网络虚拟电子线路实验室的研究与实现

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实验是科学研究的重要技术手段,是理论与实践的接口。电子线路实验是电子信息类专业非常重要的一门课程,其意义不言而喻。然而,由于客观条件的限制,高校的实验室建设却存在诸如设备老化、资金不足、教师偏少等问题,严重影响了学生实践能力的提高,实验项目相对固定,学时有限,学生缺乏自主性、灵活性;在课外,尽管学生有课外进行实验和电子制作的愿望,但由于大多数学校还不具备条件,给学生提供充足的实验场地和仪器设备,满足不了学生课外自主进行实验的要求,常规的实验教学模式已经难以满足实际需要。随着计算机技术和网络技术的发展,通过网络和虚拟的实验操作环境来达到实验教学的目的已成为可能。虚拟实验是指依托相关的计算机平台,借助于硬件和软件实现的计算机仿真实验。虚拟实验是对传统实验的强化和延伸,它是实验教学发展的重要方向。建设高性价比的虚拟实验室系统,已日渐成为实验教学的一种必然趋势。首先,本文就国内外虚拟实验室的研究现状和关键实现技术进行了简略介绍,对Client/Server和Browser/Server两种网络模式进行分析和比较,确立了基于C/S模式的网络化虚拟实验室的系统结构,提出了利用加拿大IIT公司的Multisim软件作为客户端软件的虚拟电子线路实验系统建设方案,较好的解决了虚拟实验网络平台的建设问题,提出了离线实验和在线实验室管理对策,较成功的解决了虚拟实验过程和网络传输的矛盾。随后,在系统的具体实现步骤上,本文建立了一个西昌学院虚拟电子线路实验室系统,学生注册登录后就可以进入实验系统进行实验,学生可以在实验平台上学习虚拟元器件的用法,了解虚拟实验的要求,下载虚拟软件,参照实验指导做实验,实验过程中通过在线交流程序,可以方便的实现学生与学生之间的交流,以及教师与学生之间的交流,就象在真实实验室一样,实验完成后还可以自动提交实验报告,查阅实验成绩。教师注册登录后可以发布自己任教的实验内容,批改实验报告,还可以查看最近的论坛留言,就学生的留言做出相应的答复。最后,利用Multisim软件结合已开发的虚拟实验教学平台完成了模拟电路中单级低频放大器的实验,对组成虚拟电子线路实验平台的各个模块进行了测试,各个模块的功能已基本实现。
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