計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)范文精選

[摘要]隨著網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各個(gè)院校相繼開設(shè)了電子商務(wù)專業(yè)。但普遍存在重理論而輕實(shí)踐的現(xiàn)象,不利于電子商務(wù)人才的培養(yǎng)。將仿真技術(shù)應(yīng)用在電子商務(wù)教學(xué)中，可以組建電子商務(wù)仿真實(shí)驗(yàn)室,將計(jì)算機(jī)類的課程與商務(wù)類的課程有機(jī)結(jié)合起來,注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)仿真電子商務(wù)仿真

電子商務(wù)作為一個(gè)新興領(lǐng)域,各個(gè)院校在電子商務(wù)專業(yè)建設(shè)中,培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系不是完全統(tǒng)一，因此側(cè)重點(diǎn)是不同的。普遍存在的問題是重理論而輕實(shí)踐的現(xiàn)象非常嚴(yán)重,不利于電子商務(wù)人才地培養(yǎng)。原因很簡(jiǎn)單，就是實(shí)踐的電子商務(wù)平臺(tái)很難搭建，應(yīng)用仿真技術(shù)可以解決這一問題。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)從事商務(wù)活動(dòng),突出學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)融IT與商務(wù)于一身的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的全面普及，基于互聯(lián)網(wǎng)的電子商務(wù)也應(yīng)運(yùn)而生，并在近年來獲得了巨大的發(fā)展，成為一種全新的商務(wù)模式，被許多經(jīng)濟(jì)專家認(rèn)為是新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。這種電子商務(wù)模式對(duì)管理水平、信息傳遞技術(shù)都提出了更高的要求，其中安全體系的構(gòu)建又顯得尤為重要。如何建立一個(gè)安全、便捷的電于商務(wù)應(yīng)用環(huán)境，對(duì)信息提供足夠的保護(hù)，是商家和用戶都十分關(guān)注的話題。

一、概述

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以為學(xué)生提供虛擬的仿真情境,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種開放的、主動(dòng)的、發(fā)現(xiàn)式的探索式的學(xué)習(xí)環(huán)境,發(fā)展學(xué)生的高級(jí)思維能力和問題解決能力,從而通過對(duì)該情境的操縱、觀察和思考得出合理的結(jié)論。計(jì)算機(jī)仿真可以在很大程度上激發(fā)學(xué)生的高水平思維活動(dòng),讓學(xué)生通過反省性的、高水平的思維活動(dòng)來建構(gòu)深層的、靈活的、真正的知識(shí),近幾年,計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)在國(guó)內(nèi)外的電子商務(wù)課程中屢見不鮮,但仿真教學(xué)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用、尤其是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的應(yīng)用還處于探索研究的階段,將計(jì)算機(jī)模擬應(yīng)用于教學(xué)活動(dòng)中,往往能夠收到事半功倍的效果。

一、污水處理系統(tǒng)仿真軟件概述

污水處理系統(tǒng)仿真軟件一般由動(dòng)力學(xué)模型、模型表達(dá)、參數(shù)校正、數(shù)值分析、數(shù)據(jù)表達(dá)和用戶界面等模塊組成。在污水處理領(lǐng)域，用于數(shù)學(xué)模擬的軟件可分為四個(gè)層次：一是電子數(shù)據(jù)表，可進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)針對(duì)普通微分方程的簡(jiǎn)單數(shù)字程序；二是低端通用型語言（如FORTRAN、C、Basic等），創(chuàng)建模型的靈活性最高，但耗時(shí)費(fèi)力；三是通用仿真軟件（如Mathematica、MATLAB等），能夠執(zhí)行模型運(yùn)算，可從網(wǎng)上下載；四是專業(yè)仿真軟件（如BioWin、WEST等），主要由預(yù)定義的工藝模型單元庫構(gòu)成。WEST3.7.5將用于本文污水處理系統(tǒng)仿真和工藝分析。WEST軟件是由比利時(shí)Hemmis公司與Ghent大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的、用于污水處理工藝動(dòng)態(tài)模擬的專業(yè)仿真軟件。通過引入組件單元（如活性污泥反應(yīng)器、沉淀池、傳感器等），軟件可幫助用戶使用分級(jí)圖形編輯器構(gòu)建模擬對(duì)象，并建立組件單元間的關(guān)聯(lián)；后臺(tái)模型庫中提供了大量的組件模型以供選擇。軟件為高級(jí)用戶提供了二次開發(fā)平臺(tái)，通過MSL數(shù)據(jù)庫可實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)模型庫的自定義擴(kuò)展。WEST軟件目前在歐洲、北美、亞洲和澳大利亞擁有許多用戶，在工業(yè)廢水和生活污水處理領(lǐng)域均有應(yīng)用。

