结构对客户是透明的,客户看到的是单一的虚拟服务器。负载均衡集群的实现方案有多种,其中一种是Linux虚拟服务器LVS(Linux Virtual Server)方案。LVS实现负载均衡的技术有三种:网络地址转换(Network Address Translation)、直接路由(Direct Routing)和IP隧道(IP Yunneling)。网络地址转换按照IETF标准,允许一个整体机构以一个公用IP地址出现在Inlemet上。通过网络地址转换,负载均衡器重写请求报文的目标地址,根据预设的调度算法,将请求分派给后端的真实服务器;真实服务器的应答报文通过均衡器时,报文的源地址被重写,把内部私有网络地址翻译成合法网络IP地址,再返回给客户,完成整个负载调度过程。直接路由的应答连接调度和管理与网络地址转换的调度和管理相同,但它的报文是直接转发给真实服务器。在直接路由应答中,均衡器不修改、也不封装IP报文.而是将数据帧的媒体接入控制MAC(Medium Aceess Control)地址改为选出服务器的MAC地址,再将修改后的数据帧在局域网上发送。因为数据帧的MAC地址是选出的服务器,所以服务器肯定可以收到该数据帧,从中获得该IP报文。当服务器发现报文的目标地址在本地的网络设备时,服务器处理该报文,然后根据路由表应答报文,直接返回给客户。IP隧道是将一个IP报文封装在另一个IP报文中的技术。该技术可以使目标为某个口地址的数据报文被封装和转发到另一个IP地址。用户利用IP隧道技术将请求报文封装转发给后端服务器,应答报文能从后端服务器直接返回给客户。这样做,负载均衡器只负责调度请求,而应答直接返回给客户,不需要再处理应答包,将极大地提高整个集群系统的吞吐量并有效降低负载均衡器的负载。IP隧道技术要求所有的服务器必须支持IP Yunnehng或lP.封装(Encapsulation)协议。2 集群虚拟服务器报文延迟的确定 通过一个装有5台真实服务器并使用网络地址转换技术实现Linux虚拟服务器的实际系统,可以得到有关请求和应答报文的时戳(Time Stamp)文件n根据这些文件.能够计算出集群虚拟服务器的仿真和建模所需数据。为了确定随机变量分布类型和参数,应该统计下列延迟:(1)从客户到负载均衡器的传播延迟(Transport Delay);(2)负载均衡器的应答延迟(Response Delay);(3)从负载均衡器到真实服务器的传播延迟;(4)真实服务器的应答延迟;(5)从真实服务器到负载均衡器的传播延迟;f61负载均衡器对真实服务器的应答延迟;(7)从负载均衡器到客户的传播延迟。在实际系统产生的时戳文件中,问接地描述了上述各延迟时间。文件包含的内容如下:当一个服务请求到达集群虚拟服务器系统时,即产生带有惟一序列号的同步请求报文(Synchronized Request Package),将该报文转发到某一真实服务器,同时建立该服务器与客户端的连接,每个这样的连接都带有惟一的端口号;该服务器处理通过该连接的确认请求报文(Acknowledgement Request Package),直到服务器收到结束请求报文(Finished Request Package)。对每一种类型的请求报文,系统都给予一个相应的应答报文。因此,在不同的报文时戳文件中,如果两条记录具有相同的端口号、报文类型和序列号,则它们是同一个请求或应答报文,对相关的时戳相减即可得到集群虚拟服务器系统的仿真和建模所需的延迟数据。通过所编写的C++程序即可计算这些延迟。3 系统仿真模型 上述的集群虚拟服务器实际系统的仿真模型如图2所示,在负载均衡器、各通道、5台真实服务器中通过或处理的均为请求或应答报文。4 随机变量模型的确定 对具有随机变量的集群虚拟服务器进行仿真,必须确定其随机变量的概率分布,以便在仿真模型中对这些分布进行取样,得到所需的随机变量。 实际虚拟服务器的延迟数据概况 在实际虚拟服务器的负载均衡器、各通道和5台真实服务器中,对请求和应答报文都有一定的延迟。部分报文延迟的统计数据如表1所示。由表l中的数据可见,报文延迟的中位数与均值差异较大,所以其概率分布不对称;变异系数不等于l,导致概率分布不会是指数分布,而可能是γ分布或其他分布。