电工电子网络虚拟实验室系统的构建

电工电子类仿真综合实验室的组建电工电子类实验是职业中学电工电子类专业课程的重要组成部分，教学的质量高低在很大程度上取决于专业课演示实验和学生分组实验的实际开出率。

本文以中等职业教育电工电子实验在教学中的作用为基础、结合目前中等职业教育电工电子类实验课开出率的现状和原因分析，以及仿真实验在实验教学中的优势等方面，探讨利用仿真软件组建电工电子仿真实验室的可行性和实用性。

一、实验课对教学的重要性教师的演示实验对学生起着潜移默化的直接示范作用，为学生学习电子技术概念和规律提供了直观的环境，通过指导学生观察和分析实验现象，使学生获得直观的感性认识，从而更好地理解和掌握电子概念和规律。

成功的演示实验可以引起学生浓厚的学习兴趣，而学生的分组实验是最具体的，需要学生开动脑筋，动手操作，比用其他方法更能有效地激发学生的学习兴趣，更有利于学生观察现象，并从中发现问题而获取知识，更能加深学生对知识的理解和掌握。

所以，加强实验教学是学习电工电子技术，推行职业教育，掌握技能的重要措施。

二、实验教学现状及主要原因分析现实中，总有很多实际情况影响教师演示实验和学生分组实验的开出率，从而直接影响了教学效果。

究其原因主要还是因为学校已有实验设备陈旧落后，或者数量跟不上学生规模的发展，使分组实验难以组织和进行。

学校经费不足，对损耗损坏的仪器设备无力及时补充。

实验设备管理有难度，仪器设备人为损坏或学生操作失误损坏多。

三、中等职业教育电子类专业实验课程简介1.电工基础实验:常用电工仪器仪表的使用、晶体管简易测量等。

2.数字电子技术实验:基本逻辑门电路、组合逻辑电路等。

3.模拟电路实验:电子仪器实验、晶体管的简易测试、整流、滤波和稳压、单级交流放大器、稳压电源制作等。

4.高频电子技术实验: 通频带展宽电路、LC振荡器、调幅与检波系统、非线性波形变换、调频与鉴频系统、FM 接收机组装等。

5.电子设计自动化实验:1位全加器输入设计、多路选择器设计、8位硬件加法器设计、7段数码显示译码器设计等。

高校电工电子网络虚拟实验室系统之构建[摘要]：由于虚拟技术与基于网络的远程遥控技术的发展，使以虚拟实境电工电子实验技术取代传统的硬件实验室用于实验教学成为可能。

现对基于校园网的虚拟电工电子实验所涉及的一些关键技术进行了讨论。

[关键字]：虚拟电工电子实验技术；模拟技术；虚拟现实；远程实验Title：Constructing of the universities electrician electron networkhypothesized lab systemAbstract:Along with the hypothesized technology with based on the networklong-distance remote control technology development, causes by thehypothesized solid boundary electrician electron experiment technologysubstitution tradition hardware laboratory to use in to test theteaching possibly to become. Presently to some essential technologieswhich involved based on the campus net hypothesized electricianelectron experiment has carried on the discussion. Keywords:Hypothesized electrician electron experiment technology; Simulationtechnology; Virtual reality; Long-distance experiment1 高校电工电子网络虚拟实验室的构建必要性实验教学作为高校教学过程的重要环节，对于深化学生对所学知识的理解和掌握、培养学生分析问题和解决问题的能力具有重要作用。

