虚拟软件企业

虚拟软件企业（精选九篇）

虚拟软件企业 篇1

虚拟企业的概念最早由Peiss Kenneth等在1991年的“21世纪制造企业的战略”报告中提出。目前学术界对虚拟企业存在不同角度的理解。从知识管理角度, 可将虚拟企业的内涵界定为:面对市场机遇与环境变化, 为达到项目预期目标, 由某一企业主导, 通过信息网络联合具有不同知识能力的企业, 来共担风险、共享利益的网络型、动态的学习型组织。

研究虚拟企业知识管理, 首先应明确虚拟企业实施知识管理的必要性。第一, 虚拟企业需要通过知识管理, 整合并充分利用各成员企业互补性的知识, 以提高知识应用与创新能力, 进而提升核心竞争力, 以便更好更快地实现市场机遇。第二, 成员企业具备自身的核心竞争力是其参与或组建虚拟企业的必要条件。成员企业需要参与到虚拟企业的知识管理, 获得自身欠缺或比较薄弱方面的知识, 从而完善提升自己的核心竞争力, 也为自己再次组建或参与其他虚拟企业创造条件。例如, 小天鹅与长春罗兰公司共同组建虚拟企业, 小天鹅目的是想通过罗兰公司 (罗兰公司拥有东北市场顾客、渠道等方面的知识) 快速、无阻挠地占领东北市场。罗兰公司看中的则是小天鹅的丰富经营管理经验与其在洗衣机行业的地位。经过一年多的合作, 小天鹅在长春实现了无阻力管理。罗兰的产品已进入国内245个城市的1696个商店销售。[1]

1 虚拟企业知识管理

下面本文从两个侧面来说明虚拟企业的知识管理。即虚拟企业知识管理流程及隐藏在此流程背后的知识转化过程和规律。

1.1 虚拟企业知识管理流程[2]

从图1可以看出虚拟企业知识管理流程为:当盟主企业捕捉到新的市场机遇时, 首先要进行项目评估与规划, 一旦项目通过, 并且盟主企业通过自身核心能力识别决定通过采用组建虚拟企业的战略模式实现市场机遇后, 盟主企业对项目进行知识分工, 随后依据知识需求, 挑选据有相关知识能力的成员企业共同组建起虚拟团队, 并以此团队的形式进行知识协作。成员企业以契约网络的形式组建成虚拟团队, 虚拟团队通过知识协作沟通, 实现知识的聚变, 创造出新的知识, 存入虚拟企业知识库中;与此同时, 各成员企业在知识联盟中, 也学习吸收到其他成员企业和虚拟企业中的知识, 知识流在成员企业之间及成员企业与虚拟企业之间实现了双向流动。

1.2 虚拟企业知识管理的知识转化

虚拟企业运作过程中的知识转移、共享、创造是一个系统的、复杂的动态过程, 并呈现出一定的知识层次性, 同时知识层次间的相互转化具备特定的规律性。[1]

虚拟企业知识管理过程的参与主体分为三个层次:个人、成员企业和虚拟企业。与知识主体层次相对应, 虚拟企业知识管理过程中的知识也分为三个层次:个人知识、成员企业知识和虚拟企业知识。

在虚拟企业的知识系统中, 本文只考虑组织层面的知识转化:①成员企业1知识<—>成员企业2知识。成员企业之间通过共同组建虚拟企业建立联系, 当对彼此有知识需求时, 直接与对方进行知识交流的过程。 ②组织知识<—>虚拟企业知识。来自不同成员企业的据有不同功能、效用、互补的知识通过知识聚变产生出新的更高价值的知识, 形成虚拟企业知识。同时成员企业也对虚拟企业的知识进行学习吸收, 形成虚拟企业只是到组织知识的逆转化过程。

2 虚拟企业知识管理框架模型

虚拟企业知识管理是一个复杂的系统, 本文从系统分析的角度来构建虚拟企业知识管理的框架模型。

我们知道, 系统是由某些相互联系的要素集合而成, 这些要素在系统内彼此相互影响和作用构成系统的特性并促使整个系统不断运行, 以达到系统的目标。系统中要素及其结构的变化都可能影响和改变系统的特性。研究系统问题, 需要从系统的目标、构成要素、要素相互作用构成的系统活动, 以揭示系统的基本特性。[3]

根据有关学者的研究成果, [3,4,5,6]结合系统分析的思维方法, 本文设计出如图2所示的虚拟企业知识管理框架模型。该模型反映出虚拟企业知识管理的系统结构, 它包括了知识管理的战略规划、基础的网络平台 (信任、契约、信息技术、知识网络) 、知识管理的过程以及知识管理的外部环境。

虚拟企业知识管理的战略规划:在开展知识管理之前, 虚拟企业首先需明确实施知识管理的目标, 制定知识管理的发展策略。虚拟企业知识管理运作都是在战略规划的指导下进行的, 因此清晰明确的战略规划是虚拟企业知识管理成功实施的保证。

虚拟企业知识管理过程:这部分详细地揭示了成员企业知识与虚拟企业知识的转化过程。当成员企业有知识需求时:①如果虚拟企业知识库地图有所需知识, 直接从中抽取相应的可重用的模块化知识, 通过虚拟企业统一知识门户输出到成员企业。②如果虚拟企业知识库地图没有所需知识, 则采用知识获取方法, 即首先收集整理源知识 (分散的、无序的未经整理的知识包括介质知识、专家知识、推理知识等) , 将知识分类, 然后对其统一建模, 再通过知识建模与知识表示之间的映射, 将经过标准建模后的知识表示出来, 输入到虚拟企业知识库中, 并通过知识重用模型进入虚拟企业知识地图, 产生可重用的模块化知识。

虚拟企业运作过程中, 各成员企业贡献的不同功能、效用、互补的知识, 以及虚拟企业知识库中的某些知识, 相互碰撞, 叠加, 延展产生出新的价值更高的知识或边缘性知识, 重新进入虚拟企业知识库中, 与知识地图匹配, 通过知识生长模型, 实现虚拟企业知识的自增长以及虚拟企业知识重用能力的增长。

虚拟企业知识管理基础网络平台:虚拟企业是动态联盟、学习型组织, 其知识管理的实现是建立在一定的网络平台基础之上的, 不是任意自发的。四大基础网络平台即知识网络、信息网络、信任网络和契约网络从不同的层面共同支撑起虚拟企业知识管理的运作。知识网络是由拥有互补知识资源的成员企业共同组成的企业网, 是虚拟企业知识管理网络平台的核心网络。通过知识网络, 虚拟企业具备了单独企业无法具备的全面完整、专业互补的知识结构体系, 它的知识规模和完备程度, 极大地决定了虚拟企业的知识共享、学习和创新能力。信息技术网络从技术层面支持了核心知识网络, 为虚拟企业各成员企业提供了一个跨时空的虚拟交流平台, 是虚拟企业及其知识管理实现运作的技术保证。契约网络从法律和制度层面给予知识管理有力的支撑, 对虚拟企业中各成员企业的责任权益给出规范和约束。而由于契约的非完全性以及虚拟企业中各成员企业文化的异质性, 还必须有更高层次的信任网络支撑虚拟企业知识管理的运作。[2]

虚拟企业知识管理的外部环境:虚拟企业实施知识管理, 与知识管理所处的外部环境进行交互作用。包括了国家与地区知识管理的基础设施 , 以及行业的知识现状、竞争者的策略等。[3]

3 基于Web的VEKMS的软件架构

虚拟企业知识管理系统 (VEKMS) 作为实现知识管理的计算机系统, 是一个既有知识管理能力和协同工作能力的软件系统, 也是一种融管理方法、知识处理、智能处理乃至决策和组织战略发展规划于一身的综合系统, 是知识管理的实施平台。[7]