4.2 随机变量的概率分布 图3为第一台真实服务器到负载均衡器之间的通道报文传播延迟直方图,其中t为报文延迟时间,h(t)为报文延迟区间数。由图3可知,通道内的报文传播延迟数据近似服从γ分布或对数正态分布。描述γ分布需要两个参数:形状(Shape)参数α和比例(Scahj)参数口,这两个参数与均值M、方差V之间的关系是非线性的:描述对数正态分布也需要形状参数σ和比例参数μ,这两个参数与均值M、方差V之问的关系也是非线性的:式(1)~(4)都可以通过最大似然估计MLE(Maximum Likelihood Estimator)方法或最速下降法(Steepest Descent Method)求出。表2给出了甩这两种方法求出的从第一台真实服务器到负载均衡器之间通道内的报文延迟概率分布参数。使用累积分布函数和Q-Q图可以校验并进一步确定上述通道内报文传播延迟的概率分布。取用表2中的参数,可以得到γ分布的累积分布函数,如图4所示,其中t为报文延迟时间,F(t)为报文延迟的累积分布函数。为作比较,实验分布也画在该图中。γ分布和对数正态分布的Q-Q图如图5所示。由图4和图5可以看出,γ分布较好地拟合了该通道内的报文传播延迟数据分布。其他通道报文延迟直方图也有类似形状。经计算和分析,这些通道的报文传播延迟概率分布也近似服从γ分布。根据表1中的数据以及相关的直方图都难以确定在负载均衡器和真实服务器中报文延迟的理论分布。因此,采用实验分布作为其模型。5 模型仿真 在建立了图1所示的集群虚拟服务器的系统仿真模型并确定了其随机变量的分布特性后,可以采用由美国布鲁克斯自动化公司(Brooks Automation)开发的仿真软件Automod输入该模型,并通过在Automod环境中编程进行集群虚拟服务器的仿真和分析。在Automod的仿真过程中,可以直接利用软件提供的资源(Resource)作为各种报文数据处理的单元;系统各部分的报文排队活动可以直接通过排队(Queue)实现;建立一个负载产生器,等效为在Inlemtet上使用虚拟服务器的客户。通过采用Automod的属性变量(Attribute Variable)可以解决负载均衡器的双方向报文处理功能的问题。负载均衡器使用轮转调度算法(Round Robin Scheduling),即假设所有真实服务器的处理性能均相同,依次将请求调度到不同的服务器。验证仿真模型可以分别在实际虚拟服务器系统和Automod的仿真模型中从以下两方面进行对比:(1)在负载均衡器、各个真实服务器和通道中排队的应答或传播报文数量;(2)真实服务器及负载均衡器的cPU利用率。例如,当使用实际的应答或传播报文延迟数据时,在Automod的仿真模型中,如果设置一个较低的资源量,则在仿真过程中就会发现大部分的负载都被堵在真实服务器的排队中,即真实服务器处理报文的能力过低,无法与实际系统的状况相比;如果设置一个较高的资源量,则意味着服务器的并行处理能力增加,真实服务器的利用率提高,负载就很少或不会滞留在真实服务器的排队中。因此,在Automod中可以根据实际情况调整仿真模型的资源量大小。如果在Automod中增加负载产生器的负载产生率,就等效为用户访问量增加,通过观察排队中的负载滞留比例,就可以发现系统的最大处理报文的能力以及系统各部分应答报文可能出现瓶颈之处。例如,将负载产生率增加一倍,虽然系统仍然可以处理所有的报文,但各台真实服务器的平均利用率将达80%左右。显然,这时系统应答报文的“瓶颈”为真实服务器,有必要在系统中增添一台新的真实服务器。通过一个包括5台真实服务器的实际虚拟服务器系统。收集并计算了仿真和建模的样板数据。依据系统报文延迟的中位数、均值、变异系数和直方图等,确定了系统随机变量的概率分布;采用最大似然估计方法和最速下降法,得到了通道概率分布的具体参数;根据Q-Q图和累积分布函数进一步校验并最终确定通道的概率分布形式。使用Automod软件进行了仿真建模和编程,借助仿真结果可以发现虚拟服务器的最大处理能力和可能的“瓶颈”之处。通过及时定位系统“瓶颈”,可以有的放矢地进一步研究和改进系统,有效提高系统性能。所采用的仿真方法也可以用于其他领域的仿真建模或分析中。在仿真模型中,负载均衡方式和调度算法还需要进一步增加,以便于比较不同的虚拟服务器系统。样本数据也需要进一步扩充,以避免报文延迟的自相关性。

