《计算机仿真技术》课程教学大纲

《计算机仿真技术》实验教学大纲撰写人：李杰审核人：编写日期：2020年2月一、课程基本信息课程编号：15021306课程类别：专业课课程性质：任选课课程总学时/学分、实验学时/学分： 32/2、6/0适用专业：电气工程及其自动化专业实验室名称：计算机仿真实验室教材及教学参考书：《自动控制系统计算机仿真》，张晓江、黄云治主编，机械工业出版社，2009年。

二、实验的目的和要求《计算机仿真技术》是电气工程及其自动化专业的本科学生在学习过高等数学、线性代数、电路原理、自动控制原理等课程后的一门后续专业课程，是一门多学科交叉而成的专业选修课程。

通过实验，使学生掌握计算机仿真技术的数学建模、模型的计算求解等基础理论与基本原理；熟练掌握SIMULINK下数学模型的建立与仿真方法及常用模块的应用技巧。

《计算机仿真技术》实验课共开设4个实验，共计8个学时。

三、实验内容可为选开实验）。

（2）实验要求：指必做或选做。

（3）实验类型：基础（演示、验证）、综合设计、研究创新。

四、主要仪器设备PC+MATLAB五、成绩评定标准1．本课程考核方式、方法：⑴实验态度：不迟到，不无故缺席；10%⑵预习情况：对原理的预习和理解，实验内容的预先设计等；10%⑶课堂实验：实验能力，主动分析和解决实验过程中所遇到问题的能力及创新能力；30%⑷实验报告：实验报告简洁完整，有创造性，书写完整50%总评按优、良、中、及格、不及格评分。

2．实验成绩评定方法实验课成绩单独按五级记分评定方法评定。

凡实验成绩不及格者，该门课程必须重修。

评定各级成绩时，可参考以下标准：⑴优秀能正确理解实验的目的要求，能独立、正确地完成各项实验操作；能熟练地运用所学理论和专业知识分析和处理实验中遇到的问题，能掌握所学的各项实验技能；实验报告及其它各项实验作业完整、正确，文字通顺，书写工整，图表齐全，符合要求，质量较高；具有一定的创造精神和能力；工作努力，遵守纪律，表现好。

计算机仿真技术课程教学大纲（ComputerSimu1ationTechno1ogy）学时数：40其中：实训学时：12学分数：2.5适用专业：电气工程与自动化一、课程的性质、目的和任务本课程是电气工程与自动化专业的专业选修课。

本课程开设的主要目的是提供系统仿真分析与优化的解决方法。

通过本课程的学习，使学生能够掌握控制系统计算机辅助分析，综合系统仿真和参数最优化技术等有关知识。

二、课程教学的基本要求（一）理解系统仿真与计算机仿真的概念。

（二）理解MAT1AB的数据结构，掌握矩阵的表示与运算方法、流程控制结构和m文件的编写以及基本的绘图方法。

（三）了解SimUIink模块库的组成，理解仿真环境中各参数的含义，掌握SimU1ink模型建立和线性系统的计算机仿真方法。

（四）掌握常用模块的封装技术、应用技巧以及功率电子系统的仿真以及电机系统的仿真方法。

三、课程的教学内容、重点和难点第一章系统仿真技术与应用一、系统仿真和计算机仿真的概念二、仿真软件的发展状况三、MAT1AB语言的特点及应用第二章MAT1AB语言程序设计基础一、MAT1AB语言的使用环境二、MAT1AB语言的数据结构三、MAT1AB矩阵的运算四、矩阵的表示与运算，五、流程控制结构六、MAT1AB函数的编写与技巧七、MAT1AB语言下图形绘制与技巧八、三维图形的绘制方法第三章MAT1AB/Simu1ink下数学模型的建立与仿真一、Simu1ink模块库二、SinIUIink模型的建立三、线性系统的计算机仿真第四章Simu1ink常用模块介绍与应用技巧一、常用模块的应用二、输出模块库三、子系统与模块封装技术四、电力系统模块集与电子线路仿真五、非线性系统控制设计模块集四、课程各教学环节要求本课程的教学环节包括课堂讲授，上机实训，习题，答疑，期末考试等。

（一）本课程设置1个实训项目，共12学时，目的是使学生更深刻了解所学的内容。

通过本课程的实训，要求学生达到如下要求：1 .具有运用MAT1AB语言编写和调试m文件的能力。

《计算机仿真与虚拟现实》课程教学大纲课程代码：030742004课程英文名称：Computer Simulation And Virtual Reality课程总学时：32 讲课：28 实验：4 上机：0适用专业：电子信息科学与技术大纲编写（修订）时间：2010一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标计算机仿真与虚拟现实技术是一门专业性较强的课程，课程内容主要是让学生了解计算机仿真与虚拟现实技术的基本原理一掌握游戏开发的软件工程原理，以及游戏中的图形学、人机交互、网络等基本知识点和技术，让学生具备游戏开发的基本技能。

