一种远程在线实验系统及其在实践教学中应用.pdf
《一种远程在线实验系统及其在实践教学中应用.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种远程在线实验系统及其在实践教学中应用.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、电力与电子技术Power&Electronical Technology电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering158目前工科电类课程实验教学主要形式有线下实验室实物实践,学生在有实验仪器和设备的特殊实验室中进行动手操作和实验;随后,在电子技术中出现了 Multi-Sim、Proteus、Matlab 等虚拟仿真实验,这些软件能够以极低的成本在一定程度上满足实验需要的情况下完成实验,而且灵活方便。传统实验形式实验设备维护工作量大,实验设备损耗率高,虚拟仿真实验形式由于结果纯理论化、无误差,因此对学生培养独立思考、解决实际问题能力有所
2、欠缺1-3。近年来出现的可以对真实电路元件进行远程连接、远程测量、远程观察实验结果的远程在线真实实验操作平台,给用户带来极强的操作临场感,很大程度上弥补了纯软件仿真带来的实际动手能力训练不足的问题。远程在线实验是一种新的实验形式,通过网络对真实实验设备进行远程控制,对实验数据进行测量,从而达到远距离做实验的目的。远程在线实验形式不仅可以获取真实设备实验的数据,还可以在任何时间和任何地点实现实验的便捷。为实验实作教学注入新的生机和活力,不仅可以激发学生的求知欲,培养学生的实践实作兴趣,还能有效地实现实验教学资源的共享和利用4-5。1 远程在线实验系统远程在线实验平台,其本质实现原理为以一套可编程
3、的门阵列系统作为通用基础平台(BOX),以不同的模块(模块上配套不同的电路和器件)来支撑对应的实验内容,再配套对应的通用上位机软件组成整套系统。这种结构方式核心优势在于:“通用平台+定制模块+通用软件”的架构模式,一套平台即可支撑数电、模电和自动控制原理等课程,并且后续如需开展新的实验课程或者特色实验,只需定制低成本的实验模块即可,避免了豪华采购和重复采购的可能。远程在线实验系统由在线实验软件管理平台和 ELF-BOX 在线实验硬件平台两大部分组成;其中在线实验软件管理平台可实现实验在线预习检测、实验预约、远程在线实验、实验过程数据采集、形成性评价等功能;在线实验硬件平台 ELF-BOX 既可
4、以支持本地线下实验,又可以支持远程在线实景实验,将实验室真实存在的物理器件映射到软件平台的人机交互客户端的器件库中,系统可自动识别元器件的种类、参数规格等;教师学生等用户可自行安装在线实验软件管理系统,调用元器件、电路模块及设备等实现电路连接并自动布线,电路下发至硬件平台观察并记录实验现象6。教师根据在线实验软件管理平台学情数据推送,同时进行学生信息管理、实验内容管理等,下发实验任务并设置实验监测点;班级所有学生接收实验任务,首先进行实验原理指导书预习,包括实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤以及实验注意事项;学生在预习之后进行远程搭建电路操控设备,同时接收实验设备返回的实验数据,在线实验管
5、理软件平台会提取实验过程数据并升级同步信息至在线实验硬件平台;学生完成规定一种远程在线实验系统及其在实践教学中应用张佰顺刘金辉*甘一鸣彭方成陈金萌(海军潜艇学院 山东省青岛市 266199)摘要:本文介绍了一种针对电类课程的远程在线实验系统,不同于线上虚拟仿真系统过于理想化实验结果,可通过客户端实时控制远程端的实验设备进行实验,将现实仪表设备、元器件等实验装置与在线实验客户端人机交互界面连通,从而远程操作实验室中的实验仪器设备实现与实验室环境下相同的实验过程和结果。远程在线实验系统通过二阶系统瞬态响应实验验证“自动控制技术”课程实践教学效果,不仅可以加强学生实验操作现场感,充分锻炼动手操作能力
6、和分析思考能力,减少了对实验场地的需求,还可以激发学生学习兴趣和热情,同时减少实验管理工作,从而提高实验设备利用率。在当前互联网+教育大力发展的背景下,为实践教学提供了一种新的思路,以此来提高和改善教学效果。关键词:二阶系统瞬态响应;远程在线实验;人机交互电力与电子技术Power&Electronical Technology电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering159实验任务并采集相关实验数据后可进行在线实验报告的攥写上传至在线实验管理软件平台,教师进行报告批阅并给出个性化学习建议,行程良性循环,提高实践教学效果。上位机客户端人
7、机交互界面如图 1 所示,主要由仪器仪表界面、模块器件元件库界面、摄像头界面、电路搭建界面以及菜单栏构成。1.1 远程在线实验系统硬件平台 其中“ELF-BOX”是一个可编程门阵列系统,教师提前在其中部署好元器件实物和示波器、万用表等真实测量仪器,在“远程实验共享系统”控制下,“ELF-BOX”能够改变其中的真实物理元件和仪器的管脚连接关系,从而进行远程电路搭建,同时,现场真实仪器的测量数据和真实示波器的屏幕波形也会通过网络传输到远程操作界面。学生在电脑上安装相关软件后,就可以在家远程控制实验硬件,进行实验电路搭接、电路参数调整、电路指标测量等操作,并可以通过摄像头远程观察示波器上的实际波形,
8、由此获得与实境实验一样的操控训练和操控体验,实现远程真实实验的操作功能。远程在线真实实验平台全天候开放,学生可以自由预约时间来完成实验,从而突破时空限制,为疫情背景下的电图 1:上位机客户端人机交互界面图 3:实验硬件模块正面背面图图 2:远程实验系统硬件设备电力与电子技术Power&Electronical Technology电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering160路实验远程教学提供了较好的实践动手平台。硬件实验平台采用模块化组装形式,可通过更改相关试验器件进行其他实验实作项目,以此培养学生的发散性思维。远程实验系统硬件设
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 一种 远程 在线 实验 系统 及其 实践 教学 应用
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。