【摘 要】
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对于各高等院校而言,实验教学在实践教学中占据十分重要的位置。然而,传统的实验教学方式存在许多不足之处。首先,大多数的实验设备的价格昂贵,购买实验设备将会耗费大量资金,同时也表示实验设备的数量永远难以满足学生的需求,实验室的开放程度也因此变得很低。其次,由于实验设备属于常用设备,所以在损坏维修方面也是巨大的问题。实验设备的更新速度也跟不上科学的发展。本文综合各高校的实验现状以及现有的虚拟实验系统,发
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对于各高等院校而言,实验教学在实践教学中占据十分重要的位置。然而,传统的实验教学方式存在许多不足之处。首先,大多数的实验设备的价格昂贵,购买实验设备将会耗费大量资金,同时也表示实验设备的数量永远难以满足学生的需求,实验室的开放程度也因此变得很低。其次,由于实验设备属于常用设备,所以在损坏维修方面也是巨大的问题。实验设备的更新速度也跟不上科学的发展。本文综合各高校的实验现状以及现有的虚拟实验系统,发现常见的虚拟实验系统一般未实现身份认证,不能基于学生的个人身份保存及载入实验参数、生成个人的实验报告,使用并不方便。因此本文使用虚拟仪器的各项技术。分别从虚拟实验系统的开发环境,虚拟实验用户的身份认证,以及实现虚拟实验的理论基础等方面对虚拟实验系统的建立进行研究分析。使用LabVIEW软件作为设计平台,以及图形化的编程语言,通过对虚拟实验系统各功能的分析,采用模块化的设计思路,设计实现了基于身份认证功能,能够保存及载入实验数据并自动生成实验报告的虚拟实验系统。本文采用模块化的设计思路,将虚拟实验系统按照其功能划分为三个大的模块。这三个模块分别是账户管理模块、实验系统模块以及数据管理模块。账户管理模块使用Microsoft Access建立的Access数据库对账户的数据进行保存,使用LabVIEW中的数据库操作Ⅵ,操作Access数据库的账户数据,实现虚拟实验系统账户的登录与管理功能。实验模块开发和实现一系列仿真虚拟实验,结合《信号与系统》的知识,设计了调制解调实验、低通滤波器实验、信号分解是实验,结合NI数据采集卡设计了电路采集实验。数据管理模块开发了针对实验系统的数据进行管理的功能,设计实现了实验报告生成功能、实验参数保存功能和实验参数的读取功能,方便虚拟实验系统的用户进行实验操作,减少用户耗费在实验操作以外的时间。
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