主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
基于EWB电子技术仿真实验室设计与实现
小类:
信息技术
简介:
随着电子技术的不断发展电子技术类的实验课程就显得非常重要,而传统的实验室在时间和空间上存在一定的限制。本电子技术仿真实验室,既克服了实验室在元器件品种、规格和数量上不足的限制,又避免了导致仪器损坏等不利因素。不仅可以利用电子技术仿真实验室学习模、数电的基础实验,也可以通过自主实验模块设计各种形式的电路实验,来提高学生的分析、设计和应用电路的能力,同时也为学生提供了一个验证自己设计电路正确性的平台。
详细介绍:
随着电子技术的不断发展电子技术类的实验课程就显得非常重要,而传统的实验室在时间和空间上存在一定的限制。开发的该虚拟实验室采用Visual Basic为开发环境,嵌入版权已开放的软件Electronic Workbench对电子实验进行仿真支撑,实现了多媒体环境下对几个简单模电、数电实验的实验原理指导、电路仿真功能的电子技术仿真实验平台,具有低成本、无时空限制等优点。实际测试使用表明,系统运行正常,可用于虚拟实验的仿真,能对电子技术的学习方式做有益补充。

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

作品设计目的和基本思路: 随着电子技术的不断发展电子技术类的实验课程就显得非常重要,而传统的实验室在时间和空间上存在一定的限制。本电子技术仿真实验室,既克服了实验室在元器件品种、规格和数量上不足的限制,又避免了导致仪器损坏等不利因素。不仅可以利用电子技术仿真实验室学习模、数电的基础实验,也可以通过自主实验模块设计各种形式的电路实验,来提高学生的分析、设计和应用电路的能力,同时也为学生提供了一个验证自己设计电路正确性的平台。 主要技术指标: 开发的该仿真实验室采用Visual Basic为开发环境,嵌入版权已开放的软件Electronic Workbench对电子实验进行仿真支撑,实现了多媒体环境下对几个简单模电、数电实验的实验原理指导、电路仿真功能的电子技术仿真实验平台。

科学性、先进性

开发的该虚拟实验室采用Visual Basic为开发环境,嵌入版权已开放的软件Electronic Workbench对电子实验进行仿真支撑,实现了多媒体环境下对几个简单模电、数电实验的实验原理指导、电路仿真功能的电子技术仿真实验平台。与目前大多基于仿真软件进行截图展示的实验室相比,添加了电子技术实验的仿真演示功能,同时突破了传统实验室在时间、空间、设备等方面的限制,又避免了仪器损坏等不利因素。不仅可以利用电子技术仿真实验室学习模、数电的基础实验,也可以通过自主实验模块设计各种形式的电路实验,来提高学生的分析、设计和应用电路的能力,同时也为学生提供了一个验证自己设计电路正确性的平台。具有低成本、无时空限制等优点,能对电子技术的学习方式做有益补充。

获奖情况及鉴定结果

在2011年玉溪师范学院第六届学生课外学生科技作品竞赛中荣获一等奖

作品所处阶段

初始运行试用阶段

技术转让方式

本单位完全可以转化为自己的产品

作品可展示的形式

现场演示

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

该作品中将版权已开放的软件Electronic Workbench内嵌到实验平台中对电子技术实验的演示部分进行仿真支撑,并用Visual Basic为开发环境,利用其事件驱动的编程机制设计开发出可视化程度高、功能强、界面友好的电子技术仿真实验室系统。 该作品可用于电子技术实验课程的教学,课程实验学习等方面,并可以此为基础开发网络平台的共享型电子技术仿真实验室。该作品设计新颖,内容丰富,交互性强,具有低成本、无时空限制等优点,在电子技术类实验课程教与学的各环节中有广泛的应用空间,实用价值高。

同类课题研究水平概述

仿真实验室概念的提出,由于因其广阔的应用前景,各国均在大力开发,己经取得了一些进展。目前,仿真室的建设在发达国家已经相当普及。在国外作为首先提出仿真实验室概念,并具有雄厚的科研实力和强大财力的美国,从一开始就十分重视仿真实验室的研究与开发,他们在该领域的研究己处于领先地位。仿真仪器系统及其图形编程语言己成为美国大学理工科学生的一门必修课,其普及程度是相当广泛的。 关于在中国借助于计算机技术的仿真技术与西方发达国家比较,国内在仿真实验方面开展的工作虽然还有所欠缺,但近年来得到了重视,一些院校与科研机构也开发了一些比较成熟的仿真实验室。如清华大学等都已开展了仿真实验室方面的研究,并取得了一定的进展。但目前还没有大规模的成功应用实例,也未形成国际通用的标准。各大高校也开发了一批新的仿真实验室系统用于教学和科研。 通过软件界面操作的实验室克服了传统实验室的缺点,它的界面是虚拟的,但得到的实验数据是真实的。这类实验室较之于传统的试验的好处是界面事软件界面,用户避免了直接操作硬件,这样可以减少安全事故,避免损坏仪器。 随着计算机的不断发展,仿真实验得到人们的关注,逐渐成为计算机与教育技术界研究的方向。但是,就国内目前的研究来看,存在以下几方面的不足:第一,关注程度不够,国内在这方面的研究与国外相比还比较落后,尤其是在教育技术领域,未给予一定的关注;第二,大多数仿真实验平台都是纯虚拟仿真平台,并无实验蓝本与素材,对提高学生学习兴趣作用有限,并未达到预期的效果。 总体来讲,我国的仿真实验建设同发达国家相比还存在一定的差距,国外的仿真实验建设对我国有一定的借鉴意义。各项研究表明,仿真实验室在高等工科院校实验室教学中的优势,正在被逐步认识,并将逐步补充和取代传统实验室。
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