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虛擬仿真技術也叫做模擬技術，是利用計算機系統模擬出另一個系統，可以與人們進行交互，虛擬仿真技術是一種遵循自然界發展規律的高新技術。虛擬仿真技術可以對工程施工方案進行虛擬驗證和優化，極大程度上降低了施工安全事故的發生機率，實現了的建筑工程施工成本的有效控制。虛擬仿真技術具有交互性，而且非常的逼真，它可以結合圖形技術、仿真技術以及傳感技術建立起虛擬的信息空間，進行人性化的模擬仿真互動，虛擬仿真技術是一種對系統動態模型的試驗方法，在建立數字城市、室內設計、建筑工程施工等很多方面都應用的非常廣泛。

2虛擬仿真技術在建筑工程施工中的應用意義

虛擬仿真技術可以對建筑工程的施工過程進行模擬，在工程正式施工之前，就可以對建筑工程結構構件的位置和相對關系進行驗證，準確的計算出建筑工程相關結構的應力情況，以便可以及時的對建筑工程施工方案進行優化。在選擇建筑工程施工方案時，需要有一定的施工經驗，這種優化方式需要建筑工程施工開始之后才能進行優化，具有一定的局限性。應用虛擬仿真技術可以在建筑工程施工之前就展現出施工效果，以便有效的選擇施工方案，實現建筑工程施工的最優化。虛擬仿真技術在建筑工程施工中的應用有助于施工技術的創新，同時縮短了建筑工程的施工周期，降低了建筑工程的施工風險。虛擬仿真技術可以對建筑工程的施工全過程進行模擬，發現建筑工程存在的施工質量問題，同時也幫助施工人員對整個施工流程進行了解，可以保證施工人員的人身安全。虛擬仿真結果可以幫助設計人員對不合理的施工結構進行改進，使這個建筑工程的施工流程更加規范。

3虛擬仿真技術在建筑工程施工中的應用

3.1虛擬仿真施工技術在建筑工程中的應用

虛擬仿真技術可以在虛擬模型上完成建筑工程的虛擬施工，對建筑工程的施工方案合理性進行驗證，確定具體施工環節的進度。傳統建筑工程的施工需要根據設計人員的工作經驗來制定詳細的施工方案，這種根據經驗制定的方案很容易產生施工漏洞，造成建筑工程的施工進度或者施工質量出現問題，施工方案存在一定的局限性。在建筑工程中應用虛擬仿真技術可以提前建立起建筑工程的仿真模型，對設計完成的施工方案進行驗證，尋找施工方案中存在的漏洞，以便制定更加完善的施工方案。建筑工程中應用虛擬仿真技術有效的降低了工程施工的成本，并保證了建筑工程的施工質量。虛擬仿真技術還可以根據施工現場的具體情況，對建筑物周邊的道路、場景等進行渲染處理，并利用計算機對建筑工程的具體環境進行實時交互，也可以深入到整個建筑模型當中，對建筑物的內在環境進行觀察，有利于建筑工程設計人員對建筑圖紙進行有效的修改。設計人員可以感受到自己設計的成果建設完成后的景象，并對建筑結構的相關功能進行檢測，使設計者可以更加精確的了解建筑工程中各個結構部件的位置以及相對關系，使設計人員對建筑工程設計的更加全面，實現了對建筑工程施工過程的全面控制。某建筑工程在施工之前制定了三種圍護結構方案，通過虛擬仿真技術對三種圍護方案的能耗進行分析，最終可以選擇出最佳的節能圍護方案。

3.2虛擬仿真技術在復雜鋼結構施工中的應用

建筑工程中的復雜鋼結構是整個施工過程中最為關鍵的環節，因為建筑鋼結構是單獨的鋼制構件拼接在一起，不同鋼結構的受力情況和承載力都是不同的，在不同的施工階段鋼結構的平衡性也是不同的。鋼結構的特殊性就需要保證安裝過程的嚴謹，一旦鋼結構的設計或者安裝出現差錯，會導致建筑工程的整體受力情況受到影響。鋼結構的精準施工可以實現對建筑工程的施工指導，避免增加無效的施工成本。在對復雜鋼結構進行施工時，僅依靠施工人員的經驗是不可能完成的，但是虛擬仿真技術彌補了復雜鋼結構施工中存在的不足，可以對復雜鋼結構的構件位置進行精準定位，并實現對鋼結構施工的全過程跟蹤，實現施工過程的有效控制，降低建筑工程施工事故的發生機率，有效提高建筑工程的經濟效益。在對復雜鋼結構進行施工時，虛擬仿真技術可以使建筑工程實現最優化施工。

3.3建筑工程施工過程中三維動畫技術的應用

傳統的建筑工程施工，施工進度只能依靠施工人員的經驗進行判斷，不能對施工過程進行針對性指導。而在建筑施工過程中應用三維動畫技術，可以將施工全過程利用高仿真動畫的形式展現出來，并著重體現出施工過程中的重點和難點，使施工人員在建筑工程施工之前就可以了解到施工過程中的每個細節，注意到施工過程中的注意事項。三維動畫技術在虛擬仿真技術中屬于比較低端的技術，可以降低建筑工程的施工成本，避免了建筑工程的重復更改和修理，加快了建筑工程的施工進度，使建筑工程的施工質量得到有效的提升。中央電視臺新址以及上海環球金融中心在施工過程中都應用了三維動畫技術。

3.4模擬仿真技術在建筑工程施工安全中的應用

模擬仿真技術可以實現對建筑施工方案的最優化控制，傳統的施工安全控制不能對施工方案進行優化分析，所以不能發現施工方案中存在的問題，但是通過虛擬仿真技術可以對建筑工程的施工方案進行模擬演練，發現施工過程中可能出現問題的部位，并利用三維動畫技術對問題部位進行動畫演示，以便制定有效的安全預案和相關的應急措施，以便發生安全事故時可以將建筑工程的損失降至最低，避免造成嚴重的施工安全事故。施工人員也可以借助虛擬仿真技術進行安全演練，增加施工人員的安全防護能力，進一步提高了建筑工程的安全水準。

4虛擬仿真技術在建筑工程施工中的實現

在建筑工程施工中應用虛擬仿真技術首先要建立起虛擬場景，并各具各個結構部位的不同特征，建立起相應的細節模型。在所有的細節模型建立完成后，通過內部聯節點將所有的結構部件拼接成一個整體，并將地物造型與原有的地形結構緊密結合在一起，完成整體效果圖的建立。虛擬仿真場景中，為了增加建筑工程虛擬模型的真實感，可以對虛擬模型進行交互設計，通過不同的指令，設計人員可以在模型中進行自由移動。設計人員可以在虛擬方則仿真平臺內對建筑工程相關結構的施工軌跡進行定位，例如在對復雜鋼結構進行施工時，仿真模型可以對吊裝過程進行交互仿真，將各種二維數據全部輸入到三維模型中，實現復雜鋼結構的虛擬施工。這種方法提高了建筑工程施工的可視化效果，使相關施工方案可以更加直觀的表達出來，同時也可以對施工過程中重點位置進行分析，制定針對性的施工措施，有效保證建筑工程施工項目的順利進行，讓建筑工程的技術交底更加全面，促進了建筑工程施工的發展。

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Abstract: with the rapid development of social economy, the virtual simulation technology in architectural engineering in the construction of use, can prompt found construction, the deficiencies in the improvement of construction quality at the same time, still can fundamentally save the cost of construction project investment for the future of input use lay the foundation. In this, this article in view of the construction of the application of the virtual simulation technology development, do the following discusses.

Keywords: building engineering; The construction; Virtual simulation technology; Application development

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

在21實際科學技術迅速發展的時代，計算機技術的普及，在推動社會發展的同時，還極大的改變了人們的日常生活。計算機智能系統在建筑工程施工中的運用，能夠有效的規范工程施工技術，提高工程的管理水平，為建筑工程的施工質量提供有效的保障。在當前我國建筑工程施工領域中，常用的軟件系統主要包括專家系統、 智能管理系統、 辦公自動化系統等幾個方面，這些計算機技術的應用，在原有的基礎上彌補了傳統施工方法及理論上的不足，避免了工程施工中不必要的麻煩。在此，本文從虛擬仿真技術、虛擬仿真系統在建筑施工中的應用以及虛擬仿真技術在工程施工中的研究和應用展望等三個方面出發，針對虛擬仿真技術在工程施工中存在的問題及完善途徑，做以下簡要分析：

一．虛擬仿真技術

在當前工程施工建設中，虛擬仿真技術是指通過計算機圖形技術、計算機仿真技術、傳感器技術、顯示技術等多種學科的優勢，為人機 對話提供了更直接和更真實的三維界面，并能在多維信息空間上創建一個虛擬信息環境，使用戶身臨其境。在虛擬技術使用的過程中，除了能夠對制定技術進行虛擬模仿外，還能通過真實逼真的環境，為技術的實提供相應的環境支持，在當前社會發展的過程中，虛擬仿真技術在多個領域中得到了飛速發展。而虛擬仿真技術在建筑工程施工中的運用，其核心在于通過同虛擬仿真技術，真實的再現工程施工中的各個環節，確保施工程序的規范化、科學化，在保障施工質量的同時，還能發現施工過程中存在的問題，以便在實際施工中能夠將其造成的損失降到最低。由此可見，虛擬仿真技術在建筑工程施工中有著極其重要的作用。

