商洛學(xué)院申報(bào)國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心

1、國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心申 請(qǐng) 書 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心教育主管部門： 陜西省教育廳 學(xué)校名稱： 商洛學(xué)院 學(xué)校管理部門電話：開放共享訪問(wèn)網(wǎng)址： 申報(bào)日期： 2015年7月10 中華人民共和國(guó)教育部高教司制填 寫 說(shuō) 明1. 申請(qǐng)書中各項(xiàng)內(nèi)容用“小四”號(hào)仿宋體填寫。2. 表格空間不足的，可以擴(kuò)展。1. 基本情況 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心名稱 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心名稱級(jí)別（省級(jí)或國(guó)家級(jí)）大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心省級(jí)批準(zhǔn)時(shí)間2011年1.1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的發(fā)展歷程、建設(shè)概況 1.2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)必要性 1.3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心特色與創(chuàng)新

2、2. 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源2.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況實(shí)驗(yàn)課程數(shù) 面向?qū)I(yè)數(shù)實(shí)驗(yàn)學(xué)生人數(shù)/年實(shí)驗(yàn)人時(shí)數(shù)/年951200144002.2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源（羅列實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、功能及效果，提供不少于三個(gè)典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體實(shí)驗(yàn)流程）電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)仿真實(shí)驗(yàn)室由基礎(chǔ)課仿真實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)基礎(chǔ)課仿真實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)課仿真實(shí)驗(yàn)室組成。基礎(chǔ)課仿真實(shí)驗(yàn)室主要完成大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2.2.1基礎(chǔ)課仿真實(shí)驗(yàn)室及其功能基礎(chǔ)課仿真實(shí)驗(yàn)室始建于2010年，是中央財(cái)政支持地方建設(shè)項(xiàng)目資金建成，使用面積90平米，微機(jī)48臺(tái)，配套大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)一套，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等輔助設(shè)施齊全，總價(jià)值102萬(wàn)元，面向電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、全校其它理工

3、科專業(yè)及其他物理愛好者開放。其功能有：落實(shí)實(shí)驗(yàn)課虛實(shí)結(jié)合的指導(dǎo)思想，是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的手段，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的重要組成部分。根據(jù)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器的臺(tái)件數(shù)，每個(gè)參加大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)班至少分兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，在循環(huán)輪回實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不作實(shí)驗(yàn)的小組安排在仿真實(shí)驗(yàn)室通過(guò)仿真軟件預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，在思想上加深普通物理的印象，提高對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)。課外學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要資源。本虛擬實(shí)驗(yàn)是包括78個(gè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，涵蓋了所有的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大綱羅列的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，演示視頻、電子教材及多媒體課件等。作為課外學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要資源平臺(tái)，一直不斷地更新和添加網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，確保擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)及教學(xué)管理軟件

4、系統(tǒng)，提高網(wǎng)絡(luò)共享程度。我校應(yīng)用中央財(cái)政支持地方建設(shè)項(xiàng)目，完善校園網(wǎng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)WiFi全覆蓋，我們將所有的仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上網(wǎng)，面向全校師生開放，學(xué)生憑學(xué)號(hào)，教師應(yīng)用工號(hào)可以隨時(shí)隨地在網(wǎng)上訪問(wèn)實(shí)驗(yàn)中心，仿真學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，為教師備課提供資源，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供條件。預(yù)約實(shí)驗(yàn)，完善實(shí)驗(yàn)室管理功能。通過(guò)系統(tǒng)的預(yù)約端學(xué)生可以預(yù)約大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心各實(shí)驗(yàn)室提高儀器使用效率，面向全校師生開放提供了技術(shù)保障。實(shí)驗(yàn)考試功能。本虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配備了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)試題庫(kù)和相應(yīng)的評(píng)閱系統(tǒng)，學(xué)生可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)、答疑和討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交、下載大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考試試題答卷進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，教師載體庫(kù)中抽題考試組

5、織考試，對(duì)整體教學(xué)效果進(jìn)行測(cè)評(píng)等。基礎(chǔ)課仿真實(shí)驗(yàn)我們使用的軟件及對(duì)應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下：表1、大學(xué)物理虛擬仿真資源涵蓋的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱所屬課程面向?qū)I(yè)學(xué)生人數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室單擺法測(cè)量重力加速度大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)物理學(xué)食品科學(xué)、生物科學(xué)、生物技術(shù)、化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、金屬材料工程、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、食品科學(xué)與工程科學(xué)、制藥工程工程計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)網(wǎng)絡(luò)工程7202氣墊上的直線運(yùn)動(dòng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)7202受迫振動(dòng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)7202剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)試大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)7204碰撞和動(dòng)量守恒大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)7204扭秤法測(cè)萬(wàn)有引力常量大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)7202物理天平與密度測(cè)量大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)7202凱特?cái)[測(cè)重力加速度大

6、學(xué)物理實(shí)驗(yàn)7202超聲波測(cè)聲速大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)7202鋼絲楊氏模量的測(cè)定大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)7204三線擺測(cè)定剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)7202誤差分析與數(shù)據(jù)處理大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)7204熱學(xué)實(shí)驗(yàn)室空氣比熱容的測(cè)定大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)物理學(xué)食品科學(xué)、生物科學(xué)、生物技術(shù)、化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、金屬材料工程、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、電子信息科學(xué)、電子信息工程、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)2892熱膨脹系數(shù)的測(cè)定大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2892居里溫度的測(cè)定大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2894良導(dǎo)體導(dǎo)熱率的動(dòng)態(tài)測(cè)量大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2892不良導(dǎo)體熱導(dǎo)率的測(cè)量大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2892半導(dǎo)體溫度計(jì)的設(shè)計(jì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2892熱敏電阻溫度特性研究實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)2894電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)室用示波器