VEKMS是实现知识管理的工具, 是一个有助于知识收集、组织和传播的管理技术集合, 是使知识脱离个体而具备专家性、综合性、完备性和系统性的软件系统。此外, 它还可以通过知识对成员企业产生作用, 达到对成员企业的管理, 为虚拟企业提供利于创新的环境, 最大限度地发挥企业的知识潜力, 提高决策的速度和质量。

根据上述构建的虚拟企业知识管理框架模型, 本文提出基于Web的VEKMS的软件架构。如图3所示。由于虚拟企业本身是动态组织, 因项目而组建、协作、结束、解散, 又因下一个项目而重新组建。每一个项目内容不同, 合作伙伴也不同, 这就要求VEKMS必须满足虚拟企业动态复杂的特点。[8]而基于Web的系统采用B/S模式, 这种模式提供了一个跨平台的、简单一致的应用环境, 便于用户群的扩展、变化及应用系统的管理, 大大提高了系统的运作效率。此外基于Web的应用系统, 信息交流是双向的, 这样极大地扩展了信息资源开发及其利用的深度和广度。而虚拟企业知识管理就是要为成员企业之间以及成员企业与虚拟企业之间提供一个知识双向交流的平台。

基于Web的系统一般采用多层分布式结构, 本文提出的VEKMS的软件架构分为4层:表示层、应用层、核心服务层、统一数据层。VEKMS表示层即虚拟企业知识门户, 它为各成员企业及虚拟企业外部用户提供统一入口和统一的身份认证。系统用户可通过IE浏览器、移动终端访问知识门户, 使得知识交流实现跨时空的实时在线支持。知识管理活动的交互主要在知识门户中进行。VEKMS应用层实现虚拟企业知识管理各应用功能, 包括知识库管理、知识检索、知识协作管理、决策支持管理、虚拟企业文化管理、门户定制等。VEKMS核心服务层, 从软件技术的角度支持了知识管理应用过程中的知识识别、搜集、组织、共享、应用和创新的动态过程。它提供底层服务构件 (门户基础、内容管理、搜索引擎、流程引擎、实时协同、信息集成、虚拟企业组织结构管理和安全管理) , 提供可重用性。VEKMS数据服务层为系统的最底层, 数据服务负责文档等非结构化数据、业务等结构化数据, 内外部信息的窜出、访问与控制, 向上提供统一的服务接口。这一层主要包括了运行数据库, 讨论数据库, 论坛的记录库, 遗产数据, 数字化文档存储库, 以及对象存储库等。一些孤立分散的数据孤岛都存在于这一层中。在VEKMS的架构中, 越往上层, 这些存储库越会和一些语境, 隐性知识结合起来。

4 结束语

本文从系统分析的角度, 构建了虚拟企业知识管理的框架模型, 并在模型的指导下, 建立了基于Web的VEKMS的软件构架。然而虚拟企业知识管理作为一个新兴的研究与实践领域, 还有许多问题需要探索, 其框架模型也需进一步深化和明确, 以便更好地指导虚拟企业知识管理系统的软件实现, 从而为虚拟企业知识管理提供一个更好的网络环境, 更好地从技术上实现虚拟企业的知识管理。

参考文献

[1]叶飞, 孙东川.面向全生命周期的虚拟企业组建与运作[M].北京:机械工业出版社, 2005:221-223.

[2]李志宏, 吴鹏飞.虚拟企业知识管理的模式构建与支撑平台研究[J].图书情报工作, 2008, 52 (1) :45-47.

[3]奉继承, 赵涛.知识管理的系统分析与框架模型研究[J].研究与发展管理, 2005, 17 (6) :67-69.

[4]GOH S C.Managing effective knowledge transfer[J].Journal ofKnowledge Management 2002, 6 (1) :23-30.

[5]PREISS K.Modelling of knowledge flows and their impact[J].Jour-nal of Knowledge Management 1999, 3 (1) :36-46.

[6]潘星, 王君, 刘鲁.数字化制造企业中知识管理集成框架及关键技术研究[J].计算机集成制造系统, 2004 (10) :35-37.

[7]王君, 樊治平.一种基于Web的企业知识管理系统的模型框架[J].东北大学学报, 2003, 24 (2) :78-79.

虚拟化妆软件，为何持续走热？ 篇2

1．体验“阿邦魔镜”

网站方面称：用户通过使用阿邦魔镜，不仅仅可以在线用彩妆产品为自己打造全新的造型，同时，也可以获得来自阿邦网专家帮手们的专业建议和信息。网站页面如图1所示。

图1 阿邦魔镜页面

小编实际体验了下，整个步骤还是比较清晰和简洁的，大致分为如下几个步骤：

STEP1：按规格上传自己的相片（也可选网站提供的模特照片）。

STEP2：分别定位好眼睛、面部、唇部轮廓，这直接关系到虚拟化妆的实际效果。

STET3：接下来就是充分发挥各自的审美能力，利用网站的各类化妆模板来上妆，如图2所示。

图2 虚拟化妆效果页面

体验小结：虚拟化妆后的效果图可以保存到电脑上，也可以直接打印出来，还是挺方便的。实际使用下来，感觉此在线虚拟化妆平台所提供的功能还是比较完备的，女生们可对自己的照片作发型、配饰、面妆三方面的虚拟体验；不过感觉在效果素材上还是不够丰富，而且现在提供的这些化妆素材都存在广告嫌疑..呵呵。

2．体验美图化妆秀软件

据小编了解，美图化妆秀是美图网旗下新推出的一款能模拟真实化妆的简易试妆软件。据称，此款软件自带有三十多个上妆效果，一键即可预览上妆效果；而且因为采用了人脸识别技术，所以用户也可省去面部定位的步骤，看来功能及效果都不可小视哦。软件特色说明如图3所示。

图3 软件特色说明

软件宣称“最接近真实化妆效果”，而且是“一键呈现”，那么实际情况果真如此吗？小编当然也好奇的试用了一番，这款软件的大致操作流程和上述“阿邦魔镜”一样，大致有如下步骤：

STEP1：导入图片并对脸部进行取点，这是一个微调的过程，当然软件也可以帮你完成，

STEP2：一键应用软件自带的妆容“套餐”，或是微调局部效果，都可即时预览。如图4所示。

图4 自动上妆效果

STEP3：“美图化妆秀”不但可以试妆，还可以进行面部微整形。通过界面下方“面部整形”按钮进入即可，可以适当的调整人物的脸部五官。

体验小结：不难发现，美图化妆秀的“自动上妆”功能可以模拟不同的场合应该搭配的得体妆容；而在“化妆”之前的“取点校色”步骤，又可以帮助大家对试妆照片作简单的颜色修正，而且这个步骤也会方便软件更准确的根据脸部位置来自动快速上妆。至于实际上妆效果麻，小编觉得确实很接近真实效果了，当然，这也需要女生亲自去试试！

3．虚拟化妆到底有多大的吸引力？

走马观花地体验了两个不同的虚拟化妆平台后，虽然也会收获到一些操作上的快乐，不过小编还是心存疑虑：类似美图化妆秀这样的虚拟化妆平台，在女性用户心中到底有多大的吸引力？对此，网友们也持有不同的观点：

有人认为，网络模拟化妆体会不到产品的真实手感，不能获得实际经验，尤其是某些化妆品会引起皮肤过敏等情况在网上无法得到验证。也有人认为，象美图化妆秀这样的软件，倒是可以让自己大胆尝试现实生活中不敢尝试的各类造型，想变成什么样就化成什么样。

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虚拟机软件的研究与应用 篇3

关键词：虚拟机软件；应用；计算机

中图分类号：TP302

随着现代信息技术的不断发展，计算机的使用范围也是越来越广泛，信息技术的高度发达使得计算机的硬件性能也在不断的提升。虚拟机的应用也在不断的推广，所谓虚拟机就是通过软件在一台真实的计算机上模拟出多台具有不同或是相同操作系统的计算机，该技术有着显著的特点，每一台模拟出的计算机都是具有真实性的，对于真是计算机拥有的一些硬件设备，模拟计算机都具备。另外在虚拟机上还可以根据自己的需要安装操作系统，并且能够实现顺利的操作。虚拟机有着很大的开发和应用空间，未来将会有更大的发展空间。

