基于虛擬儀器技術(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)

(華南師范大學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

基于虛擬儀器技術(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)

(華南師范大學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

基于虛擬儀器技術(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)是一種“虛(擬儀器面板)——(硬件設(shè)備)實(shí)(體)——真(實(shí))實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景”的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式. 華南師范大學(xué)遠(yuǎn)程物理實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建于2001年，自主研制了基于雙客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器模式和采用TCP/IP的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，自行開(kāi)發(fā)數(shù)字信號(hào)平均實(shí)驗(yàn)、連續(xù)波核磁共振、輝光放電等離子體參量診斷等遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目. 通過(guò)虛擬儀器軟件LabVIEW編程,實(shí)現(xiàn)學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)地操作實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備，獲取信號(hào)波形和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),獲得由攝像機(jī)捕獲的實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)儀器運(yùn)行情況實(shí)時(shí)視頻等信息,在異地完成真實(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程.

遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，圖2為遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室一角.

圖1 遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)框圖

圖2 遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室一角

2 創(chuàng)新點(diǎn)

遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)作為新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的有效補(bǔ)充與提升，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)注入了新的生機(jī)和活力. 遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)容易被學(xué)生接受，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，激發(fā)了學(xué)生的求知欲. 遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)不受時(shí)空限制，在時(shí)間安排、資源共享等方面有優(yōu)勢(shì)，有效地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的共享和利用.

3 主要成效

1)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開(kāi)放式教學(xué)和管理,在普通物理實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代物理技術(shù)選題實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)等本科和研究生的課內(nèi)課程作為獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)使用,或者用以實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí).

2)理論課的教師在課堂上通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)演示，無(wú)需把貴重或笨重的實(shí)驗(yàn)設(shè)備搬到課堂.

3)通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)，操作者除了完成實(shí)驗(yàn)，更重要的是將他們引入遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，感受現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的整合和提升.

(執(zhí)筆：吳先球)