7、測(cè)時(shí)間大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)物理學(xué)食品科學(xué)、生物科學(xué)、生物技術(shù)、化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、金屬材料工程、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、電子信息科學(xué)、電子信息工程、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)5102交流諧振電路及介電常數(shù)測(cè)量大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5104檢流計(jì)的特性研究大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5102直流電橋測(cè)量電阻大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5102交流電橋大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5102R-C電路實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5102太陽(yáng)電池的特性測(cè)量大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5102設(shè)計(jì)萬(wàn)用表實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5102整流濾波電路實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5102螺線管磁場(chǎng)及其測(cè)量大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5102動(dòng)態(tài)磁滯回線的測(cè)量大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5104霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)5102雙臂電橋測(cè)地電阻實(shí)驗(yàn)5102光學(xué)實(shí)驗(yàn)室傅立葉光

8、學(xué)實(shí)驗(yàn)光學(xué)物理學(xué)302單透鏡實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)302光學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)透鏡參數(shù)測(cè)量光學(xué)實(shí)驗(yàn)302超聲光柵實(shí)驗(yàn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)302偏振光研究實(shí)驗(yàn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)302橢圓偏振法測(cè)薄膜厚度和折射率光學(xué)實(shí)驗(yàn)302組合透鏡測(cè)焦點(diǎn)焦距光學(xué)實(shí)驗(yàn)302掃描隧道顯微鏡光學(xué)實(shí)驗(yàn)302法布里-泊羅標(biāo)準(zhǔn)具實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)302邁克耳遜干涉儀光學(xué)實(shí)驗(yàn)302分光計(jì)實(shí)驗(yàn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)302干涉法測(cè)微小量光學(xué)實(shí)驗(yàn)302光強(qiáng)調(diào)制法測(cè)光速光學(xué)實(shí)驗(yàn)302橢圓儀測(cè)折射率和薄膜播磨厚度光學(xué)實(shí)驗(yàn)302大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)門戶系統(tǒng)用戶通過(guò)web訪問(wèn)大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)2010版使用瀏覽器中訪問(wèn)大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)2010時(shí)，如瀏覽器的silverlight插件未安裝或Sliverlight版

9、本過(guò)低，瀏覽器會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到插件安裝頁(yè)面（如圖所示），在此頁(yè)面選擇安裝插件進(jìn)行安裝。瀏覽器插件下載頁(yè)面瀏覽器的插件安裝完畢后，關(guān)閉瀏覽器。重新啟動(dòng)瀏覽器，就可正常訪問(wèn)大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)2010（如下圖所示）。大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)2010登錄頁(yè)面2 用戶通過(guò)實(shí)驗(yàn)大廳登錄系統(tǒng)，完成仿真實(shí)驗(yàn)用戶運(yùn)行實(shí)驗(yàn)大廳，進(jìn)入登錄界面。首先選擇“網(wǎng)絡(luò)設(shè)置”按鈕設(shè)置大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)2010服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址和端口號(hào)，如下圖所示。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置完畢后，在登錄界面輸入用戶名和密碼，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)大廳。鼠標(biāo)雙擊實(shí)驗(yàn)列表中的實(shí)驗(yàn)（如上圖紅框所示實(shí)驗(yàn)），下載相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后。再次雙擊對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)，即可打開實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行操作。2實(shí)驗(yàn)過(guò)程的具體流程（三個(gè)實(shí)

10、驗(yàn)）：碰撞和動(dòng)量守恒1.在主界面上選擇“碰撞和動(dòng)量守恒”圖標(biāo)并單擊，即可進(jìn)入本實(shí)驗(yàn)，看到實(shí)驗(yàn)臺(tái)和儀器圖標(biāo)。用鼠標(biāo)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面上四處游動(dòng)，當(dāng)鼠標(biāo)指向儀器圖標(biāo)時(shí)，鼠標(biāo)指處會(huì)顯示相應(yīng)的儀器信息。單擊滑塊和氣墊導(dǎo)軌，會(huì)動(dòng)畫顯示相應(yīng)儀器的結(jié)構(gòu)。2.在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面上單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出主菜單。鼠標(biāo)左鍵單擊相應(yīng)的菜單，則進(jìn)入相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。參見圖1：圖13.選擇主菜單的“實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介”并用左鍵單擊，可以打開實(shí)驗(yàn)介紹文檔，如圖2：圖2單擊“返回”按鈕，則返回實(shí)驗(yàn)室主臺(tái)面。4.選擇主菜單的“實(shí)驗(yàn)原理”并用左鍵單擊，可以打開類似于實(shí)驗(yàn)介紹的實(shí)驗(yàn)原理文檔。單擊“返回”按鈕，則返回主窗口。5.選擇主菜單的“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”并用左鍵單擊，打