二．虛擬仿真系統在建筑施工中的應用

在當前人們的日常生活中，虛擬仿真技術作為一門新興的學科，已經廣泛應用到各個行業中，而虛擬建造在形成使用的過程中，至今仍沒有形成統一完善的體系，其中既包括技術原有，也在一定程度上存在著較大的資金投入。在當前我國虛擬建造理論形成的過程中，主要體現在以下幾個方面：首先，通過對建筑理論的研究，將建筑理論融入到虛擬建造中，為其下一步的施工環節奠定基礎。其次，在虛擬仿真技術在建筑施工領域的運用，能夠憑借自身的可視化仿真優勢，將施工過程中的整體施工體系，清晰的反映出來，以便在實際施工中能夠及時的彌補施工過程中存在的不足，確保施工活動的順利進行，在節省大量施工成本的同時，還能為其下一步的發展奠定基礎。最后，虛擬仿真技術在建筑行業中的應用，其核心在于計算機軟件研制與系統開發。

三．虛擬仿真技術在工程施工中的研究和展望

隨著社會經濟的迅速發展，建筑行業也在原有的基礎上取得了進步，而虛擬仿真技術在建筑工程施工領域中的運用，不是一朝一夕就能形成的，而是需要長時間的積累與發展。且在其具體實施的過程中，其核心取決于計算機硬件和仿真軟件本身的發展。在當前虛擬仿真技術實施的過程中，其存在的問題主要表現在以下幾個方面：

首先，在虛擬仿真系統開發實施的過程中，對計算機的硬件平臺提出了較高的要求，且在研究開發的同時，需要在專業的工作站及實驗室中進行。由此不難看出，企業在進行虛擬系統研究開發的過程中，需要投入大量的資金建造實驗室，同時還要購買國外先進的設備與軟件，這些，都在一定程度上限制了虛擬仿真技術的應用。

其次，虛擬仿真技術在建造工程施工運用的過程中，需要借助國外進口的軟件平臺。然而在其實際實施的過程中，結合著我國當前社會的發展現狀，在施工企業虛擬仿真系統的集中型軟件幾乎不存在，再加上建造工程本身施工周期長、規模大、施工程序多等影響因素，對項目開發的成本及技術都提出了較高的要求，而這些，都是當前從事虛擬仿真技術研究人員應解決的。

最后，在虛擬仿真技術研究開發的過程中，人才作為其研究的主體，不僅關系著虛擬仿真技術的研制開發，還在一定程度上關系著建造企業的生產發展。由此就需要建造企業在實施虛擬仿真技術的過程中，其核心基礎自愛與培養自己的開發骨干，確保在軟硬設施具備的前提下，能夠全方面的開展虛擬仿真技術的研究。

面對當前社會經濟的發展形式，虛擬仿真技術在建造工程施工中的運用，已經成為社會發展的必然形式，同時也是科技發展的必然結果。在我國一些大型施工企業，其工程技術人員具備高水平的軟件研發能力，且在研究的過程中，加上計算機的輔助，能夠結合著建造工程的實際狀況，將虛擬仿真技術運用進去，真實的再現建筑施工中的每一個施工環節，通過逼真的環境渲染，能夠使施工管理人員第一時間發現施工活動中存在的問題，并及時的采取措施進行避免，在減少建筑工程成本投入的同時，還能保障工程的施工質量，為其今后的投入使用奠定基礎。

仿真技術的應用使仿真軟件取得了飛速發展，新的并行計算方法、 新的仿真平臺和編程技術使其具有更好的可擴展性。實行校企 （研） 聯合是加快建筑業科技進步， 推進施工現代化的一個重要捷徑。建筑企業采用與專門科研院所合作的方式， 充分利用高等院校的科研實力和人才優勢， 建立起長期的合作伙伴關系， 積極開發和應用虛擬仿真系統。

總結：

綜上所述，隨著社會經濟的迅速發展，虛擬仿真技術在建筑工程施工中的運用，能夠及時的發現施工過程中存在的問題，通過相應的措施將其避免；同時能夠在原有的基礎上規范施工程序，完善工程的施工管理，在確保工程施工質量的同時，還能在原有的基礎上促進我國建筑行業的發展，為我國社會的發展做出杰出的貢獻。

參考文獻：

[1]禹祿君.探究虛擬仿真技術應用的新模式[J].長沙通信職業技術學院學報，2008，(04) .

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中圖分類號：TU198文獻標識碼： A

工程建筑的信息技術研究與開發，包括工程信息化技術和括管理信息化技術。在建筑工程生產的過程中加強信息化技術的開發，不僅可以提高工程建筑的生產效率，還可以有效提高工程的生產力，提高建筑企業的管理水平。從建筑企業施工應用的需要，結合信息化技術的發展，對虛擬仿真技術實際應用于工程建筑施工中的現狀進行分析。

一、虛擬仿真技術概述

仿真是基礎學科，通過對理論和相似原理及模型、信息等相關技術作為基礎，借助計算機設備作為工具，進行實際的或者設想的動態的綜合實驗技術研究。有著可控性和無損壞性等優勢，而且耗費小，可以多次重復試驗，具有強大的生命力與潛力，是目前比較經濟有效的綜合技術集成法，可以推動科學技術的進步與發展[1]。

仿真是系統模型的創建，通過對模型的試驗與研究，進行各種技術的設計，系統的創建可以是機械、土木、電子等類型，也可能是社會、經濟與管理非技術的系統類型。虛擬仿真技術已實現了深入的研究也發展，并且和控制、系統及計算機的發展有著十分密切的關系。控制、系統等工程技術的發展推動了虛擬仿真技術發展的腳步，計算機技術則為仿真技術的實現提供了基礎的工具和表現方法。

仿真模型可以類似預測器，通過系統的運行，為用戶提供系統運行的信息與資料，使用戶更好的進行項目的更改與決策實施效果分析。仿真模型就是一種訓練器，通過系統的操縱，實現對技術人員或者管理人員的控制。尤其應用于建筑工程領域，虛擬仿真技術能大幅度降低系統研制的成本，使系統保證安全、可靠的運行[2]。

二、建筑工程施工中虛擬仿真技術應用的意義

虛擬仿真技術應用于建筑工程施工中，可能使工程施工前對工程實際的結構位置進行了解，對多種工程施工方法進行嘗試，計算出詳細的工況應力，使工程設計方案進一步優化，對于工程施工來說具有重要意義。

1、優化施工方案

建筑工程施工中選擇何種施工方案，如何對施工方案進一步優化，是工程施工中一直難以解決的問題，這是由于工程施工的鮮明特點決定的，工程施工具有不可重復性，所以，只是憑借工程施工經驗，對施工方案的選擇進行預估就具有十分明顯的局限性。

2、技術革新與引進

建筑工程施工的虛擬仿真技術可以使施工的技術人員實現低成本的施工工藝試驗，為新工藝的創新提供了廣闊的發展空間，使工程設計人員更好的發揮設計的優勢，設計出真正具有實際效果的新技術，使建筑工程施工能夠對技術進行大膽的革新，對新技術更快的引進，降低由于使用新技術為工程施工帶來的風險。

3、工程施工及建筑市場的管理

工程施工的虛擬仿真技術可以通過預前的模擬仿真施工，對工程施工管理中管理質量、管理安全等進行隱患的排查與預防，強化管理使工程施工質量得到進一步的提高。

建筑市場需要建立規范的標準，虛擬技術可以應用于建筑工程的招投標過程中，通過仿真施工對評標起著重要的參考作用，也可以實現評標的透明化與公正化。

4、安全與生產的培訓

建筑工程施工過程中，通過虛擬仿真技術的直觀顯示，可以更好的應用于工程生產技術流程的培訓與安全生產的培訓，使施工人員更好的了解工程施工，保證施工安全。

5、虛擬仿真技術帶動建筑行業的發展

建筑工程施工行業引入虛擬仿真技術，可以使建筑工程行業全面的發展與進步，使城市規劃與市政規劃進一步的完善，實現投資意圖，更好的開展市場營銷。

三、建筑工程施工中虛擬仿真技術應用的現狀

虛擬仿真技術作為新興的學科，并沒有形成體系。目前為止，對虛擬仿真技術的應用與研究主要在三方面開展：

虛擬仿真技術建造理論研究，通過建造理論研究，為虛擬仿真技術提供了堅實的理論基礎。為建筑工程領域實現可視化的仿真再現，使工程建筑實現更精益的建造、更敏捷的建造等研究方向。這些研究方向，組成虛擬建造核心的技術。

虛擬仿真技術應用于建筑工程中，一般應用于軟件研究與系統的開發，例如：CAD技術與虛擬仿真技術的應用結合等方面如對虛擬技術于建筑的設計、建模與仿真中的研究與應用。我國對虛擬仿真技術建筑工程的應用也有了很大的發展，例如：上海正大廣場，通過創建虛擬仿真系統，實現了商業建筑與城市場景的虛擬和溫游，在建筑物真正建成前，就實現了建筑物建成后的環境虛擬顯示。對正大廣場鋼結構的施工方案，也進一步的選擇與優化，通過虛擬仿真技術的應用，為工程施工帶來了十分重要的資料與信息經驗[3]。

四、虛擬仿真技術在我國建筑工程施工中應用的展望

虛擬仿真技術可以在建筑工程行業取得重大的發展和進步，與計算機行業的發展有著重要的聯系，可以說是計算機技術的發展，帶動了虛擬仿真技術在工程施工中的應用。

1、虛擬仿真系統對于開發與應用的硬件要求比較高，所以，有必要建造專業的實驗室進行虛擬系統的研究，這需要從國外進口設備與軟件，需要投入大量資金。而且系統實驗的演示效果受研究設備限制，并不適合到處移動。

2、我國對建筑工程的單項開發，也需要國外進口的VR軟件平臺。我國缺少建筑工程施工中的虛擬仿真系統集成軟件，建筑工程施工受很多條件的限制，如果開發項目需要提高工程成本，滿足建筑工程集成的軟件系統，可以使單項的工程開發提供開發的平臺。

