基于虛擬儀器技術的遠程實驗教學資源建設

(華南師范大學 物理實驗教學中心)

基于虛擬儀器技術的遠程實驗教學資源建設

(華南師范大學 物理實驗教學中心)

1 主要內容

基于虛擬儀器技術的遠程實驗是一種“虛(擬儀器面板)——(硬件設備)實(體)——真(實)實驗場景”的網絡實驗教學模式. 華南師范大學遠程物理實驗室創建于2001年，自主研制了基于雙客戶機/服務器模式和采用TCP/IP的遠程實驗教學平臺，自行開發數字信號平均實驗、連續波核磁共振、輝光放電等離子體參量診斷等遠程實驗項目. 通過虛擬儀器軟件LabVIEW編程,實現學生通過互聯網實時地操作實驗室的儀器設備，獲取信號波形和實驗數據,獲得由攝像機捕獲的實驗室現場儀器運行情況實時視頻等信息,在異地完成真實實驗過程.

遠程實驗的結構框圖如圖1所示，圖2為遠程實驗室一角.

圖1 遠程實驗的結構框圖

圖2 遠程實驗室一角

2 創新點

遠程實驗作為新的實驗技術和方法，是對傳統實驗的有效補充與提升，為實驗教學注入了新的生機和活力. 遠程實驗容易被學生接受，培養了學生的實驗興趣，激發了學生的求知欲. 遠程實驗不受時空限制，在時間安排、資源共享等方面有優勢，有效地實現實驗教學資源的共享和利用.

3 主要成效

1)遠程實驗室實行開放式教學和管理,在普通物理實驗、現代物理技術選題實驗、現代分析測試技術等本科和研究生的課內課程作為獨立的實驗使用,或者用以實驗預習和復習.

2)理論課的教師在課堂上通過計算機網絡進行遠程實驗演示，無需把貴重或笨重的實驗設備搬到課堂.

3)通過遠程實驗，操作者除了完成實驗，更重要的是將他們引入遠程控制領域，感受現代信息技術與傳統實驗的整合和提升.

(執筆：吳先球)