論當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)法特點(diǎn)及意義

付凡成

【摘 要】當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真是指通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿パ芯恳粋€(gè)已經(jīng)存在的或者正在設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的過(guò)程。當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)不僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)原型的再現(xiàn)，而且是按照實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)對(duì)模型進(jìn)行研究，最終建立在模型系統(tǒng)上的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】當(dāng)代大學(xué)；計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一、當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真的特點(diǎn)

當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真就是將一個(gè)描述實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型通過(guò)第二次模型化，變成一個(gè)能夠采用計(jì)算機(jī)運(yùn)算求解的當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真模型，并在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程，以此獲得有關(guān)實(shí)際系統(tǒng)的定量信息、數(shù)據(jù)或資料，深化對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和研究。

當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真的全過(guò)程：①建立描述實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。②經(jīng)二次模型化建立當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真模型。③當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真模型在計(jì)算機(jī)內(nèi)運(yùn)行，有必要再根據(jù)技術(shù)要求修改當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真模型并校驗(yàn)。④分析當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真運(yùn)行結(jié)果，為研究、分析，設(shè)計(jì)和調(diào)整所研究的實(shí)際系統(tǒng)提供可靠的信息、數(shù)據(jù)。

根據(jù)當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真中所采用的計(jì)算機(jī)類型的不同，當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真可分為模擬當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真和數(shù)字當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真。

1.模擬當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真

模擬當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真是采用模擬計(jì)算機(jī)作為當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真工具進(jìn)行當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真，模擬計(jì)算機(jī)是一種連續(xù)變量的解算裝置。它將被研究系統(tǒng)的各種物理量用機(jī)器電壓來(lái)表示，通過(guò)由模擬電子器件構(gòu)成的各種運(yùn)算部件，進(jìn)行模擬量的連續(xù)解算。

模擬當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真的突出特點(diǎn)是當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果非常接近于實(shí)際系統(tǒng)的真實(shí)情況。這是因?yàn)槟M計(jì)算機(jī)采用機(jī)器電壓代表實(shí)際系統(tǒng)的變量參加運(yùn)算和輸出結(jié)果，它是一個(gè)有正、負(fù)極性和連續(xù)變化的量，用它來(lái)描述連續(xù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程就顯得逼真，和真實(shí)系統(tǒng)在測(cè)試設(shè)備上觀察到的波形幾乎完全相同。此外，模擬計(jì)算機(jī)運(yùn)算部件采用的電路及所用的信號(hào)很簡(jiǎn)單，人們可以通過(guò)系數(shù)電位器的設(shè)置、調(diào)節(jié)和運(yùn)算部件連接關(guān)系的改變，方便而迅速地改變系統(tǒng)的參數(shù)和修改系統(tǒng)的當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真模型，人機(jī)聯(lián)系很方便。

2.數(shù)字當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真

數(shù)字當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真是使用數(shù)字計(jì)算機(jī)作為當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真工具進(jìn)行當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真。數(shù)字計(jì)算機(jī)是一種離散量的計(jì)算裝置，它將實(shí)際系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型中連續(xù)變化的物理量離散成一組組二進(jìn)制碼表示的數(shù)字量，經(jīng)過(guò)機(jī)器碼的運(yùn)算求得數(shù)學(xué)模型的解答，輸出一組組時(shí)間離散節(jié)點(diǎn)上的數(shù)值解答。

數(shù)字當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真的大致過(guò)程：①建立被當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。②將數(shù)學(xué)模型經(jīng)數(shù)值計(jì)算方法改造成當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真模型。③編寫當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真程序。④鍵入并運(yùn)行當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真程序，獲得當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果。

二、當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)法在教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施的重要意義

將當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)法應(yīng)用于教學(xué)教學(xué)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，它利用德國(guó)先進(jìn)的模擬公司網(wǎng)絡(luò)資源，環(huán)境逼真，是教學(xué)方式的較好選擇。因此，應(yīng)進(jìn)一步探究推動(dòng)當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)法在教學(xué)教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)中實(shí)施的基本條件。

（一）采取措施籌措成立模擬公司所需資金和保證資金的有效使用

預(yù)測(cè)模擬公司資金規(guī)模和擬定模擬公司成立的資金來(lái)源，應(yīng)選用科學(xué)的方法在事前做好資金需要量預(yù)測(cè)，制定合理的資金需求規(guī)劃。提倡訂單式培養(yǎng)學(xué)生的模式，商榷需求學(xué)生的訂單單位主動(dòng)提供一筆資金，需要確定好專業(yè)培養(yǎng)方向和提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的用人單位滿意率，擴(kuò)大學(xué)生的社會(huì)信譽(yù)；依當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)教學(xué)進(jìn)行預(yù)算，申請(qǐng)上級(jí)機(jī)關(guān)撥入?？睿还k學(xué)校政府財(cái)政資金是重要的資金來(lái)源；也可以通過(guò)擴(kuò)大宣傳、提升學(xué)校和專業(yè)的影響力，贏得社會(huì)各方捐資助學(xué)。同時(shí)，為保證籌措的資金的最有效使用，應(yīng)建立資金使用及其效果的監(jiān)督機(jī)制。