1 虚拟机技术的研究

1.1 虚拟硬件模式

虚拟硬件模式在计算机硬件间形成虚拟化的平台，它将所有的硬件统一到虚拟软件平台上。虚拟机构件的虚拟计算机能够同时运行多个操作系统，保证多个程序能够同时运行。通过虚拟软件的使用，能够实现硬件级的虚拟化，能够为虚拟机的操作系统提供整套的兼容硬件。虚拟硬件模式就是将真实的服务器中的各种硬件设备包括主板、CPU、磁盘设备等全部虚拟化。每个虚拟机都是可以被灵活迁移的，虚拟机可以被独立的封装。

1.2 虚拟操作系统模式

虚拟机同样需要一个虚拟操作系统，虚拟操作系统在保证虚拟运行的前提下建立的，属于一个虚拟层。在虚拟主机的不同操作系统中，虚拟系统都能够实现稳定的运行。在虚拟层上，可以建立多个隔离区，将这些不同的服务器隔离开来，以便实现硬件资源的共享。虚拟系统的使用基本上和真实的系统是十分相似的，用户在使用的过程中能够像操作真实的独立主机一样，每台虚拟机的运行和管理都能够实现和主机的完全相同，并且能够独立的重启并且具有独立的内存、文件以及相应的应用程序等。有些产品服务器是能够运行多个程序的，并且能够拥有实际的产品数据，如果通过虚拟机的形式能够有效的降低成本，降低成本的同时还能最大程度的提高系统的工作效率。

1.3 半虚拟化技术

在虚拟化技术当中，半虚拟化技术是目前来说人们最为关注的重点技术之一，这项技术虽然是最近出现的，但是已经得到了较大程度的推广使。目前出现了一款半虚拟化的监视器，在虚拟系统的使用过程中，为了能够使得管理程序能够有效的运行，需要对操作系统进行有选择的修改，并不需要对操作系统上的应用程序进行修改。半虚拟化监视器具有虚拟机的大部分特性，最主要的特点就是对操作系统的内核进行修改。目前，这种技术的使用还是具有一定的局限性的，只能在特定的系统上实现虚拟机，随着科学技术的发展，正在逐渐的解决系统局限性的问题，是该技术能够在各种普遍应用的系统中使用，为更多的用户带来方便。半虚拟化技術具有广阔的发展前景，根据其独特的优势，业内人士认为半虚拟化技术在未来的发展过程中还会变的更强。

2 虚拟机的应用

2.1 虚拟机在计算机实践教学中的应用

虚拟机在理论上就是一台实际的计算机，各个虚拟机之间，虚拟机与主机之间都是等价的，也就是只利用一台真实的计算机，通过虚拟系统的操作就能够实现多台计算机相连接构成局域网，并且在此局域网上建立多层结构软件，在计算机上建立网络模拟环境，进行相关软件的测试。目前，虚拟机的这项功能在计算机实践教学中拥有着重要的作用，计算机局域网的建立能够让每个学生在计算机上进行局域网的实验。在一台计算机上就能虚拟出多台计算机，在这样的虚拟计算机组建的网络环境下，能让学生进行自由的操作，在这样的环境下进行实验教学能够让学生的学习取得更好的效果。另外，有些实验内容在真实的计算机上进行操作的话可能具有很大的难度，并且操作起来是比较不现实的，比如，在教学的过程中如果要进行系统安装或者是文件系统的创建和使用实验的教学，那么在真实的计算机上进行操作的话就是非常不现实的，在计算机上让每个学生都有进行系统安装实验的操作机会，这样的教学安排肯定是不现实的，有些操作可能会对计算机本身产生很大的危害，严重的情况还可能导致计算机无法正常的工作。在教学的过程中，学生属于初学阶段，在操作的过程中更加容易对计算机造成损坏，这将严重的影响教学的效果。但是引入虚拟技术之后就能够有效的解决目前存在的问题，在虚拟机上进行这些实验操作，对计算机产生的危害也降到了最低，在虚拟机上进行操作有着很大的操作优势，这是在实际的计算机操作上不能够相比的，并且一些的操作过程可以随时的进行，方便学生更好的进行探究式的学习，学生能够对之前一些实践操作机会比较少的实验进行操作，实际的动手操作能够极大的激发学生的学习兴趣，激发学习的积极性，并且能够有效的提升教学的质量。

2.2 在软件环境测试中的应用

虚拟机是具有完全的独立性的，虚拟机之间、虚拟机和主机之间或者是和其他的计算机之间都是保持着独立性的，在虚拟机的使用过程中比较普遍的应用就是进行软件环境的测试，几个虚拟机的运行过程中，可以在其中的某个虚拟机上运行具有破坏性的软件，这样的方式可以有效的测试软件环境的安全性。比如在一些防毒软件的开发和研究的过程中，就可以利用虚拟技术进行相关的测试工作，防毒软件是目前手机和计算机上常用的一款软件，为了能够保障系统的安全性，各种不同类型的软件在进行快速的更新，虚拟机技术的应用能够帮助人们对防毒软件进行测试，研发出功能更加强大的软件，让人们在电子产品的使用过程中能够更加放心，目前这项技术已经成为防毒软件开发的重要技术支撑。

2.3 能够整合多种不同的服务

虚拟机的应用范围也是随着时间的发展在不断的变化的，在早期阶段，虚拟机只是应用在大型计算机上，但是随着计算机的逐渐普及，计算机的个人用户也在逐渐的增多，虚拟技术也逐渐的出现在个人用户的计算机中，计算机功能的逐渐强大也是的虚拟机的应用成为必然的发展趋势。在目前的技术支持下，虚拟机主要应用在整合多种不同的服务上面，现在比较常用的做法就是将几台功能比较单一的计算机通过虚拟机技术进行整合，使之集中在一台硬件功能比较强的服务器上，这样一来用户能够享受多种不同的服务，同时还有效的节省了资源，将多个功能单一的服务器进行连接，除了性能上的一些损失之外对于其他的硬件系统是没有影响的，在同一台计算机上整合了多台计算机的功能，将各自的优点集中在一台计算机上，能够为用户提供更加周到全面的服务，更加有利于系统安全稳定的运行。

3 结束语

总而言之，近年来信息技术的高速发展，使得人们逐渐的走进信息化数字化的时代，虚拟机技术出现在人们的生活当中。计算机在人们的生活中逐渐成为一种比较普遍的获取信息的工具，虚拟技术就是利用现有的实际计算机创建虚拟的平台，虚拟技术的应用可以极大的提升计算机本身的利用率。另外，虚拟技术在生活中有着重要的应用价值，在教学中能够让学生有更多的实践机会，提高教学的质量。还有就是在软件开发测试以及计算机功能整合方面有着重要的应用，具有广阔的发展前景。

参考文献：

[1]闫淼，刘金明.浅谈虚拟机软件在计算机软件教学中的应用[J].电子制作，2013（19）：23-24.

[2]冯荣.计算机实验室中运用虚拟机软件及其要点分析[J].赤峰学院学报：自然科学报，2012（15）：27-28.

[3] 王浦衡.虚拟机软件在网络专业教学中的应用[J].科技视界，2013（34）：29-30.

