信号频谱虚拟分析的实验研究

为了让学生很好地掌握“信号的频谱分析”，建立信号“频域”的概念，开好“信号的频谱分析实验”尤为重要。为此，把计算机技术、虚拟仪器技术、多媒体技术三者融为一体，研制了“基于虚拟仪器的实验教学系统”，建立了虚拟实验教学平台。基于这个虚拟实验教学平台，制作“信号频谱虚拟分析”的实验教学课件。教学实践证明：该实验方法不仅很好地实现了信号的频谱分析，具有重放和再现实验过程和实验现象的特点，而且能同时观察到信号的时／频图，从而强化了实验结果，收到了很好的效果。     

基于LabVIEW的混沌保密通信实验平台设计与实现

为了将混沌保密通信理论应用于网络实验教学,设计了基于LabVIEW的混沌保密通信实验平台。该平台包括语音信号采集、混沌密钥产生、混沌加解密和系统登录模块。由于混沌信号具有复杂性、不可预测性,所以利用其对语音信号进行加密/解密从而实现语音保密通信。将基于LabVIEW的实验平台进行网络发布,生成可执行文件,使得在没有安装LabVIEW软件的电脑能够运行此实验平台。与传统实验设备相比,该虚拟实验平台无论在经济上,还是在开放与共享方面均具有明显优势。     

基于LabVIEW和Matlab混合编程的在线信号与线性系统实验

针对信号与线性系统课程的实验教学的需要,结合Matlab的较强的数值分析及信号与系统处理功能和Lab VIEW软件开发平台的友好的用户界面及Web发布功能,建立了交互式虚拟信号与线性系统实验平台。本文主要介绍了Matlab与Lab VIEW各自的优点所在和混合编程技术平台的实现及在建立交互式虚拟信号与线性系统实验平台时的几个仿真实验实例;从理论上分析了几个仿真实验的实验原理并演示了交互实验的运行过程、说明了混合编程的代码实现、对比分析了实验结果及展示了Web发布过程。结果表明:利用该实验平台可较方便地增强"信号与线性系统"教学的交互性,提高教学质量。同时也演示了一种基于Lab VIEW和Matlab混合编程的实验平台搭建的方法。     

基于虚拟仪器的“自动控制原理”实验教学改革探索

根据“自动控制原理”课程实验教学在高校中遇到的困难和实验教学改革的需要,结合学院实际情况,提出基于虚拟仪器的自动控制原理实验系统。分析了基于MATLAB的虚拟实验平台和基于LabVIEW的虚拟实验平台的优缺点,采用LabVIEW与MATLAB相结合的方法来开发虚拟实验系统。结果表明,采用虚拟实验系统既可以节约成本,改善现有的实验条件,又可以提高自动控制原理实验教学效果,推动实验教学改革的发展。     

新文科背景下历史学虚拟仿真实验平台的设计与建设

为探索“新文科”背景下历史学虚拟仿真实验教学,依托优势学科和人才资源,闽台缘历史文化虚拟仿真国家级实验平台围绕“闽台历史文化知识库”“闽台移民路线虚拟仿真实验”“清代闽台对渡与两岸文化交流虚拟仿真实验”及“闽台缘线上讨论区”4大模块进行资源开发和课程设计,构建全方位、高水平平台共享体系,旨在推动跨学科人才培养、新信息技术的文科应用、历史知识教学与历史创新实践的有机整合以及历史学专业人才培养创新模式的探索。     

基于虚拟样机技术的控制系统实验平台开发

基于虚拟样机技术设计构建了典型控制对象——倒立摆、吊车摆、机械臂等,为自动控制理论、控制系统仿真、计算机控制系统、智能控制、系统辨识等课程提供实验对象。给出了实验平台的设计步骤和基于虚拟对象的联合仿真设计方法。实验平台的作用表现在:(1)提供直观的控制效果动画,帮助学生理解控制系统;(2)提供多种虚拟对象的Matlab仿真接口,利用Matlab进行联合仿真,可验证不同控制器的有效性;(3)通过对虚拟对象添加测量信号作为辨识数据,进行辨识实验。     

