CN110807958A - 一种基于实验云的电子信息模块化教学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于实验云的电子信息模块化教学系统，包括基础实验电路、扩展实验电路、信息记录模块、实验云系统和客户端实验设备，实验云系统与客户端实验设备通过互联网通讯连接，本发明将客户端实验设备与实验云系统进行“虚实结合、模块搭建”，使得该系统不受时空限制，用户能够随时随地共享实验设备和云端资源，通过设置信息记录模块，方便管理人员统计实验情况，通过设置模块化的基础实验电路和扩展实验电路，使得系统具备了可扩展性，能够面向多门课程，学生也能够在此基础上自行搭建实验设备，操作综合性、创新性的实验，有效提高学生的学习兴趣。
Description
技术领域
本发明涉及一种教学系统，特别是一种基于实验云的电子信息模块化教学系统。
背景技术
近年来，类似于综合实验系统、创新实验室和虚拟仿真实验平台成为了各大高校兴建实验平台的主流。在这样一个实验平台中，教师希望能够涵盖更多的科目实验内容，希望能够全天候开放，希望统一管理与协调、提高效率，另一方面也节省了实验室建设成本。用云平台技术研究虚拟实验及其在教学中的应用,是近几年国内外实验教学和远程教学研究的热点。云实验就是利用互联网技术将实验设备连接起来，以实现数据采集、分析和远程操作的一个系统，具有传统实验室无法比拟的优势。
目前虚拟实验建设和应用有如下问题：
(1)、虚拟实验项目常采用软件仿真方式，实验效果一般；采用软件仿真原理搭建的虚拟实验平台，成本低、结构简单、实验重复性好。但是所模仿的元器件、仪器仪表与真实实验必然存在着一些差异；此外，仿真实验不是在真实环境中操作完成，会降低学生对实验操作技能的重视程度，降低学生应对偶然事件的能力，而这些能力往往是电子信息专业实验教学的主要教学任务。
(2)、虚拟实验室多根据具体课程需要建设，通用性较差；虚拟实验系统常基于某一门课程开发，应用面较窄，对于某一类学科的虚拟实验通用平台技术研究较少。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明采用“虚实结合、模块搭建”的平台架构，建立基于实验云的电子信息模块化教学系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于实验云的电子信息模块化教学系统，包括实验云系统和客户端实验设备，所述实验云系统与所述客户端实验设备通过互联网通讯连接，它还包括：
基础实验电路，用于进行基础实验项目或作为扩展实验电路的载体连接至客户端实验设备中。
扩展实验电路，与所述基础实验电路连接或直接与所述客户端试验设备连接，用于进行多样化、模块化的扩展实验。
信息记录模块，设置在客户端实验设备、基础实验电路和扩展实验电路中，用于采集客户端实验设备、基础实验电路和扩展实验电路的实验相关信息并保存，最终传输给所述实验云系统。
所述实验云系统包括：
实验云数据管理系统，用于对所有用客户端实验设备和实验项目进行统一管理。
设备寿命预测分析模块，用于将信息记录模块采集的实验相关信息进行预测分析并得出结论。
所述实验云数据管理系统包括：
设备管理系统，用于对客户端实验设备进行添加、删除和参数设置。
实验管理系统，用于实验项目的添加、修改和删除，实验人员管理，实验环境设置以及实验数据与结果管理。
用户管理系统，用于用户登陆验证、用户权限管理、网络安全管理、数据安全管理和防火墙系统管理。
所述基础实验电路包含有一类基于自动在线测试仪(ICT)的NI ELVIS教学实验板，所述NI ELVIS教学实验板具有标准化测试接口。
所述扩展实验电路包含有一类NI myRIO教学实验板，所述NI myRIO教学实验板具有可复用标准化测试接口。
本发明的有益效果是：本发明将客户端实验设备与实验云系统进行“虚实结合、模块搭建”，使得该系统不受时空限制，用户能够随时随地共享实验设备和云端资源，通过设置信息记录模块，方便管理人员统计实验情况，通过设置模块化的基础实验电路和扩展实验电路，使得系统具备了可扩展性，能够面向多门课程，学生也能够在此基础上自行搭建实验设备，操作综合性、创新性的实验，有效提高学生的学习兴趣。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的操作流程图。
