电工电子电路下的虚拟实验室建设

前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了电工电子电路下的虚拟实验室建设范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。

摘要：基于建设虚拟电子实验室的方案，阐述实验教学中的硬件问题，通过虚拟化的方式建立具有功能齐全、成本低廉的实验室，取得效果好的优势，从而提高电子电路课程实验教学的质量。

关键词：虚拟实验室，网络系统，信息技术，计算机工程

引言

通过科学的方式开展教学，可以有效提升教学质量。计算机辅助教学模式已经逐渐成熟。在实践中工通过网络化，利用现代电子技术进行虚拟实验室[1-3]的建设，可以有效拓展教学范围，整合教学资源，是一种科学的教学手段。

1电工电子虚拟实验室特点

虚拟实验室涉及的内容全面、硬件投入不多，学生可以根据实际状况自行的开展试验，在实验者中产生的损耗与实际的状态较为接近。虚拟实验室特点：（1）教学内容丰富。电路试验、模拟部分以及数字部分的试验，可以进行验证性的试验，在实践中可以根据实际状况进行综合性的分析以及设计试验。同时，可以根据实际状况进行软件模拟元件故障，了解实际的装空调，便于拓展学生的思路。通过此种方式可以有效激发学生的兴趣。（2）安全性高。在传统的试验教学中，如果操作不当则会导致其出现一些突发性的问题。造成元器件、仪器仪表损毁等状况问题。而通过虚拟仿真试验的元器件进行处理，学生在试验中不会接触真正的元件以及仪表，可以有效避免在试验中出现安全隐患的问题。（3）提升学生的程序能力。通过虚拟电路试验模式，可以在一定程度上解决传统教学中缺乏动力能力培养的问题，通过虚拟的环境进行模拟仿真试验，可以使得学生在自己的实践操作中掌握知识内容。

2电工电子虚拟实验室的方案

在电工电子教学中，要合理的应用电工电子虚拟实验室，通过建设电工电子虚拟实验室，明确具体的内容以及信息，可以充分满足学生的学习需求。（1）电工电子虚拟实验室建设。通过虚拟仿真软件构建实验室，充分利用虚拟软件，将元器件以及仪器集合，实现一体化的处理，通过对原理电路设计、电路功能测试等各个系统进行虚拟仿真试验，可以形成系统化的模式，其主要的系统构成如图1所示。（2）系统内容。在进行系统建设中，要明确具体的内容，通过电路分析辅助教学系统、模拟电子技术辅助教学系统、数字电子技术辅助教学系统以及二课堂创新系统的方式开展教学，这样才可以充分满足教学的实际需求。①电路分析辅助教学系统。在理论教学以及试验教学的基础之上，通过软件进行仿真处理，对电路试验进行分析，通过原理电路设计，实现对电路功能的合理测试分析。其主要内容主要有电路元件伏安特性测试、叠加定理验证，戴维宁定理的验证分析等。②模拟电子技术辅助教学系统。基于理论教学以及试验教学技术，通过仿真软件对基本电路进行模拟、测试以及演示分析。例如，可以实现对差动放大电路。负反馈放大电路的模拟分析等。③数字电子技术辅助教学系统。根据教学的要求，综合理论以及试验教学，通过仿真软件快速实现对数字电路试验的仿真，实现对数字电路的设计、演示以及测试分析。可以实现集成门电路测试、应用，组合逻辑电路设计等各项内容。④第二课堂创新系统。可以综合日常教学辅助的内容，通过仿真软件进行创新，拓展教学的范围以及内容。通过第二课堂创新实践系统可以在学习中不断发现问题，分析问题，在一定程度上增强问题的解决能力。例如可以进行功率放大器综合设计，数字秒表综合设计分析等。