11、開類似于實(shí)驗(yàn)介紹的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容文檔。單擊“返回”按鈕，則返回主窗口。6.在主菜單上選擇“退出實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)，則全部結(jié)束本次碰撞和動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)。二.氣墊導(dǎo)軌的調(diào)平1.在主菜單上選擇“開始實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)，左鍵單擊，則進(jìn)入該實(shí)驗(yàn)臺(tái)面（圖3）：圖32.在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面上單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出菜單，列有“碰撞與動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)”，“退出”兩項(xiàng)，選擇“碰撞與動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)”進(jìn)入碰撞與動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，選擇“退出” 返回到主窗口。3.單擊界面左上方則產(chǎn)生如圖4的畫面：4.分別單擊滑塊、數(shù)字毫秒計(jì)和支腳螺絲，會(huì)分別彈出放大視圖（圖5）：調(diào)節(jié)三個(gè)支腳螺絲，觀察滑塊視圖，使滑塊與軌面兩側(cè)的間隙一致。觀察毫秒計(jì)，并同時(shí)調(diào)節(jié)支腳螺絲，直到滑塊通過(guò)兩個(gè)光

12、電門所用的時(shí)間差小于1ms。三.碰撞與動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)1.在實(shí)驗(yàn)菜單上選擇“碰撞與動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)”，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面如圖6：?jiǎn)螕魯?shù)字毫秒計(jì)，會(huì)彈出放大視圖。2 單擊界面左上方則產(chǎn)生如圖7的畫面：1. 單擊界面左上方則產(chǎn)生如圖8的畫面：4.從菜單中選擇實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，根據(jù)力度顯示瞬間拖動(dòng)大滑塊并放開鼠標(biāo)，滑塊會(huì)產(chǎn)生碰撞，大滑塊兩次經(jīng)過(guò)光電門和小滑塊第一次經(jīng)過(guò)光電門的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)記錄到數(shù)據(jù)記錄表中。若有錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，選中該數(shù)據(jù)后按“刪除”。單擊滑塊復(fù)位按鈕：滑塊自動(dòng)復(fù)位，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)記錄完后，按“計(jì)算”鍵，計(jì)算相應(yīng)的數(shù)據(jù)。5.選擇“退出”菜單，退出實(shí)驗(yàn)。 核磁共振實(shí)驗(yàn)1單擊頻率計(jì)開關(guān)打開頻率計(jì)。2單擊核磁共振儀開關(guān)打

13、開核磁共振儀。3 左擊/右擊旋柄改變磁鐵間距和磁場(chǎng)強(qiáng)度4左擊/右擊邊限調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)邊限振蕩器。5左擊/右擊頻率調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)頻率，觀察內(nèi)掃法現(xiàn)象。6單擊示波器的選擇開關(guān)使其打到外掃檔，觀察外掃法現(xiàn)象。7、可以通過(guò)單擊樣品來(lái)改變樣品。偏振光研究實(shí)驗(yàn)1. 主窗口：打開偏振光觀察與研究的仿真實(shí)驗(yàn)。 2. 正式開始實(shí)驗(yàn)：（1）開始實(shí)驗(yàn)后，從實(shí)驗(yàn)儀器欄中點(diǎn)擊拖拽儀器至實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。（2）光源調(diào)節(jié)雙擊桌面上光源小圖標(biāo)，彈出光源的調(diào)節(jié)窗體，可以單擊光源的開關(guān)按鈕，切換光源的開關(guān)狀態(tài)； 同時(shí)可以點(diǎn)擊“選擇發(fā)出光”按鈕來(lái)選擇光源發(fā)出光類型，光源默認(rèn)發(fā)出的是“自然光”。（3）偏振片調(diào)節(jié)雙擊桌面上偏振片小圖標(biāo)，彈出偏

14、振片的調(diào)節(jié)窗體。初始化時(shí)偏振片的旋轉(zhuǎn)角度是隨機(jī)的，用戶使用時(shí)需要手動(dòng)去校準(zhǔn)。最大旋轉(zhuǎn)范圍為360，最小刻度為1。可以通過(guò)點(diǎn)擊調(diào)節(jié)窗體中旋鈕來(lái)逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)偏振片。：表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；：表示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的最小刻度單位為1。當(dāng)鼠標(biāo)按住選擇不放，則偏振片則會(huì)不停的旋轉(zhuǎn)，直到鼠標(biāo)松開。（4）波晶片調(diào)節(jié)（含1/2和1/4波晶片）雙擊桌面上波晶片小圖標(biāo)，彈出波晶片的調(diào)節(jié)窗體。初始化時(shí)波晶片的旋轉(zhuǎn)角度是隨機(jī)的，用戶使用時(shí)需要手動(dòng)去校準(zhǔn)。最大旋轉(zhuǎn)范圍為360，最小刻度為1?？梢酝ㄟ^(guò)點(diǎn)擊調(diào)節(jié)窗體中旋鈕來(lái)逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)偏振片。：表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；：表示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的最小刻度單位為1。當(dāng)鼠標(biāo)按住選擇不放