开设本课程的目标有：1）普及虚拟现实及仿真技术的原理；2）介绍VR开发的具体技术，特别是建模和编程的基本知识；3）为大学生在相关领域的就业，提供有针对性地培训，拓展其就业空间。

通过本课程的学习，学生能够虚拟仿真技术的基本理念，熟悉开发的基本技巧和流程，并具备从事该领域工作的基本技能。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求通过本课程的学习，使学生了解并掌握虚拟现实的基本概念和术语、系统组成及应用领域，了解虚拟现实的计算机体系结构、输入输出设备，以及有关的人的因素；结合上机实验，了解虚拟现实的建模技术，掌握应用系统开发的基本技能。

要求：1. 理解VR中的3I特性；2．了解VR中的输入、输出设备；3．了解VR的建模方法；4．了解VR的编程工具与方法；5. 了解VR的应用情况。

（三）实施说明本课程涉及的知识和技术在社会上的实际需求越来越大，实用性强。

本课程在授课时应注重理论讲解与实例演示教学模式。

上课时采用多媒体教学方式，上课过程中除了讲清基本理论和基本方法外，还应该在课堂上通过多媒体手段现场演示程序的执行及编译器的使用。

督促并采用一定的方法使学生在课外时间安装相关软件进行操作实践。

该大纲的实施过程中，应站在培养人才的整体高度上，教师传授的不仅仅是知识，更重要的是如何获取知识。

因此，在整个课程的教学过程中，教师应成为学生的导师，指导学生如何学习；还应充当课堂讨论的组织者及引导者；扮演实践环节中应用软件项目开发的负责人。

《计算机仿真教案》PPT课件第一章：计算机仿真概述1.1 计算机仿真的概念解释计算机仿真的定义强调计算机仿真在科学研究和工程设计中的重要性1.2 计算机仿真的分类介绍连续系统仿真和离散系统仿真的区别列举常见的计算机仿真方法和技术1.3 计算机仿真的应用领域概述计算机仿真在各个领域的应用实例强调计算机仿真在现代社会中的广泛应用第二章：计算机仿真原理2.1 计算机仿真的基本原理解释计算机仿真的基本原理和方法强调计算机仿真需要基于数学模型和算法2.2 计算机仿真的建模方法介绍常见的建模方法，如机理建模、统计建模和机器学习建模强调建模方法的选择和验证的重要性2.3 计算机仿真的求解方法介绍常见的求解方法，如数值求解、符号求解和优化求解强调求解方法的选择和收敛性的考虑第三章：计算机仿真工具3.1 计算机仿真软件介绍概述常用的计算机仿真软件，如MATLAB/Simulink、Ansys和SolidWorks等强调仿真软件的功能和适用领域3.2 计算机仿真软件的使用方法介绍如何使用计算机仿真软件进行仿真的基本步骤强调仿真软件的操作技巧和注意事项3.3 计算机仿真软件的选用原则讨论如何选择合适的计算机仿真软件强调根据实际需求和预算进行合理选择第四章：计算机仿真实验4.1 计算机仿真实验的设计介绍如何设计和规划计算机仿真实验强调实验设计的合理性和可行性4.2 计算机仿真实验的执行介绍如何执行计算机仿真实验强调实验过程中数据的采集和记录的重要性4.3 计算机仿真实验的结果分析介绍如何分析计算机仿真实验的结果强调结果分析的准确性和可靠性第五章：计算机仿真的评估与优化5.1 计算机仿真的评估方法介绍常见的计算机仿真评估方法，如误差评估、效率评估和可信度评估强调评估方法的选择和实施的重要性5.2 计算机仿真的优化方法介绍常见的计算机仿真优化方法，如参数优化、结构优化和算法优化强调优化方法的选择和实施的有效性5.3 计算机仿真的改进与提升讨论如何根据评估和优化结果改进和提升计算机仿真强调持续改进和更新仿真模型的重要性第六章：计算机仿真的可视化6.1 仿真可视化的概念与意义解释仿真可视化在计算机仿真中的作用强调可视化对于理解和分析仿真结果的重要性6.2 可视化工具与技术介绍常用的仿真可视化工具，如Paraview、Maya和Unity等强调不同工具适用于不同类型的仿真数据6.3 可视化应用案例分析通过案例展示如何将可视化应用于仿真数据的展示和分析强调可视化在帮助决策和优化过程中的作用第七章：计算机仿真的并行计算7.1 并行计算基础介绍并行计算的基本概念和原理强调并行计算在提高仿真效率方面的作用7.2 并行仿真方法介绍并行仿真的常见方法和实现策略强调在不同场景下选择合适的并行仿真方法的重要性7.3 并行仿真工具与平台介绍常用的并行仿真工具和平台，如OpenFOAM和ParaView的并行计算功能强调并行仿真工具的选择和配置的重要性第八章：计算机仿真的不确定性分析8.1 不确定性分析的基本概念解释不确定性分析在计算机仿真中的重要性强调不确定性来源和影响因素的识别8.2 不确定性分析的方法介绍常见的不确定性分析方法，如蒙特卡洛模拟和敏感性分析强调不同方法的应用场景和优缺点8.3 不确定性分析的应用案例通过案例展示如何进行不确定性分析并指导仿真的改进强调不确定性分析在提高仿真可靠性和准确性的作用第九章：计算机仿真的验证与验证9.1 验证和验证的基本概念解释验证和验证在计算机仿真中的重要性强调验证和验证对于确保仿真准确性的作用9.2 验证和验证的方法介绍常见的验证和验证方法，如实验验证、理论验证和同行评审强调不同方法的选择和实施的重要性9.3 验证和验证的应用案例通过案例展示如何进行验证和验证并提高仿真的可信度强调验证和验证在仿真研究和应用中的关键作用第十章：计算机仿真的未来发展趋势10.1 新兴技术对计算机仿真影响讨论新兴技术如、大数据和物联网对计算机仿真的影响强调技术发展对仿真方法和工具的推动作用10.2 计算机仿真的跨学科应用概述计算机仿真在跨学科领域中的应用前景强调跨学科合作对仿真研究和应用的重要性10.3 计算机仿真的挑战与机遇讨论计算机仿真面临的挑战和机遇强调持续学习和发展以应对未来仿真领域的变化重点和难点解析一、计算机仿真的概念与分类：理解计算机仿真的定义及其在不同类型系统中的应用是学习仿真的基础。