作者简介：杨樟（1976-），男，辽宁铁岭人，讲师，主要从事计算机教学研究；王征（1979-），男，辽宁营口人，讲师，主要从事计算机教学研究。

虚拟商场软件系统的实现 篇4

如图1所示:这部分是虚拟商场设计中最为复杂也是技术含量最高的部分。首先将具有3D效果的场景引入娱乐购物广场的布局中, 然后把主要实现部分放在MAIN、BOTTOM和RIGHT区。整个软件设计框架界面如图1所示。

登录后的顾客点击“放入购物车”按钮后, 系统会弹出他的购物车, 并显示他已购买的物品和现在想购买的商品, 他只要输入现在购买商品的数量就可以完成此步的操作, 当然顾客也可以对所购买的物品逐个删除或全部清空。如果顾客想完成本次购买就可以点击收银台进行下一步的操作, 也可以继续购物。当顾客在收银台进行结算时, 系统会对自动提取用户的信息 (顾客姓名, 地址、电话等) 、本次结算费用和运送方式并生成一张临时的订单。顾客可以对其中某些信息进行修改并确认。顾客在对订单确认后, 就可以提交订单, 此时不能再做任何修改。然后系统会生成一张带有订单号、本次付款总额的订单, 并写入订单表。

2 虚拟商场软件系统的实现

2.1 主页显示和用户登录界面的实现

如图2为了用户的操作方便和易于使用, 我将菜单显示、商品搜索、会员登录、目录推荐、最新商品、推荐商品、公告板、热门商品和热卖商品等用ASP中的将它们集中在一个页面中进行显示 (如图2所示) 。

如图3所示:当会员成功登录后如图, 在这部分我将用户的姓名和上次访问时间, 短信、订单查询和个人信息修改等功能显示在用户控制面板中, 以利于用户的操作。如图会员登录部分, 对了防止无关用户用暴力破解的方式非法获得注册用户的账户和密码, 在本设计中我采用了目前比较流行的登录验证码, 由于它产生于服务器端, 并且必须用手工输入验证码的方式才能正确提交信息, 用这种方法从很大程度上解决了此问题。用户的某些数据直接涉及到某些保密信息, 如何使无关用户不能窃取用户的信息, 在设计中需要对这些数据进行加密处理。对于加密处理所采用的算法, 可以选择MD5经典加密算法, 它的安全性体现在它的算法可逆性的复杂度较高。

2.2 对站内商品信息的搜索

如何帮助用户快速的找到自己需要的产品, 实现不同类别的商品的查找是必需的。因此在用户选择大类后, 应自动显示出其相应的子类信息的显示。并根据用户输入的条件实现不同条件的组合和模糊查询。这一点的实现可以对每种可能情况进行细致的分类并用脚本控制实现过程。

(1) 只选择大类:Sql="select*from Goods where Big Sort Name='"+Big Sort Name+"'order by Big Sort Name"

(2) 选择大类和小类:Sql="select*from Goods where Big Sort Name='"+Big Sort Name+"'and Small Sort Name='"+Small Sort Name+"'order by Big Sort Name, Small Sort Name"

(3) 选择大类并输入商品名称:Sql="select*from Goods where BigSort Name='"+Big Sort Name+"'and Goods Name like'%"+Goods Name+"%'order by Big Sort Name, Goods Name"

(4) 选择了大类、小类和输入了商品名称:Sql="select*from Goods where Big Sort Name='"+Big Sort Name+"'and Small Sort Name='"+SmallSort Name+"'and Goods Name like'%"+Goods Name+"%'"

2.3 数据库的完整性和安全性

在这一部分我主要是在信息提交时用脚本控制, 并在写入数据库时再次进行检查。

安全性:主是保护数据库防止恶意的破坏和非法的存取, 也就是说安全性措施的防范对象是非法用户和非法操作。比如现在比较流行的SQL注入技术, 用下面的方法就可以从一定程度上预防:

3 结束语

虚拟商场是一个比较大的系统, 它涉及到购物流程、支付平台和商品配送等。在这次设计中, 完成了用户注册、登录, 商品信息显示、购买, 生成订单和场景、实体的三维显示等基本功能, 对ASP和SQLServer技术在虚拟商场中的应用有了更深一层的认识和应用。

参考文献

[1]周华兰.论电子商务在我国农产品贸易中的应用[A].中国市场营销创新与发展学术研讨会论文集[C], 2009.[1]周华兰.论电子商务在我国农产品贸易中的应用[A].中国市场营销创新与发展学术研讨会论文集[C], 2009.

[2]史达.企业开展电子商务的成本分析[A].全国高校价值工程研究会2001学术年会优秀论文、大连理工大学2001届MBA优秀论文专辑[C], 2001.[2]史达.企业开展电子商务的成本分析[A].全国高校价值工程研究会2001学术年会优秀论文、大连理工大学2001届MBA优秀论文专辑[C], 2001.

切削温度虚拟仪器的软件设计 篇5

LabVIEW是试验室虚拟仪器集成环境(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)的简称,它使用图形、图标和连线代替文本形式编写程序,形象、直观、集成度高;另外LabVIEW还包含了丰富的函数库,集成了GPIB、RS-485、VXI等通信模块,用户可以方便地进行模块化编程。

2切削温度虚拟仪器的软件架构

切削温度虚拟仪器整体架构如图1所示,其具有5个基本功能[3]:①切削温度的数据采集与实时显示;②数据的存储与数据库的建立;③进行正交试验;④数据的查询与分析;⑤自动生成试验报表。

2.1 数据采集和实时显示

切削温度虚拟仪器的数据采集和实时显示主要是通过下位机和上位机分别来完成,上位机与下位机的通信是通过调用LabVIEW提供的VISA子程序来实现的。调用VISA Configure Serial Port.vi 进行串口初始化,将串口号设置为com1,波特率为9 600 b/s,数据位数为8位,无奇偶校验位,数据字节数为1。数据采集程序框图如图2所示。

2.2 数据的存储和数据库的建立与连接[4,5]

将试验测得的切削温度数据以文本的形式保存,并将该文件的保存路径和切削试验参数存入切削温度数据库中,便于数据回放和查询。LabSQL数据库访问工具包支持Windows操作系统中任何基于OBDC的数据库,包括Access、SQL Server、0rcale等。在LabVIEW中,SQL语句通过Format Into String.vi生成,该子程序可以将多段字符串、数值等连接成字符串,生成SQL命令语句。使用“INSERT INTO experimentdata (采集点编号,采集时间,刀具材料,被加工材料,机床型号,机床厂家,使用情况,切削速度,进给量,背吃刀量,前角,主偏角,波形保存目录)VALUES(%s,′%s′,′%s′,′%s′,′%s′,′%s′,%d,%d,%d,%d,%d,%d,′%s′);”将试验中的相关数据等保存到数据库中。

2.3 正交试验子程序

当输入切削温度试验的因素和水平时,程序将自动搜索合适的正交表,并按照正交表引导试验,启动数据采集子程序,获取切削温度数据。当试验完成后,将正交试验结果保存到切削数据库中,并在前面板表格中显示出来。可输入单个切削因素名称,程序会自动计算该因素对应的各水平切削温度的平均值,并生成该因素与切削温度的关系曲线。

2.4 数据的查询与分析[6]

切削温度虚拟仪器提供了查询功能,在程序面板的相应栏中输入要查询的切削参数和查询条件,点击“查询”按钮,程序就会自动生成数据库中符合查询条件的相关数据项,并在查询结果中列表显示。查询子程序框图如图3所示。

点击软件面板的“查看波形”按钮,在弹出的“比较波形”对话框中输入切削温度数据库中两条相关数据的自动编号,“波形比较显示”框中将显示出该数据对应的切削试验中所保存的数据波形,波形比较可以为单因素切削参数对切削温度的影响提供分析依据。

2.5 切削温度数据报表的生成

切削温度虚拟仪器通过采用ActiveX调用Excel完成数据报表的建立,生成的数据报表子程序框图如图4所示[7]。

3结论

本文介绍了利用LabVIEW开发切削温度虚拟仪器的软件架构,并对软件的功能以及实现作了具体的介绍,开发的软件实际运行良好。

摘要：主要介绍了基于LabVIEW平台的切削温度在线测量虚拟仪器的软件设计。该软件实现了切削温度的实时显示,切削参数和测得温度数据的存储、查询和比较分析,切削试验数据报表的生成,切削正交试验设计等功能。

关键词：切削温度,虚拟仪器,LabVIEW,数据采集

参考文献

[1]秦树人.虚拟仪器[M].北京:中国计量出版社,2004.