仿真技术在光纤通信实验教学中的应用论文

摘要:本文将Optisystem和Matlab联合仿真技术引入光纤通信实验教学,学生通过虚拟仿真技术,更清晰直观地进行实验,并且节省硬件设备投资,取得良好的教学效果。

关键词:仿真技术光纤通信实验技术应用

随着通信技术的迅猛发展,光纤通信作为通信专业的一门重要必修课程,在培养通信人才能力的角色中扮演着越来越重要的作用[1]。光纤通信是一门物理学和通信学的交叉学科,其中涉及很多物理学和通信学科的基础理论和基础知识,这给学生学习掌握好这门课程带来很大的挑战。

光纤通信作为一门工程学科,不仅仅教授理论内容,其实践内容也占有非常重要的地位。由于资金的限制,电信级的设备无法购入,因此光纤通信实验课基本以试验箱为主,再配合其他测试仪器完成实验教学,这种模式存在诸多问题,比如实验设备具有使用寿命、易老化;实验项目方法单一、缺乏灵活性;很难进行综合性开发、二次开发;难以深入了解其内部工作原理等。随着计算机仿真技术的发展,国内外高校越来越重视该技术在实验教学中的应用,目前各大高校已经陆续开始建设虚拟仿真实验室。本文将Optisystem和Matlab联合仿真技术引入光纤通信实验教学中,不仅克服了传统实验教学的弊端,还带来了实验开设的便利性、重复性、精准性等优势,取得了良好的教学效果。

1。Optisystem仿真系统

Optisystem是加拿大Optiwave公司推出的一款计算机仿真系统[2],主要用于光纤通信系统的器件仿真、系统设计等。Optisystem提供了良好的可扩展性,可与Matlab进行联合仿真,只需要在仿真系统中添加一个Matlab组件即可,使用起来方便简单[3]。在使用Optisystem与Matlab协同仿真的时候,首先要了解Optisystem的信号输入Matlab工作空间的格式。

其数据格式如图1所示。

图1Matlab空间数据格式

由图1(a)可以看出,Optisystem的信号格式包括“TypeSignal”,字符类型,表示该信号的类型为光信号、电信号或二进制信号;“Sampled”,结构体,Optisystem的信号就包含在该字段当中。“Parameterized”,结构体,参数化字段,表示一些与时间平均有关的量,如平均功率、中心波长、偏振态等;“Noise”,结构体,表示噪声数据;“Channels”,表示该信号的波长,是指中心波长。

如果选择的是频率抽样信号,则Sampled的数据格式如图1(b)所示。如果选择的是时间抽样信号,则Sampled的数据格式如图1(c)所示。到底是时间信号还是频率信号,由具体问题决定。使用Matlab在时域对信号处理时,就选择时域抽样,否则,选择频域抽样。由图1(b)、图1(c)看出,Smapled包含两个字段,一个是Signal字段,该字段是信号在抽样点的值,另一个是Frequency或Time字段,该字段是抽样点的频点或时间点。

2。频域的Optisystem与Matlab联合仿真

为了进一步说明Optisystem与Matlab联合仿真技术在光纤通信实验教学中的应用,用以下例子做说明。本部分是频域的联合仿真,第3部分是时域的联合仿真。在本部分的例子中,我们使用Matlab代码,对连续波激光器的输出光谱进行右移1THz的操作。其搭建的Optisystem系统如图2所示。