15、，則偏振片則會(huì)不停的旋轉(zhuǎn)，直到鼠標(biāo)松開。（5）光屏調(diào)節(jié)雙擊桌面上光屏小圖標(biāo)，彈出光屏的調(diào)節(jié)窗體。光屏界面會(huì)顯示一個(gè)光圈，光圈中的光的強(qiáng)度是會(huì)根據(jù)光源、偏振片、波晶片之間的關(guān)系來(lái)自動(dòng)調(diào)整的；另外光屏中會(huì)顯示當(dāng)前光強(qiáng)的數(shù)值(最大值為100)。（6）實(shí)驗(yàn)中用戶打開光源，選擇好發(fā)出光類型后，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)偏振片、波晶片來(lái)觀察光屏上光強(qiáng)的變化。（7）保存數(shù)據(jù)，單擊記錄數(shù)據(jù)按鈕彈出記錄數(shù)據(jù)頁(yè)面。在記錄數(shù)據(jù)頁(yè)面的相應(yīng)地方填寫實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊關(guān)閉按鈕，則暫時(shí)關(guān)閉記錄數(shù)據(jù)頁(yè)面；再次點(diǎn)擊記錄數(shù)據(jù)按鈕會(huì)顯示記錄數(shù)據(jù)頁(yè)面。（8）原理演示功能：菜單選項(xiàng)：原理演示：偏振片性質(zhì)：橢圓偏振光： （9）其他輔助功能介紹：界

16、面的右上角的功能顯示框，在實(shí)驗(yàn)狀態(tài)下，顯示記錄數(shù)據(jù)按鈕、結(jié)束操作按鈕；在考試狀態(tài)下，顯示考試所剩時(shí)間的倒計(jì)時(shí)、記錄數(shù)據(jù)按鈕、結(jié)束操作按鈕、顯示試卷按鈕。幫助按鈕，單擊可顯示幫助文檔。工具箱，下拉點(diǎn)擊計(jì)算器，可以使用計(jì)算器。實(shí)驗(yàn)儀器欄，存放實(shí)驗(yàn)所需的儀器，可以點(diǎn)擊其中的儀器拖放至桌面，鼠標(biāo)觸及到儀器，實(shí)驗(yàn)儀器欄會(huì)顯示儀器的相關(guān)信息；儀器使用完后，則不允許拖動(dòng)儀器欄中的儀器了。實(shí)驗(yàn)提示欄，顯示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的儀器信息，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容信息，儀器功能按鈕信息等相關(guān)信息，按F1鍵可以獲得更多幫助信息。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容欄，顯示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容信息(多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容依次列出)，可以通過(guò)單擊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間的切換。切換至新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)

17、容后，實(shí)驗(yàn)桌上的儀器會(huì)重新按照當(dāng)前實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行初始化。三、物理實(shí)驗(yàn)考試與自動(dòng)判卷系統(tǒng)1. 系統(tǒng)功能界面2在線考試子系統(tǒng) 2.1實(shí)驗(yàn)操作題管理實(shí)驗(yàn)操作題指的是通過(guò)考察學(xué)生利用仿真實(shí)驗(yàn)軟件完成實(shí)驗(yàn)要求的過(guò)程，來(lái)判斷學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)儀器使用等方面知識(shí)掌握程度和應(yīng)用能力的題目。實(shí)驗(yàn)操作題利用虛擬儀器和虛擬實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的技術(shù)，自動(dòng)記錄學(xué)生操作仿真實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn)要求的過(guò)程，并自動(dòng)判定學(xué)生的操作成績(jī)，以達(dá)到減少判卷人員工作量，實(shí)現(xiàn)面向大面積學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考試的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)操作題具備自動(dòng)判定成績(jī)的功能，需要實(shí)現(xiàn)題目描述與仿真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的信息交換，涉及到大量軟件技術(shù)，因而在系統(tǒng)開發(fā)時(shí)就內(nèi)置在系統(tǒng)中。管理員及教師

18、用戶可以查看題目及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，并選擇題目進(jìn)行組卷。實(shí)驗(yàn)操作題的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)以每道題滿分100分來(lái)核算各步驟的分?jǐn)?shù)。在組卷時(shí)，教師必須制定該題目在該試卷中的分值，實(shí)際評(píng)判時(shí)，按照相應(yīng)的分值按比例核算。學(xué)生在考試時(shí)，可以看到操作題的題目部分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)不能查看。學(xué)生通過(guò)操作相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)完成操作題。仿真實(shí)驗(yàn)運(yùn)行時(shí)，軟件會(huì)在允許的范圍內(nèi)隨機(jī)生成實(shí)驗(yàn)環(huán)境，隨機(jī)生成的實(shí)驗(yàn)環(huán)境作為軟件自動(dòng)評(píng)判成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)答案，以避免抄襲作弊等現(xiàn)象。圖 實(shí)驗(yàn)操作題2.2考試題庫(kù)管理支持單選、多選、填空、判斷等傳統(tǒng)題型?？筛鶕?jù)需要增刪試題庫(kù)中的題目。題目可定義分值、難易、所屬實(shí)驗(yàn)、學(xué)科等分類信息。 圖 考試題庫(kù)2.3考試試卷管理系統(tǒng)中

