[摘要]隨著網絡經濟的發展,各個院校相繼開設了電子商務專業。但普遍存在重理論而輕實踐的現象,不利于電子商務人才的培養。將仿真技術應用在電子商務教學中，可以組建電子商務仿真實驗室,將計算機類的課程與商務類的課程有機結合起來,注重培養學生的動手能力。

[關鍵詞]計算機仿真電子商務仿真

電子商務作為一個新興領域,各個院校在電子商務專業建設中,培養目標和課程體系不是完全統一，因此側重點是不同的。普遍存在的問題是重理論而輕實踐的現象非常嚴重,不利于電子商務人才地培養。原因很簡單，就是實踐的電子商務平臺很難搭建，應用仿真技術可以解決這一問題。利用計算機技術、網絡技術等現代信息技術從事商務活動,突出學生的動手能力,培養融IT與商務于一身的高素質復合型人才。

隨著互聯網的全面普及，基于互聯網的電子商務也應運而生，并在近年來獲得了巨大的發展，成為一種全新的商務模式，被許多經濟專家認為是新的經濟增長點。這種電子商務模式對管理水平、信息傳遞技術都提出了更高的要求，其中安全體系的構建又顯得尤為重要。如何建立一個安全、便捷的電于商務應用環境，對信息提供足夠的保護，是商家和用戶都十分關注的話題。

一、概述

計算機仿真技術可以為學生提供虛擬的仿真情境,為學生創設一種開放的、主動的、發現式的探索式的學習環境,發展學生的高級思維能力和問題解決能力,從而通過對該情境的操縱、觀察和思考得出合理的結論。計算機仿真可以在很大程度上激發學生的高水平思維活動,讓學生通過反省性的、高水平的思維活動來建構深層的、靈活的、真正的知識,近幾年,計算機模擬教學在國內外的電子商務課程中屢見不鮮,但仿真教學在計算機教學中的應用、尤其是在計算機網絡課程中的應用還處于探索研究的階段,將計算機模擬應用于教學活動中,往往能夠收到事半功倍的效果。

一、污水處理系統仿真軟件概述

污水處理系統仿真軟件一般由動力學模型、模型表達、參數校正、數值分析、數據表達和用戶界面等模塊組成。在污水處理領域，用于數學模擬的軟件可分為四個層次：一是電子數據表，可進行穩態計算，實現針對普通微分方程的簡單數字程序；二是低端通用型語言（如FORTRAN、C、Basic等），創建模型的靈活性最高，但耗時費力；三是通用仿真軟件（如Mathematica、MATLAB等），能夠執行模型運算，可從網上下載；四是專業仿真軟件（如BioWin、WEST等），主要由預定義的工藝模型單元庫構成。WEST3.7.5將用于本文污水處理系統仿真和工藝分析。WEST軟件是由比利時Hemmis公司與Ghent大學聯合開發的、用于污水處理工藝動態模擬的專業仿真軟件。通過引入組件單元（如活性污泥反應器、沉淀池、傳感器等），軟件可幫助用戶使用分級圖形編輯器構建模擬對象，并建立組件單元間的關聯；后臺模型庫中提供了大量的組件模型以供選擇。軟件為高級用戶提供了二次開發平臺，通過MSL數據庫可實現用戶對模型庫的自定義擴展。WEST軟件目前在歐洲、北美、亞洲和澳大利亞擁有許多用戶，在工業廢水和生活污水處理領域均有應用。