计算机仿真技术第二版课程设计1. 课程介绍计算机仿真技术是指利用计算机进行模拟和仿真，并通过仿真结果来分析、设计或改进事物。

计算机仿真技术在工程、医学、军事等领域都有广泛应用。

本课程旨在介绍计算机仿真技术的基本概念、基本方法和应用实例。

本课程设计旨在通过实践，帮助学生深入理解计算机仿真技术的应用。

2. 课程设计目标通过本次课程设计，学生应该能够：1.掌握计算机仿真技术的基本概念、基本方法和应用实例。

2.熟悉MATLAB仿真软件的使用方法。

3.了解计算机仿真技术在不同领域的应用。

3. 课程设计内容本次课程设计分为三个部分。

3.1. MATLAB基本操作通过线下课堂教学，学生应该能够掌握MATLAB仿真软件的基本操作技能。

包括：1.MATLAB的安装和配置。

2.MATLAB界面的介绍。

3.MATLAB的基础语法、变量、数据类型、矩阵和数组操作。

4.MATLAB图形界面工具介绍。

3.2. 计算机仿真技术基本概念和基本方法1.计算机仿真技术的基本概念和应用。

2.计算机仿真技术的分类和方法。

3.计算机仿真技术的数学基础，包括微积分、偏微分方程等。

4.计算机仿真技术的最优化方法和优化问题求解。

3.3. 计算机仿真技术在不同领域的应用1.计算机仿真技术在工程领域的应用。

2.计算机仿真技术在医学领域的应用。

3.计算机仿真技术在军事领域的应用。

4.计算机仿真技术在其他领域中的应用。

4. 课程设计评估本课程设计采用定量评估方式，考核学生在课程设计中的实践能力，以及学生对于计算机仿真技术的理解和应用能力。

评估方式包括：1.完成课程设计作业。

2.课程设计中的报告撰写和答辩。

3.课程设计中的实验操作与调试。

4.课堂决策和汇报。

5. 课程设计资源本课程设计所需的资源包括：1.计算机仿真技术第二版教材。

2.MATLAB软件安装包和教程。

3.计算机仿真技术相关论文。

6. 总结本次课程设计旨在通过实践让学生更好地理解计算机仿真技术的应用。

《计算机仿真技术》课程教学大纲Computer Simulation Technology课程编号：2000502适用专业：电气工程及自动化学时数：32 学分数：2执笔者：编写日期：一、课程的性质与目的课程性质：《计算机仿真技术》是电气工程及自动化专业选修的技术应用课。