3、建筑企業需要引進大量專業的軟件人才，進行培養，使軟件人才成長為建筑企業發展的主力，但是，專業人才的引進，需要建筑企業投入大量的資金。我國很多大型的建筑企業都有自己企業的設計研究院，這就為技術骨干的培養創造了條件。而且我國建筑工程技術人員已經掌握了一定的軟件開發能力，高等院校與技術研究院也對工程中計算機設計軟件進行了開發與研究，為計算機集成技術進行了深入的探索與實踐，取得了重大的成果。可以說，我國的建筑工程施工行業伴隨著計算機技術的發展逐漸完善，使仿真技術獲得了實際推廣的可行性。

虛擬技術中應用了并行計算的新方法，使仿真平臺與編程技術得到更大的開發性，可以應用于更廣闊的領域。

建筑企業可以和專業研究院進行合作，對高校與科研機構的專業人才進行合理利用，對虛擬仿真系統進一步的開發與應用。當前社會發展是高新技術的發展，也是信息技術的發展，建筑工程企業一定要對新信息和新技術進行吸收和利用，使工程施工技術實現更大的進步與發展，使建筑工程企業早日實現現代化的管理與施工，使建筑企業提高經濟效益，獲得更大的市場競爭力。

參考文獻：

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化工行業是國家產業體系的重要組成部分，是國民經濟中的支柱產業之一。而在化工生產過程中，往往會使用到易燃易爆等危化品，若操作不當，將會造成嚴重的安全生產事故，既威脅生產工人的生命安全，又會給化工企業帶來不可估量的經濟損失。因此，化工生產高度重視從業者的實踐操作能力和問題解決能力，這無形中提高了高職院校化工實訓教學要求。而對于高職院校來說，在化工實訓教學中，若組織高職學生進行工廠實踐培訓，不僅要投入大量資金，還無法保證學生的安全，使得化工實訓教學缺乏效果，不利于高職院校化工人才培養質量的提升。而虛擬仿真技術的出現與應用，為化工實訓教學的優化提供了技術保障，既解決了化工實訓中安全問題，又可以降低化工實訓成本，從而有利于高效開展化工實訓教學工作，進而有利于培養高素質化工人才。鑒于此，本文圍繞“高職院校化工實訓教學中虛擬仿真技術的應用”展開研究具備顯著意義和實踐價值。

1高職院校化工實訓教學中虛擬仿真技術的應用價值

在虛擬仿真技術應用支持下，在高職院校化工實訓教學中，化工教師可以模擬真實的化工廠生產系統，這種模擬手段相比其他培訓方式，對實踐經驗不夠豐富的學生來說，是一種安全的實踐培訓手段。在極短的時間內，化工專業學生就可以將學習積累的化工專業理論知識應用在實踐中，而在傳統實訓教學模式中，需要較長的一段時間才能實現。對于高職院校化工專業來說，化工實訓課是一門基礎性課程，旨在培養高職學生化工專業技能實踐能力，幫助高職學生盡早熟悉化工生產流程，有效培養高職學生問題分析能力、問題解決能力，為化工專業學生適應未來化工生產需求提供保障[1]。化工實訓課作為化工專業的實訓課程，虛擬仿真強調理實一體化，在實訓過程中，學生在虛擬場景中完成化工理論和實踐操作要點的測驗，既可以讓高職學生學會如何操作化工機械，又可以幫助學生學會如何解決生產實際問題，為高職學生適應未來化工生產需求夯實基礎。在化工實訓過程中，高職學生極可能遇到今后工作中的具體問題，并學會如何高效解決這些實際問題，便于高職學生積累一定的生產工作經驗，進而有利于高職學生在今后的工作中高效解決一系列化工生產問題。除此之外，虛擬仿真實訓融合了工藝和工廠運行知識，高職學生既可以詳細地了解整個化工生產過程，又可以深入了解各類化工生產設備的結構及工作原理[2]。例如：在虛擬仿真技術支持下，可將各類反應器、蒸餾塔等結構動態演示出來，這樣學生就可以清晰地了解這些設備的結構，從而有利于提高化工生產的安全系數，且有利于降低化工設備運行成本。

2高職院校化工實訓教學現狀及影響因素

2.1化工實訓教學現狀

1）教師的化工實訓教學經驗。基于化工實訓教學現狀來說，高職化工教師嚴重缺乏實踐經驗，其中，大部分教師雖有豐富的教學經驗，但是嚴重缺乏工廠實踐經驗，這使得化工教師在化工實訓教學期間，只能對學生進行理論的指導，無法向學生展現真實的學習過程[3]。另外，實訓教學中的培訓師除了高校化工專業教師外，還包括企業的工程技術人員，這些人雖有著豐富的化工生產實踐經驗，但是相對缺乏理論知識和教學經驗，無法將生產實踐經驗有效地傳遞給高職學生，進而也會影響化工實訓教學效果。2）實訓教學模式。當前大部分高職院校化工實訓課程仍然以課本理論知識講解為主，且講解方法也較為單一，主要以教師的示范，學生既定程序的模擬機械操作為主，導致實訓與化工生產實際相脫節，進而使得實訓缺乏成效，不利于提高學生化工生產實踐能力[4]。3）實訓教學成果。高職院校由于資源有限，在實訓教學中只能展開一些簡單的實訓活動，對化工生產實踐缺乏指導性和實用性。針對這種情況，部分高職院校采購了一定量的實用設備，但是由于師資因素影響，也無法將這些實用設備投入學生的實訓，進而制約化工實訓效果的提升。

2.2化工實訓教學的影響因素

高職院校化工實訓教學目的在于讓高職學生在校學習期間，提早接觸化工生產車間，了解化工生產工藝和生產流程，并對不同類型的生產過程進行分類討論和交流，以期逐步提升高職學生處理問題、分析問題及解決問題的能力，進而為學生適應化工生產需求夯實基礎，以便更好地服務于社會[5]。但是高職院校化工實訓教學，在實踐中仍然受到諸多因素的制約，不利于實訓教學效果的提升。關于化工實訓教學的影響因素，總結包括以下幾點：1）高職化工人才培養方案往往要求企業同時完成數十人，甚至是數百人的全程實訓，這是當前大部分企業難以實現。2）基于高職學生實訓安全角度考慮，企業往往會嚴格限制學生的實習時間和范圍，甚至要求學生在實訓期間只參考教材，不得觸摸具有危險性的設備和化學藥劑等，導致高職學生在實訓中處處受限而無法全程參與進來，進而使得化工實訓流于形式，不利于實訓效果的提高[6]。總之，上述問題的存在，使高職學生無法實現化工實訓課程目標，導致學生化工生產實踐能力嚴重不足。在當前信息技術不斷深入發展的背景下，虛擬仿真技術的發展日漸成熟，被應用在化工實訓中，可以有效解決傳統實訓模式中的各類問題，從而有利于促進高職學生化工實踐能力的提升。

3虛擬仿真技術在高職院校化工實訓教學中的具體應用

虛擬仿真實訓應遵循培養實用性人才的原則，結合當前化工行業對化工專業人才的實際需求，有機融合理論教育、實驗實訓、虛擬實踐等，以促進化工實訓教學效果，為培養化工專業復合型人才提供保障。

3.1實訓前完善知識結構體系

在高職學生虛擬仿真實訓之前，化工教師應預留一定的時間，讓學生進一步完善知識結構體系，主要是供學生熟悉生產過程的特點、生產流程和生產工藝，了解相關設備的信息，如結構、工作原理等，以便學生對化工實訓具有一個大致的了解，為后續參與實訓提供支持。在實訓之前知識結構體系完善過程中，高職學生可以進入平臺，閱讀圖文和觀看視頻介紹等，學習化工生產工藝、設備操作和工藝流程等化工生產知識。在此基礎上，高職學生需要根據實訓要求，明確自己實訓過程中的問題，并寫出實訓報告，通過模擬實際訓練獲得問題的答案，以達到實訓目的。

3.2化工實訓教學過程

虛擬仿真實訓具有在線原因選擇、信息、互動交流、成果展示等功能，對于高職學生來說，基于在線選擇功能，可以利用電腦、手機等智能移動設備遠程連接虛擬仿真實訓平臺，并進入到實訓平臺展開后續實訓操作。在虛擬仿真實訓中，學生可以在三維模擬仿真工廠中工作，并根據實訓要求來選擇合適的虛擬實驗。在模擬工廠中以角色扮演形式與平臺中已經設置好的管理人員進行有效互動，學習化工生產安全知識和技能，化工設備結構、化工設備工作原理等重要知識點。在虛擬仿真實訓過程中，管理人員可以結合學生實訓課程目標，設置大量的實訓任務，并按照由易入難的順序排列任務，這樣一來，高職學生在執行任務時，完成一個個知識點的學習，并可以從中獲得一定的自信心，從而有利于提高學生的主動性和積極性。不僅如此，高職學生通過完成所有的任務，就可以掌握各項實訓知識和技能，并在此過程中，輔以仿真軟件可以全面了解化工生產過程、原理、方法等，有利于提升學生化工生產的實踐能力。

3.3實訓教學評價過程

學生完成各種虛擬仿真實訓操作之后，虛擬仿真軟件可以同步完成數據收集、整理和分析等工作，并將高職學生模擬實訓操作實時數據以實訓報告方式在線生成出來。在此基礎上，虛擬實訓系統將對高職學生的實訓成果進行量化評價，并給予相應的考核等級。這樣一來，不僅實現了量化考核高職學生化工實訓效果的目的，還可以明確高職學生在實訓中的不足，從而有利于化工教師調整實訓方案，有針對性地組織高職學生進行實訓，進而有利于促進高職學生化工實踐能力和知識水平的全面提升。