合成孔径雷达高分辨率成像虚拟仿真实验平台设计

合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）系统组成复杂,搭载于飞机、卫星等运动平台上才可实现数据获取,难以开展基于SAR雷达实物的实验教学。为解决此问题,设计并搭建了SAR高分辨率成像虚拟仿真实验平台。该虚拟仿真实验平台将系统设计技术、实验设计技术、数据采集过程、信号处理技术、图像评估技术等SAR实验的完整流程进行了高展示度、高保真度、高交互性的计算机模拟。一方面,该虚拟仿真实验可以帮助学生理解SAR设计、工作和应用的流程,巩固相关课程基础知识,激发学习雷达信号处理知识的兴趣;另一方面,可以考查学生对相关知识的综合应用能力,增强学生解决实际问题的技能。该仿真平台已成功应用于虚拟仿真教学课程实践,教学效果良好,对培养新工科技术型人才具有重要意义。     

基于LabVIEW的数字信号处理虚拟实验的构建

运用LabVIEW开发环境设计出一套用于数字信号处理教学的虚拟演示实验系统,介绍了其中的奈奎斯特抽样定理和圆周卷积与线性卷积关系的虚拟演示实验。该实验可以动态地演示信号参数的改变对实验现象的影响。基于LabVIEW的数字信号处理虚拟实验应用于课程教学中,既丰富了教学方法和手段,又提高了教学质量,开拓了一个全新的教学平台。     

航空伺服高度表半实物仿真实训平台的开发

根据航空伺服高度表的工作原理、工艺结构、维修规范与标准,建立了虚拟仿真系统和实物测量系统组成的半实物仿真实训平台。虚拟仿真系统建立航空伺服高度表的仿真数学模型、仿真电路、测试与排故模型、虚拟操作人机界面;实物测量系统将仿真电路测试点信号转换为真实电压信号。该平台可进行虚拟操作与真实测量相结合的电路级测试与排故工程训练,为航空电子实训教学设备的开发提供了一种技术方法。     

计算机组成原理虚拟实验教学平台的研究

对计算机组成原理虚拟实验教学平台及相关技术进行了分析。从应用的角度设计了计算机组成原理虚拟实验教学平台。该平台由实验管理、教师指导、学生参与和师生交流4个模块组成,包括实验系统、实验资源、实验过程、实验评价、师生互动等5个管理子系统。提出了虚拟实验教学平台的网络结构以及构建虚拟实验教学平台的技术手段,以实现实验教学的多样化。     

彩电维修虚拟实验平台的初步研究

彩电维修虚拟实验系统是未来彩电维修实验教学的一个发展方向。对彩电维修虚拟实验平台进行了初步的研究,介绍了彩电虚拟实验平台的基本体系结构、开发工具、关键技术、解决方案以及进一步研究的思路。     

以实托虚汽车风洞虚拟仿真教学平台设计

依托汽车空气动力学风洞,构建虚拟风洞实验场景,开发一套风洞空气动力学测试教学平台。通过“认知—实践—探究”递进结构设置平台内容,将虚拟仿真软件分为3大模块。按照实际风洞的几何形状和外观进行虚拟仿真环境建模,获得高度还原的实践体验。提供风洞测试数据和相关科研成果作为虚仿实验输出,保证复杂空气动力学现象描述的准确性。此平台可供学生自主学习,对开展开放式教学、提高实验教学的效果与效率具有重要意义。     

信号与系统课程教学改革探索

针对信号与系统课程,如何帮助学生在理解理论知识的基础上对实际问题进行分析,课程组从课堂教学、慕课辅助教学、实验和课程考核这四个环节,对课程的教学方法和过程进行了改革探索.通过多媒体和慕课辅助教学,帮助学生理解和掌握知识点,利用翻转课堂,提高学生学习的主动性.利用虚拟仿真平台,构建可采集和处理实际语音信号的实验平台,让学...     