19、內(nèi)置了每個(gè)實(shí)驗(yàn)的試卷，可直接用于物理實(shí)驗(yàn)考試。也可根據(jù)教學(xué)需要自行組建試卷，可設(shè)置分值、考試時(shí)間等。圖 教師組卷2.4考試過(guò)程組織用于建立、修改、取消某次考試?？芍付荚囉玫脑嚲?，指定參加考試的學(xué)生，考試的起止時(shí)間等。學(xué)生登錄系統(tǒng)后，在指定時(shí)間參加考試，在線完成考試過(guò)程?？荚囘^(guò)程中系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置成“學(xué)生不能切換程序，只能進(jìn)行考試”的狀態(tài)。圖 學(xué)生考試大廳2.5試卷批閱與成績(jī)管理l 試卷自動(dòng)批閱系統(tǒng)中的所有試卷都是由系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)閱和統(tǒng)計(jì)的。用戶可以對(duì)自動(dòng)評(píng)閱的結(jié)果進(jìn)行必要的修改和調(diào)整。l 成績(jī)調(diào)整用戶可以通過(guò)手工評(píng)閱試卷修改卷面成績(jī)，可以直接在列表中修改總評(píng)成績(jī)。l 成績(jī)導(dǎo)出把當(dāng)前考試的成線以Exc

20、el表格的形式導(dǎo)出。l 成績(jī)查詢用戶點(diǎn)擊某一場(chǎng)考試的“開放查詢”按鈕后，對(duì)應(yīng)的學(xué)生就可以在本系統(tǒng)查詢個(gè)人成績(jī)。四、網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)登陸界面 網(wǎng)上預(yù)約2.2.2專業(yè)基礎(chǔ)課仿真實(shí)驗(yàn)室功能電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)基礎(chǔ)課仿真實(shí)驗(yàn)室始建于2009年，使用面積60平米，微機(jī)35臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等輔助設(shè)施齊全，總價(jià)值40萬(wàn)元，主要服務(wù)于電路理論及電路理論實(shí)驗(yàn)、模擬電路及模擬電路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)及數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、微機(jī)原理與接口技術(shù)及微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)等于電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程專業(yè)等專業(yè)通用的電類專業(yè)基礎(chǔ)課、課程設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)課、大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽、科技創(chuàng)新活動(dòng)、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)任務(wù)。其功

21、能有：是電類專業(yè)基礎(chǔ)課輔助教學(xué)平臺(tái)。服務(wù)理論課課堂教學(xué)，教師將理論課課堂上難于講清的難點(diǎn)可以搬到仿真實(shí)驗(yàn)室通過(guò)軟件仿真模擬，是問(wèn)題形象具體便于理解，克服教學(xué)難點(diǎn)。是實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的補(bǔ)充和延伸平臺(tái)。每一門專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)結(jié)束前或課程中期，任課教師根據(jù)需要，讓學(xué)生學(xué)習(xí)電子線路CAD技術(shù)，自己設(shè)計(jì)搭建電子線路，通過(guò)仿真模擬電路性能，再回到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證，感受從理論到實(shí)踐的提升過(guò)程，增加學(xué)生思維的途徑，提高動(dòng)手能力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣和自信心，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。是大學(xué)生重要的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。我院各專業(yè)的大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽、科技創(chuàng)新活動(dòng)等課外活動(dòng)，本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)任務(wù)基本都在專業(yè)基礎(chǔ)課仿真實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備或完成。近

22、幾年我們參加的學(xué)科競(jìng)賽有國(guó)家及省級(jí)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽，10人次獲得不同級(jí)別的獎(jiǎng)勵(lì)，其中省級(jí)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；2014年(第7屆)中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽，西北賽區(qū)三等獎(jiǎng)；陜西省TI杯模擬混合電路應(yīng)用設(shè)計(jì)競(jìng)賽三等獎(jiǎng)；全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽陜西賽區(qū)本科組二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，三等獎(jiǎng)5項(xiàng)；2014年“創(chuàng)青春”陜西省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽銅獎(jiǎng)；大學(xué)生與研究生物理教學(xué)技能展評(píng)20人次獲獎(jiǎng)，其中一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)4項(xiàng)；2013年全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽陜西賽區(qū)比賽，共派出15人組成5對(duì)參賽，其中1組獲得三等獎(jiǎng)1項(xiàng)；2014年陜西省第四屆大學(xué)生德州儀器（TI）杯模擬及模數(shù)混合電路應(yīng)用設(shè)計(jì)競(jìng)賽，共派出12人組成4組參加比賽

23、，其中1組獲得三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，2015年第六屆“藍(lán)橋杯”全國(guó)軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽，單片機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)組，共派出2人參加個(gè)人賽，獲得陜西賽區(qū)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。其中1人進(jìn)入全國(guó)總決賽，并獲得三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。2010年以來(lái)，100余名大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在專業(yè)基礎(chǔ)課仿真實(shí)驗(yàn)室完成。A、Multisim軟件Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對(duì)電路進(jìn)行仿真。Multisi

24、m提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣學(xué)生無(wú)需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過(guò)Multisim和虛擬儀器技術(shù)，可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。很好的解決了理論教學(xué)與實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的難題。學(xué)生可以很好地、很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)的再現(xiàn)出來(lái)。并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。真正的做到了變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。這些在教學(xué)活動(dòng)中已經(jīng)得到了很好的體現(xiàn)。還有很重要的一點(diǎn)就是：計(jì)算機(jī)仿真與虛擬儀器對(duì)教學(xué)也是一個(gè)很好的提高和促進(jìn)