网上虚拟电工电子实验组件库的开发与研究随着科技的发展，虚拟实验逐渐成为教育教学中的一种重要工具。

特别是在电子实验教学中，虚拟电工电子实验组件库的开发与研究变得越来越重要。

虚拟电工电子实验组件库是一种基于计算机技术的教学工具，它模拟了真实的电工电子实验环境，提供了丰富的实验组件和功能，使学生能够通过计算机进行电子实验的模拟和操作。

虚拟电工电子实验组件库的开发与研究，旨在提高电子实验教学的效率和质量，使学生能够更好地掌握电子实验的理论知识和实践技能。

虚拟电工电子实验组件库的开发与研究主要包括以下几个方面。

首先，需要建立一个完善的虚拟实验平台，该平台可以模拟真实的电工电子实验环境，包括实验仪器、实验电路和实验过程等。

其次，需要开发各种电子实验组件，包括电阻、电容、电感等，以及各种电子器件和电路。

这些组件需要能够与平台进行交互，并能够模拟真实的实验现象和操作过程。

同时，还需要开发相应的实验指导和实验数据分析软件，以帮助学生进行实验操作和数据处理。

虚拟电工电子实验组件库的开发与研究具有重要的意义和价值。

首先，它可以有效提高电子实验教学的效率和质量。

传统的电子实验教学需要大量的实验仪器和设备，而且实验过程复杂，容易出现安全问题。

虚拟电工电子实验组件库可以消除这些问题，使学生能够在计算机上进行实验模拟和操作，更加方便和安全。

其次，它可以提供更加丰富和灵活的实验资源。

虚拟电工电子实验组件库可以随时更新和扩充实验组件和功能，以满足不同学习需求和教学目标。

再次，它可以提供个性化的学习和教学服务。

虚拟电工电子实验组件库可以根据学生的学习进度和能力，提供相应的实验指导和反馈，帮助学生更好地理解和掌握实验知识和技能。

在未来的发展中，虚拟电工电子实验组件库还有很多挑战和机遇。

一方面，需要进一步完善虚拟实验平台和组件库的功能和性能，提高其模拟和交互的真实性和稳定性。

另一方面，还需要深入研究虚拟电工电子实验组件库在电子实验教学中的应用效果和教学效果，以进一步优化教学模式和方法。

北方工业大学硕士学位论文网上虚拟电工电子实验运行系统的开发与研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：***20070520４．２虚拟电路实验环境的设计ＥＳｐｉｃｅ网上电工电子实验室由两部分组成：菜单栏和实验面板。

菜单栏由文件、编辑、组件、模拟、视图、设计、帮助七个项组成。

Ｉ．菜单栏各项的组成内容：文件菜单：新建实验、打开实验、保存实验、提交实验文档、退出系统五项组成。

编辑菜单：编辑属性、移动、旋转、删除。

组件菜单：电压表、电流表、接地、电阻器、电容器、三极管、二极管、电压源、电流源、集成运算放大器、电感、ＭＯＳ场效应管。

模拟菜单：交流分析、直流分析、瞬态分析。

视图菜单：查看分析曲线、查看Ｓｐｉｃｅ电路描述、查看电路图代码、ｓｐｉｃｃ代码编辑窗口。

设置菜单：网络设置和器件库设置。

帮助菜单：关于、意见反馈。

如图４．５所示。

图４．５ＥＳｐｉｅｅ网上电Ｉ：电子实验室电路实验模拟窗口要紧跟前一行。

ＰＳｐｉｃｅ输入文件中任何语句的大小写等同，而在Ｓｐｉｃｅ２里描述语句只能大写。

电路器件描述没有角标。

例如：在电路输入文件中要写成Ｖｉ，Ｉｌ，Ｒ１，ＶＣＣ等。

２．节点以二极管电路Ｔｒａｎ电路来说明节点的规则。

如图４．６所示。

每个元器件必须连接在两个或两个以上节点之间，即不能有悬空节点；节点序号可以不连续。

但节点号必须是０～９９９之间的整数。

节点０被规定为地节点，其他节点的编号是任意的。

每个节点要连接两个以上元件，即要在输入文件中出现两次。

在描述语句中元件名后紧跟连接节点序号，一般按电流流入元件方向排列节点顺序。

在本课题中接地节点会被一个电压值为０的电压源代替，这样可以灵活的使用各个节点，而不必规定０节点为接地节点，ｓｐｉｃｅ程序会自行判断出电压值为０的节点就是接地。

如图４．６所示，由于节点３有个接地，所以程序会默认以为３节点就是接地节点。

图４．６二极管电路Ｖ１１３ＡＣＯＳｎｑ（０１０５００ｏ、Ｄ２１２ＤＢＡＳｌ６Ｃ３２３１００ｅ－６Ｒ４２３ｌｅ３Ｖ７３０ＤＣ０．ＴＲ＾Ｎｌｅ－５ｌｅ－３．ＰＲＩＮＴＴＲＡＮｖ（１）．ＰＲＩＮＴＴＲＡＮＶ（２）．ＥＮＤ下面图４．７是图４．６－－极管电路瞬态响应分析的返回结果数据的曲线图。