二、模擬仿真在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

目前上海市共有53家城鎮(zhèn)污水處理廠，其工藝包括厭氧/缺氧/好氧、缺氧/厭氧/好氧、氧化溝、Unitank、MSBR等，千差萬別的工藝使學(xué)生在多家污水處理廠的參觀實(shí)習(xí)過程中很難把握其本質(zhì)。因此，針對(duì)不同處理規(guī)模、工藝差別較大、處理目標(biāo)不盡相同的污水處理廠，如何提煉污水處理運(yùn)行管理中具有普遍規(guī)律性的內(nèi)容并掌握應(yīng)用就成為畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)的重點(diǎn)。由于大部分城市污水處理系統(tǒng)均采用二級(jí)生物處理工藝，通常涉及到厭氧、缺氧、好氧和固液分離4個(gè)處理過程，以滿足COD降解、懸浮固體去除、硝化、反硝化和強(qiáng)化生物除磷的需要，因此引入ASM模型對(duì)典型生物處理系統(tǒng)進(jìn)行研究將具有普適性的意義。此外，對(duì)污水處理廠能夠進(jìn)行調(diào)控的操作變量進(jìn)行梳理，可概括出污水生物處理系統(tǒng)的6大操作變量：進(jìn)水流量、流量分配、剩余污泥排放、污泥外回流、好氧池混合液回流量、供氧量或溶解氧設(shè)定值。為此，可通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)操作變量進(jìn)行詳細(xì)分析，以得到不同運(yùn)行參數(shù)下影響污水處理廠出水各指標(biāo)的最佳調(diào)控變量。典型的計(jì)算機(jī)仿真工藝流程如圖1所示。在計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)過程中，兼顧了系統(tǒng)整體介紹和細(xì)節(jié)分析，既通過仿真分析介紹了控制變量對(duì)出水水質(zhì)的影響，又通過動(dòng)力學(xué)模型分析解釋了污水處理廠控制參數(shù)設(shè)置的合理性。如參觀污水處理廠的溶解氧設(shè)定范圍為2~3mg/L，為了有助于學(xué)生分析其設(shè)定范圍的合理性，在實(shí)習(xí)過程中引入了ASM中開關(guān)函數(shù)的概念，并通過模型演示介紹了溶解氧對(duì)反應(yīng)速率的影響（見圖2）。通過相關(guān)的模擬仿真分析，加深了學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)過程中污水處理過程工藝控制的認(rèn)識(shí)，有助于學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)的融會(huì)貫通。為了更好地突出數(shù)學(xué)模型仿真教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，在畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中，首先給學(xué)生布置部分問題，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行污水處理廠的現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)。待完成現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)后，要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)內(nèi)容總結(jié)，數(shù)學(xué)模型仿真與實(shí)例分析安排在實(shí)習(xí)內(nèi)容總結(jié)之后。在計(jì)算機(jī)仿真演示之外，要求學(xué)生結(jié)合專業(yè)知識(shí)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行估計(jì)。與此同時(shí)，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真和數(shù)學(xué)模型計(jì)算對(duì)實(shí)習(xí)過程中參觀污水處理廠的工藝特點(diǎn)和存在問題進(jìn)行分析。在工程實(shí)例分析中，選取上海市的典型污水處理廠氨氮去除效率高但出水總磷濃度過高的案例進(jìn)行分析，并通過計(jì)算機(jī)仿真分析提出運(yùn)行管理建議。考慮到氨氮和總磷的協(xié)同達(dá)標(biāo)問題，通過模擬仿真分析建議增加排泥量降低系統(tǒng)污泥齡以有效降低出水總磷，并適當(dāng)降低好氧曝氣過程中的溶解氧控制值，以防剩余的溶解氧干擾反硝化和厭氧釋磷，這也有助于降低出水總磷濃度。