（二）配備懂教學(xué)、財(cái)務(wù)及具有人事管理和組織協(xié)調(diào)能力等綜合素質(zhì)的師資

模擬公司模式配備的教師要求具有綜合性的專業(yè)知識(shí)、實(shí)際操作能力、指導(dǎo)能力及溝通協(xié)調(diào)能力。模擬公司的實(shí)際工作是一個(gè)由各環(huán)節(jié)相互交叉組成的完善系統(tǒng)，完成的一項(xiàng)教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)工作實(shí)際上是一個(gè)系統(tǒng)工程，而教師充當(dāng)?shù)氖墙M織協(xié)調(diào)的角色，面對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神良好、知識(shí)面廣泛及解決問(wèn)題迅速的綜合素質(zhì)要求較高的學(xué)生，應(yīng)有懂教學(xué)、財(cái)務(wù)及具有人事管理和組織協(xié)調(diào)能力等綜合素質(zhì)的教師與之相適應(yīng)，甚至是學(xué)生和教師平等參與、共同探討解決問(wèn)題。教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教師必須進(jìn)行能力的培養(yǎng)和知識(shí)的積累，實(shí)質(zhì)上對(duì)教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)型教師的要求遠(yuǎn)比對(duì)學(xué)術(shù)型教師的要求更為全面、綜合。教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)較全面掌握教學(xué)及財(cái)務(wù)管理等理論知識(shí)和專業(yè)技能，了解企業(yè)資金運(yùn)動(dòng)過(guò)程，具有內(nèi)外部組織協(xié)調(diào)能力，公正客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生能力，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通。

（三）培養(yǎng)具有基礎(chǔ)扎實(shí)、方法運(yùn)用多樣及溝通能力強(qiáng)的綜合素質(zhì)的學(xué)生

當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)法教學(xué)模擬公司模式要求具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)、方法運(yùn)用多樣及溝通能力強(qiáng)的綜合素質(zhì)學(xué)生與之相適應(yīng)，學(xué)生和作為組織協(xié)調(diào)者的教師必須了解當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生應(yīng)培養(yǎng)的自學(xué)或培訓(xùn)方面的知識(shí)能力，及時(shí)制定好培養(yǎng)規(guī)劃。培養(yǎng)規(guī)劃應(yīng)考慮的內(nèi)容較多：1.學(xué)好教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)理論是前提，打牢基礎(chǔ)是投入教學(xué)當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)的條件；2.計(jì)算機(jī)方面的基礎(chǔ)知識(shí)是工具，應(yīng)熟悉常用軟件的基本操作技能；3.當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是團(tuán)隊(duì)精神的重點(diǎn)，學(xué)生需要提高人際交往溝通能力，學(xué)生可以通過(guò)參加提高人際交往能力方面的培訓(xùn)班、學(xué)生會(huì)、班級(jí)之間交流等活動(dòng)培養(yǎng)基本的人際交往能力。

三、當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用及研究

當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)是開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要資源組成。所謂“當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)”，是相對(duì)于實(shí)物實(shí)驗(yàn)而言的，兩者的主要差別在于：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所觸及的對(duì)象與事物是否真實(shí)。在實(shí)物實(shí)驗(yàn)中所采用的實(shí)驗(yàn)工具、實(shí)驗(yàn)對(duì)象都是以實(shí)物形態(tài)出現(xiàn)的；而在當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)中，不存在實(shí)物形態(tài)的實(shí)驗(yàn)工具與實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)過(guò)程主要是對(duì)虛擬的實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備進(jìn)行操作。當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)雖然難以達(dá)到與實(shí)物實(shí)驗(yàn)完全一樣的程度，但其良好的教學(xué)效果仍顯而易見(jiàn)，其表現(xiàn)如下。

1.營(yíng)造多樣化教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)習(xí)興趣

對(duì)大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)，在預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，會(huì)感到書上一些概念性的介紹很抽象。雖然有些儀器附有圖片，但是仍然顯得很單調(diào)。學(xué)生預(yù)習(xí)起來(lái)容易缺乏興趣，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理并不能真正理解。經(jīng)過(guò)當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)的練習(xí)，操作起來(lái)既輕松又胸有成竹，從而提高教學(xué)效率。同時(shí)，降低了大大增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.打破時(shí)間和空間的局限，確保開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施

將當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，以網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)開展當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。同時(shí)，給學(xué)生提供了自學(xué)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境，培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的自學(xué)能力。

3.真正實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)合

當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)可以經(jīng)過(guò)設(shè)置或再開發(fā)，作為理論教學(xué)的輔助工具。一些在學(xué)科發(fā)展中做出了歷史性貢獻(xiàn)的典型實(shí)驗(yàn)都可以利用當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)于課堂教學(xué)中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法引入新的概念和規(guī)律，把理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)的融為一體，按照科學(xué)探索和研究的過(guò)程進(jìn)行教學(xué)，這樣可以開闊學(xué)生的視野，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)雖然新穎有趣，但與真實(shí)實(shí)驗(yàn)仍有距離感。并且，將當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于教學(xué)，它的整個(gè)教學(xué)過(guò)程都是在計(jì)算機(jī)上操作完成的，在教學(xué)應(yīng)用中不可避免地具有一定的局限性。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴君化.電子當(dāng)代大學(xué)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)化管理的實(shí)現(xiàn)[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2006，11.

2]夏冰.實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)管理初探[J].交通高教研究.