4結束語

傳統模式下的高職院校化工實訓教學，仍然存在眾多難題，不利于化工實訓教學質量的提高，進而對高職化工專業人才培養質量產生了直接性影響。因此，在新時期背景下，高職院校化工專業應以適應化工技術發展需求為出發點，注重化工專業學生實踐能力的提升，為提升高職學生就業和職業競爭力夯實基礎。這要求高職院校在化工實訓教學中，明確當前高職院校化工實訓教學難點和問題，注重教學方法的創新。而通過本文分析可知，虛擬仿真技術的出現和應用，為化工實訓教學提供了一條安全且高效的路徑，既可以彌補傳統化工實訓教學缺陷，又可以讓學生更安全地完成各項化工實訓任務，從而有利于提升化工實訓教學質量，進而提升化工專業學生的實踐能力。因此，作為高職院校的化工教師，應加強先進技術和理論的學習，將虛擬仿真技術與化工實訓教學結合起來，鍛煉高職學生的化工實踐能力。

參考文獻

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篇（5）

一、虛擬仿真技術在服裝教學中的應用特點

在服裝教學上體現虛擬仿真技術的特點主要有教學方法的形象化、教學情境的仿真性以及教學內容比較實用。1.教學方式的形象化，在服裝工藝虛擬仿真教學的特色就是教學方式的形象化。在服裝企業的生產技術、生產順序，以及服裝工藝教學通過虛擬仿真技術，學生可以直面地了解以及學習。這樣可以進一步加強學生對該專業的技能及知識的學習與了解，最終掌握相應技術，在很大程度上降低了教師在教學中的工作量，而且也最大限度地實現了教學目標。2.教學情境的仿真性，這是服裝工藝虛擬仿真教學的關鍵所在，可以將服裝企業的生產狀況采用虛擬技術進行模擬，學生可以直觀地看到服裝生產場景，利于學生的學習與思考。通過虛擬仿真服裝生產場景，可以使學生在虛擬仿真情景學習中能夠感受到服裝企業生產場景以及其他問題，這樣可以進一步提高學生技術的實踐能力。3.教學內容實用性，在服裝工藝虛擬仿真教學中的基礎是教學內容的實用性。在進行服裝工藝學科教學中，它的實踐性以及技術性都比較強，所以教師在服裝工藝技能教學過程中，應該對現代英語技術的實用性進行充分考慮，在服裝工藝理論教學過程中，也要注意加強服裝工藝技術理論知識。只有充分發揮服裝工藝理論教學的實用性，才能不讓虛擬仿真技術在對服裝工藝教學內容中失去本身意義，才能更有效地培養現代生產技術型人才。

二、服裝工藝教學中虛擬仿真技術的應用

篇（6）

一、系統仿真技術

所謂仿真就是建立系統的模型（數學模型、物理效應模型或數學-物理效應模型），并在模型上進行實驗和研究一個存在的或設計中的系統。這里的系統包括技術系統，如土木、機械、電子、水力、聲學、熱學等，也包括社會、經濟、生態、生物和管理系統等非技術系統。仿真技術的實質也就是進行建模、實驗。現代仿真技術的發展是與控制工程、系統工程及計算機技術的發展密切相關聯的。控制工程和系統工程的發展促進了仿真技術的廣泛應用，而計算機出現及計算技術的迅猛發展，則為仿真提供了強有力的手段和工具。因此，計算機仿真在仿真中占有越來越重要的地位。

仿真技術得以發展的主要原因是它帶來了重大的社會和經濟效益。系統仿真的應用大致可分為：對已有系統進行分析時采用仿真技術；對尚未有的系統進行設計時采用仿真技術；在系統運行時，利用仿真模型作為觀測器，給用戶提供有關系統過去的、現在的、甚至是未來的信息，以便用戶實時作出正確的決策；

在系統運行前，利用仿真模型作為預測器，向用戶提供系統運行起來后，可能產生什么現象，以便用戶修 訂計劃或決策；利用仿真模型作為訓練器，訓練系統操縱人員或管理人員。在工程領域仿真技術可以降低系統的研制成本，可以提高系統實驗、調試和訓練過程的安全。

一般認為，建立模型是仿真的第一步，也是十分重要的一步。傳統仿真技術中，一個仿真系統要首先建立起系統的數學模型--一次仿真模型，然后再改寫成適合計算機處理的形式-仿真模型。仿真模型可以說是系統二次近似模型。建立起仿真模型后，才能書寫相應的程序。

仿真基本上是一種通過實驗來求解的技術。通過仿真實驗要了解系統中各變量之間的關系，要觀察系統模型變量變化的全過程，此外，為了對仿真模型進行深入研究和結果優化，還必須進行多次運行，系統優化等工作，因此，良好的人機交互性是系統仿真的一個重要特性。

二、虛擬現實技術

虛擬現實技術是二十世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術，是由計算機硬件、軟件以及各種傳感器構成的三維信息的人工環境--虛擬環境，用戶投入這種環境中，就可與之交互作用、相互影響。它融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、傳感器技術等多個信息技術分支，從而也大大推進了計算機技術的發展。目前，虛擬現實技術已在建筑、教育培訓、醫療、軍事模擬、科學和金融可視化等方面獲得了應用，漸已成為21世紀廣泛應用的一種新技術。

虛擬現實是高度發展的計算機技術在各種領域的應用過程中的結晶和反映，它具有以下主要特征：

（1）依托學科的高度綜合化；

（2）人的臨場化；

（3）系統或環境的大規模集成化；

（4）數據表示的多樣化和標準化，數據存儲的大容量、數據傳輸的高速化與數據處理的分布式和并行化。正是這些特征，使操作者沉浸其中，并通過多種媒體對感官的刺激，對所需解決的問題有了清晰和直觀的認識，從而，也使模型的建立和驗證更加方便。

三、系統仿真技術與虛擬現實技術的結合

傳統的系統仿真技術很少研究人的感知模型的仿真，因而無法模擬人對外界環境的感知(聽覺、視覺、觸覺) 隨著多媒體技術、計算機動畫、傳感技術的發展，計算機模擬外界環境對人的感官刺激開始成為可能。事實證明，人類對于圖像、聲音等感官信息的理解能力遠遠大于數字和文字等抽象信息的理解能力。將仿真技術與虛擬現實技術相結合，利用虛擬現實技術進行仿真模型的建立和實驗的模擬，使仿真的過程和結果可以實現圖象化、可視化，使仿真的系統具有了三維、實時交互、屬性提取等特征，極大地促進了仿真技術的發展，同時也使虛擬現實技術更加具有生命力。

四、仿真與虛擬現實技術在結構工程中的應用

仿真與虛擬現實技術近年來在機械、電子、水利、社會、經濟、生態、生物等各個領域都得到了廣泛的應用。

在結構工程中，仿真與虛擬現實技術已經應用于如下幾個方面：

1．在工程結構分析中的應用

工程結構在各種荷載作用下的反應，其破壞特征和極限承載力是人們所關心的。當結構形式特殊，荷載及材料特性復雜時，人們往往求助于模型試驗來測定其受力性能，但模型試驗往往受到場地和設備的限制，只能做小比例模型試驗，難以完全反映結構的實際情況。若用仿真與虛擬現實技術，則可以進行足尺寸的試驗，還可以很方便地修改參數。此外，有些結構難于進行直接試驗，用計算機模擬仿真就更能體現出優越性，如建筑物及構筑物在地震作用下的倒塌分析，橋梁受到汽車高速碰撞的檢驗試驗等只有采用仿真與虛擬現實技術，分析才能大量進行。又如在高速荷載作用下，結構反應很快，人們在真實試驗中只能觀察到最終結果，而不能觀察試驗的全過程。如果采用計算機模擬仿真試驗，則可觀察其破壞的全過程，便于破壞機理的研究。對于長期的徐變過程則可在模擬中加快其變化過程，讓人們清楚地看到其過程。在運用傳統的有限元法進行結構分析時，結構應力的結果通常采用內力圖等力線的形式描繪出來，給人以直觀的印象。利用仿真與虛擬現實技術則可以通過顏色的深淺給出三維物體中各點力的大小，用不同顏色表示出不同的等力面；也可以任意變換角度，從任何點去觀察。還可以利用VR的交互性能，實時修改各種數據，以便對各種方案及結果進行比較。這樣就使工程師的思維更加形象化，概念更易于理解。

2． 在巖土工程中的應用

巖土工程處于地下，往往難于直接觀察，而仿真與虛擬現實技術則可把內部過程展現出來，有很大實用價值。例如，地下工程開挖經常會塌方冒項。根據地質勘察，我們可以知道斷層、裂隙和節理的走向密度，通過小型試驗，可以確定巖體本身的力學性能及巖體夾層界面的力學特性、強度條件，并存入計算機中。

在數值模型中，除了有限元方法外，還可采用分離單元。分離單元在平衡狀態下的性能與有限元相仿，而當它失去平衡時，則在外力和重力作用下產生運動直到獲得新的平衡為止。分析地下工程的圍巖結構，邊坡穩定等問題時，可以把節理斷層劃分為許多離散單元。這一過程可以在顯示器和大型屏幕上顯示出來，最終可以看到塌方的區域及范圍，這就為支護設計提供了可靠依據。

3. 防災工程中的應用

長期以來，人類一直與洪水、火災、地震等自然災害進行著堅持不懈的斗爭。由于自然災害的原型重復實驗幾乎是不可能的，因而仿真與虛擬現實技術在這一領域的應用就更有意義。目前已有不少抗災、防災的模擬仿真系統制作成功，例如洪水泛濫淹沒區的洪水發展過程演示系統。該系統預先存儲了泛濫區的地形地貌和地物，有高程數據可確定等高線，只要輸入洪水標準(如百年一遇的洪水)及預定河堤決口位置，計算機就可根據水量、流速區域面積及高程數據算出不同時刻的淹沒地區，并在顯示器和大型屏幕上顯示出來。人們從屏幕上可以看到水勢從低處向高處逐漸淹沒的過程，這樣對防洪規劃以及遭遇洪水時指導人員疏散是很有作用的。又如在火災方面，對森林火災的蔓延，建筑物中火災的傳播均已開發出相應的模擬仿真系統，這對消防工程起到了很好的指導作用。

