電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)中虛擬儀器的應(yīng)用研究

摘 要：在國(guó)家整體科學(xué)技術(shù)水平日新月異的大背景條件下，各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)獲得了自身發(fā)展的源動(dòng)力。電子技術(shù)本身的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，并且電子技術(shù)的應(yīng)用范圍也是愈發(fā)廣泛。文章將電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)中虛擬儀器的應(yīng)用作為本次的研究對(duì)象，首先就虛擬儀器的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成及具體的特征進(jìn)行了簡(jiǎn)單的概述，然后就電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中主要的教學(xué)方式應(yīng)用存在的弊端，最后分析了在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)的展開環(huán)節(jié)，虛擬儀器的基本應(yīng)用，旨在將電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平進(jìn)一步提升，促進(jìn)自動(dòng)化信息測(cè)試方案的不斷優(yōu)化和完善。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù);演示實(shí)驗(yàn);虛擬儀器;應(yīng)用;教學(xué)質(zhì)量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.095

1 前言

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展，虛擬技術(shù)在各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)中有著相對(duì)廣泛的應(yīng)用，虛擬技術(shù)受到的青睞度及認(rèn)可度也是逐漸提升。虛擬儀器技術(shù)將軟件操作平臺(tái)，模塊化硬件等系統(tǒng)有機(jī)的融為一體，并且在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，將虛擬技術(shù)高效的引入到其中系統(tǒng)性的改善了傳統(tǒng)儀器存在測(cè)量精度以及擴(kuò)展性的問(wèn)題。

2 關(guān)于虛擬儀器的基本概述

2.1 分析虛擬儀器的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成

分析電子技術(shù)演示操作環(huán)節(jié)虛擬儀器的應(yīng)用情況，首先應(yīng)該從思想層面上深入分析虛擬儀器的基本構(gòu)成。虛擬儀器包括以下三個(gè)部分，集成軟硬件平臺(tái)，軟件，模塊化I/O硬件。最為關(guān)鍵的組成是軟件結(jié)構(gòu)。運(yùn)用軟件實(shí)現(xiàn)界面之間的互動(dòng)，整個(gè)過(guò)程更具自由靈活性，還可以針對(duì)特定的模塊完成修復(fù)工作。系統(tǒng)開發(fā)環(huán)節(jié)，軟硬件實(shí)現(xiàn)強(qiáng)有效的連接互動(dòng)，對(duì)于與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相關(guān)的處理以及優(yōu)化，當(dāng)所有涉及實(shí)驗(yàn)展開的數(shù)據(jù)得以規(guī)范化的處理完成之后，就是顯示面板大顯身手的時(shí)候了，通過(guò)該部件將數(shù)據(jù)處理結(jié)果直接反饋給用戶。

2.2 總結(jié)和概述虛擬儀器的基本特征

虛擬儀器配合計(jì)算機(jī)的顯示器以及儀器的差件卡等等，保障各項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息控制以及屏幕展示的高效完成。虛擬儀器是計(jì)算機(jī)軟件以及硬件有機(jī)結(jié)合。在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)演示環(huán)節(jié)完成聲音，信號(hào)等必要信息的測(cè)量，當(dāng)然測(cè)量工作是自動(dòng)展開的。因此，虛擬儀器借助數(shù)據(jù)的搜集，數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)分析，數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存等等結(jié)為一體，實(shí)現(xiàn)多種多樣的信息的高效處理目的。教師僅僅借助鼠標(biāo)完成指令的輸入，在虛擬儀器中查看相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，在電子測(cè)量的示波器中肯定會(huì)出現(xiàn)信號(hào)的變化，借助各種顏色完成波形的輸入，波形的輸出顯示等。

3 開展電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中其教學(xué)方式存在的主要弊端

3.1 實(shí)物演示方法及存在的基本問(wèn)題

實(shí)物演示作為電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)的基本方式，存在較大的演示問(wèn)題。傳統(tǒng)的電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，發(fā)揮實(shí)物演示的優(yōu)勢(shì)，雖然可以將電路的元件更為真實(shí)的反映出來(lái)，最終取得的儀器測(cè)量結(jié)果也相對(duì)更具有說(shuō)服力，但是電子儀器演示操作涉及到的儀器的類型非常多，但是借助實(shí)物演示畢竟有較大的弊端，無(wú)法將各種實(shí)驗(yàn)儀器全部搬運(yùn)到課堂中，實(shí)驗(yàn)儀器屏幕相對(duì)較小，因此學(xué)生想要真實(shí)的看到整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程相當(dāng)困難，因此借助實(shí)物演示電子技術(shù)的測(cè)量方式，難以從根本上滿足課堂教學(xué)的觀察及操作需要。