主要任务：通过本课程的学习使学生能够对系统建立仿真模型，并会用Saber进行系统仿真。

掌握利用系统仿真常用的计算方法，掌握用Saber求解系统的时域和频域特性的方法。

了解系统病态问题基本概念和基本解决方法。

二、课程教学内容第一部分绪论（讲课2学时）明确本课程的内容、性质和任务以及学习本课程的意义，掌握计算机仿真的相关概念、方法、原则和步骤。

了解常用仿真软件。

介绍Saber仿真软件的基本情况。

第二部分模型与仿真（讲课4学时）掌握连续系统的数学模型，理解等价性原理。

重点：连续系统的数学模型。

第三部分数字仿真原理(讲课8学时)掌握插值法、数值微分、数据拟合法、数值积分等常用的计算算法的基本概念和建立方法、求解方法和相互间的关系。

掌握数字仿真的特点，掌握数值积分法和离散相似法的基本原理，掌握误差估计与步长控制。

了解病态系统的基本概念和基本解决方法。

重点：数值积分法。

难点：R-K法。

第四部分 Saber仿真软件（讲课10学时，上机8学时）了解Saber仿真软件的使用环境。

掌握Saber仿真软件的基本编程、系统的时域和频域特性的仿真。

重点：系统的时域和频域特性的仿真。

难点：系统的时域和频域特性的仿真。

三、课程教学的基本要求本课程的教学环节包括：课堂讲授和课外作业、课堂测试和上机实验。

（一）课堂讲授1．教学方法：由于本课程侧重于实际应用，理论部分理论性较强、内容广泛且抽象，同学理解起来较困难，因此，授课时不追求对仿真理论的全面介绍，而是从实际应用出发使学生掌握基本的理论和方法。

2．教学手段：采用电子教案与上机动手操作相结合的方法，以达到形象直观的效果。

计算机仿真技术第三版教学设计前言计算机仿真技术作为现代科技的重要成果之一，对于各个领域的应用都有着重要的意义。

近年来，随着科技的发展，计算机仿真技术的应用范围不断扩大，对于工程、医学、航空、动画等领域都有着重要的意义。

本文旨在介绍计算机仿真技术的教学设计，帮助读者更好地了解该领域。

教学目标本教学设计的目标是让学生能够全面掌握计算机仿真技术的相关知识，能够熟练应用计算机仿真技术进行工程、医学、航空、动画等领域的应用，并且对于计算机仿真技术的未来发展有着清晰的认识。

教学内容第一章基础知识1.1 计算机仿真技术的概述1.2 计算机仿真技术的基本原理1.3 计算机仿真技术的应用领域第二章计算机模型与仿真2.1 计算机模型的基础知识2.2 三维建模软件的应用2.3 计算机仿真的基本流程第三章计算机图形学3.1 计算机图形学的基本原理3.2 图形渲染和光照效果3.3 图像处理和纹理映射第四章计算机模拟技术4.1 计算机模拟的基本原理4.2 计算机模拟的应用领域4.3 计算机模拟的参数确定和优化第五章计算机仿真与应用5.1 工程应用5.2 医学应用5.3 航空应用5.4 动画应用教学方法1.理论讲解在教学中，需要对计算机仿真技术的相关理论进行讲解，使学生能够全面掌握计算机仿真技术的相关知识。

2.实践操作计算机仿真技术属于实践性强的学科，需要在教学中加强实践操作的环节，使学生能够真正掌握相关技能。

3.项目实战在教学中，需要设置相关项目，让学生能够将理论知识运用到实践中，进一步提高学生的实战能力。

教学评估在教学中，需要设置相关考核，对学生的掌握程度进行评估。

评估内容包括：1.课堂表现评估：包括课堂听讲、课堂提问等方面。

2.作业评估：包括课后作业、实验报告等方面。

3.项目评估：对学生项目完成情况进行评估。

教学资源在教学中，需要提供相关教学资源，包括：1.PPT课件：对教学内容进行讲解，方便学生掌握相关知识。

2.实践操作指导书：对实践操作进行指导，方便学生实际操作。

课程编号：“计算机仿真技术”课程教学大纲Computer Emulative Technology Course Outline40学时 2学分一、课程的性质、目的及任务计算机仿真技术是计算机科学与技术专业硬件方向的选修课。