三、實(shí)踐教學(xué)效果分析與建議

實(shí)踐表明，將計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)與污水處理廠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)結(jié)合，能收到很好的實(shí)習(xí)效果。與傳統(tǒng)的參觀實(shí)習(xí)方式相比，計(jì)算機(jī)仿真作為對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過程的等效描述，能以其獨(dú)有的技術(shù)和效果為學(xué)生提供一個(gè)良好的多通道學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和訓(xùn)練創(chuàng)造性思維的氛圍。通過系統(tǒng)性的對(duì)污水處理工藝過程進(jìn)行描述分析，學(xué)生能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)參觀實(shí)習(xí)的感性認(rèn)識(shí)上升到系統(tǒng)分析的理性認(rèn)識(shí)高度。仿真操作不僅可以使學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來，也可以為他們的思維提供一個(gè)寬廣的空間。計(jì)算機(jī)仿真分析的工藝流程演示有助于學(xué)生樹立起全局觀念和學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，這是因?yàn)榉抡娣治鲂枰孟到y(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)污水處理工藝的運(yùn)行管理及可能達(dá)到的效果和出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，要求運(yùn)用所需知識(shí)探索各種參數(shù)之間的相互影響，才能得出最佳的運(yùn)行管理效果。從2011年和2012年的畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)效果來看，基于數(shù)學(xué)模型的污水處理工藝仿真演示對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量有非常明顯的效果，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和動(dòng)手能力都得到了較大的提高。從學(xué)生實(shí)習(xí)報(bào)告的質(zhì)量來看，對(duì)工藝流程和單元模塊作用的分析較以往深入，對(duì)實(shí)習(xí)過程中問題的回答方向性也更為明確。當(dāng)然，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用的前提是對(duì)相關(guān)模型的深入了解，但目前教學(xué)環(huán)節(jié)中尚缺乏對(duì)污水處理數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)講授，這就造成學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)模型與結(jié)果分析的理解較為吃力。因此，在實(shí)踐教學(xué)中簡(jiǎn)化了建模與模型分析的步驟，要求學(xué)生集中更多精力用于模型結(jié)果的分析。另外，由于數(shù)學(xué)模型仿真分析是一項(xiàng)耗時(shí)費(fèi)力的工作，在2011年和2012年畢業(yè)實(shí)習(xí)引入計(jì)算機(jī)仿真分析時(shí)，僅采用多媒體課件的形式進(jìn)行結(jié)果的分析演示，今后將考慮分步驟引入案例小組討論、模擬仿真分析實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。

摘要：雖然中醫(yī)學(xué)所構(gòu)建的龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)難以在簡(jiǎn)單系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證，但現(xiàn)代計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為中醫(yī)學(xué)提供了復(fù)雜系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室。而面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與中醫(yī)學(xué)相似的思維方式使之成為可能。運(yùn)用這一技術(shù)可以作出諸如中醫(yī)學(xué)意義上的生理、病證、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，不僅可以對(duì)中醫(yī)學(xué)概念、理論、方法的客觀性、有效性、實(shí)用性進(jìn)行證實(shí)，而且有前瞻性和預(yù)測(cè)性。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真；復(fù)雜系統(tǒng)；中醫(yī)學(xué)；面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)

1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)提供了適合中醫(yī)學(xué)理論的實(shí)驗(yàn)室