具体实施方式
参照图1、图2，一种基于实验云的电子信息模块化教学系统，包括基础实验电路8、扩展实验电路9、信息记录模块10、实验云系统1和客户端实验设备7，所述实验云系统1与所述客户端实验设备7通过互联网通讯连接，具体地，本实施例中，所述客户端实验设备7设置有以太网通讯接口，所述实验云系统1通过网线与所述客户端实验设备7通讯连接，所述基础实验电路8用于进行基础实验项目或作为扩展实验电路9的载体连接至客户端实验设备7中，所述扩展实验电路9与所述基础实验电路8连接或直接与所述客户端试验设备7连接，用于进行多样化、模块化的扩展实验，所述信息记录模块10设置在客户端实验设备7、基础实验电路8和扩展实验电路9中，用于采集客户端实验设备、基础实验电路和扩展实验电路的实验相关信息(如实验数据和测试记录等)并保存，最终传输给所述实验云系统；本实施例中，所述基础实验电路8和扩展实验电路9的电路规格可根据客户实验设备7的功能要求进行设计，本实施例中，所述信息记录模块10还能够将客户端实验设备7、基础实验电路8和扩展实验电路9每次通电的时间、通电总时长、通电总次数记录起来，并传输给所述实验云系统，学生或者教师在系统管理员授权后才可以对里面的数据进行读写操作。
进一步地，所述实验云系统1包括实验云数据管理系统2和设备寿命预测分析模块3；所述实验云数据管理系统2用于对所有用客户端实验设备7和实验项目(即通过基础实验电路8和扩展实验电路9完成的实验项目)进行统一管理，进一步地，所述实验云数据管理系统2包括：
设备管理系统4，用于对客户端实验设备7进行添加、删除和参数设置，本实施例中，用户需在取得管理员权限后才可以对客户端实验设备7进行上述操作。
实验管理系统5，用于实验项目的添加、修改和删除，实验人员管理，实验环境设置以及实验数据与结果管理；本实施例中，基础实验电路8和扩展实验电路9的内部均设置有存储电路，所述基础实验电路8和扩展实验电路9在初次连入实验管理系统5时，系统会为其各自分配一个唯一的ID并且直接写入基础实验电路8和扩展实验电路9中的存储电路中，在取得管理员权限后可以对基础实验电路8和扩展实验电路9进行添加、重命名和删除等操作。
用户管理系统6，用于用户登陆验证、用户权限管理、网络安全管理、数据安全管理和防火墙系统管理。
所述设备寿命预测分析模块3用于将信息记录模块10采集的实验相关信息进行预测分析并得出结论，本实施例中，所述设备寿命预测分析模块3能够根据获取到的信息，如客户端实验设备7、基础实验电路8和扩展实验电路9每次通电的时间、通电总时长、通电总次数等，来了解客户端实验设备7、基础实验电路8和扩展实验电路9的使用率(有多少师生使用)及覆盖率(哪些专业的师生在使用)等，结合设备的损坏率等来进行深度学习，合理预测设备的使用寿命，最后再将所有数据都将上传至实验云系统1中的实验云数据管理系统2进行可视化处理。
本实施例中，所述基础实验电路8包含有一类基于自动在线测试仪(ICT)的NIELVIS教学实验板，所述NI ELVIS教学实验板具有标准化测试接口，可用于连接自动在线测试仪(ICT)、NI ELVIS等客户端实验设备；所述扩展实验电路9包含有一类NI myRIO教学实验板，所述NI myRIO教学实验板具有可复用标准化测试接口，可用于连接NI myRIO和NIELVIS等客户端实验设备；学生可在此基础上自行搭建实验设备，操作综合性、创新性的实验，能够有效提高学生的学习兴趣。
本实施例中，提供有一具体操作流程图，参照图2，其具体步骤为：
首先，用户通过输入登录信息登录实验云系统，在确定实验设备和实验项目后，等待实验云系统分配系统资源，随后用户即可开始进行实验，实验过程中，系统会将实验数据和实验结果自动保存至信息记录模块，方便进行分析，随后，系统判断实验是否结束，若是，则用户结束实验，并退出实验云系统，若否，则用户需重新等待实验云系统重新分配系统资源来进行实验。
以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。
Claims (5)
1.一种基于实验云的电子信息模块化教学系统，其特征在于它包括实验云系统（1）和客户端实验设备（7），所述实验云系统（1）与所述客户端实验设备（7）通过互联网通讯连接，它还包括：
基础实验电路（8），用于进行基础实验项目或作为扩展实验电路（9）的载体连接至客户端实验设备（7）中；