本课程在工科电类高等教育中占有十分重要的地位。

它对于改变控制系统的传统设计手段、分折与综合方法，普及计算机应用都是十分重要的，它涉及到：控制理论、建模及辩识、软件工程等领域。

通过学习本课程，学生能够对系统建立仿真模型，并会用Matlab进行系统仿真。

掌握利用系统仿真常用的计算方法。

了解系统病态问题基本概念和基本解决方法。

使其对有关学科有进一步的认识或新的认识以拓宽知识面．同时也为后续课程和毕业设计提供必要的仿真实验技能。

二、适用专业——计算机科学与技术三、先修课程——Matlab程序设计四、课程的基本要求通过本课程的学习，学生应能达到下列要求:１.熟练掌握系统仿真的思路和步骤２.掌握MA TLAB语言的基本指令和编程３.基本掌握建模方法４.了解与本课程有关的其它知识。

五、课程的教学内容（一）课堂讲授的教学内容１.概论计算机仿真的基本概念，计算机仿真的历史及现状，计算机仿真的发展与展望２.系统建模的基本方法与模型处理技术相似原理，建模方法学，确定型系统的数学模型，系统建模举例，非线性模型的线性化处理，高阶模型的降阶处理，连续系统模型的离散化处理３.连续系统的数字仿真通用算法基于离散相似原理的数字仿真算法，基于Taylor级数匹配原理的仿真算法，微分方程数值积分的矩阵分析方法，数值积分法稳定性分析，数值积分法的选择与计算步长的确定，实时半实物仿真，采样控制系统的仿真方法4. 离散事件仿真基础离散事件系统与模型，离散事件仿真，排队系统的仿真， Petri网络仿真，随机数和随机变量的生成5. 计算机仿真软件仿真软件的现状与发展， MA TLAB语言基础， MA TLAB在控制系统仿真中的应用， Simulink 仿真， MA TLAB仿真举例， Protel 99 SE应用要点(二) 课堂讨论的教学内容无(三)实验的教学内容实验一 Matlabl练习２学时实验二数值计算、符号计算 2学时实验三控制系统仿真４学时实验四仿真实例练习 2学时共10学时七、主要参考书1. 计算机仿真技术基础刘瑞叶任洪林李志民编著电子工业出版社.2004,32. MA TLAB语言与控制系统仿真孙亮编著北京工业大学出版社.2001,3八、评价方式（包括作业、测验、考试等）考试采用笔试为主，也可以配合上机考试。

《计算机仿真》教学大纲课程名称:计算机仿真(Computer Simulation课程编码:152035学分:2.5总学时:40学时,其中,理论学时:20学时;上机学时:20学时适用专业:自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器专业先修课程:高等数学、复变函数与积分变换、自动控制理论一、课程的性质、目的与任务《计算机仿真》是自动化、电气工程及其自动化等专业的一门专业课,选修课。

本课程的基本任务是:系统地讲授计算机仿真的基本原理、方法,讲授仿真软件的使用方法,具体解决仿真技术在自动控制系统中的应用。

本课程的教学目标是:培养学生掌握用计算机仿真控制系统的基本方法,使学生能够熟练应用仿真技术分析控制系统,为今后从事自动控制系统的分析、设计打下基础。

二、教学内容、基本要求与学时分配绪论主要内容:1、本课程的内容、性质和任务2、仿真的基本概念、方法及分类基本要求:掌握控制系统的组成、结构、建模方法;理解连续系统的数值积分法仿真基本原理;掌握连续系统离散化的各种方法。

学时分配:4学时。

第一章Matlab简介及编程基础主要内容:1、Matlab环境2、Matlab的一般编程技巧基本要求:掌握仿真软件Matlab的使用方法和一般的编程技巧。

学时分配:4学时。

第二章Simulink简介主要内容:1、Simulink仿真环境2、Simulink图形化仿真模型基本要求:掌握Simulink仿真环境下自动控制系统建模方法。

学时分配:4学时。

第三章控制系统的建模主要内容:1、控制系统各种数学描述的Matlab环境下建模方法基本要求:掌握控制系统各种数学描述的Matlab环境下编程。

学时分配:2学时。

第四章控制系统的分析主要内容:1、控制系统的时域分析2、控制系统的频率分析3、控制系统的根轨迹分析4、状态空间分析基本要求:掌握控制系统的时域、频率、根轨迹相关计算;了解状态空间分析相关函数。

学时分配:4学时。

第五章控制系统的经典设计技术主要内容:1、控制系统超前、滞后、滞后──超前校正2、PID校正3、控制系统状态空间设计基本要求:掌握 Matlab环境下控制系统的经典设计;了解Matlab环境下控制系统状态空间设计。

计算机仿真技术课程设计简介计算机仿真技术是一门应用计算机技术模拟真实系统行为的学科，它是一种将现实世界的问题抽象化后通过计算机模拟进行求解的方法。

通过利用计算机对事物进行模拟和计算，可以更好地认识问题，并对问题进行分析和解决。

本次课程设计将围绕计算机仿真技术展开，旨在让学生深入了解仿真技术的应用，亲手实践和掌握仿真模型建立、仿真计算以及仿真结果分析等方面知识，提高学生解决实际问题的能力。