多功能虚拟示波器教学实验平台设计与课程教学改革的思考

示波器是在教学和科研中分析、比较信号的综合性仪器,本文首先对高等院校教学中示波器的使用情况进行分析,提出使用虚拟示波器进行相关课程教学实验的思路,在此基础上,设计了一种新型的具有多通道和网络等多功能虚拟示波器实验平台,介绍了实验平台各个功能模块的设计过程,重点论述了网络监控功能的实现方法。应用测试表明,使用该虚拟示波器既可以实现常规示波器的功能,同时利用其网络功能实现采集数据的多机使用,方便教学实践,极大提高了教学效果。     

介电常数测量仿真教学系统

基于LabVIEW程序语言设计了介电常数测量仿真教学系统.该测量系统通过融入多个智能识别系统、结合虚拟仿真平台进行创新,从而规范学生实验操作,强化学生“先预习,后实验”的意识;通过自动将结果进行可视化处理,便于学生快速分析.该系统相对误差在6%以下范围内波动,结果较为精确,达到实验室使用级别,可让学生对实验原理与过程有更清晰直观的认识,有助于提高实验教学质量.考虑到虚拟仿真平台的可移植性,该系统可以推广到医疗、农作物检测等多个领域.     

虚拟实验在高中物理教学中的应用研究——以“弹力”教学片段为例

阐述了虚拟实验在高中物理教学中的应用实践,以“弹力”教学片段为例,通过“NOBOOK虚拟实验室平台”说明虚拟实验与微视频的区别,同时介绍了虚拟实验在高中教学中的其他应用。     

基于虚拟仿真实验及测评的混合式教学实践--以“中学生物实验教学研究”为例

实验教学能力是师范生专业素养的重要组成部分。在后疫情时代,如何更好地提升高校实验课的教学质量,培养师范生的实验教学能力已经成为当下教育关注的重点。通过师范生教师教育类“中学生物实验教学研究”课程的教学改革,借助虚拟仿真实验平台和网络课程平台,将真实实验与虚拟仿真实验相结合,制定了虚拟仿真实验线上新型混合式教学实践方案,并构建了虚实结合的课前、课中和课后三阶段混合式教学实践过程,同时使用虚拟仿真测评系统进行了线上线下、定性定量的实验教学评价的改革。     

MATLAB在信号与系统教学中的应用

"信号与系统"实验的开发背景、开发平台软件简要介绍,采用编写演示程序,建立MATLAB虚拟实验室等方法,可明显提高实验效果。     

"虚拟教学、虚拟实验"系统的研究与应用

虚拟教学和虚拟实验是未来高等教育最具优势、最具发展潜力的一项技术,它的深度应用将推动高校教学模式的改变。作者总结了在“虚拟教学、虚拟实验”系统的研究与开发阶段性成果,并阐述“虚拟教学、虚拟实验”系统中的系统模型、系统结构、系统技术、系统功能以及系统在教学中的应用案例。     

高校虚拟实验平台的设计及实践

为实现学校虚拟实验资源的整合及进一步完善现有实验教学体系,设计开发了高校虚拟实验平台,并依托山东大学综合实验楼进行了平台建设实践。该系统平台由虚拟实验室和网络管理系统组成。虚拟实验室通过基于图像的虚拟现实技术实现,网络管理系统通过数据库设计和网页设计实现。将虚拟现实技术、多媒体技术及网络技术相结合,从而生成了交互式的虚拟实验室数据文件,并可以输出为网络浏览格式。通过该平台设计实现对综合实验楼及各实验室的虚拟漫游,实现对全校虚拟实验资源的整合,不仅有利于实验教学和实验室管理水平的提高,而且可以填补山东大学虚拟实验平台建设方面的空白。