4． 在模擬施工過程中的應用

建筑施工是復雜的大型的動態系統，它通常包括立模、架設鋼筋、澆注、振搗、拆模、養護等多道工序，而這些工序中涉及的因素繁多，其間關系復雜，直接影響著混凝土澆筑的進程。模擬施工過程是為了通過仿真手段，去發現實際施工中存在的問題或可能出現的問題，這就需要對實際施工進行仿真。而目前施工過程的模擬只是從幾何形體方面模擬施工的過程，即按樓層關系由下而上，每一層按柱、梁、板的幾何形狀加以著色來實現對施工過程的模擬。現有的模擬只是對進度計劃起到了一定作用，并沒有對施工過程起到真正的作用。基于以上原因，需對施工過程建立合適的模型，以達到模擬仿真的效果。例如，大型水利樞紐混凝土在運輸澆筑系統的模擬仿真模型，是由運輸子系統和澆注子系統構成的，模型是按進程交互的仿真策略建立的，按這種條件建立的模型能與仿真程序間保持緊密的對應關系，程序所要模仿的行為比較 直觀、清晰。程序流程直接與模型結構和系統狀態相對應。

另外，仿真與虛擬現實技術在結構工程領域內，還可應用在建筑系統工程管理、建筑信息管理、建筑物及構筑物的空氣流場、空氣品質分析等方面。

我國是一個發展中國家，有著大量繁重的基本建設任務，特別是在十五計劃綱要中，提出進一步加強水利交通、能源等基礎設施建設和西部大開發戰略。這一大好形勢，為結構工程高新技術的信息化和集成化，為結構工程學科及相關學科的發展提供了良好的機遇。仿真與虛擬現實技術作為結構工程高新技術之一，開創了結構工程學科的新紀元，其技術潛力巨大、應用前景十分廣闊。

參考文獻

（1） 汪成為、高文、王行仁.靈境(虛擬現實)技術的理論、實現及其應用.清華大學出版社，1997

（2） 陳清來.建筑結構的現代設計設計思想和發展.工程設計CAD及自動化，1996年，（4）

（3） 張躍、張叢哲。土木工程中虛擬現實技術的發展與展望，計算機世界，1998，（5）D版：1-3.

（4） 袁耀明.從可視化到視算一體化.系統仿真學報，1996（5）

篇（7）

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.02.015

Practice and Thinking of Processing of Virtual Laboratory

Based On Swansoft CNC Simulator

LIU Yu， BIE Hainan， DAI Li

（School of Mechanical Engineering and Automation， Northeastern University， Shenyang，Liaoning 110819）

Abstract In view of the phenomenon that college students are familiar with the theory of CNC machine tool but lack practice， we establish the processing of virtual laboratory， which is match with the study of CNC machine tool theory. The aim is to make students have a comprehensive impression of the process. This paper makes analysis from two aspects of practice and thinking， and discusses what to do for the next step.

Key words NC machining; practice teaching; teaching reform; process evaluation

0 引言

數控機床作為一種典型的機電一體化設備，在現代化工業中起到越來越重要的作用，對大學生的素質也提出了更高的要求。但是由于數控機床設備的費用昂貴，大學生在學習的過程中不可能做到人手一臺，許多學生對數控機床的認識只是停留在理論階段，對于相應的實際操作一知半解，不能熟練地操作數控機床。因此我校機械電子工程研究所在學校的支持下建立了數控虛擬仿真實驗室，全方位培養同學們對數控機床的動手操作能力，為社會培養全面熟練掌握數控加工技術的實用型技能人才。

1 實驗室的性質和特點

“數控技術”是機電一體化專業的一門重要的專業課程和必修課程。本門課程以數控系統硬件、軟件結構為主線，全面地介紹了數控技術的基本知識與核心技術，要求學生掌握數控加工編程方法、數控系統應用及初步的數控系統設計方法。學生在學習數控技術時總感到抽象難懂，需要實物的配合以及動手操作才能較為全面地理解。本實驗室就是為了輔助學生對數控技術的學習，提升學生的操作水平而創立的，具有形象性和可操作性的特點，能夠根據學生的需求而靈活改變，使學生對數控加工過程的理解更加深刻、細致，做到對“數控技術”這門課能學以致用。

2 斯沃數控仿真軟件簡介

斯沃數控加工仿真軟件是南京斯沃軟件技術有限公司開發的集圖像、聲音、操作于一體、專門用于學生進行數控加工操作的仿真軟件。該軟件包含發那科（FANUC）、西門子（SINUMERIK）、三菱（MITSUBISHI）、廣州數控（GSK）、北京凱恩帝（KND）等主流數控操作系統。該軟件的特點如下：（1）能實現加工過程的三維仿真。學生對于走刀路線，最終成型的工件有直觀的認識，如果與預期不符，能很容易找到錯誤的地方。（2）具有反復加工性，學生能在很短時間內掌握各系統數控車床、數控銑床及加工中心的操作。（3）具有局域網功能。教師和學生處于同一個局域網時，教師通過教師機進行網絡教學，并能隨時獲得學生當前操作信息。學生也可以向老師發送協助請求，老師可以遠程協助學生完成課堂學習。

3 數控虛擬仿真實驗室建設實踐

3.1 數控虛擬仿真實驗室的硬件建設

數控虛擬仿真實驗室位于機械樓四樓，設有專門的實驗室并配備有專門的電腦設備，裝載斯沃數控仿真軟件，并設立局域網以方便老師和學生課堂交流。實驗室由一名實驗老師和三名輔導員共同管理，對實驗設備進行日常維護。

3.2 實驗指導手冊的編寫

實驗指導手冊的編寫依據于《數控技術》，實現與課本的配套，同時遵循實用、基礎的原則，旨在提升學生操作數控機床的水平。實驗指導書的編寫改變了以往做實驗給出所有步驟，學生只是走個過程的樣式，它只提供基礎的操作，留給學生在基礎操作上不斷自由發揮的空間，以培養學生的探索求知能力，同時也可加強學生的團隊合作精神。

3.3 實驗老師及輔導員的培訓 （下轉第90頁）（上接第29頁）

現在許多老師都注重于對機床理論的研究，往往對機床的實踐操作感到生疏，因此有必要在正式開課前對老師和輔導員進行培訓。培訓以相關技術人員的講解為主，以閱讀軟件使用說明書和觀看視頻為輔，參加培訓的老師要嚴格按照培訓的要求完成培訓操作，并通過相應的考核。在上課時，要能隨時掌握學生的學習進度，對學生在實訓中遇到的問題要做到心中有數，并及時做好學生實踐的指導工作。

3.4 整理素材

數控技術的理論學習所涉及的知識非常廣泛，例如加工程序的編寫涉及到許多G代碼，學生在學習時只記住了代碼沒有直觀的認識，到了上機操作對代碼的應用也不明確。因此教師要在實驗前準備好加工圖形，以便學生明確目標，可以更好的進行實踐操作。這些加工圖形的選取最好由淺入深，由簡單到復雜，分層次、分水平，不斷引導學生逐步熟悉操作，進而能夠自主進行工藝加工過程。

3.5 過程化的考核

該實驗的進行需要一定的理論知識，因此在上實驗課之前要對學生的理論知識水平有一定的了解，可通過與理論課老師相互結合，更好地了解學生的學習狀態，以便在實驗課中對相應的重點加以強調。在上課過程中不僅要教會學生正確的操作，更要讓學生放心大膽的去嘗試錯誤的操作，只有知道了錯誤的后果，才能對相應的正確操作印象更加深刻。故在最終考核時不只看學生是否完成了操作，而對學生的完成速度、操作的規范性和完成的質量相互結合，最終由教師給出一個公平合理的考核評價。過程化考核的最終成績由學生自我評價、小組評價和教師的考核評價三部分共同組成，力爭客觀、公平、全面的評價學生的學習情況和實踐操作的效果，激發學生的學習熱情，提升學習效果。

4 關于數控加工虛擬仿真實驗室建設的思考

4.1 實踐的擴展應用

關于該實驗室的實踐應用方面，不僅可用于本科生的實踐教學，也可以擴展應用，現在正在進行的擴展應用有以下兩項：（1）本科生關于數控機床的課程重在對數控機床系統的認識，因此相對應的實驗安排以實踐操作為主，致力于培養學生對整個數控加工過程的理解。但是對于研究生而言，重在對數控系統的研究和開發，實驗室也可擴展應用，設立相應的實驗項目幫助研究生加深對數控系統的理解。（2）對于多年從事數控機床原理研究的老師而言，他們可能對數控機床的操作已有些生疏，可以專門設立針對這些老師的課程，讓他們盡快熟悉數控機床的操作。

4.2 下一步進行的工作

該課程采用數控虛擬仿真加工軟件盡管可以全程模擬加工過程，但終究與實體的機床有一定的差距，例如工件裝夾過程由軟件自動完成，學生并沒有親手操作，對其中的要點并不明確，很可能忽略裝夾在整個加工過程中的重要性。因此老師在進行培訓的過程中還需要老師對其中的差別有深刻的了解，可以鼓勵年輕的教師通過寒暑假到企業掛職鍛煉的方式，與工人師傅一起從事生產活動，了解企業的實際需求，掌握相應的工藝流程，以實際需要為目標不斷調整數控仿真實驗指導書的編寫，給予學生更好的實踐體驗。進一步完善實驗室管理條例，規范運行機制。一個良好實驗室的建成不僅需要優秀的實驗項目，也需要規范的實驗管理條例。要學生樹立愛惜實驗設備，文明操作規程的思想，發揮作為實驗室一分子的覺悟，共同建設好實驗室這個大家庭。

5 結束語

數控加工虛擬仿真實驗室是順應時代潮流對大學生的要求，以提高學生對數控機床的實踐操作能力為目標而建立起來的，并與數控加工的理論課程相互補充，讓學生對數控加工的過程有一個清楚全面的認識，實現了“教、學、做”一體化教學。該實驗室的建立是一個與時俱進的過程，可根據實際需要不斷進行調整，對學生實踐能力的培養必將起到更大的作用。

參考文獻

[1] 李斌.數控技術.華中科技大學出版社，2010.