25、。其完成仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下表：Multisim軟件仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱所屬課程面向?qū)I(yè)學(xué)生人數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)1電路基本元件（線性與非線性電阻元件）的伏安特性測(cè)定電路分析、電路原理、電工學(xué)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)22網(wǎng)絡(luò)定理的實(shí)驗(yàn)研究電路分析、電路原理、電工學(xué)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)23等效變換原理及電路最大功率傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)研究電路分析、電路原理、電工學(xué)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)44受控電源的實(shí)驗(yàn)研究電路分析、電路原理、電工學(xué)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)25電

26、路暫態(tài)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究電路分析、電路原理、電工學(xué)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)46串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)研究電路分析、電路原理、電工學(xué)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)47單管放大器及應(yīng)用模擬電路、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)48晶體管放大電路設(shè)計(jì)*模擬電路、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)49場(chǎng)效應(yīng)管放大器模擬電路、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2

27、10負(fù)反饋放大器模擬電路、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)211差動(dòng)放大器模擬電路、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)212模擬運(yùn)算電路模擬電路、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)413有源濾波器模擬電路、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)214電壓比較器模擬電路、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)

28、科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)215邏輯門的邏輯功能與參數(shù)測(cè)試數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)216組合邏輯電路設(shè)計(jì)數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)417中規(guī)模組合邏輯電路及其應(yīng)用數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)418觸發(fā)器及其應(yīng)用數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

29、219計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)420555 定時(shí)器的應(yīng)用設(shè)計(jì)數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)、電子技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)，電子信息工程，電氣工程及其自動(dòng)化、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2實(shí)驗(yàn)操作實(shí)例：例1：構(gòu)造同步16進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并用7段數(shù)碼管進(jìn)行觀測(cè)。通過(guò)運(yùn)行仿真驗(yàn)證電路功能。在這個(gè)電路的基礎(chǔ)上將計(jì)數(shù)器改為10進(jìn)制，并通過(guò)仿真驗(yàn)證修改結(jié)果是否正確（注：顯示09）。首先選用T觸發(fā)器和帶譯碼的7段數(shù)碼管和與門一起構(gòu)成4位16進(jìn)制計(jì)數(shù)器如圖1。在電路中選用1Hz矩形波發(fā)生器，通過(guò)仿真觀測(cè)運(yùn)行的情況。

30、圖1使用異步置零法，在圖中加入反饋電路，當(dāng)觸發(fā)器的狀態(tài)變?yōu)?010時(shí)通過(guò)Reset端對(duì)觸發(fā)器進(jìn)行清零。電路設(shè)計(jì)結(jié)果如圖2。通過(guò)仿真可以觀測(cè)到電路已經(jīng)成為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器。圖2例2分析已經(jīng)給出的階梯波發(fā)生器。電路如圖3。通過(guò)運(yùn)行仿真觀測(cè)電路的功能，通過(guò)改變信號(hào)源的參數(shù)來(lái)改變階梯波的頻率，同時(shí)用示波器進(jìn)行觀測(cè)。圖3從圖中可以看到，電路大致分為兩個(gè)部分，上部分為4個(gè)T觸發(fā)器和相應(yīng)門電路構(gòu)成的16進(jìn)制計(jì)數(shù)器，下部分為D/A轉(zhuǎn)換器。電路的信號(hào)源為矩形波發(fā)生器，通過(guò)示波器觀測(cè)到的波形如圖4。圖4B、MATLAB軟件MATLAB是由美國(guó)mathworks公司發(fā)布的用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算

31、的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的編輯模式，代表了當(dāng)今國(guó)際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語(yǔ)言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)等領(lǐng)域。

32、MATLAB軟件仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱所屬課程面向?qū)I(yè)學(xué)生人數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)1典型環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)自動(dòng)控制原理電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化22二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)自動(dòng)控制原理電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化43根軌跡及系統(tǒng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)自動(dòng)控制原理電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化44系統(tǒng)的頻率特性實(shí)驗(yàn)自動(dòng)控制原理電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化45自動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)校正自動(dòng)控制原理電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化4MATLAB應(yīng)用典型實(shí)例：圖5matlab啟動(dòng)界面圖6 matlab工作界面圖7 matlab插值算法結(jié)果圖8 matlab在通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿

33、真中的應(yīng)用C、Visual C+Microsoft Visual C+，（簡(jiǎn)稱Visual C+、MSVC、VC+或VC）是Microsoft公司推出的開發(fā)Win32環(huán)境程序，面向?qū)ο蟮目梢暬删幊滔到y(tǒng)。它不但具有程序框架自動(dòng)生成、靈活方便的類管理、代碼編寫和界面設(shè)計(jì)集成交互操作、可開發(fā)多種程序等優(yōu)點(diǎn)，而且通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)置就可使其生成的程序框架支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)接口、OLE2，WinSock網(wǎng)絡(luò)、3D控制界面。它以擁有“語(yǔ)法高亮”，IntelliSense（自動(dòng)完成功能）以及高級(jí)除錯(cuò)功能而著稱。比如，它允許用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試，單步執(zhí)行等。還有允許用戶在調(diào)試期間重新編譯被修改的代碼，而不必重新啟動(dòng)正在調(diào)試