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)著整個(gè)人類社會(huì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使人類社會(huì)由工業(yè)社會(huì)向后工業(yè)社會(huì)——信息社會(huì)過渡。我國(guó)著名的科學(xué)家錢學(xué)森說：“我們所設(shè)計(jì)的信息體系簡(jiǎn)直可以包括全部人類千百年來創(chuàng)造的、而且還在不斷創(chuàng)造的精神財(cái)富。而這全部精神財(cái)富可以由我們每個(gè)人隨手調(diào)用和享受。這不但是從舊的腦力勞動(dòng)中解放出來，而且是獲得一個(gè)偉大的世界，從來未有的高度文化的世界?！藢⒆兊酶鼮槁斆?，人類的前進(jìn)步伐更將加快?！边@位大科學(xué)家以前所未有的高度論述了由計(jì)算機(jī)引起的這場(chǎng)技術(shù)革命。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一種嶄新的學(xué)科——仿真學(xué)誕生了，從新藥品的仿真測(cè)試到行星和星系的創(chuàng)生模型，以及計(jì)算機(jī)化培養(yǎng)皿中生長(zhǎng)的數(shù)字生命形式，這是一種新的方法，不是基于直接的觀察和實(shí)驗(yàn)，而是基于從真實(shí)空間向虛擬空間的映射。雖然這項(xiàng)工作仍處于起歩階段，但已足以讓每一顆好奇的心欣喜若狂。在這樣一個(gè)偉大的時(shí)代，古老的中醫(yī)學(xué)面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。怎樣將計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)融入中醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，是一個(gè)值得深思和大膽嘗試的問題。值得慶幸的是，計(jì)算機(jī)仿真是建立在復(fù)雜系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上的，而中醫(yī)學(xué)理論所描述的正是這樣一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。

當(dāng)伽俐略第一次拿起望遠(yuǎn)鏡仰望太空時(shí)，他為人類創(chuàng)造了科學(xué)方法，即用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)關(guān)于世界如何成其為世界的種種假說。于是有了擁有試管、曲頸瓶和本生燈的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，用來探測(cè)物質(zhì)內(nèi)核的價(jià)值連城的粒子加速器，以及在任何生物實(shí)驗(yàn)室都能看到的解剖青蛙和用顯微鏡觀察植物細(xì)胞。然而，這些都是僅適用于簡(jiǎn)單系統(tǒng)中物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的實(shí)驗(yàn)室?，F(xiàn)論物理學(xué)家薛定諤（ErwinSchrodinger）在《生命是什么？》一書中寫道：“只要我們涉及活物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，我們就必須面對(duì)這樣一個(gè)事實(shí)：它是以不能還原成通常的物理學(xué)定律的方式起作用的。原因不在于某種‘新的力’或某種類似的東西支配著活的機(jī)體中的一個(gè)個(gè)原子，而是其結(jié)構(gòu)不同于任何我們已從試驗(yàn)室研究中認(rèn)識(shí)的東西?！盵1]也正因如此，尤其是對(duì)于與西醫(yī)學(xué)思維方式大相徑庭的中醫(yī)學(xué)理論，實(shí)驗(yàn)室研究一直是一籌莫展，經(jīng)絡(luò)實(shí)質(zhì)的研究無功而返，各種“證”的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)令人啼笑皆非，中藥的研究幾乎與中醫(yī)理論毫不相干……中醫(yī)學(xué)所構(gòu)建的龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)難以在簡(jiǎn)單系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證，這是不難理解的。計(jì)算機(jī)仿真學(xué)的出現(xiàn)真值得每一位中醫(yī)界的同仁為此干上一杯，因?yàn)檫@一方法的出現(xiàn)能使中醫(yī)學(xué)多年的“科學(xué)夢(mèng)”成為現(xiàn)實(shí)！雖然計(jì)算機(jī)仿真學(xué)正在起步，而這對(duì)中醫(yī)學(xué)來說卻是難得的機(jī)遇，不僅可以揭開其古老而神秘的面紗，而且有望為中醫(yī)學(xué)打開一扇新的大門，開拓更為廣闊的發(fā)展空間。

而將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)運(yùn)用于中醫(yī)學(xué)，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，下面將面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)作一簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真；復(fù)雜系統(tǒng)；中醫(yī)學(xué)；面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)

1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)提供了適合中醫(yī)學(xué)理論的實(shí)驗(yàn)室

