電子技術演示實驗中虛擬儀器的應用研究

摘 要：在國家整體科學技術水平日新月異的大背景條件下，各項建設事業獲得了自身發展的源動力。電子技術本身的應用愈發廣泛，并且電子技術的應用范圍也是愈發廣泛。文章將電子技術演示實驗中虛擬儀器的應用作為本次的研究對象，首先就虛擬儀器的基本結構構成及具體的特征進行了簡單的概述，然后就電子技術演示實驗教學過程中主要的教學方式應用存在的弊端，最后分析了在電子技術演示實驗的展開環節，虛擬儀器的基本應用，旨在將電子技術演示實驗教學水平進一步提升，促進自動化信息測試方案的不斷優化和完善。

關鍵詞：電子技術;演示實驗;虛擬儀器;應用;教學質量

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

1 前言

近年來，隨著科學技術水平的快速發展，虛擬技術在各項建設事業中有著相對廣泛的應用，虛擬技術受到的青睞度及認可度也是逐漸提升。虛擬儀器技術將軟件操作平臺，模塊化硬件等系統有機的融為一體，并且在電子技術演示實驗操作環節，將虛擬技術高效的引入到其中系統性的改善了傳統儀器存在測量精度以及擴展性的問題。

2 關于虛擬儀器的基本概述

2.1 分析虛擬儀器的基本結構構成

分析電子技術演示操作環節虛擬儀器的應用情況，首先應該從思想層面上深入分析虛擬儀器的基本構成。虛擬儀器包括以下三個部分，集成軟硬件平臺，軟件，模塊化I/O硬件。最為關鍵的組成是軟件結構。運用軟件實現界面之間的互動，整個過程更具自由靈活性，還可以針對特定的模塊完成修復工作。系統開發環節，軟硬件實現強有效的連接互動，對于與之相對應的數據信息進行相關的處理以及優化，當所有涉及實驗展開的數據得以規范化的處理完成之后，就是顯示面板大顯身手的時候了，通過該部件將數據處理結果直接反饋給用戶。

2.2 總結和概述虛擬儀器的基本特征

虛擬儀器配合計算機的顯示器以及儀器的差件卡等等，保障各項演示實驗數據信息控制以及屏幕展示的高效完成。虛擬儀器是計算機軟件以及硬件有機結合。在電子技術實驗演示環節完成聲音，信號等必要信息的測量，當然測量工作是自動展開的。因此，虛擬儀器借助數據的搜集，數據的對應分析，數據的儲存等等結為一體，實現多種多樣的信息的高效處理目的。教師僅僅借助鼠標完成指令的輸入，在虛擬儀器中查看相對應的實驗測試結果，在電子測量的示波器中肯定會出現信號的變化，借助各種顏色完成波形的輸入，波形的輸出顯示等。

3 開展電子技術演示實驗教學的過程中其教學方式存在的主要弊端

3.1 實物演示方法及存在的基本問題

實物演示作為電子技術演示實驗的基本方式，存在較大的演示問題。傳統的電子技術演示實驗教學，發揮實物演示的優勢，雖然可以將電路的元件更為真實的反映出來，最終取得的儀器測量結果也相對更具有說服力，但是電子儀器演示操作涉及到的儀器的類型非常多，但是借助實物演示畢竟有較大的弊端，無法將各種實驗儀器全部搬運到課堂中，實驗儀器屏幕相對較小，因此學生想要真實的看到整個實驗流程相當困難，因此借助實物演示電子技術的測量方式，難以從根本上滿足課堂教學的觀察及操作需要。

3.2 視頻演示以及其存在的基本問題

借助視頻完成電子技術的演示實驗，也存在相對較大的問題。視頻演示就是將具體的實驗演示提前錄制下來，并且在視頻播放環節添加相對應的字幕。演示相關實驗，可以將視頻動畫播放融入到其中，通過視頻的形式淋漓盡致的演示給學生，整個實驗的播放流程也十分的順暢，將實驗操作的細節過程更為立體，更為真實的展現在了學生的買你錢，學生對整體的實驗操作有了相對更為直觀的了解和認識。

3.3 計算機模擬仿真方法的應用以及存在的基本問題

計算機模擬仿真方法在電子技術演示實驗教學中也有著廣泛的應用。在演示環節，教師可以隨時對模擬軟件中的電路連接實現調整，這樣才可以真正與當前的教學實際緊密的結合起來。但是計算機模擬仿真演示還是屬于虛擬仿真實驗，因此與真實的演示實驗還是存在不小的差距。

3.4 計算機教學課件演示方法以及存在的基本問題

計算機教學課件演示方法以及存在的基本問題。例如通過Flash等完成PPT課件的制作，在課堂中完成課件的播放，還可以將相對應的實驗教學流程引入到其中，對教學課件的一些部分完成調整和修改，但是演示太過于理論化，學生無法借助簡單的視頻動畫完成對電子技術整個實驗流程的了解，并且教學輔助課件也僅僅可以就幾種實驗內容進行展示，根本無法將詳細的實驗操作介紹出來，因此以這樣的形式進行的實驗演示未免太過于缺乏真實性。因此，在進行電子技術演示實驗教學的時候，有必要將虛擬儀器技術進入到其中，保障電子儀器本身的測量精度以及擴展性。

4 在電子技術演示實驗的展開環節，虛擬儀器的應用

發揮虛擬儀器的優勢，進行電子技術演示實驗操作。例如實驗電路模塊，數據采集卡，計算機，電源等是基本的實驗系統。實驗電路模塊存在電路面包板，電路面包板與數據采集卡之間實現連接，數據采集卡將演示實驗電路中的信息直接傳遞到計算機系統內部。計算機系統內部有虛擬儀器軟件存在，這樣一來就可以實現對電路中數字信號的測量活動。數字信號數據處理工作完畢之后，會在計算機的屏幕上顯示出最終的儀器測量的信息。

5 結語

綜上所述，電子技術演示實驗中，傳統的演示實驗方法都存在自身的應用弊端，無法真實的讓學生體驗到電子技術演示實驗的內涵，而發揮虛擬儀器的優勢，將其有效的應用到電子技術演示實驗中，取得的效果相對理想。因此，教師應該系統的研究虛擬儀器在電子技術演示實驗操作中的應用，發揮其應用優勢。

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