二、模擬仿真在實踐教學中的應用

目前上海市共有53家城鎮污水處理廠，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生在多家污水處理廠的參觀實習過程中很難把握其本質。因此，針對不同處理規模、工藝差別較大、處理目標不盡相同的污水處理廠，如何提煉污水處理運行管理中具有普遍規律性的內容并掌握應用就成為畢業實習教學的重點。由于大部分城市污水處理系統均采用二級生物處理工藝，通常涉及到厭氧、缺氧、好氧和固液分離4個處理過程，以滿足COD降解、懸浮固體去除、硝化、反硝化和強化生物除磷的需要，因此引入ASM模型對典型生物處理系統進行研究將具有普適性的意義。此外，對污水處理廠能夠進行調控的操作變量進行梳理，可概括出污水生物處理系統的6大操作變量：進水流量、流量分配、剩余污泥排放、污泥外回流、好氧池混合液回流量、供氧量或溶解氧設定值。為此，可通過計算機仿真技術操作變量進行詳細分析，以得到不同運行參數下影響污水處理廠出水各指標的最佳調控變量。典型的計算機仿真工藝流程如圖1所示。在計算機仿真教學過程中，兼顧了系統整體介紹和細節分析，既通過仿真分析介紹了控制變量對出水水質的影響，又通過動力學模型分析解釋了污水處理廠控制參數設置的合理性。如參觀污水處理廠的溶解氧設定范圍為2~3mg/L，為了有助于學生分析其設定范圍的合理性，在實習過程中引入了ASM中開關函數的概念，并通過模型演示介紹了溶解氧對反應速率的影響（見圖2）。通過相關的模擬仿真分析，加深了學生對實習過程中污水處理過程工藝控制的認識，有助于學生理論知識與實踐知識的融會貫通。為了更好地突出數學模型仿真教學的優點，在畢業實習過程中，首先給學生布置部分問題，讓學生帶著問題進行污水處理廠的現場參觀學習。待完成現場參觀學習后，要求學生進行實習內容總結，數學模型仿真與實例分析安排在實習內容總結之后。在計算機仿真演示之外，要求學生結合專業知識對仿真結果進行分析，并對仿真結果進行估計。與此同時，結合計算機仿真和數學模型計算對實習過程中參觀污水處理廠的工藝特點和存在問題進行分析。在工程實例分析中，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行分析，并通過計算機仿真分析提出運行管理建議。考慮到氨氮和總磷的協同達標問題，通過模擬仿真分析建議增加排泥量降低系統污泥齡以有效降低出水總磷，并適當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、實踐教學效果分析與建議

實踐表明，將計算機仿真教學與污水處理廠現場實習結合，能收到很好的實習效果。與傳統的參觀實習方式相比，計算機仿真作為對實際生產過程的等效描述，能以其獨有的技術和效果為學生提供一個良好的多通道學習機會和訓練創造性思維的氛圍。通過系統性的對污水處理工藝過程進行描述分析，學生能夠將現場參觀實習的感性認識上升到系統分析的理性認識高度。仿真操作不僅可以使學生將所學的理論知識與實踐結合起來，也可以為他們的思維提供一個寬廣的空間。計算機仿真分析的工藝流程演示有助于學生樹立起全局觀念和學習的積極主動性，這是因為仿真分析需要用系統的觀點對污水處理工藝的運行管理及可能達到的效果和出現的問題進行分析，要求運用所需知識探索各種參數之間的相互影響，才能得出最佳的運行管理效果。從2011年和2012年的畢業實習教學效果來看，基于數學模型的污水處理工藝仿真演示對提升教學質量有非常明顯的效果，學生的學習積極性和動手能力都得到了較大的提高。從學生實習報告的質量來看，對工藝流程和單元模塊作用的分析較以往深入，對實習過程中問題的回答方向性也更為明確。當然，計算機仿真技術應用的前提是對相關模型的深入了解，但目前教學環節中尚缺乏對污水處理數學模型的系統講授，這就造成學生對數學模型與結果分析的理解較為吃力。因此，在實踐教學中簡化了建模與模型分析的步驟，要求學生集中更多精力用于模型結果的分析。另外，由于數學模型仿真分析是一項耗時費力的工作，在2011年和2012年畢業實習引入計算機仿真分析時，僅采用多媒體課件的形式進行結果的分析演示，今后將考慮分步驟引入案例小組討論、模擬仿真分析實驗等內容。

摘要：雖然中醫學所構建的龐大而復雜的系統難以在簡單系統的實驗室中得到驗證，但現代計算機仿真技術為中醫學提供了復雜系統的實驗室。而面向對象程序設計與中醫學相似的思維方式使之成為可能。運用這一技術可以作出諸如中醫學意義上的生理、病證、實驗模型，不僅可以對中醫學概念、理論、方法的客觀性、有效性、實用性進行證實，而且有前瞻性和預測性。