课程设计目标•了解计算机仿真技术的基本原理和应用领域；•掌握仿真模型的建立方法、仿真计算和结果分析；•能够运用计算机仿真技术解决实际问题。

课程设计内容任务一：仿真模型建立首先，学生需要了解仿真模型的基本原理，掌握仿真模型的建立方法。

本次课程设计以一个简单的物理实验为例，考虑一个简单的物体自由落体运动的仿真模型，模拟出物体从静止开始自由落体运动的过程。

学生可以利用Matlab等软件，通过建立精细的数学模型，利用计算机仿真技术进行模拟，得到物体自由落体过程中的速度和位移。

任务二：仿真计算完成了模型的建立后，学生需要掌握仿真计算的方法，进一步确定模型重要参数（如速度、位移等），然后对仿真模型进行计算。

在计算过程中，可以利用一些常见的数学方法，如欧拉法、龙格库塔法等，来计算模型的仿真结果。

学生需要按照课程设计要求进行计算，并展示出计算结果。

任务三：仿真结果分析仿真结果的分析过程是学生掌握计算机仿真技术的重要环节。

在完成了仿真计算后，学生需要对仿真结果进行分析，以确定仿真过程中各种参数的变化和影响。

学生需要综合运用各种数据可视化方法（如散点图、多线图等），对所得到的仿真结果进行分析和比较。

学习方式本次课程设计采用“理论结合实践”的教学方式，旨在培养学生的实践能力。

具体方法包括：•线上课程讲解和线下实验操作相结合，帮助学生深入了解计算机仿真技术；•利用Matlab等仿真软件进行仿真实验，加深学生对仿真原理的理解；•引导学生进行仿真计算和结果分析，注重实践和应用。

《计算机仿真实验》教学大纲一、课程基本信息二、教学目标本课程是“信息工程”专业的一门专业技术应用课程，通过本课程实验训练，使学生了解计算机仿真技术在信息采集、处理、传输等各个领域的广泛应用，掌握基于MA TLAB等仿真工具的系统建模与仿真方法，并将之应用于电子信息相关专业课程的学习，为从事相关毕业设计（论文）及信息工程领域的实际工作奠定基础。

三、教学内容实验项目一：熟悉MATLAB工作环境（3学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标（1）熟悉MATLAB的安装过程；（2）熟悉MATLAB平台的工作环境；（3）熟悉MATLAB的5个工作窗口；（4）熟悉MATLAB的优先搜索顺序。

4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机6.实验内容（1）MATLAB的安装（2）熟悉MATLAB的5个基本窗口及其功能（3）MATLAB的数值显示格式设置（4）MATLAB变量搜索顺序设置7.成绩评定实验预习（20%）+实验操作（40%）+实验报告（40%）实验项目二：MATLAB矩阵操作（3学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标（1）掌握MATLAB向量、矩阵、数组的生成及基本运算；（2）了解MATLAB中的常用数学函数；（3）了解字符串的常用操作。

4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机6.实验内容（1）向量的生成和运算（2）矩阵的创建与引用（3）矩阵的运算（4）字符串的操作7.成绩评定实验预习（20%）+实验操作（40%）+实验报告（40%）实验项目三：MATLAB程序设计（3学时）1.实验属性：设计实验2.修读性质：必开3.教学目标（1）掌握MATLAB程序设计的语法规则；（2）熟练编写MATLAB函数。

4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机6.实验内容（1）M文件的编辑（2）程序流程控制结构（3）子函数调用和参数传递（4）局部变量与全局变量7.成绩评定实验预习（20%）+实验操作（40%）+实验报告（40%）实验项目四：MATLAB数据可视化（3学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标（1）掌握MATLAB二维、三维图形绘制；（2）掌握图形属性的设置和图形修饰；（3）掌握图像文件的读取和显示。

《计算机仿真（Matlab和Multisim）》课程教学大纲课程名称：计算机仿真（Matlab和Multisim）课程类别：专业选修课适用专业：电子信息工程考核方式：考查总学时、学分：48学时2学分其中实验学时：32学时一、课程性质、教学目的《计算机仿真（Matlab和Multisim）》是电子信息工程专业的专业选修课，是电子信息工程专业工具类的主要选修课。