[2]柏林.虚拟仪器及其在机械测试中的应用[M].北京:科学出版社,2007.

[3]郑红梅,余宏涛.基于LabVIEW和单片机的切削温度数据采集系统[J].机床与液压,36(7):220-224.

[4]钱献芬,娄源萍,刘祥军.利用LabSQL在Labview中访问数据库实例[J].科技咨询导报,2007(27):16-17.

[5]余宏涛.基于LabVIEW和单片机的切削温度虚拟仪器的研究[D].合肥:合肥工业大学,2009:10-46.

[6]陈锡辉,张银鸿.LabVIEW8.20程序设计从入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2007.

虚拟任意波形发生器的软件设计 篇6

虚拟任意波形发生器的软件系统由四大部分组成:波形编辑软件、软面板、仪器驱动程序、底层硬件监控程序(如图1)。其中波形编辑软件由于具备多种波形编辑及处理的方法,因而它最直观地体现了任意波形发生器的“任意性”。本文重点介绍的就是处于图1中最上层的波形编辑软件的设计,由该软件编程生成的波形数据将经过逐层处理后发送到硬件系统中,产生实际的波形信号。

任意波形编辑软件和软面板运行于PC机上,模拟台式仪器的操作界面,用户通过界面的操作可以直观的编辑所需波形,设定波形幅度、频率等参数,并发送命令控制硬件产生实际波形。这也正是虚拟仪器的特点所在,利用计算机强大的图形显示及算术运算功能,达到并超过传统仪器所具有的功能。

2 各软件模块的主要功能

2.1 波形编辑软件的主要功能

波形编辑软件的主要功能是为了满足各种仿真实验的需要,不仅要产生传统函数发生器产生的正弦、方波、三角波等常规波形,还要产生各种非常规波形,如衰减振荡正弦、指数形脉冲、尖峰、频率突变等复杂波形。因此它必须具备多种波形产生和编辑处理的方法。图2所示为波形编辑软件的主要功能。

2.2 软面板的主要功能

软面板既是仿真传统仪器的操作面板,同时它兼有Windows应用软件的界面特色。用户通过鼠标、键盘的操作模拟操作传统仪器的各种按键、旋钮等,设定波形的幅度、频率、偏移等参数,并调用下一层的仪器驱动程序,以此来控制虚拟仪器产生用户所需的各种波形信号。

2.3 仪器驱动程序的主要功能

仪器驱动程序是连接上层应用软件与底层输入/输出软件的纽带和桥梁。每个仪器均有自己的仪器驱动程序,为用户提供用于仪器操作的较抽象的操作函数集。对于应用程序来说,它对仪器的操作是通过仪器驱动程序来实现的。

2.4 底层硬件监控程序的主要功能

它存在于仪器硬件与仪器驱动程序之间,完成对仪器内部寄存器单元进行直接存取操作,为仪器与仪器驱动程序提供信息传递的底层软件层。

3 波形编辑软件的主要功能

3.1 波形编辑软件的主界面

图3所示为波形编辑软件的主界面,该软件的功能即是产生用户所需的各种波形信号,因此该软件的主界面中波形显示区占了较大比例。在波形显示区的下面是一些辅助功能,可以查看系统时钟频率,波形显示区的滑标位置,以及实时查看光标在波形显示区中的坐标值。

该软件的功能编辑和处理波形的功能以菜单的方式进行选择,分别设置有“文件”、“波形编辑”、“波形显示”、“波形创建”、“手动绘制”、“波形处理”、“波形信息”等菜单项。下面将分类介绍该软件的各项主要功能。

3.2 波形产生方法

从图2可以看到,该软件实现了4种产生新波形的方式———标准库函数法、数学公式法、插值法、导入已有波形。下面主要介绍前三种方法的实现。

1)标准库函数法

LabWindows/CVI提供了大量专业性很强的信号分析处理函数,可以通过直接调用该类库函数产生一些常规波形信号,包括正弦信号、脉冲信号、冲击信号、斜坡信号、锯齿波信号、三角波、方波、均匀噪声信号、白噪声信号、高斯噪声信号、变频等函数。图4所示为设置三角波信号参数的对话框,图5所示为利用这些参数调用相应库函数产生的三角波信号。

产生三角波信号调用的库函数为int TriangleWave(int n,double amp,double f,double*phase,double x[]);该库函数各参数的含义是:“n”表示数组的长度;“amp”表示信号幅度;“f”表示信号频率,用“周期数/点数”的形式给出;“phase”表示信号的初始相位(单位是度);“x[]”是存放波形数据的数组。其中xi=amp*tri(phase+f*360.0*i)

2)数学公式法

通过解析数学方程式,可以产生对应的波形信号,数学方程式的形式为y=f(t),自变量是离散的时间值,每个自变量都唯一的对应一个y值。由于波形编辑软件设置了一个系统时钟,波形信号每个离散点的横坐标都对应一个时间值。

假定系统时钟为1MHz,则波形信号第一个离散点的时间值为1μs,第二个离散点的时间值为2μs,…,依次类推。例如现在需要产生数学公式“sin(0.5*pi*t)*cos(20*pi*t+0.5)”对应的波形信号,先在图6所示对话框中填写数学公式,设置相应参数,即可产生图7所示的波形信号。该波形共有65536个离散点,依次将每个离散点对应的时间值1μs、2μs、…、65.535ms带入公式,就可以计算出所有离散点的纵坐标值。

编辑数学公式时,支持的函数名和符号种类是+、-、*、/、^、cos()、sin/sine()、tan()、asin()、acos()、atan()、sinh()、cosh()、tanh()、abs()、sqrt()、exp()、log10()、ln()、pow(),rand()。数学公式的解析过程是难点,解析过程采用数据结构中堆栈的原理。设置一个运算符/函数栈和一个运算数栈,按照运行符/函数的优先级入栈,对应的运算数也入栈,解析过程就是控制运算符/函数以及运算数正确出栈的过程。

3)插值法

通过输入波形信号特征点插值产生的波形,可以体现用户所需波形信号的特征部位。该软件支持线性插值和曲线拟合插值两种方法。图8所示为输入三个特征点线性插值产生的波形,图9所示为输入同样的三个特征点曲线拟合插值产生的波形。

线性插值使用的数学公式是“(Yi-Y1)/(Xi-X1)=(Y2-Y1)/(X2-X1)”。其中(X1,Y1)和(X2,Y2)是两个相邻特征点的坐标,(Xi,Yi)是插值点的坐标,Xi是每个点的横坐标,单位是“点”,为已知量,于是可以求解出每一个插值点的纵坐标Yi。

曲线拟合插值选用三次样条插值法,可以通过调用CVI的库函数SpInterp()和Spline()来实现。Sp Interp()的数学模型是:Y=A*Y[i]+B*Y[i]+C*Y”[i]+D*Y”[i],其中Y”表示二次导数。

公式中的Y”调用库函数Spline()计算。

3.3 波形编辑方法

从图2可以看到,该软件主要使用以下几种方式对已有波形进行编辑——手动绘制波形;复制、删除、粘贴波形段;纵横向翻转波形;横向拉伸压缩波形。下面主要介绍前两种方法的实现。

1)手动绘制波形

手动绘制波形可以用最直观、最方便的方法对已有波形信号进行修改的方法。在波形显示区手动绘制波形的过程就如同在画图软件中使用铅笔绘画一样,所不同的是,画图软件中铅笔整个绘图的轨迹会全部记录下来,除非擦除;而手动绘制波形时,由于一个横坐标只能唯一的对应一个纵坐标,因此对应统一横坐标如果有多余的点,将被擦除,最终保留的是一个与完整的波形。图10所示就是一个手动绘制的任意波形。

