网络虚拟实验室研究

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1、安阳师范学院本科学生毕业设计报告网络虚拟实验室研究作者小星星系（院）物理与电气工程学院专业电子信息工程年级2009学号091153017指导老师小星星日期2011.06.02第12页学生诚信承诺书本人郑重承诺：所呈交的设计报告是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，报告中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在报告中作了明确的说明并表示了谢意。签名：　　　　　　　　　　日期：　　　　　　　　报告使用授权说明本人完全

2、了解安阳师范学院有关保留、使用学位报告的规定，即：学校有权保留送交报告的复印件，允许报告被查阅和借阅；学校可以公布报告的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存报告。签名：　　　　　　　　导师签名：　　　　　　　日期：第12页网络虚拟实验室研究小星星（安阳师范学院物理与电气工程学院河南安阳455002）摘要：实验平台的建设是实验教学系统及实验教学内容改革的基本措施，通过分析目前电子类实验室平台建设存在的缺陷及建立网络虚拟实验室的必要性，阐述了建立网络虚拟实验室是建立开放型、创新型、先进型、易管理及维护型实验室的良好选择，并就网络虚拟实验室架构进行了有益的探索。关键词：网

3、络实验室；建设；框架；虚拟实验室1引言随着电子技术的不断发展,电子类课程在高教中的地位日趋重要。而作为该类课程教学重要组成部分的实验教学，也越来越受到了人们的重视。它对于提高教学质量，培养学生的实际动手能力及创新思维能力具有无可比拟的作用。长期以来，高教研究者、工作者一直为此探索，并希望找到一个行之有效的方法。为此，人们借助现有的电子技术手段，建立了多种门类的实验平台（如电路分析实验室、模拟电子线路实验室、数字电路实验室、信号与系统实验室等），并在此平台上建立Proteus的网络虚拟实验室，它是建立开放型、创新型、先进型、易管理及维护型实验室的良好选择，并就Proteus的网络虚拟

4、实验室架构进行了有益的探索。它能够非常明显降低产品的开发时间并降低开发成本，明显提高学生的综合设计能力及创新开发能力。2设计任务本设计的基本任务是使用计算机仿真技术，由计算机网络硬件平台（或一台计算机）、一套电子仿真软件，再加上一本虚拟实验教程。通过计算机网络系统，利用开发周期短，成本低的特点，同时又具有很强的兼容性和扩展性，能大大提高仪器的使用效率的特点。以虚代实、以软代硬，就可相当于一个设备先进的实验室。3网络虚拟实验室建设的必要性3.1现有实验室存在的问题目前，现有的电子类实验室大多存在以下问题：(1)不利于管理及维护现有电子类实验室种类多、如电路实验室、电子线路实验室、数字

5、电路实验室、单片机实验室、微机原理实验室、ARM实验室（或嵌入式系统实验室）、信号系统实验室、数字信号处理实验室等,在每一类实验室中，设备种类多、数量大（如:各类信号源设备、各类测试仪器仪表、各种实验箱等）。种类繁多的设备，加上分批进行的学生实验，对于有限的师资力量而言，有效的管理及维护无疑成为十分艰巨的任务。(2)不利于保持实验室的先进性，也不利于保护前期的投资　　由于现代电子技术的飞速发展，各种新设备、新器件层出不穷，这就往往造成这样一种现状，某一种实验设备可能刚到用户的手中就面临落后的，就更不用说在2-3年后被淘汰是多么的正常。因此，基于硬件设备手段建立的实验室面临着随时可能

6、落后的现状，要想保护其前期投资更是难上加难。(3)不利于提高实验效果第12页　　现有电子类实验室大多采取一种封闭式的实验教学模式，即在规定的课时时间内，学生在规定的场地内，进行规定的实验内容（由于实验设备能力的限制造成），这种封闭式的实验教学模式，一方面由于时间及场地的限制，往往造成学生不能有充够的时间深入了解及研究实验的内容，学生对实验的兴趣也被这些限制所扼杀。另一方面，固定式的验证实验内容也限制了学生的思维空间，扼杀了学生创新思维能力的培养。因此，其实验效果很难提高，这种做法实际上背离了现代实验教学改革中提出的“优化课内，强化课外”的实验教学意识。(4)实验内容彼此孤立，不利于

7、培养学生“从概念到产品”认识的形成　　现有的各种电子类教学实验，基本是进行固定程序式的验证式实验，实验所用的元器件，线路板已选好，学生所做的工作仅是对实验箱连连线，使用一下测试仪器、仪表，建立学生的相应概念而已。很难满足现代实验教学改革提出的三个实验层次即“基础性实验、综合性实验、创新性实验”的目标，目前的实验平台不能满足这样的训练，即：学生从有一个概念（或想法）开始，然后着手电路原理图的设计、编写程序代码、调试、PCB设计，最后形成产品的整个开发过程的训练。学生通过