34、的程序。其編譯及建置系統(tǒng)以預(yù)編譯頭文件、最小重建功能及累加連結(jié)著稱。這些特征明顯縮短程式編輯、編譯及連結(jié)花費(fèi)的時(shí)間，在大型軟件計(jì)劃上尤其顯著。Visual C+軟件仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱所屬課程面向?qū)I(yè)學(xué)生人數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)1Visual C+6.0集成開發(fā)環(huán)境和簡(jiǎn)單C+程序面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化22類和對(duì)象面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化43繼承與派生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化44多態(tài)性與虛函數(shù)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化45流、流類、流類體系面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣

35、工程及其自動(dòng)化46約瑟夫環(huán)問(wèn)題算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化27停車場(chǎng)管理算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化28二叉樹基本操作算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化49圖的基本操作算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化410哈希表設(shè)計(jì)算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化211常用排序算法的對(duì)比分析算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化4D、Quartus IIQuartus II 是Altera公司的綜合性PLD/FPGA開發(fā)軟件，原理圖、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera

36、Hardware 支持Description Language）等多種設(shè)計(jì)輸入形式，內(nèi)嵌自有的綜合器以及仿真器，可以完成從設(shè)計(jì)輸入到硬件配置的完整PLD設(shè)計(jì)流程。Quartus II可以在XP、Linux以及Unix上使用，除了可以使用Tcl腳本完成設(shè)計(jì)流程外，提供了完善的用戶圖形界面設(shè)計(jì)方式。具有運(yùn)行速度快，界面統(tǒng)一，功能集中，易學(xué)易用等特點(diǎn)。Quartus II支持Altera的IP核，包含了LPM/MegaFunction宏功能模塊庫(kù)，使用戶可以充分利用成熟的模塊，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、加快了設(shè)計(jì)速度。對(duì)第三方EDA工具的良好支持也使用戶可以在設(shè)計(jì)流程的各個(gè)階段使用熟悉的第三方EDA工具。

37、此外，Quartus II 通過(guò)和DSP Builder工具與Matlab/Simulink相結(jié)合，可以方便地實(shí)現(xiàn)各種DSP應(yīng)用系統(tǒng)；支持Altera的片上可編程系統(tǒng)（SOPC）開發(fā)，集系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、嵌入式軟件開發(fā)、可編程邏輯設(shè)計(jì)于一體，是一種綜合性的開發(fā)平臺(tái)。Maxplus II 作為Altera的上一代PLD設(shè)計(jì)軟件，由于其出色的易用性而得到了廣泛的應(yīng)用。目前Altera已經(jīng)停止了對(duì)Maxplus II 的更新支持，Quartus II 與之相比不僅僅是支持器件類型的豐富和圖形界面的改變。Altera在Quartus II 中包含了許多諸如SignalTap II、Chip Editor和R

38、TL Viewer的設(shè)計(jì)輔助工具，集成了SOPC和HardCopy設(shè)計(jì)流程，并且繼承了Maxplus II 友好的圖形界面及簡(jiǎn)便的使用方法。Quartus II 作為一種可編程邏輯的設(shè)計(jì)環(huán)境, 由于其強(qiáng)大的設(shè)計(jì)能力和直觀易用的接口，越來(lái)越受到數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的歡迎。Quartus軟件仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱所屬課程面向?qū)I(yè)學(xué)生人數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)1全加器EDA技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化22多路選擇器EDA技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化23計(jì)數(shù)器EDA技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化447段數(shù)碼管控制接口EDA技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化25有限狀

39、態(tài)機(jī)EDA技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化46秒表設(shè)計(jì)EDA技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化4Quartus II仿真軟件應(yīng)用實(shí)例：基于QuartusII通過(guò)實(shí)驗(yàn)板上的KEY1按鈕控制FPGA核心板上的第一個(gè)LED燈。本實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，使用本站FPGA開發(fā)板或者CPLD開發(fā)板以及其它FPGA開發(fā)板都可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下面實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)該實(shí)例學(xué)習(xí)，可以了解FPGA的基本開發(fā)流程，熟識(shí)quartusII軟件基本功能的使用?；驹恚豪靡粋€(gè)常開按鈕（實(shí)驗(yàn)板上的KEY1）作為輸入（常開時(shí)輸入1，閉合時(shí)輸入0），經(jīng)過(guò)一個(gè)反相器后輸出到核心板的第一個(gè)LED。KEY1常開時(shí)，LED亮，按下（閉

40、合）實(shí)驗(yàn)板上的KEY1，該LED熄滅。建立工程運(yùn)行QuatrusII軟件（以下簡(jiǎn)稱Q2），建立工程，F(xiàn)ileNew Project Wizad如點(diǎn)擊New Project Wizard 后彈出指定工程名的對(duì)話框，在Diectory， Name， Top-Level Entity中如下圖填寫：按Next按鈕，出現(xiàn)添加工程文件的對(duì)話框：在這里我們先不用管它，直接按Next進(jìn)行下一步，選擇FPGA器件的型號(hào)：在Family下拉筐中，我們選擇Cyclone系列FPGA，然后在“Available devices：”中根據(jù)核心板的FPGA型號(hào)選擇FPGA型號(hào)，注意在Filters一欄選上“Show Ad