3.2 視頻演示以及其存在的基本問(wèn)題

借助視頻完成電子技術(shù)的演示實(shí)驗(yàn)，也存在相對(duì)較大的問(wèn)題。視頻演示就是將具體的實(shí)驗(yàn)演示提前錄制下來(lái)，并且在視頻播放環(huán)節(jié)添加相對(duì)應(yīng)的字幕。演示相關(guān)實(shí)驗(yàn)，可以將視頻動(dòng)畫播放融入到其中，通過(guò)視頻的形式淋漓盡致的演示給學(xué)生，整個(gè)實(shí)驗(yàn)的播放流程也十分的順暢，將實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)過(guò)程更為立體，更為真實(shí)的展現(xiàn)在了學(xué)生的買你錢，學(xué)生對(duì)整體的實(shí)驗(yàn)操作有了相對(duì)更為直觀的了解和認(rèn)識(shí)。

3.3 計(jì)算機(jī)模擬仿真方法的應(yīng)用以及存在的基本問(wèn)題

計(jì)算機(jī)模擬仿真方法在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也有著廣泛的應(yīng)用。在演示環(huán)節(jié)，教師可以隨時(shí)對(duì)模擬軟件中的電路連接實(shí)現(xiàn)調(diào)整，這樣才可以真正與當(dāng)前的教學(xué)實(shí)際緊密的結(jié)合起來(lái)。但是計(jì)算機(jī)模擬仿真演示還是屬于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，因此與真實(shí)的演示實(shí)驗(yàn)還是存在不小的差距。

3.4 計(jì)算機(jī)教學(xué)課件演示方法以及存在的基本問(wèn)題

計(jì)算機(jī)教學(xué)課件演示方法以及存在的基本問(wèn)題。例如通過(guò)Flash等完成PPT課件的制作，在課堂中完成課件的播放，還可以將相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程引入到其中，對(duì)教學(xué)課件的一些部分完成調(diào)整和修改，但是演示太過(guò)于理論化，學(xué)生無(wú)法借助簡(jiǎn)單的視頻動(dòng)畫完成對(duì)電子技術(shù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程的了解，并且教學(xué)輔助課件也僅僅可以就幾種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行展示，根本無(wú)法將詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)操作介紹出來(lái)，因此以這樣的形式進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)演示未免太過(guò)于缺乏真實(shí)性。因此，在進(jìn)行電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，有必要將虛擬儀器技術(shù)進(jìn)入到其中，保障電子儀器本身的測(cè)量精度以及擴(kuò)展性。

4 在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)的展開環(huán)節(jié)，虛擬儀器的應(yīng)用

發(fā)揮虛擬儀器的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)操作。例如實(shí)驗(yàn)電路模塊，數(shù)據(jù)采集卡，計(jì)算機(jī)，電源等是基本的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)電路模塊存在電路面包板，電路面包板與數(shù)據(jù)采集卡之間實(shí)現(xiàn)連接，數(shù)據(jù)采集卡將演示實(shí)驗(yàn)電路中的信息直接傳遞到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部有虛擬儀器軟件存在，這樣一來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路中數(shù)字信號(hào)的測(cè)量活動(dòng)。數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)處理工作完畢之后，會(huì)在計(jì)算機(jī)的屏幕上顯示出最終的儀器測(cè)量的信息。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)方法都存在自身的應(yīng)用弊端，無(wú)法真實(shí)的讓學(xué)生體驗(yàn)到電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵，而發(fā)揮虛擬儀器的優(yōu)勢(shì)，將其有效的應(yīng)用到電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)中，取得的效果相對(duì)理想。因此，教師應(yīng)該系統(tǒng)的研究虛擬儀器在電子技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)操作中的應(yīng)用，發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

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作者簡(jiǎn)介：許天榮（1962-），男，江蘇宜興人，本科，高級(jí)講師，從事電子方面的教學(xué)研究。