[2] 隋修武.研究生的“機電一體化”思維培養及創新能力提升.科教導刊，2014.

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為進一步推進我校實驗教學信息化建設，加快專業實驗教學與現代信息技術的深度融合，努力實現優質實驗教學資源的共建共享，切實加強學生創新精神和實踐能力的培養，我們開展了《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心的建設工作。

一、建設的任務和原則

《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心的建設任務是實現真實實驗不具備或難以完成的教學功能，在涉及高危或極端的環境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓練以及現有實驗條件不足或學生自主開展實驗與訓練等情況時，提供可靠、安全和經濟的實驗項目。《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心的建設必須充分體現虛實結合、相互補充、能實不虛的原則。

二、建設的內容

《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心的建設內容為：

1.虛擬仿真實驗教學資源。發揮學院的電氣工程學科專業優勢，積極利用企業的開發實力和支持服務能力，充分整合信息化實驗教學資源，以培養學生綜合設計和創新能力為出發點，創造性地建設與應用高水平實驗教學資源（包括軟件共享虛擬實驗、儀器共享虛擬實驗和遠程控制虛擬實驗等），提高實驗教學能力，拓展實驗領域，豐富實驗教學內容，降低成本和風險，開展綠色實驗教學。

2.虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺。建設具有擴展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平臺，高效管理實驗教學資源，實現校內外、本地區及更廣范圍內的實驗教學資源共享，滿足多地區、多學校和多專業的虛擬仿真實驗教學的需求。探索學校和企事業單位（包括企業、科研機構、政府機構等）共建共管的新模式和新途徑，建立可持續發展的虛擬仿真實驗教學服務支撐體系。

3.虛擬仿真實驗教學和管理隊伍。建設教學、科研、技術人員結合，核心骨干人員相對穩定，結構合理的虛擬仿真實驗教學團隊，形成一支教育理念先進、學術水平高、教學科研能力強、實踐經驗豐富、勇于創新的虛擬仿真實驗教學和管理隊伍。

4.虛擬仿真實驗教學中心的管理體系。以虛擬仿真實驗教學資源的開放共享和充分使用為目標，系統制定并有效實施保障虛擬仿真實驗教學的教師工作績效考核、經費使用管理、實驗教學中心維護與可持續發展等政策措施，建立有利于激勵學生學習和提高學生創新能力的教學效果考核、評價和反饋機制。

三、建設的辦法

為了確保《電力電子技術》虛擬仿真實驗教學中心建設工作的順利開展，需要采取切實可行的辦法：

首先，學院制定出臺相關政策措施、中心建設與管理的各項規章制度等文件，并責成相關人員出具中心建設規劃與實施方案。

其次，中心開發教學軟件、多媒體課件、在線網絡課程、教學視頻等數字教學資源，且課件要求可在瀏覽器環境播放。

再有，虛擬仿真實驗教學中心的視頻材料包含實驗教學中心環境全貌、設備全貌、實驗項目操作界面和功能界面等內容，反映虛擬仿真實驗教學建設、應用和共享的基本情況。

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中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（a）-0057-01

為了解決返工成本和管理成本這兩個關鍵問題，期望提升建筑業的生產力水平并且以制造業的生產管理經驗為參考，引入了虛擬模型技術機理即“虛擬施工技術”，將此技術應用于建筑施工項目管理當中。

1 虛擬施工的概念

虛擬施工（Virtual Construction，簡稱VC），是通過計算機建模、分析，虛擬現實計算機仿真技術將實際施工過程在計算機上模擬出來。此技術在制造業當中應用較多，在建筑施工當中應用較少。通過虛擬施工技術，業主單位、設計單位和施工方在策劃、投資、設計和施工之前都能夠清楚的看到施工的過程和結果。沉浸虛擬現實（Immersive）和桌面虛擬現實（Desktop）是虛擬現實的兩種形式，但在建筑業當中應用較多的是桌面虛擬現實（Desktop）。國外在建筑施工中應用的是開發漫游系統（Walkthrough）主要包括場地的外形和設計，施工過程的計劃和管理施工方案的預算等等。虛擬施工技術可以進行干涉分析、可靠性檢驗、內力計算、工序的確定等不僅表現為一種技術手段而且提供一種全新的管理模式使得施工的質量、成本、工期都得到最優化，另外還保證施工環保安全。

2 虛擬施工的技術支撐體系

虛擬施工技術涉及到了很多領域，主要包括以下技術：

（1）計算機仿真技術

計算機仿真技術在施工技術與管理、內力計算、結構計算等土木工程領域當中。虛擬施工的核心是計算機仿真技術，它通過建模分析能夠從理論上保證結構的穩定和安全。

（2）建模與優化技術以及相關的軟硬件技術

從建筑工程的規劃、設計、施工、管理等方面，應用優化原理，使得建筑項目質量高、工期短、造價低，實現企業的利益最大化。

（3）虛擬現實技術

虛擬現實技術能夠為人機交互對話提供三維界面，使用戶能夠沉浸在一個創建在多維信息空間上的虛擬信息環境里，具有身臨其境的感覺，這為虛擬施工開發提供可視化的交互環境。

3 虛擬施工作用

虛擬施工技術實施的指導思想以及作用的集中體現是“先試后建”。“先試后建”能夠保證項目在理論上成功，而且能夠保證結構物的穩定與安全，可以檢測任何階段的性能，模擬任何荷載情況下結構物的抵抗能力。虛擬施工的主要作用歸根到底是優化建筑項目設計、施工過程以及施工管理活動等。

3.1 優化建筑項目設計

建筑項目能夠順利實施的前提和保證是要有一個完善的設計方案。由多個設計方參與完成的建筑項目設計即建筑設計、結構設計、建筑設備設計等，在施工過程中成為聚在一起的建筑構件，由于由多方設計所以經常發生沖突比如建筑結構和設備之間的沖突等。這直接導致返工不僅增加成本而且延誤工期。另外，好多項目從設計角度可行，但實際施工當中不可實施，導致設計失敗，必須變更設計，同樣會增加成本和延誤工期。以上問題的原因就是設計方、施工方在設計階段缺少溝通和協作，缺少一個檢測平臺。針對這些問題應用虛擬施工技術可以得到解決，采用虛擬施工技術優化設計，建立相關3D模型提供了一個有效的平臺，包括建筑、結構及建筑設備等用于設計沖突、可施工性的檢測，及多方溝通。

3.2 優化施工過程

施工過程的順利實施的保證是有一個正確的施工方案作為指導。當前，主要由項目經理及項目組憑借施工經驗來編制施工方案。但是由于工程的復雜性和項目經理經驗的不足，施工方案的編制存在很多漏洞。而且它的可行性有時候也會受到質疑。施工方案必須保證項目實施的可行性、低成本，高質量、短工期同時環保安全也很重要。在虛擬施工技術出現之前，這一問題幾乎找不到有效的解決方案。虛擬施工技術可以實現多方案比選，對不同方案進行檢測，選擇一種最優的施工方案。基于上述建立的3D模型，采用虛擬施工技術可模擬和分析相關施工方案。建筑業在施工當中的返工率越來越高，將虛擬施工技術應用于建筑業施工過程中，通過虛擬現實和計算機仿真以實現對施工過程的事前控制和動態管理達到施工方案優化和降低成本的目的。

3.3 優化施工管理活動

管理成本占據建筑項目成本的很大一部分。為了降低管理成本，配備少量管理人員，采用虛擬施工技術，它可以清晰地展示整個施工過程就像栩栩如生的“施工操作說明書”。

4 虛擬施工技術在建筑業的應用實踐

在國外對于虛擬施工技術一系列相關的研究和試驗正在進行。Clasgow Strathclyde大學土木工程系和信息科學系聯合研究一種能夠協同施工的可視計劃。它包括一個可以對全程進行監視并且可以交互的進行的非沉浸虛擬現實接口。針對幾種不同的施工順序和現場組織它允許用戶以交互協同方式進行調查研究，同時優化施工過程。一個3D粗樣軟件包和一種Pangea系統由Bartlestt建筑學校和University College London計算機科學系的研究人員共同開發研究，是測試城市設計和建筑設計的早期原型。Dundee大學正在進行Naives項目，能夠將一個構件元素在任何方向的撓度或內力可視化。建筑設計虛擬環境系統在英國IES公司推出了。在1995年日本清水建設公司采用虛擬系統使施工生產情報例如在計算機屏幕上顯示施工組織計劃。

從國內看應用虛擬施工技術的工程實例不是很多。有一個業內人士都知道的例子那就是上海正大商業廣場。上海正大商業廣場屬于鋼結構施工。它結構龐大，有著類型復雜的構件而且數量非常多，還有一點就是個吊裝空間以及運輸通道都不寬，所以施工難度比較大。為了保證優質、安全和高效地完成該工程的鋼結構安裝，大膽采用了虛擬施工技術，而且非常成功。虛擬施工技術分三個階段進行：

（1）優化鋼結構施工方案。應用虛擬現實和結構仿真成功實現了結構圖由二維向三維跨越。在鋼結構施工之前，在計算機上模擬構件裝配、吊裝，將施工過程可能出現的各種問題充分暴露出來，并經過優化得以解決。（2）模擬分析鋼構件內力焊接變形以及桅桿起重機。為了保障吊裝的安全，利用虛擬施工技術模擬吊裝過程，并分析相關構件的內力。另外對焊接時的應力場和應變場以及溫度場進行模擬，保證焊接的質量。（3）模擬建筑場地和周圍的環境。就是在計算機模擬當建筑物建成后周圍會出現怎樣情景。這項技術的成功應用，能夠清楚的了解到建筑物對周圍環境的影響，為此我們提前做好防護措施。