它包括Matlab 仿真和Multisim仿真两部分。

Matlab仿真理论教学8课时，实验教学16课时；Multisim仿真理论教学8课时，实验教学16课时。

该课程旨在通过理论教学与实验环节，使学生掌握Matlab语言的基本语法和Matlab语言的编程技巧，初步掌握物理问题的数学建模和基本算法，了解Matlab语言在电子信息专业主干课程中应用；使学生掌握电路设计与分析软件Multisim的基本操作和基本使用方法，具备使用Multisim创建电路，运用软件自带的多种仪器仪表和分析方法对电路进行性能测试，设计基本电路的能力，为后续进行电路系统的综合分析与设计打下一定的基础。

Matlab仿真主要包括基本语法、基本算法和编程技巧，Multisim 仿真主要包括元器件库、虚拟仪器仪表、分析方法。

通过本课程学习，应使学生掌握Matlab、Multisim在高等数学、专业课中的初步应用。

该课程是数学分析和专业课程仿真的基本工具，是学生学习《高等数学》、《电路分析》、《模拟电路》、《数字电路》、《数字信号处理》、《通信原理》、《自动控制》等课程的重要工具。

课程教学目标1：掌握Matlab仿真的基本语法、Multisim仿真的基本分析方法和基本虚拟仪器仪表的使用。

四、课程教学方法与教学手段课堂讲授、上机实践。

五、课程教学内容第1章Matlab语言概述（1学时）1．教学内容(1) Matlab语言特点；(2) Matlab语言工作环境。

2．重、难点提示(1) 重点是Matlab语言工作环境；(2) 难点是Matlab软件安装。

《计算机仿真技术》课程教学大纲Computer Simulation Technology一、课程类别专业选修课。

二、教学对象电气工程及其自动化专业本科三年级学生。

三、教学目的计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。

它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点，已成为对许多复杂系统进行分析、设计、试验评估的必不可少的手段。

他是以数学理论为基础，以计算机和各种物理设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的综合技术。

通过本课程的学习使学生能够建立仿真模型，掌握系统仿真常用的计算方法，并会用MA TLAB进行系统仿真。

四、先修课程高等数学，自动控制理论，计算机软硬件的件相关知识。

五、教学安排及学时数本课程总学时32，一个学期完成，其中讲课28学时，上机4学时。

讲课学时分配如下表：（仅供参考）六、教学内容及基本要求（一）教学内容1、概论系统、模型、仿真的基本概念，计算机仿真的发展历史与研究现状，计算机仿真的技术今后的发展方向。

2、系统建模的基本方法与模型处理技术系统数学模型的建模原理、建模方法，以及模型间的转换和处理方法。

3、连续系统仿真的通用方法基于离散相似法建立的欧拉法、梯形法、Adams法和基于Taylor级数匹配原理建立的Runge-Kutta 方法、线性多步法等，并介绍实时半实物仿真的原理和采样控制系统的仿真方法。

4、MATLAB语言基础与Simulink仿真MATLAB的基本运算、函数、绘图和编程方法。

Simulink的模块库、仿真模型的建立和仿真方法。

(二) 课程的基本要求1、掌握系统、模型、仿真的基本概念，了解计算机仿真的发展历史、研究现状及今后的发展方向。

2、深入理解相似原理，熟悉系统建模的基本方法。

3、掌握连续系统数学模型的类型及相互间的转换方法。

4、熟悉非线性模型线性化和高阶模型降阶处理的方法。

5、掌握连续时间模型的离散化方法，并能够较为熟练的应用。

《计算机仿真技术》课程设计教学大纲撰写人：李杰审核人：编写日期：2020年2月一、课程基本信息课程编号：15021841学时学分：2周/2课程设计题目：直流电动机的电力拖动仿真绘制适用专业：电气工程及其自动化开课单位：电信分院二、课程设计的目的及要求目的：1、通过课设熟悉Matlab/Simulink的基本使用2、掌握基本的Matlab语法，用Matlab语言编写较完整的实用程序。

3、将计算机仿真技术综合运用于《自动控制原理》、《电机学》等课程中，掌握用Simulink实现对直流电动机的电力拖动仿真绘制。

要求：在课设室完成仿真程序的调试，得到相应的输出。

整理数据，完成课设报告的书写。

三、课程设计的内容内容如下：1.直流电动机的机械特性仿真；2.直流电动机的直接起动仿真；3.直流电动机电枢串联电阻启动仿真；4.直流电动机能耗制动仿真；5．直流电动机反接制动仿真；6.直流电动机改变电枢电压调速仿真；7.直流电动机改变励磁电流调速仿真。

要求：编写M文件，在Simulink环境画仿真模型原理图，用二维画图命令画仿真结果图或用示波器观察仿真结果，并加以分析。

四、课程设计的进度安排安排2周时间，每周8节课，编写M文件，在Simulink环境画仿真模型原理图，用二维画图命令画仿真结果图或用示波器观察仿真结果，并加以分析。