此功能的实现主要是使用了CVI的定时控件Timer,即每隔一定时间段,该控件对应的回调函数就会被调用一次,此时可以采集鼠标的当前坐标值。但是采集到的这些点是离散的,不连续,为得到一个光滑的波形信号,还需对离散点中间的其它点进行插值。如果将Timer控件的时间间隔设置得较小,则这些离散点相距不远,因此可以采用线性插值法得到中间点的坐标值。

2)复制、删除、粘贴

对已有波形进行复制、减切、粘贴、删除等综合处理,可以得到更为丰富的波形信号。进行这些操作前,首先要使用波形显示区中预置的两个滑标选定波形段,然后才能进行相应处理。所有这些处理可以规类为在波形的横向对其进行编辑。

3.4 波形处理方法

从图2可以看到,对已有波形的编辑分为波形的算术处理;波形的平滑处理;波形的滤波处理;波形的加窗处理等几种方法。下面主要介绍前两种波形处理方法。

1)波形的算术处理

波形的算术处理是指对已有的两个或者多个波形进行相加、相加、相乘、相除的处理,可以规类为在波形的纵向对其进行编辑。图11和图12所示为两个已有波形,一个是正弦波,一个是三角波。图13至图16所示为使用这两个已有波形进行算术处理(加、减、乘、除)后得到的新波形。

2)波形的平滑处理

许多仪器的软件设计中都需对采样波形进行平滑处理,即削减波形中多余的毛刺、尖峰。平滑处理的方法是求平均值,即将选定点两侧多个点的幅值相加,再除以相加的点数。

这样平滑处理后的波形将有一定程度的失真,因为每个点的幅值是其左右相邻多个点幅值的平均值,因此更新后的幅值可能会有所减小。对于比较不规则的波形,连续多次平滑处理后,波形将变得较为光滑。

4 结束语

论文介绍了基于LabWindows/CVI设计的波形编辑软件中的一些主要功能,可以看出,通过该软件对波形的编辑处理,可以得到各种测试所需的常规波形及非常规波形。也正是前面所提及的,波形编辑软件最直观的体现了虚拟任意波形发生器的“任意性”特点。

摘要：该文主要介绍虚拟任意波形发生器软件设计中的一个重要组成部分——波形编辑软件的设计,该软件的开发采样虚拟仪器编程语言LabWindows/CVI来实现。由于任意波形发生器能够产生测试所需的各种常规波形及非常规波形,因而广泛应用于雷达、通信、导航等领域。任意波形发生器的“任意性”特点由其波形编辑软件最直观地体现,因此该软件应具备多种编辑处理波形的方法,以便产生各种用户所需的波形信号。

关键词：波形编辑软件,虚拟任意波形发生器,LabWindows/CVI

参考文献

[1]孙晓云,郭立炜,孙会琴.基于LabWindows/CVI的虚拟仪器设计与应用[M].北京:电子工业出版社,2005.

[2]张凤均.LabWindows/CVI开发入门与进阶[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.

[3]刘君华,白鹏.虚拟仪器编程语言LabWindows/CVI教程[M].北京:电子工业出版社,2001.

[4]周晓芬,刘勇.三次样条插值在AAS曲线拟合中的应用[J].仪器仪表与分析监测,1997(3):32-35.

[5]周泓,汪乐宇.VXI即插即用虚拟仪器软面板设计[J].现代科学仪器,1998(4):37-39.

虚拟软件企业 篇7

关键词：Solidworks软件,虚拟,模型库,网络化

1 目的

众所周知, 图样是工程技术界的语言, 对于工科院校的学生来说, 机械制图是一门非常重要的专业基础课, 同时, 又是一门实践性很强的课程。在教学过程中, 教学模型可以帮助学生形象地理解教学内容, 发挥着积极的作用。传统的教学模型因其价高、易损、不便携带、不能修改等缺点, 已经不能满足现代教学的需要。另外, 教材不断更新, 实物模型跟不上教材更新的步伐。通过大量的研究与探讨, 我们摸索了出解决该问题的较好的方法:应用计算机软件结合多媒体技术建立基于三维CAD技术的虚拟模型库。这样, 不仅可以完全克服传统教具的缺点, 也是实施课程教学改革的发展方向。

2 意义

2.1 取代传统的实物模型

应用三维绘图软件创建的机械制图虚拟模型库, 可以利用光盘存储数量众多的模型, 也可以上校园网以便实现资源共享。在使用中可以完全取代实物模型, 从而消除了实物模型因体积和重量造成的携带不便的缺点, 模型不仅精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富, 还能将复杂形体的外型与内腔、相贯体中相贯线的变化趋势、装配体中零件之间的连接关系充分地展示出来, 加上动画效果, 使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象。

2.2 作为教师制作课件的素材库

教师在制作课件时可以直接登录网页, 下载所需要的模型图片, 二维视图, 及三维动画, 节省教师制作课件的时间。

2.3 作为学生课下学习的助学型课件

机械制图虚拟模型库可以载入网络, 不受时空限制在网上进行传输。当学生在课后练习中遇到困难, 可以通过校园网进入模型库主页, 在库中找到所需要的模型, 进行仔细观察, 增强对实物的感官认识, 辅助完成课后练习。另外, 模型库中收集了大量典型零、部件的三维模型与二维工程视图, 采用了不同的表达方法, 学生可以通过与自己所绘图形对比, 来检验自己的读图能力。

3 机械制图虚拟模型库的建立

机械制图虚拟模型库实际上是对实物模型进行计算机虚化处理, 利用计算机软件及多媒体技术制作形象逼真的虚拟实体模型, 取代传统实物模型的制作、管理和使用。机械制图虚拟模型库主要包括以下三个部分: (1) 三维模型库; (2) 二维视图表达库; (3) 动画模拟仿真库。三个部分相互关联、一一对应。

机械制图虚拟模型库中主要选用Solidworks2004、三维CAXA、Auto CAD2005软件作为三维模型库、动画库和二维视图表达库的制作平台, 选用M i c r o s o f tFront Page2000作为网页制作软件。下面主要将Solidworks2004软件及基于该软件所建立的机械制图虚拟模型库的制作要点进行简要介绍。

3.1 Solidworks2004简介

Solidworks2004具有基于特征的参数化实体造型、NURBS复杂曲面造型、实体与曲面融合、基于约束的装配造型以及IGES、STEP、VDA-FS、DWG数据交换及世界独有的特征识别器 (Feature works) 等一系列先进的三维设计功能及工具, 将2D绘图与3 D造型技术融为一体, 为P C机上实现CAD/CAM的集成提供了条件。

3.2 基于参数化特征造型的建模特点

3.2.1 基于特征的参数化实体造型

利用Solidworks2004的拉伸、旋转、倒角、抽壳和倒圆等基于特征的三维实体造型工具, 能够方便、快捷地创建任何复杂形状的实体。通过草图的几何约束及尺寸约束功能, 能构造尺寸十分精确的模型, 如图1所示。

3.2.2 装配体设计

Solidworks2004的装配设计工具能够采用“自顶而下”或是“自底而上”的方法创建和管理包含成百上千个零部件的装配和子装配, 能自动地创建爆炸的装配视图, 如图2所示。

3.2.3 三维模型和二维视图的相关性

Solidworks2004的三维模型可以自动生成精确的二维工程图纸, 包括基本视图、斜视图、剖视图及轴测图等, 并可以在二维视图中显示尺寸和技术要求注释。Solidworks2004的二维视图和三维模型之间的双向关联功能使模型形状和尺寸的编辑更加容易, 在设计过程中更改三维模型或任一二维视图的尺寸, 会导致三维实体和所有的二维视图自动更新。

3.2.4 动画模拟仿真功能

动画是计算机辅助教学的一种强有力的工具, 利用3DMAX软件能够方便将由Solidworks2004制作的零件和装配体, 制成引人入胜的AVI动画文件, 直观地展示装配体的工作方式以及装配体中零部件的装配关系, 使学生仔细观察到装配体中零件之间的装配关系。Solidworks2004具备高品质的渲染功能, 并自带材质库, 提供定义好的金属、木材、石材、塑料和其他类型的材料纹理, 可以为整个零件、单个特征、单个表面添加材质, 为制作出高质量的动画仿真效果提供了保证。

3.3 机械制图虚拟模型库网络化的实施

利用Microsoft Front Page2000可以创建以网络形式显示的机械制图虚拟模型库。机械制图虚拟模型库与现代网络技术的结合, 充分体现了网络时代的优越性, 学生可以通过网上浏览, 进行自主性地学习和复习, 在提高自学能力的同时开阔了解题思路, 同时培养和发展了他们的观察力和想象力, 使得他们能够更快、更好地掌握这门实践性很强的课程。

参考文献

[1]陈通, 张跃峰, 等.AutoCAD2002中文版入门与提高[M].北京:清华大学出版社, 2001, 11.