扩展实验电路（9），与所述基础实验电路（8）连接或直接与所述客户端试验设备（7）连接，用于进行多样化、模块化的扩展实验；
信息记录模块（10），设置在客户端实验设备（7）、基础实验电路（8）和扩展实验电路（9）中，用于采集客户端实验设备（7）、基础实验电路（8）和扩展实验电路（9）的实验相关信息并保存，最终传输给所述实验云系统（1）。
2.根据权利要求1所述的基于实验云的电子信息模块化教学系统，其特征在于所述实验云系统（1）包括：
实验云数据管理系统（2），用于对所有用客户端实验设备（7）和实验项目进行统一管理；
设备寿命预测分析模块（3），用于将信息记录模块（10）采集的实验相关信息进行预测分析并得出结论。
3.根据权利要求2所述的基于实验云的电子信息模块化教学系统，其特征在于所述实验云数据管理系统（2）包括：
设备管理系统（4），用于对客户端实验设备（7）进行添加、删除和参数设置；
实验管理系统（5），用于实验项目的添加、修改和删除，实验人员管理，实验环境设置以及实验数据与结果管理；
用户管理系统（6），用于用户登陆验证、用户权限管理、网络安全管理、数据安全管理和防火墙系统管理。
4.根据权利要求1所述的基于实验云的电子信息模块化教学系统，其特征在于所述基础实验电路（8）包含有一类基于自动在线测试仪（ICT）的NI ELVIS教学实验板，所述NIELVIS教学实验板具有标准化测试接口。
5.根据权利要求1所述的基于实验云的电子信息模块化教学系统，其特征在于所述扩展实验电路（9）包含有一类NI myRIO教学实验板，所述NI myRIO教学实验板具有可复用标准化测试接口。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003076258A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-03-14 | Fujitsu Ltd | 学習支援システム |
| CN104766515A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-08 | 西南交通大学 | 一种模拟牵引变压器生热的实验装置及其实验方法 |
| CN205301473U (zh) * | 2016-01-18 | 2016-06-08 | 天津德昌工控科技有限公司 | 一种用于电动执行机构的模拟实验仪 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003076258A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-03-14 | Fujitsu Ltd | 学習支援システム |
| CN104766515A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-08 | 西南交通大学 | 一种模拟牵引变压器生热的实验装置及其实验方法 |
| CN205301473U (zh) * | 2016-01-18 | 2016-06-08 | 天津德昌工控科技有限公司 | 一种用于电动执行机构的模拟实验仪 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 曾文军: ""基于云服务的虚实结合实验平台设计与实现"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 社会科学II辑》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111524429A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-08-11 | 安徽晶宸未来科技有限公司 | 一种电力系统通信及规约实验的系统及方法 |
| CN111524429B (zh) * | 2020-04-01 | 2021-09-21 | 安徽晶宸未来科技有限公司 | 一种电力系统通信及规约实验的系统及方法 |
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