图2光谱右移Optisystem系统

图2中,连续波激光器发出的激光,输入Matlab组件,使用Matlab组件对其进行频移操作。注意:需要把Matlab组件中的“Sampledsignaldomain”设置为“Frequency”,表示在频域采集信号。把Matlab组件中的“RunCommand”设置为Matlab脚本的名字。以下是编写的Matlab脚本代码,名字为frequench_shift。m

OutputPort1=InputPort1;

f=InputPort1。Sampled。Frequency;%输入光信号的频谱

OutputPort1。Sampled。Frequency=f+1e+12;%输出光谱频率右移1THz

使用光谱仪分别测试连续波激光器的输出光谱和经过Matlab组件处理过后的光谱,分别如图3(a)和(b)所示。

(a)(b)

图3(a)连续波激光器光谱;(b)Matlab组件输出光谱

通过比较图3(a)和(b)可以看出,连续波激光器的输出光谱中心频率位于193。1THz处,而Matlab组件的输出光谱位于194。1THz处,这说明光谱被Matlab组件右移了1THz。仅仅使用了三行Matlab代码即实现了频移操作,非常简洁方便有效。

3。时域的Optisystem与Matlab联合仿真

在时域的Optisystem与Matlab联合仿真中,以光信号的幅度调制为例。搭建的Optisystem系统如图4所示。

图4Matlab实现的光信号幅度调制

在图4中,连续波激光器输出的光信号和调制信号输入Matlab组件,Matlab组件完成对信号的光幅度调制。搭建Matlab组件时,需要设置两个输入端口,其中一个电端口,一个光端口。调制信号采用1Gbit/s的伪随机序列,使用NRZ模块产生1Gbit/s的NRZ格式的伪随机序列。把伪随机序列和连续波激光器输出的'光信号同时输入Matlab组件,用来产生幅度调制光信号。对于光信号的幅度调制,其数学表达式为:

Eout(t)=Ein(t)。[modulation(t)]1/2

其中Eout(t)是输出的光幅度调制信号,Ein(t)是输入的连续波光信号,modulation(t)是调制电信号。

Matlab脚本代码如下,名字为am。m

OutputPort1=InputPort1;

[is,cs]=size(InputPort1。Sampled);

len=length(InputPort1。Sampled);

forcounter=1:cs

OutputPort1。Sampled(1,counter)。Signal=。。。

InputPort1。Sampled(1,counter)。Signal。*。。。

sqrt(InputPort2。Sampled(1,counter)。Signal);

end

(a)(b)

图5(a)伪随机序列时域波形;(b)光幅度调制时域波形

运行Optisystem系统,进行仿真,仿真结束,使用电域示波器(OscilloscopeVisualizer)观测1Gbit/s的伪随机序列NRZ码时域波形。使用光域示波器(OpticalTimeDomainVisualizer)观测Matlab组件的输出时域波形,如图5所示。

其中图5(a)是伪随机序列的时域波形,图5(b)是经过Matlab处理之后的光幅度调制时域波形。通过对比图5(a)和(b)可以知道,使用Matlab组件实现的幅度调制器,能够正常地把伪随机序列码调制到光波上,从而实现数字光信号的幅度调制。

4。结语

本文以Optisystem和Matlab联合仿真为例,介绍了仿真技术在光纤通信实验教学中的应用。通过频域联合仿真和时域联合仿真两个实例,分析了在Optisystem中如何使用Matlab组件进行联合仿真。使用联合仿真技术,可以大大拓展Optisystem的使用范围,学生通过使用仿真技术,不仅能够把课堂上学习的理论知识应用于实践,知其然也知其所以然,还能够巩固学习效果,提高能力,为培养应用型人才打下良好的基础。

参考文献:

[1]王秋光,张亚林,胡彩云,赵莹琦。 OptiSystem仿真在光纤通信实验教学中的应用[J]。实验室科学,2015(2)。

[2]韩力,李莉,卢杰。基于Optisystem的单模光纤WDM系统性能仿真[J]。大学物理实验,2015(10)。

[3]赵赞善,罗友宏,谢娇。 Optisystem中Matlab Component模块的扩展应用[J]。电信技术,2012(12)。

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