[2]关鼎.Solidworks三维造型实例教程[M].北京:机械工业出版社, 2006, 1.

[3]刘国良, 贾书琴.中文Solidworks2004产品设计白金教学[M].北京:兵器工业出版社, 北京科海电子出版社, 2004, 10.

虚拟实训软件开发方法研究 篇8

关键词：虚拟实训,软件开发,软件工程

1 虚拟实训软件

技能教育是职业教育的核心, 职业教育信息化应为职业技能服务, 使之成为提高教育质量的重要手段。利用虚拟仿真实训软件来辅助教学是职业教育信息化应用的重要体现, 以提高技能水平为核心的虚拟实训软件具有多感知性、沉浸性、交互性等特点, 在实训教学中解决了危险性大、费用高、小概率事件再现、环境污染等多项实操中可能出现的问题, 与实操实训形成互补, 可以显著提高教学效果和效率。

2 虚拟实训软件开发

教学软件是为实现特定教学目标、实施教学过程设计和制作基于网络或多媒体技术的教学材料, 计算机技术人员按照软件工程原则指导开发过程, 但难以充分体现现代教育思想和理论的指导作用。教师能够较好地把握学科教学内容和教学策略, 但在软件开发技术和能力上常常会存在各种困难。因此, 教学软件教育教学功能的实现离不开教学设计, 而软件的成功开发又离不开软件工程方法。教学设计和软件工程都具有系统论、方法论特点, 能指导教学系统和软件系统设计开发的理论和技术, 只有将两者进行有机结合, 才能够开发出同时符合软件工程要求和教学要求的高质量软件。

2.1 教学系统设计

教学系统设计是综合多种学科理论和技术研究成果的学科, 其主要理论基础有学习理论、教学理论、系统理论和传播理论等, 其目的是对有关人类学习的所有方面进行分析、创设、实施、评价和管理, 使之更加卓有成效[1]。教学设计可分为面向教师以教为主的传统教学设计、建构主义环境下以学为主的教学设计两种模式。

以教为中心的教学设计流程如图1所示。

建构主义环境下的教学设计是为了促进学生的自主学习, 设计流程如图2所示。

2.2 软件工程

软件工程是一门关于软件开发与维护的工程学科, 它涉及软件生产的各个方面, 包括工程过程、工程原则、技术方法与工具, 以及工程项目管理等, 能够为高效地开发高质量的软件产品提供最有效的支持[2]。

软件系统或软件产品也有一个定义、开发、运行维护, 直至被淘汰的全过程, 可把软件将要经历的全过程称为软件的生命周期。为了使软件生命周期中的各项任务能够有序地按照规程进行, 需要一定的工作模型对各项任务给予规程约束, 这样的工作模型被称为软件过程模型, 或软件生命周期模型。它是一个有关项目任务的结构框架, 规定了软件生命周期内各项任务的执行步骤与目标。基于以上原理, 经过多年的发展, 出现了众多指导软件开发的方法模型, 其中比较有代表性和参考价值的模型包括:瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、喷泉模型、组件复用模型等。

2.3 教学系统设计与软件工程相结合的开发方法

教学软件不同于一般的行业软件, 能否提高教学质量和效率是衡量其成败的关键, 它在需求分析和系统设计方面需要有学科专家和一线教师的大量参与, 而要最终形成高质量的教学软件, 又离不开程序设计人员的具体实现, 如何实现它们的有效合作成了一个关键问题。首先, 采用软件工程的开发方法, 实现开发过程的结构化和标准化, 提高软件产品的质量和开发效率, 减少维护困难;其次, 在开发过程中采用原型化方法, 因为一个好的教学软件需要经过教学实践的检验, 需要听取教师、学生的意见并不断改进, 才能逐渐完善成熟。可以将一个不够成熟、完善的软件作为最初原型, 由学科教师、专业程序员、美工等人员通过沟通与合作将其进一步优化, 并在实际教学应用中反复检验和完善。

一门实训课程通常由多个结构相似的教学项目或任务组成, 这正符合增量模型的开发思想, 在多个项目组件的开发过程中, 逐个创建、交付, 并可通过螺旋模型的逐步逼近原则逐步提高软件质量。独立的构件也便于不同的教师参与自己最为熟悉的教学项目, 并根据不同学习对象和课程安排对教学任务进行灵活组合, 并设计教学活动。

实训软件开发与普通软件开发的不同之处还在于, 其使用者既包括学生也包括教师。实训软件既可以作为辅助教学软件应用于以教为主的课堂教学, 也可以作为学习工具应用于以学为主的课外自主学习。因此, 在项目计划制定和需求分析阶段, 要同时考虑这两种学习模式的特点和需求, 使其能够满足不同学习方式的需要。

由软件开发人员和教师共同完成的虚拟实训软件开发过程如图3所示, 开发增量构件螺旋模型如图4所示。其中, 灰色部分由教师完成, 白色部分由软件开发人员完成。

3 虚拟实训软件增量螺旋式开发与教学应用

3.1 软件开发

中药提取虚拟实训软件开发的增量模型如图5所示。中药提取涉及到中药材的粉碎、过筛、混合、提取、分离、浓缩、干燥等操作, 从而将中药材制成一定规格的制剂中间体, 是《中药前处理技术》课程的重要组成部分, 要求掌握粉碎、提取、浓缩、分离等岗位的职责、设备SOP操作规程以及各种生产记录的规范填写, 并通过实训, 生产出合格的中药提取物, 为中药制剂生产提供合格的原料。

基于对实训课程教学目标和学习者特征的分析, 为了更真实地再现实训车间的工作环境, 将软件定位在任务驱动的虚拟车间, 首先三维再现整个车间的空间结构和设备分布, 然后对中药提取车间的设备进行梳理和筛选, 选择工作原理和内部结构较为复杂的部分设备作为虚拟实训的核心组成部分。针对每个设备需完成设备认识、设备实训和设备考核3个任务, 每个任务形成一个独立的构件, 基于共同的设计标准并行开发, 异步集成。此外, 学习过程中所需要的知识库、师生交流、系统管理等支持工具也分别形成独立的构件。

针对每个独立构件的开发, 均采用螺旋式模型。首先由教师分析教学目标, 提出教学策略, 并撰写初步的需求文档, 开发人员将其转换为具体的软件需求, 经教师评估修订后进入软件设计和编程阶段。如有需要, 评估、设计、编程等流程将在教师和开发人员中循环多次进行, 并最终交付给更广范围的教师和学生试用、评估, 最后进入运行维护阶段。中药提取虚拟实训软件构件开发流程如图6所示。