3电工电子虚拟实验室的模式

通过虚拟技术开展电工电子电路的实验，可以有效提升试验的质量，避免人为的失误，增强了试验的效率。在实践中要根据实际状况对其进行综合设计要求，对其进行全面的分析，根据实际状况采取有效的方式，进而达到增强学生的科研以及动手能力的本质目的。因此，可以基于以下几点进行试验分析。（1）类型。①单机虚拟实验室。在单机虚拟实验室中，主要利用各种仿真软件、开发工具进行处理，利用编程的方式进行虚拟试验处理，可以有效地节省时间，提升电工电子虚拟实验室建设的效率，降低了成本。例如，利用MultlSim软件建立仿真测试平台，建立虚拟的运行环境，则可以满足学生试验的目的以及需求。在研制虚拟电工电子实验软件中，要先进行教学设计。合理的开展虚拟试验课程，根据实际的需求进行分析规划，进行样本处理，收集各项信息，在根据具体的要求进行合成处理。实现对虚拟试验软件的修改完善，通过测试之后在进行应用。电子仿真软件在制作中，要根据实际状况选择多媒体开展软件、通用开发软件以及图形化的编程软件等。②基于网络的虚拟实验室。在网络技术的支持之下进行虚拟实验室的建设，给予学生一定的权限，学生则可以通过网络实验室的软件以及信息数据开展试验。③虚拟现实实验室。在虚拟现实技术的支持之下，利用三维技术则可以进行细节的观察分析，了解具体的工作原理以及特征。在虚拟现实技术中开展电工电子实验室，其最为关键的就是优化硬件以及软件系统的设计。其中硬件平台主要就是计算机系统以及I/O的接口设备；其中计算机是硬件平台开发的关键。要根据实际状况进行优化处理。通过I/O接口设备进行信号处理。在各种软件技术以及认知模拟理论的不断发展中，虚拟实验室具有智能化发展的特征，在各种技术的支持之下对虚拟试验环境进行优化，则可以构建了三维立体化的空间结构。实现了在不同空间中共同进行试验线路设计、连接以及测试管理，在线上可以实现讨论分析，具有显著的优势。（2）功能特征。电工电子虚拟实验室建设模式具有强大的功能，可以实现数字模型建立，具有交互式文档、网络出版的功能，其具体如下：①数字模型。通过3DMAX建模处理，要精准的进行模型尺寸以及尺度的协调处理，充分保障模型外观的真实性。对于一些复杂的对象，则要分析三维模型的结构以及层次，要根据具体的状况分别建模处理，在进行模型的合并处理。在进行处理中要对于冗余的元素进行处理，降低复杂性，模型建立后，根据虚拟实验室的动作进行动画制作。通过VRPformax插件进行场景的导出处理，进行模型的检查做好修改处理，根据实际状况确定导出的格式文件类型。②交互式文档。VRP主要对动作、事件以及场景三个对象进行设置处理。根据实际的状况进行交互处理，利用交互设计进行脚本编辑器的事件信息、动作场景的设计，明确具体的关系特征。在学生处罚了事件，或者事件自动发生的时候则会执行对应的操作。③网络出版。通过VRP进行交互设置处理，VRP可以将其处理为可以进行网络的格式。学生可以使用InternetExplorer、Netscape浏览器，在网络、本地终端的知识执行，进行虚拟实验，可以及时的开展试验，分解试验步骤以及信息，或查看详细的结构和属性，通过旋转或移动物体来组装和分解物体。虚拟实验室技术的应用可以有效地降低实验室的投资成本，实现了远程和的教育，进而为电工电子教学活动的开展奠定基础。

4结语

随着数字化时代的到来，电工电子教学中的实验室呈现虚拟化的发展趋势，有效地满足了教学的实际需求。虚拟实验室的发展具有许多优势，在教学中要根据实际的需求合理的硬件虚拟实验室，这样才可以充分提升教学质量与效果。

参考文献

[1]赵月飞,冯长江,余建华.电工电子网上虚拟实验室的建设与应用[J].实验室研究与探索,2003(02):95-97.

[2]莫军,牛雷,魏琴.基于Multisim的电工电子电路虚拟实验室建设研究[J].产业创新研究,2019(04):113-114.

[3]马梅娟.基于B/S和C/S混合结构的电工电子虚拟实验室建设[J].实验室研究与探索,2010,29(10):54-57+76.

作者：林栩娴 单位：汕尾市城区职业技术学校