电气实验技术虚拟实验平台的设计与应用
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摘 要 本文详细介绍了虚拟实验系统的总体框架、系统设置管理和开发方法的具体选择，给出了虚拟实验平台的应用实例。虚拟实验平台的应用，浓厚了学生学习氛围，强化了学生实践动手能力，改善了实验教学效果，在教学改革和精品课程建设中起到了重要的作用。
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671―7597（2013）031-053-01
目前我国高校各个学科的实验大多是在实验室中进行的，这种运作方式存在着投入大、损耗大、效率低等缺点。虚拟实验室为高校教学和远程教育提供了全新的教学环境。
1 电气实验技术教学现状
电气实验技术课程是我院电子信息工程、自动化、通信工程和电气工程及其自动化专业的一门重要的实践性必修课程，也是一门重要的基础实验课程，包含电路分析实验、模拟电子技术实验和数字电子技术实验。以2011-2012学年第二学期模拟电子实验室为例，实验室共有404学时的实验教学任务，实验室的设备和场地的空闲率较低，导致教学存在实验前，学生对实验内容及实验设备知之甚少，由理论到实践应用衔接困难较大；实验中，部分学生机械完成实验；实验后，设备维护压力大等问题。
针对我校电气实验技术教学现状，电气实验技术虚拟实验平台的设计和应用刻不容缓。作为重要的教学辅助手段，它可以使学生有针对性的预习实验，提高课堂时间的使用效率，减少误操作，同时为学生提供和教师沟通交流的新平台。
2.1 系统总体框架
本系统共包括学生和教师两大部分。教师部分和学生部分又分别包括系统设置和实验管理两个模块。教师部分的系统设置分为班级管理、学生管理、修改密码、登录日志等几项功能，实验管理分为实验管理、学生实验等功能。学生部分的系统设置只有修改密码的功能，实验管理只有实验功能。华北科技学院省级电工电子实验教学示范中心的虚拟实验平台框架如图1所示。
2.2 开发方法的选择
本虚拟实验系统建立在JSP技术上。网页设计方面，为了添加及修改JSP语言的方便，选用了FrontPage作为开发工具，同时也使用DreamWeaver对一些网页图层进行处理。主要使用PhotoShop软件进行图象处理。
数据库方面，本设计选择了微软公司的SQL Server 2000软件，建立了模块表、管理员表、子模块表、用户表和实验表等5类30个表单。
在虚拟实现技术方面，由于本系统主要针对学生课前的辅助学习，属于演示型虚拟实验，所以选择FLASH作为实现手段。本设计共涉及了电工学、模拟电子电路、数字电路的26个虚拟实验动画。
3 具体实验过程举例
以“RC桥式正弦波振荡器的测试”实验为例，通过虚拟实验的预习，学生可以先了解实验目的、原理、内容和实验仪器设备的使用方法，如图2（a）图和（b）图所示。学生还可以学习实验电路，明确实验步骤，模拟实验操作，预知实验结果，如（c）图所示。
（a）实验主页面
（b）实验仪器介绍
（c）实验步骤及结果演示
虚拟实验仿真平台还为学生自由搭建实验模型提供了可能。学生可以自主设计实验，有利于培养学生的设计能力和创新意识。
4 结束语
本系统是我校自主设计的虚拟实验平台，填补了我校虚拟实验室建设的空白，激发了学生学习的热情，推动了电气实验技术精品课程的建设，为我校实现跨越式发展和提高学生的综合素质提供有力的支持。
项目基金
华北科技学院教研基金2009年度课题，项目编号：hkzd-0907，项目名称：省级实验示范中心网络实验平台的研究。
参考文献
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[2]杨世洲，吴敏.远程教育中虚拟实验室的建设[J].甘肃科技，2009，25（15）：172-173.
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[4]郭海文，.电气实验技术[M].江苏徐州：中国矿业大学出版社，2008：151-154.
作者简介
郭（1980-），男，江苏徐州人，硕士，讲师，主要从事无线宽带互联网技术的研究。