小组讨论，完成课设报告。

五、课程设计的考核方式与标准课设成绩评定方法成绩单独按五级记分评定方法评定。

凡课设成绩不及格者，该门课程必须重修。

评定各级成绩时，可参考以下标准：⑴优秀能正确理解课设的目的要求，能独立、正确地完成各项课设操作；能熟练地运用所学理论和专业知识分析和处理课设中遇到的问题，能掌握所学的各项课设技能；课设报告及其它各项课设作业完整、正确，文字通顺，书写工整，图表齐全，符合要求，质量较高；具有一定的创造精神和能力；工作努力，遵守纪律，表现好。

⑵良好能较好地理解课设的目的和要求，能认真、正确地完成各项课设操作；较熟练地运用所学理论和专业知识分析和处理课设中遇到的一些问题，能掌握所学课设技能的绝大部分；课设报告及其它各项课设作业完整、正确，文字通顺，书写工整，图表齐全，符合要求；具有初步的创新意识和能力；工作努力，遵守纪律，表现较好。

《计算机仿真教案》PPT课件第一章：计算机仿真概述1.1 计算机仿真的定义与作用解释计算机仿真的概念讨论计算机仿真在各个领域的应用1.2 计算机仿真的基本原理介绍计算机仿真的基本原理和流程解释模拟、建模和仿真之间的关系第二章：计算机仿真软件与工具2.1 常见计算机仿真软件介绍介绍常用的计算机仿真软件，如MATLAB/Simulink、Ansys、Fluent等解释各自的特点和应用领域2.2 计算机仿真工具的使用方法演示如何使用至少一种计算机仿真软件进行仿真介绍仿真软件的基本操作和功能第三章：数学建模与仿真3.1 数学建模的基本概念解释数学建模的概念和重要性讨论数学建模的方法和步骤3.2 数学建模与仿真的结合介绍如何将数学模型转化为计算机仿真模型讨论仿真结果的验证和优化方法第四章：系统仿真与应用4.1 系统仿真的基本概念解释系统仿真的概念和作用讨论系统仿真的方法和流程4.2 计算机仿真在实际应用中的案例分析分析至少两个计算机仿真在实际应用中的案例讨论案例中的问题和解决方案第五章：计算机仿真的未来发展趋势5.1 计算机仿真技术的最新发展讨论计算机仿真技术的最新发展趋势介绍新兴的仿真技术和方法5.2 计算机仿真在未来的应用前景探讨计算机仿真在未来的应用前景和挑战讨论如何应对这些挑战和利用机会第六章：虚拟现实与增强现实在计算机仿真中的应用6.1 虚拟现实与增强现实的定义与区别解释虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的概念讨论VR和AR在计算机仿真中的应用和区别6.2 VR和AR技术在计算机仿真中的案例分析分析至少两个VR和AR技术在计算机仿真中的实际应用案例讨论案例中的创新点和实际效益第七章：与机器学习在计算机仿真中的应用7.1 与机器学习的基本概念解释（）和机器学习（ML）的概念讨论和ML在计算机仿真中的应用领域7.2 和ML技术在计算机仿真中的案例分析分析至少两个和ML技术在计算机仿真中的实际应用案例讨论案例中的创新点和实际效益第八章：计算机仿真的伦理与法律问题8.1 计算机仿真的伦理问题讨论计算机仿真可能引发的伦理问题，如隐私保护、数据安全等探讨如何在计算机仿真中遵守伦理原则和规范8.2 计算机仿真的法律问题分析计算机仿真可能涉及的法律问题，如知识产权、法律责任等讨论如何在计算机仿真中遵守相关法律法规第九章：计算机仿真的评估与优化9.1 计算机仿真评估的方法与指标介绍计算机仿真评估的方法和指标，如准确性、效率、可靠性等讨论如何选择合适的评估方法和指标9.2 计算机仿真优化的方法与技术介绍计算机仿真优化的方法和技巧，如模型调整、参数优化等讨论如何通过优化提高计算机仿真的性能和效果第十章：计算机仿真的教学与应用10.1 计算机仿真在教育中的应用讨论计算机仿真在教育领域的应用，如虚拟实验室、远程教育等探讨计算机仿真在教育中的优势和挑战10.2 计算机仿真在科研与工程中的应用分析计算机仿真在科研和工程领域的应用案例讨论案例中的创新点和实际效益重点解析本教案《计算机仿真教案》PPT课件共分为十个章节，涵盖了计算机仿真的基本概念、原理、软件工具、数学建模、系统仿真、应用案例、未来发展趋势、虚拟现实与增强现实、与机器学习、伦理与法律问题、评估与优化、教学与应用等多个方面。