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)著整個(gè)人類社會(huì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使人類社會(huì)由工業(yè)社會(huì)向后工業(yè)社會(huì)——信息社會(huì)過渡。我國(guó)著名的科學(xué)家錢學(xué)森說：“我們所設(shè)計(jì)的信息體系簡(jiǎn)直可以包括全部人類千百年來創(chuàng)造的、而且還在不斷創(chuàng)造的精神財(cái)富。而這全部精神財(cái)富可以由我們每個(gè)人隨手調(diào)用和享受。這不但是從舊的腦力勞動(dòng)中解放出來，而且是獲得一個(gè)偉大的世界，從來未有的高度文化的世界?！藢⒆兊酶鼮槁斆?，人類的前進(jìn)步伐更將加快?！边@位大科學(xué)家以前所未有的高度論述了由計(jì)算機(jī)引起的這場(chǎng)技術(shù)革命。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一種嶄新的學(xué)科——仿真學(xué)誕生了，從新藥品的仿真測(cè)試到行星和星系的創(chuàng)生模型，以及計(jì)算機(jī)化培養(yǎng)皿中生長(zhǎng)的數(shù)字生命形式，這是一種新的方法，不是基于直接的觀察和實(shí)驗(yàn)，而是基于從真實(shí)空間向虛擬空間的映射。雖然這項(xiàng)工作仍處于起歩階段，但已足以讓每一顆好奇的心欣喜若狂。在這樣一個(gè)偉大的時(shí)代，古老的中醫(yī)學(xué)面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。怎樣將計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)融入中醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，是一個(gè)值得深思和大膽嘗試的問題。值得慶幸的是，計(jì)算機(jī)仿真是建立在復(fù)雜系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上的，而中醫(yī)學(xué)理論所描述的正是這樣一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。

當(dāng)伽俐略第一次拿起望遠(yuǎn)鏡仰望太空時(shí)，他為人類創(chuàng)造了科學(xué)方法，即用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)關(guān)于世界如何成其為世界的種種假說。于是有了擁有試管、曲頸瓶和本生燈的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，用來探測(cè)物質(zhì)內(nèi)核的價(jià)值連城的粒子加速器，以及在任何生物實(shí)驗(yàn)室都能看到的解剖青蛙和用顯微鏡觀察植物細(xì)胞。然而，這些都是僅適用于簡(jiǎn)單系統(tǒng)中物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的實(shí)驗(yàn)室?，F(xiàn)論物理學(xué)家薛定諤（ErwinSchrodinger）在《生命是什么？》一書中寫道：“只要我們涉及活物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，我們就必須面對(duì)這樣一個(gè)事實(shí)：它是以不能還原成通常的物理學(xué)定律的方式起作用的。原因不在于某種‘新的力’或某種類似的東西支配著活的機(jī)體中的一個(gè)個(gè)原子，而是其結(jié)構(gòu)不同于任何我們已從試驗(yàn)室研究中認(rèn)識(shí)的東西?！盵1]也正因如此，尤其是對(duì)于與西醫(yī)學(xué)思維方式大相徑庭的中醫(yī)學(xué)理論，實(shí)驗(yàn)室研究一直是一籌莫展，經(jīng)絡(luò)實(shí)質(zhì)的研究無功而返，各種“證”的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)令人啼笑皆非，中藥的研究幾乎與中醫(yī)理論毫不相干……中醫(yī)學(xué)所構(gòu)建的龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)難以在簡(jiǎn)單系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證，這是不難理解的。計(jì)算機(jī)仿真學(xué)的出現(xiàn)真值得每一位中醫(yī)界的同仁為此干上一杯，因?yàn)檫@一方法的出現(xiàn)能使中醫(yī)學(xué)多年的“科學(xué)夢(mèng)”成為現(xiàn)實(shí)！雖然計(jì)算機(jī)仿真學(xué)正在起步，而這對(duì)中醫(yī)學(xué)來說卻是難得的機(jī)遇，不僅可以揭開其古老而神秘的面紗，而且有望為中醫(yī)學(xué)打開一扇新的大門，開拓更為廣闊的發(fā)展空間。