最终完成的软件采用任务驱动教学法, 全3D模拟各种制药设备及药品生产工艺过程, 利用Quest 3D的虚拟现实功能, 通过虚拟场景漫游、3D互动、虚拟视频、仿真实训和仿真实践考核等手段, 打造生动、形象, 沉浸感强、交互性好的虚拟仿真教学环境。软件系统主要包含情境导入、设备认识、岗位实训 (含岗位操作和岗位考核) 、知识库、师生互动和系统管理6个部分, 集教学演示、自主学习、岗位操作、岗位考核、系统管理五大功能于一体, 具体结构组成如图7所示。

3.2 教学应用

虚拟仿真实训系统为教师讲解设备结构、工作原理、实训过程、安全生产等方面的知识提供了真实的模拟演示环境, 同时为学生提供了一个自主学习平台。根据虚拟实训系统的特点及高职人才培养的目标和要求, 探索了以下两种虚拟仿真实训系统应用模式。

(1) “协作—探究式”学习模式。“协作—探究式”学习模式是基于建构主义的以学生为中心的学习模式, 强调以学生为中心, 发挥学生的创新精神、探究能力和协作精神。教师提供完善的虚拟实训手册和实训操作说明后, 由学生基于虚拟仿真实训系统自主完成“协作—探究式”学习, 以作为传统课程内容的补充, 如图8所示。

(2) “虚实结合”混合学习模式。混合学习模式强调教师的主导作用与学生的主体地位相结合, 基本形式是师生面对面教学与学生在线学习有机结合, 将虚拟实训融入课程学习的各个阶段。“虚实结合”混合学习模式如图9所示。

软件开发完成后, 在广东食品药品职业学院2011级中药专业和制药技术专业共8个班级进行试用, 95%以上的用户对软件给予了肯定性评价, 认为该软件对教学帮助很大。相比于传统教学, 学生通过《中药提取虚拟车间》的学习, 可更加直观、深入地掌握中药提取车间提取浓缩机组的设备构成、提取岗位操作方法及常用设备操作规程等知识与技能, 从而能够在真实的实训操作中较顺利地完成中药提取的生产过程, 弥补了真实情景中大型设备数量的不足。虚实结合的教学模式获得了学科教师的认可, 有效减少了目前学校实训教学中存在的困难, 提高了教学效果。

4 结语

虚拟实训软件作为一种专业性较强的教育软件, 其设计和开发需要学科教师的深度参与, 将教学系统设计思想贯穿在软件设计的整体思路中, 与软件开发人员共同设计、开发和改进。实训课程任务式的教学方式使增量构件式开发成为最适合的开发方式, 可以使整个实训软件的架构灵活多变, 应用起来也十分方便。

高职实训类课程教学中, 学生在进入真实实训环境前, 通过虚拟的实训操作, 掌握相关实验知识, 熟悉相关实验设备的工作原理和操作步骤, 可在一定程度上应对实验设备短缺、使用成本高等问题, 并提高教学效果。但是虚拟实训并不能完全代替真实实训, 应注意虚实结合, 这样才能培养出集理论知识和操作技能于一身的应用型人才。

参考文献

[1]何克抗, 李克东.教学系统设计[M].北京:北京师范大学出版社, 2002.

虚拟软件企业 篇9

Keller软件的动态虚拟车间模块主要利用计算机动漫技术,模拟真实的数控加工车间,详细的描述了数控加工车间的布局、机床结构、性能和操作,主要应用对象是CNC的初学者、数控加工领域的技术人员基础知识培训。通过3D多媒体技术和动漫技术,使学员身临其境地感受到数控车间的配置和功能;了解数控机床的基本结构;可通过近似与真实的设备的“操作”,了解和掌握数控设备的功能。展示数控加工车间的布局、CNC的结构和机械加工的过程。

2 虚拟车间功能

该模块中展示了数控车间的基本面貌如图,车间有电脑箱,测试台,储物柜、工具箱、平口虎钳、工作台、数控车床、数控铣床、防滑垫等基本的车间设施。

2.1 认识常见的数控机床

在这个模块中,主要通过多媒体技术进行零件实际加工的演示,让人们了解不同类型机床的加工零件过程,对数控机床加工过程有个初步的理解。如介绍数控车床、数控铣床等设备的加工范围及应用特点。

2.2 常用的测量工具

对于加工零件的正确性验证,测量是很重要的手段,Keller软件采用动画仿真效果,在工作台上有放有平口虎钳、游标卡尺、千分尺、极限卡规几个常见的测量工具,并用动漫技术介绍测量工具的使用。

2.3 砂轮机

砂轮机是用来刃磨各种道具、工具的常用设备,在使用时一定要注意佩戴保护眼镜。

2.4 夹具介绍

该部分主要介绍了机床的常用夹具及夹具预紧力的分析计算,将常用夹具分为机械装夹夹具、液压装夹技术和零点装夹系统三类,并通过介绍分析了各类夹具的特点及应用场合。同时还对常用的夹具的夹紧过程进行视频演示,以便初学者了解使用,最后还对三类夹具的特点和应用场合进行了总结,以便使用者选用。

2.5 虚拟机床

Keller软件的动态虚拟车间模块中机床部分主要介绍数控车床的外形、控制系统及操作面板、机床底座、滚珠导轨、电器柜及电源使用情况、数控车床前后置刀架坐标系统、光栅检测装置及液压系统等,使初学者对机床有一个全面的了解。

2.5.1 控制台——数控系统

控制台以SIEMENS 802D数控系统为例,分别演示和说明了每一部位的命名及每一个功能键的作用,同时对使用的注意事项也做了说明。

2.5.2 机床主体

机床主体是加工运动的机械部件,主要包括:主运动部件,进给运动部件(如工作台、刀架)和支承部件(如床身、立柱)。Keller软件的虚拟机床车床部分主要介绍了车床座———Z轴及机床座、横向溜板、刀塔、主轴箱及尾座等,同时配有相关部件的动画说明工作原理。

2.5.3 辅助装置

辅助装置主要包括冷却、润滑、转位部件(如夹紧、换刀机械手)等。

2.6 机床使用

2.6.1 机床调整

机床的调整包括以下几点内容:数控机床电源的接通及断开、手动操作、刀具补偿、工件零件。a.数控机床电源的接通;b.数控机床的手动操作包括以下几点:(1)手动返回机床参考点;(2)手动连续进给移动;(3)手摇轮进给;(4)普通机床增量进给。c.刀具的补偿。刀具的补偿包括刀具的偏置和磨损补偿,刀尖半径补偿。刀具的偏置和磨损补偿,是由T代码指定的功能,而不是由G代码规定的准备功能。

2.6.2 程序编制

编程主要包括以程序的书写格式、编辑程序及程序运行等内容。

3 结束语

德国Keller软件优点在于它对企业专业人员、教师、学生及初涉及CNC领域的人都十分容易掌握,并很快达到他们学习的目的。Keller软件的动态虚拟车间模块中的对虚拟车间、虚拟机床和虚拟机床的使用均进行了详细的介绍,还应用了计算机动漫技术,模拟车间布局、机床构造、设备和加工工具的使用和管理。并配有影像和解说,为学员提供了近似真实的情景其描述。

摘要：德国Keller数控仿真软件利用三维模拟技术和大量的图表、数据、解释和习题的方式进行演示和训练,具有强大的、富有人性化的教学方法和精彩的习题库,简单易学、循序渐进、综合性强。其中动态虚拟车间模块中的对虚拟车间、虚拟机床和虚拟机床的使用均进行了详细的介绍,还应用了计算机动漫技术,模拟车间布局、机床构造、设备和加工工具的使用和管理。

关键词：Keller软件,数控仿真,虚拟车间

参考文献

[1]德国Keller数控仿真软件产品说明书[M].2009(9).

[2]上海宇龙软件工程有限公司,数控加工仿真系统使用手册.2004.

[3]唐友明,朱传敏.数控仿真系统的开发与研究[J].制冷空调与电力机械,2007.

[4]张延,刘娟.高等职业技术教育数控实训基地建设研究.职业与教育2007.