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1土木工程專業的實驗教學特點

土木工程專業的實驗與實踐教學具有行業的特殊性。

（1）空間體量巨大。土木工程的服務對象是建筑物、橋梁、隧道，一般體量巨大。現在世界最高的建筑物高度超過800m，橋梁的最大跨度達1991m，超高層建筑物的單根柱子、單根樁基的承載能力上萬噸。進行這些結構或構件的實體實驗幾乎是不可能的，即使是縮尺實驗，也存在實驗構件及加載設備體量大、實驗環境惡劣、實驗費用高的問題，限制了學生的參與。

（2）施工周期長。土木工程的建設周期一般比較長，世界最高建筑物———迪拜塔的建設歷時6年，通常一幢普通的住宅樓施工工期也需要1年以上。由于時間的限制，學生的認識實習和生產實習無法得到工程建設全過程的體驗。

（3）工程參與方多。土木工程存在不同的建設參與方（建設方、設計方、施工方、監理方等），在學生認識實習和生產實習過程中，往往只能體驗其中某一方的工作，無法從不同參與方的視角去感受和經歷工程。

（4）危險性高。土木工程實驗很多是破壞性試驗，并且是脆性破壞，具有一定的突然性，學生在實驗過程中的安全問題十分突出。同時，由于施工現場工序復雜、人員眾多，而很多學生又缺乏施工經驗和對危險源的判別能力，這使得很多施工單位在安排學生的認識實習和生產實習時存在顧慮。

（5）實驗難度大。在土木工程的實驗中，災害環境（如臺風、火災、地震、滑坡和泥石流等）的模擬設備造價高（大型地震模擬振動臺的造價上億元、大型風洞的造價幾千萬元）。災害環境實驗難度大、危險性大、費用高。為解決土木工程傳統理論教學與學生工程化培養之間的矛盾，拓展實驗及實踐教學的深度和廣度，提高實驗教學的實效，實現理論教學與實踐教學的緊密結合，特別是進行災害環境對土木工程影響的分析、解決重大工程的防災問題，盡可能減少實驗成本和潛在危害，東南大學在課堂理論教學、原有實體實驗、認識實習和生產實習的基礎上，利用專業的仿真軟件，采用多媒體技術以及網絡通信平臺，構建了具有高度真實感、直觀性和精確性的虛擬仿真實驗教學平臺，作為實體實驗及實踐教學的有益補充和創新［1－5］。

2實驗教學資源建設

早在2005年“工程結構設計原理”與2006年“建筑結構設計”國家精品課程建設期間，東南大學就開始組建土木工程計算機輔助結構設計實驗室，此后結合“土木工程施工”、“工程合同管理”、“結構力學”及“工程結構抗震與防災”幾門國家精品課程和其他相關課程的建設，又相繼成立了土木工程施工虛擬仿真實驗室、土木工程管理信息化等實驗室。2013年通過資源整合，依托國家級土木工程實驗教學示范中心，成立了東南大學土木工程虛擬仿真實驗教學中心。中心面向土木工程、建筑學、交通工程及其他相關專業，形成了“三層次、四模塊、五結合”的教學體系。（1）三層次：按照人才培養需求與教學規律，將實驗教學內容劃分為基礎訓練、提高訓練和創新訓練；（2）四模塊：按專業知識體系與工程實踐規律，搭建土木工程設計、施工、管理、創新實踐4個虛擬仿真實驗平臺；（3）五結合：與理論課程相結合、與實體實驗相結合、與科研項目相結合、與實際工程相結合、與企業實踐相結合。其中，四模塊的18門實驗課程支撐8門專業主干課程與12門實體實驗實踐課程，輻射其他16門專業課程，基本覆蓋了土木工程專業的主要專業課。

2．1土木工程結構分析與設計虛擬仿真模塊

模塊主要包括：（1）基本構件虛擬仿真、樓蓋設計虛擬仿真及單層工業廠房設計虛擬仿真等基礎訓練層次的虛擬仿真實驗項目；（2）建筑結構抗震虛擬仿真、高層建筑結構設計虛擬仿真、大跨空間結構設計虛擬仿真及橋梁結構設計虛擬仿真等提高訓練層次的虛擬仿真實驗項目；（3）復雜結構虛擬仿真、基于MTS混合實驗、大跨橋梁抗風虛擬仿真、結構構件抗火虛擬仿真等創新訓練層次的虛擬仿真實驗項目，是“工程結構設計原理”、“建筑結構設計”與“工程結構抗震與防災”這3門國家級精品資源共享課的重要建設內容。結構分析與設計虛擬仿真實驗項目充分體現了CDIO（conceive－design－implement－operate）的工程教育理念［6－7］，是從工程的構思到概念設計，再進行仿真分析，根據仿真分析結果對概念設計進行優化調整，最后按優化后結構進行施工圖設計的全過程虛擬仿真實驗，實現虛實結合的實踐教學。以特色實驗項目“基于MTS系統混合模擬實驗平臺”為例，傳統的建筑物抗震防災實驗大多數是對整個結構進行的，由于整體實驗成本較高且實驗項目較多，導致實驗場地和實驗時間安排緊張。為了提高實驗項目的實際效果和設備的有效利用，將結構的大部分替換為數值子結構并采用計算機進行仿真，而只有小部分結構在實驗室進行足尺實驗（見圖1）。仿真實驗具有參數可調、實驗方案可擴展、不存在硬件損耗的特點，能夠加深學生對實驗的理解；實體實驗具有真實可靠、直觀性強的特點，能夠提高學生的動手能力和觀察能力。采用計算機仿真實驗與實體實驗相結合的手段，可以有效提高學生綜合應用所學知識的能力。同時，實時混合實驗作為目前最先進的抗震防災實驗手段之一，有助于培養學生的創新意識，提高學術水平。

2．2土木工程施工虛擬仿真模塊

該模塊主要包含基本施工技術虛擬仿真、復雜工程施工技術虛擬仿真及關鍵施工技術仿真分析3部分。基本施工技術虛擬仿真主要包括土方、樁基礎、模板、鋼筋工程等施工過程的虛擬仿真，是模塊的基礎訓練部分；復雜工程施工技術虛擬仿真主要是針對超高層建筑結構、大跨空間結構、大跨橋梁結構等典型工程施工全過程的虛擬仿真，向學生介紹最新的施工技術和復雜工程的施工組織，它是模塊的提高訓練部分；關鍵施工技術仿真分析部分主要針對全新的施工技術，通過對施工過程中關鍵部分的仿真分析，確保施工的順利和安全，它是模塊的創新訓練部分。以典型實驗項目“大跨橋梁結構施工虛擬仿真”為例，該實驗項目以銅陵長江大橋工程為案例，與中鐵大橋局集團和柳州歐維姆機械股份有限公司合作完成。對該工程的施工全過程進行了虛擬仿真，包含樁基礎施工、沉井施工、主塔施工、鋼桁梁吊裝施工、斜拉索施工等子系統（見圖2）。通過該項目的學習，學生可以了解大跨斜拉橋施工的主要步驟、施工工藝、技術措施等。

2．3土木工程管理虛擬仿真模塊

該模塊包含工程項目管理、工程造價管理、工程合同管理和工程管理BIM綜合4個部分。傳統的信息技術類課程教學模式比較注重信息系統管理知識的介紹和基礎軟件操作，但是存在信息技術類知識體系在不同部分之間的割裂問題，使學生難以形成結構化、模塊化的專業信息技術能力和素質。土木工程管理虛擬仿真實驗平臺對傳統課程設置模式進行了改革，根據多學科對信息技術的應用需求，注重學生專業核心能力的培養，形成信息技術類實驗課程平臺。以典型實驗項目“工程管理BIM綜合虛擬仿真”為例，該項目根據給定的工程項目設計（包括建筑、結構、設備等）方案、相應的城市規劃條件以及有關的地理環境數據，從施工單位、設計單位或咨詢單位的角度進行項目建筑設計方案的多維可視化仿真（見圖3），并利用BIM模型進行輔助施工管理，包括項目的日照分析、建筑能耗分析、綠色建筑評價、建筑體量計算等。

2．4土木工程創新實踐虛擬仿真模塊

本模塊主要分為基于創新訓練計劃的虛擬仿真和基于學生參加科技競賽的虛擬仿真兩部分，以滿足學生課外研學課程的需要，在實驗項目的設計上充分體現CDIO的工程教育理念。學生根據項目的要求，利用已學的專業知識，對結構進行概念設計，然后運用仿真分析軟件進行模型計算分析，根據仿真分析結果對模型設計進行優化，完成實體模型的制作，將制作好的模型進行加載或讓其完成特定功能。通過本模塊實驗項目的訓練，可以加深學生對各類結構體系、設計分析的理解和認識，使學生在知識運用能力、創新能力、動手能力、團隊協作精神等方面得到全面提升［8－9］。以典型實驗項目“創新結構體系虛擬仿真實驗”為例（見圖4），要求學生設計并制作創新結構模型，以反映學生的力學概念、結構概念和創新思維。實驗項目鼓勵節能減排、循環經濟的創新思路，旨在通過指導學生對結構概念設計、基本構件受力狀態、空間結構體系及特點、典型工程案例分析等內容的學習，培養學生勤于觀察與思考，并動手制作結構模型的能力，使學生能夠從結構整體上把握建筑物的結構體系及受力特點，并通過學習報告、制作模型及加載體驗的方式提高學生的動手實踐能力和創新意識。