而將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)運(yùn)用于中醫(yī)學(xué)，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，下面將面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)作一簡(jiǎn)要介紹。

2面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（OOP）概述

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的概況

計(jì)算機(jī)自誕生以來，其發(fā)展是難以預(yù)想的，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中，其最常用的是計(jì)算機(jī)的可視技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和仿真技術(shù)。計(jì)算機(jī)可視技術(shù)是指可通過計(jì)算機(jī)將相關(guān)的機(jī)械信息轉(zhuǎn)化為可視的、直觀的數(shù)據(jù)信息，人通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的觀察、監(jiān)測(cè)可以預(yù)測(cè)所設(shè)計(jì)機(jī)械的特點(diǎn)性能等、可以了解機(jī)械自動(dòng)化中的工作運(yùn)行情況，以及時(shí)掌握其動(dòng)態(tài)，并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化?？傊?jì)算機(jī)的可視化技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)、運(yùn)行監(jiān)測(cè)的相關(guān)信息轉(zhuǎn)化為可視的信息資源，為人的行為提供參考。一方面，這一技術(shù)的應(yīng)用為機(jī)械設(shè)計(jì)制造提供了輔助設(shè)計(jì)等功能，提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的可靠性、精確性；另一方面，計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)的應(yīng)用，提高了機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性，提高了自動(dòng)化生產(chǎn)的效率。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是依靠計(jì)算機(jī)創(chuàng)建和模擬體驗(yàn)現(xiàn)實(shí)世界的計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交流的較高境界，使人的理念與現(xiàn)代科技相結(jié)合，推進(jìn)了人的思想實(shí)踐，使機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化過程更加協(xié)調(diào)、完美。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是以媒體形態(tài)描述模型信息，將系統(tǒng)行為、系統(tǒng)形態(tài)、數(shù)學(xué)模型、物理模型等等更直觀的表現(xiàn)出來，給人提供可靠、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)、操作參考，并利用計(jì)算機(jī)的輸入、輸出信息等功能，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動(dòng)化，使其設(shè)計(jì)手段、自動(dòng)化運(yùn)行方式更加高明、高效。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的計(jì)算機(jī)輔助功能分析

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化是一個(gè)復(fù)雜、繁瑣的過程，計(jì)算機(jī)在這一過程中的應(yīng)用是科技發(fā)展的必然結(jié)果，也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化自身發(fā)展的需求。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)的常用功能，在報(bào)刊、服裝、機(jī)械等方面都有廣泛的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計(jì)中，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)輔助功能可有效的提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性和精度，為機(jī)械生產(chǎn)制造帶來更高的效益。第一，機(jī)械設(shè)計(jì)的目的是機(jī)器生產(chǎn)性能夠優(yōu)越的體現(xiàn)出來，在這一過程中繪制復(fù)雜的機(jī)械圖非常關(guān)鍵，利用計(jì)算機(jī)的CAD、CAM等軟件，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)的信息處理，使這一復(fù)雜過程變得清晰、明確，且減少了人為失誤、出錯(cuò)等，提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率和科學(xué)性。第二，機(jī)械設(shè)計(jì)中要對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸等進(jìn)行分析利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品形成具體的描述，使設(shè)計(jì)人員能夠更加直觀的看出設(shè)計(jì)的問題和不足，有利于提高設(shè)計(jì)速度和設(shè)計(jì)有效性。第三，計(jì)算機(jī)輔助功能的應(yīng)用方便了圖紙的編輯、修改，在圖紙分析中不用做反復(fù)、重復(fù)的工作，一切圖形繪制、數(shù)據(jù)計(jì)算及處理等問題計(jì)算機(jī)都能搞定。第四，在相應(yīng)軟件的支持下，機(jī)械產(chǎn)品零部件的測(cè)試也更加方便。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中利用計(jì)算機(jī)的虛擬樣機(jī)構(gòu)建，結(jié)合圖紙“制造”一個(gè)虛擬的樣機(jī)模型，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行工作性能、受力情況等測(cè)試，以便及時(shí)的修改原設(shè)計(jì)，使原設(shè)計(jì)變得更加完美。

2.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用分析