關鍵詞：計算機仿真；復雜系統；中醫學；面向對象程序設計

1計算機仿真技術提供了適合中醫學理論的實驗室

科學技術的不斷進步，推動著整個人類社會的發展，計算機的出現，使人類社會由工業社會向后工業社會——信息社會過渡。我國著名的科學家錢學森說：“我們所設計的信息體系簡直可以包括全部人類千百年來創造的、而且還在不斷創造的精神財富。而這全部精神財富可以由我們每個人隨手調用和享受。這不但是從舊的腦力勞動中解放出來，而且是獲得一個偉大的世界，從來未有的高度文化的世界。……人將變得更為聰明，人類的前進步伐更將加快。”這位大科學家以前所未有的高度論述了由計算機引起的這場技術革命。隨著計算機技術的發展，一種嶄新的學科——仿真學誕生了，從新藥品的仿真測試到行星和星系的創生模型，以及計算機化培養皿中生長的數字生命形式，這是一種新的方法，不是基于直接的觀察和實驗，而是基于從真實空間向虛擬空間的映射。雖然這項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。在這樣一個偉大的時代，古老的中醫學面臨著前所未有的機遇和挑戰。怎樣將計算機科學與技術融入中醫學領域，是一個值得深思和大膽嘗試的問題。值得慶幸的是，計算機仿真是建立在復雜系統理論基礎上的，而中醫學理論所描述的正是這樣一個復雜系統。

當伽俐略第一次拿起望遠鏡仰望太空時，他為人類創造了科學方法，即用實驗來檢驗關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實驗室，用來探測物質內核的價值連城的粒子加速器，以及在任何生物實驗室都能看到的解剖青蛙和用顯微鏡觀察植物細胞。然而，這些都是僅適用于簡單系統中物質結構研究的實驗室。現論物理學家薛定諤（ErwinSchrodinger）在《生命是什么？》一書中寫道：“只要我們涉及活物質的結構，我們就必須面對這樣一個事實：它是以不能還原成通常的物理學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體中的一個個原子，而是其結構不同于任何我們已從試驗室研究中認識的東西。”[1]也正因如此，尤其是對于與西醫學思維方式大相徑庭的中醫學理論，實驗室研究一直是一籌莫展，經絡實質的研究無功而返，各種“證”的實驗模型設計令人啼笑皆非，中藥的研究幾乎與中醫理論毫不相干……中醫學所構建的龐大而復雜的系統難以在簡單系統的實驗室中得到驗證，這是不難理解的。計算機仿真學的出現真值得每一位中醫界的同仁為此干上一杯，因為這一方法的出現能使中醫學多年的“科學夢”成為現實！雖然計算機仿真學正在起步，而這對中醫學來說卻是難得的機遇，不僅可以揭開其古老而神秘的面紗，而且有望為中醫學打開一扇新的大門，開拓更為廣闊的發展空間。

而將計算機仿真技術運用于中醫學，面向對象程序設計是一個關鍵環節，下面將面向對象程序設計作一簡要介紹。

關鍵詞：計算機仿真；復雜系統；中醫學；面向對象程序設計

1計算機仿真技術提供了適合中醫學理論的實驗室

科學技術的不斷進步，推動著整個人類社會的發展，計算機的出現，使人類社會由工業社會向后工業社會——信息社會過渡。我國著名的科學家錢學森說：“我們所設計的信息體系簡直可以包括全部人類千百年來創造的、而且還在不斷創造的精神財富。而這全部精神財富可以由我們每個人隨手調用和享受。這不但是從舊的腦力勞動中解放出來，而且是獲得一個偉大的世界，從來未有的高度文化的世界。……人將變得更為聰明，人類的前進步伐更將加快。”這位大科學家以前所未有的高度論述了由計算機引起的這場技術革命。隨著計算機技術的發展，一種嶄新的學科——仿真學誕生了，從新藥品的仿真測試到行星和星系的創生模型，以及計算機化培養皿中生長的數字生命形式，這是一種新的方法，不是基于直接的觀察和實驗，而是基于從真實空間向虛擬空間的映射。雖然這項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。在這樣一個偉大的時代，古老的中醫學面臨著前所未有的機遇和挑戰。怎樣將計算機科學與技術融入中醫學領域，是一個值得深思和大膽嘗試的問題。值得慶幸的是，計算機仿真是建立在復雜系統理論基礎上的，而中醫學理論所描述的正是這樣一個復雜系統。