3教學特色

3．1依托優質教學資源建設虛擬仿真實驗平臺

土木工程虛擬仿真實驗教學中心長期堅持實體實驗項目建設和虛擬仿真項目建設相結合，通過國家級教學團隊的規劃，完善了實驗教學體系，并將學生實驗訓練的學時數比例由總學時的19％增加到25％。中心依托國家級土木工程實驗教學示范中心，與理論教學緊密結合，進行虛實結合的實驗教學資源建設，有力地支撐了6門國家精品課程、5門國家級精品資源共享課程和1門國家級視頻公開課的建設，提升了課程建設和專業建設的水平。2013年，土木工程專業以優秀成績第4次通過住建部高等教育土木工程專業評估委員會的評估，在2012年的全國學科評估中，東南大學土木工程學科名列全國第三。

3．2來源于科研項目，面向創新能力培養

中心依托“國家預應力工程技術中心”、“混凝土與預應力混凝土教育部重點實驗室”等國家和部省級科研基地，不斷地將最新科研成果轉化為虛擬仿真實驗項目。通過把科研成果轉化為實驗教學內容，把科研方法融入實驗教學活動，向學生傳授科研理念、科研文化、科研價值，使學生了解科技最新發展和學術前沿動態，激發科研興趣，啟發科研思維，培養科研道德，提升學生科學研究和科技創新能力。

3．3來源于工程實踐，面向工程實踐能力培養

中心的大量虛擬仿真實驗項目來自于真實的工程實例，是以實際工程為背景，解決工程實際問題為目標的“實戰型”項目。通過真實項目的演練，指導學生綜合運用專業知識，進一步培養學生的工程素質和實踐能力，為社會輸送合格的“來之能戰”的畢業生。已將典型重大工程轉化為實驗項目的實例有：（1）山東博物館屋蓋薄壁箱型結構虛擬仿真；（2）廣州南站大跨空間結構溫度應力虛擬仿真；（3）廣州白云機場復雜鑄鋼節點虛擬仿真；（4）潤揚長江大橋大跨橋梁抗風虛擬仿真；（5）深圳大運會體育館鋼結構安裝施工虛擬仿真；（6）滬通長江大橋橋梁沉井施工全過程虛擬仿真。

3．4面向防災減災，開展災害虛擬仿真

現代土木工程的最大威脅來自于各種自然災害和人為災害———地震、臺風、海嘯、火災、爆炸、泥石流等。各種災害因其巨大的時空尺度而難以再現，因其復雜的生成原因而無法重復，所以要借助現代虛擬仿真技術進行演示。中心依托云計算中心每秒37萬億次峰值浮點計算能力，運用大型虛擬仿真分析軟件，開展地震、臺風、火災及爆炸等災害的模擬，提升學生防災意識和減災水平。

4結束語

通過多年的建設，東南大學土木工程虛擬仿真實驗教學中心已經成為由國家級教學團隊及國家級教學名師負責規劃和建設，面向土木工程、工程管理2個國家級高等教育特色專業和其他相關專業的實驗實踐教學基地，為“結構力學”、“工程結構設計原理”、“建筑結構設計”、“工程結構抗震與防災”、“土木工程施工”、“工程合同管理”等6門國家級精品課程和其他相關課程開展虛擬仿真實驗教學，面向7個專業的學生開展創新訓練。2014年，該中心獲批為國家級土木工程虛擬仿真實驗教學中心。

參考文獻（References）

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［7］李亮亮，趙玉珍，李正操，等．材料科學與工程虛擬仿真實驗教學中心的建設［J］．實驗技術與管理，2014，31（2）：5－8．

篇（11）

一、輸配電線路施工技術概述 

目前我國的輸配電線路施工技術參與人員數量較多，但是這些人員的能力水平都是各不相同的，操作人員的各方面知識水平和素質也需要提升。對于輸配電線路施工操作人員的培訓如果僅僅停留在理論的層面，就難以替身操作人員的實踐能力，參加培訓的人員因為實踐比較少，所以技能就比較差，正是這種原因使得人們對于輸配電線路施工技術仿真系統的需求也更加迫切。 

二、輸配電線路施工技術仿真系統設計現狀 

（一）輸配電線路施工技術仿真系統概況 

輸配電線路施工技術仿真是對現實配電線路施工技術系統的抽象屬性的模仿。人們利用這樣的模型進行試驗，從中得到輸配電線路施工技術所需的信息，然后幫助實踐者對現實世界的輸配電線路施工技術的問題做出決策。輸配電線路施工技術仿真是一個相對概念，任何逼真的仿真都只能是對真實系統某些屬性的逼近然而仿真是有層次的，既要針對所欲處理的客觀系統的問題，又要針對提出處理者的需求層次，否則很難評價一個仿真系統的優劣。 

輸配電線路施工技術仿真系統一種先進的實施培訓手段，提高培訓的效率，強化培訓效果。輸配電線路施工技術仿真系統的設計是在計算機的基礎上開發，通過internet 軟件平臺及面向對象程序設計和數據庫技術，綜合設定，使得輸配電線路施工技術仿真系統具有實用性和可維護控制性。 

輸配電線路施工技術仿真系統的開發，主要是首先起源于國外對于計算機仿真系統的應用，尤其是西方國家如英國、美國等大型企業開發計算機仿真系統，并取得了顯著的效果，這樣參加培訓的人員可以在很短的時間內獲得具體輸配電線路施工技術作業經驗，其技能可以與在現場工作2年的人員比，因此很多國家都看到了計算機仿真技術的優越性，計算機仿真系統也越來越多的應用到各個領域中。目前我國對于仿真系統的應用也是在一些危險性較大的領域，例如大型的鍋爐裝置、化學化工及變電站的應用中，后來有人提出在輸配電線路施工技術作業中應用，但是目前仿真系統在輸配電線路施工技術作業中應用僅僅停留在提出的階段，還沒有完全開發出完善的輸配電線路施工技術仿真系統。 

（二）輸配電線路施工技術仿真系統功能設計 

目前關于輸配電線路施工技術仿真系統的設計的思想越來越統一，即輸配電線路施工技術仿真系統必須能夠便于施工技術模型的調試和輸配電線路畫面的構造，輸配電線路施工技術仿真系統還應采取先進的運行軟件和保證運行數據相分離的一種設計思路。 

關于輸配電線路施工技術仿真系統功能設計應該分成培訓師和受培訓者兩個方面的功能，對于輸配電線路施工技術仿真系統培訓師功能應該是輸配電線路施工技術仿真系統的集成操作，其主要功能是可以控制受培訓者的機器，包括受培訓者機器的開始暫停關機等功能，另外可以準確知道受培訓者機器是否有事故及分析事故產生源，輸配電線路施工技術仿真系統培訓師機器功能還應是控制受培訓人員考核的現場等具體狀況。輸配電線路施工技術仿真系統學員機器功能設計，首先要依附于輸配電線路施工技術仿真系統培訓師機的功能下，即能夠受到輸配電線路施工技術仿真系統培訓師機器的監管控制。在這種模式的輸配電線路施工技術仿真系統受培訓人員的機器可以提供參家培訓人員的操作畫面，主要包括操作的流程圖、、控制組、趨勢圖及操作記錄等具體的監控畫面。 

輸配電線路施工技術仿真系統將電網仿真系統和輸配電線路仿真及配電站系統仿真等有機結合進行設計，該系統應該具有的特點是確保在硬件使用上采用了以局域網應用為核心，利用工作站、開放式系統及微機構成的分布式，以便于以后輸配電線路施工技術仿真系統的擴充和升級。此外，在輸配電線路施工技術仿真系統軟件上采用了軟件相互支持系統技術，這樣使輸配電線路施工技術仿真系統系統更加便于修改和維護。再者，在功能上要更加完善，即充分考慮了仿真電網和輸配電線路施工技術仿真系統及仿真變電站之間的相互影響，使輸配電線路施工技術仿真系統更加具有真實性。最后，還應通過采用了輸配電線路施工技術仿真系統多媒體技術，逐步實現輸配電線路施工技術的圖像化和可視化，比較完整的反映出輸配電線路施工技術作業情況，同時也使仿真的對象更加便于更改和進一步擴充，這樣輸配電線路施工技術仿真系統就會具有更高的性價比。 

通過輸配電線路施工技術仿真系統為輸配電線路施工技術作業人員提供了一種較為先進的培訓手段，同時也徹底改變了傳統的培訓模式，它的設計及應用可以提高整體的輸配電線路施工作業技術，進一步確保電網安全，同樣也大大提高了作業者的勞動生產率，為創造良好的經濟效益和社會效益發揮著顯著的作用。 

三、結論 

輸配電線路施工技術仿真系統仿在不斷的發展和完善中，供電有限公司每年都會投入很大的資金和時間等用于施工技術人員的培訓及考核，著力開發完善的輸配電線路施工技術的仿真系統，使得輸配電線路施工技術的仿真系統能自由安排培訓項目，并且允許人員在培訓中發生各種錯誤，同時演示出因為操作錯誤造成的種種后果且不帶來任何實際危害，不受其他客觀條件的限制，此外還可以人為制造各種故障來綜合培訓操作人員處理操作中故障的能力。輸配電線路施工作業人員進行重復性集中培訓，從而使的操作人員在短期內接受較多的培訓項目，縮短總的培訓周期。可節約大量的培訓時間與經費。所介紹的輸配電線路施工技術仿真系統目前已經投入運行，實際應用表明該系統能極大地提高培訓的質量，在短時間內提高施工技術人員的技術水平，對電力系統的建設起到了重大的推動作用。目前很多設計成果效果較為顯著，但是為了進一步提高輸配電線路施工技術仿真系統的應用水平，還需要更好的完善輸配電線路施工技術仿真系統，爭取達到創造更高的經濟效益和社會效益。 

 

參考文獻： 

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