浅谈电工与电子技术虚拟实验室的搭建摘要：随着电子科技技术的飞速发展，极大地推动了电工与电子技术的实验虚拟化进程，一方面使实验不再受时间的限制及实验设备的限制，方便了学生；另一方面降低了实验设备、元器件损耗的成本，提高了教学的质量和效率。

文章旨在探究在电工与电子技术实验中如何更好地使用计算机软件，使其弥补传统实验室的不足。

关键词：虚拟实验室；Multisim；Tina Pro近年来，由于学生人数的不断增加，以及教学改革中对实验形式和内容的要求提高，许多学校都面临着实验设备相对滞后，经费不足的困难。

但随着计算机技术的发展，虚拟实验室的建设也因此迅速起来。

开发与建设越来越受到学校的重视。

1 传统的实验形式存在的问题原来学校开展实验都是传统的形式，采用实物来进行实验教学的，这种形式让学生能够对理论有比较深的感性认识，同时也存在着一些问题。

1.1 实验室建设费用高传统的实验教学中使用的实验设备费用都较高，存在着前期投入大、后期维护较为麻烦，使用期间受人力、物力、财力、时间、地点限制等问题。

1.2 实验的教学手段落后、教学形式较为单一一般都是传统灌输式的教学模式，且验证性实验和孤立的单元性操作实验多，设计性、创新性实验非常少，极大地制约了学生的创新思维，使学生的创造能力得不到锻炼和培养。

1.3 实验课程的学时少实验课程学时与总学时相比较，所占比例较低，对于实验的要求不能完全满足。

另外，授课老师在实验室的时长的很大一部分被准备实验器材和实验后清点器材等几项工作所占用，同时，很大一部分学生也不能根据自己的课余时间根据兴趣来做实验。

1.4 不能实现多样化学生素质水平参差不齐，常规的教学模式都将学生同等对待，使得动手能力强的学生“吃不饱”，水平差一些的又感到吃力，很多同学不熟悉电路的连接规则，所以连接电路时很容易出错（例如短路、断路等），实验教学目的很难达到。

2 构建虚拟实验方法基于以上的问题，构建虚拟实验室势在必行。

VR虚拟电子电工实训室总体建设方案V1VR虚拟电子电工实训室是一种创新型的学习场所，它利用最先进的技术为学习者提供了一个真实的实验环境，并帮助学习者掌握电子电工学科中的基本概念和技能。

为了发挥其最大的价值，需要建立一个包括硬件、软件和教学资源的完整体系。

本文将围绕“VR虚拟电子电工实训室总体建设方案V1”展开，分步骤阐述如何完成这个体系的建设。

第一步：制定总体规划在建设VR虚拟电子电工实训室之前，应该制定一个总体规划。

这个规划应该考虑到实训室的硬件资源和软件资源、实训室的空间布局、实训室的教学目标和具体的教学计划等方面。

规划完成后，应该将其公开发布，并邀请教师、学生和其他利益相关者提出建设性的意见和建议。

第二步：基础设施的建设在规划确认后，建设者应该开始建设实训室的基础设施。

这其中包括硬件建设和软件建设。

硬件建设的核心是VR头盔和电子电工实验设备。

而软件建设的核心是虚拟实验平台、实验案例和教学资源。

在这个过程中，建设者应该着眼于教学目标，以学习者的需求为出发点，优先考虑那些最有用的和实用的设备和工具。

第三步：教学教材的研发建设虚拟实训室的关键是教材研发。

为了让学习者能够更好地掌握知识，建设者应该编写一套适合虚拟实验室的教学教材。

这些教材应该通过各种途径向学生提供，包括在线课程、网络视频、PDF文件和其他可实时更新的教学资源。

第四步：教学计划的制定教学计划是将教学理念转化为实际操作的重要步骤。

在这一步骤中，建设者应该制定一个详细的教学计划，包括内容、时间、课程结构、实验案例和评价标准等方面。

教学计划应该在教学资源的支持下不断更新和完善，以确保学习者获得最优质的教育体验。

总之，建设VR虚拟电子电工实训室是一项清晰而复杂的过程。

一个完整的体系需要涉及诸多方面，包括规划、硬件、软件、教材和教学计划等方面。

建设者应该以学生为出发点，注重实用性、创新性和可持续性，最终实现教学效果最大化。