當伽俐略第一次拿起望遠鏡仰望太空時，他為人類創造了科學方法，即用實驗來檢驗關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實驗室，用來探測物質內核的價值連城的粒子加速器，以及在任何生物實驗室都能看到的解剖青蛙和用顯微鏡觀察植物細胞。然而，這些都是僅適用于簡單系統中物質結構研究的實驗室。現論物理學家薛定諤（ErwinSchrodinger）在《生命是什么？》一書中寫道：“只要我們涉及活物質的結構，我們就必須面對這樣一個事實：它是以不能還原成通常的物理學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體中的一個個原子，而是其結構不同于任何我們已從試驗室研究中認識的東西。”[1]也正因如此，尤其是對于與西醫學思維方式大相徑庭的中醫學理論，實驗室研究一直是一籌莫展，經絡實質的研究無功而返，各種“證”的實驗模型設計令人啼笑皆非，中藥的研究幾乎與中醫理論毫不相干……中醫學所構建的龐大而復雜的系統難以在簡單系統的實驗室中得到驗證，這是不難理解的。計算機仿真學的出現真值得每一位中醫界的同仁為此干上一杯，因為這一方法的出現能使中醫學多年的“科學夢”成為現實！雖然計算機仿真學正在起步，而這對中醫學來說卻是難得的機遇，不僅可以揭開其古老而神秘的面紗，而且有望為中醫學打開一扇新的大門，開拓更為廣闊的發展空間。

而將計算機仿真技術運用于中醫學，面向對象程序設計是一個關鍵環節，下面將面向對象程序設計作一簡要介紹。

2面向對象程序設計（OOP）概述

1機械設計制造及自動化中計算機技術應用的概況

計算機自誕生以來，其發展是難以預想的，在機械設計制造及自動化中，其最常用的是計算機的可視技術、虛擬現實技術和仿真技術。計算機可視技術是指可通過計算機將相關的機械信息轉化為可視的、直觀的數據信息，人通過對這些數據的觀察、監測可以預測所設計機械的特點性能等、可以了解機械自動化中的工作運行情況，以及時掌握其動態，并對其進行改進、優化。總之，計算機的可視化技術是機械設計、運行監測的相關信息轉化為可視的信息資源，為人的行為提供參考。一方面，這一技術的應用為機械設計制造提供了輔助設計等功能，提高了機械設計的可靠性、精確性；另一方面，計算機可視化技術的應用，提高了機械系統運行的安全性、可靠性，提高了自動化生產的效率。計算機虛擬現實技術是依靠計算機創建和模擬體驗現實世界的計算機技術，實現了人機交流的較高境界，使人的理念與現代科技相結合，推進了人的思想實踐，使機械的設計制造及自動化過程更加協調、完美。計算機仿真技術是以媒體形態描述模型信息，將系統行為、系統形態、數學模型、物理模型等等更直觀的表現出來，給人提供可靠、準確的設計、操作參考，并利用計算機的輸入、輸出信息等功能，實現機械制造的自動化，使其設計手段、自動化運行方式更加高明、高效。

2機械設計制造及自動化中計算機技術的具體應用

2.1機械設計制造中的計算機輔助功能分析

機械設計制造及自動化是一個復雜、繁瑣的過程，計算機在這一過程中的應用是科技發展的必然結果，也是機械設計制造及自動化自身發展的需求。計算機輔助設計是計算機的常用功能，在報刊、服裝、機械等方面都有廣泛的應用，機械設計中，利用計算機設計輔助功能可有效的提高產品設計的可靠性和精度，為機械生產制造帶來更高的效益。第一，機械設計的目的是機器生產性能夠優越的體現出來，在這一過程中繪制復雜的機械圖非常關鍵，利用計算機的CAD、CAM等軟件，對機械設計進行科學的信息處理，使這一復雜過程變得清晰、明確，且減少了人為失誤、出錯等，提高了機械設計的效率和科學性。第二，機械設計中要對機械的工作原理、結構、形狀、尺寸等進行分析利用計算機輔助技術對設計的機械產品形成具體的描述，使設計人員能夠更加直觀的看出設計的問題和不足，有利于提高設計速度和設計有效性。第三，計算機輔助功能的應用方便了圖紙的編輯、修改，在圖紙分析中不用做反復、重復的工作，一切圖形繪制、數據計算及處理等問題計算機都能搞定。第四，在相應軟件的支持下，機械產品零部件的測試也更加方便。在機械設計過程中利用計算機的虛擬樣機構建，結合圖紙“制造”一個虛擬的樣機模型，利用計算機技術對其進行工作性能、受力情況等測試，以便及時的修改原設計，使原設計變得更加完美。

2.2機械設計制造中的計算機仿真技術應用分析