41、vanced Devices”以顯示所有的器件型號(hào)。執(zhí)行下一步出現(xiàn)對(duì)話框：這里是選擇其它EDA工具的對(duì)話框，我們用Q2的集成環(huán)境進(jìn)行開發(fā)，因此這里不作任何改動(dòng)。按Next進(jìn)入工程的信息總概對(duì)話框：按Finish按鈕即建立一個(gè)空項(xiàng)目。4建立頂層圖執(zhí)行FileNew，彈出新建文件對(duì)話框：選擇“Block Diagram Schematic File”按OK即建立一個(gè)空的頂層圖，缺省名為“Block1.bdf”，我們把它另存為（FileSave as），接受默認(rèn)的文件名，并將“Add file to current project”選項(xiàng)選上，以使該文件添加到工程中去。如圖所示：添加邏輯元件（Symb

42、ol） 雙擊頂層圖圖紙的空白處，彈出添加元件的對(duì)話筐： 6在Libraries里尋找所需要的邏輯元件，如果知道邏輯元件的名稱的話，也可以直接在Name一欄敲入名字，右邊的預(yù)覽圖即可顯示元件的外觀，按OK后鼠標(biāo)旁邊即拖著一個(gè)元件符號(hào)，在圖紙上點(diǎn)擊左鍵，元件即安放在圖紙上。在圖紙上分別添加非門（not）、輸入（input）、輸出（output）三個(gè)symbol，如圖所示：連線，將鼠標(biāo)移到symbol連線端口的那里，鼠標(biāo)變成圖示模樣：按下左鍵拖動(dòng)鼠標(biāo)到另一個(gè)symbol的連線端。本例中，這三個(gè)symbol的連線如下圖所示：分別雙擊input和output symbol的名字“pin_name”、“p

43、in_name1”，將它們的名字改為Key1，LED1：分配管腳 為芯片分配管腳可以用QuartusII軟件里的“AssignmentsPins”菜單，也可以用tcl腳本文件。用Tcl文件進(jìn)行配置可重用性好，易于管理，因此本文介紹用tcl的方法。對(duì)于另一種方法，可以參考QuartusII軟件的幫助文檔。在工程目錄下建立一個(gè)name為Setup.tcl的file。FileNew，選擇other files頁(yè)面：有關(guān)tcl文件的更詳盡內(nèi)容可參考QuartusII的幫助文檔，對(duì)于我們所選用的FPGA開發(fā)板SOPC開發(fā)板來(lái)說(shuō)，由于不同型號(hào)的FPGA核心板的管腳與實(shí)驗(yàn)板上的引腳也不同，因此不同的核心板對(duì)

44、應(yīng)的.tcl文件也不同（關(guān)于核心板引腳與實(shí)驗(yàn)板引腳對(duì)應(yīng)的詳細(xì)情況可以參照相關(guān)電路原理圖）。在實(shí)際項(xiàng)目中，該文件也可以根據(jù)具體管腳分配要求來(lái)改寫。對(duì)應(yīng)于EP1C6FPGA開發(fā)板，EP1C12FPGA開發(fā)板：#Setup.tcl# Setup pin settingset_global_assignment -name RESERVE_ALL_UNUSED_PINS “AS INPUT TRI-STATED”set_global_assignment -name ENABLE_INIT_DONE_OUTPUT OFFset_location_assignment PIN_1 -to led1set

45、_location_assignment PIN_122 -to key1保存到工程目錄下，并注意在保存對(duì)話框選上“Add file to current project”選項(xiàng)。然后打開Tools - Tcl Scripts，選中剛才編輯的Script文件：Setup，并點(diǎn)擊Run，如下圖：注意：建立工程時(shí)如果路徑名有中文字符或者路徑名有空格字符，則tcl Script文件將運(yùn)行不了。例如，本例建立的工程“FPGA_led_test”目錄是： C:/alteraquartus51myq2projectsFPGA_led_test如果是：C:/alteraquartus51my q2projec

46、tsFPGA_led_test，在該目錄下運(yùn)行工程里的setup.tcl就會(huì)出錯(cuò)。如果使用Tools - Tcl Scripts，后沒(méi)有彈出“tcl Script”對(duì)話框可以試一下關(guān)了QII，再重新打開。使用TCL文件分配管腳是很方便的，用戶可以直接從相關(guān)例子工程中復(fù)制需要管腳分配表到自己的工程中，省時(shí)又方便。 2.2.3專業(yè)課仿真實(shí)驗(yàn)室功能電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)研究的發(fā)電廠、輸變電等實(shí)際工作設(shè)備、工作環(huán)境絕大部分不可能在實(shí)驗(yàn)室顯現(xiàn)或操作，所以該專業(yè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室我們的建設(shè)思路是認(rèn)知加仿真的模式：即讓學(xué)生到真實(shí)的發(fā)電廠、輸配電單位、用電企業(yè)去實(shí)地考察認(rèn)知，對(duì)專業(yè)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容有直觀的人士，然后在校

47、內(nèi)通過(guò)軟件仿真提高，提高認(rèn)識(shí)?；诖?，2014年我校建設(shè)了電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程仿真實(shí)驗(yàn)室(電力系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)室)，實(shí)驗(yàn)室面積約70平方米，教學(xué)科研儀器設(shè)備36套，仿真軟件有110KV變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)V2.0、10KV變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)V2.0，總價(jià)值達(dá)50.4萬(wàn)元。實(shí)驗(yàn)室主要承擔(dān)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等任務(wù)。固定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有19個(gè)。仿真系統(tǒng)的特點(diǎn)與功能有：專業(yè)仿真實(shí)驗(yàn)室一角(1)數(shù)學(xué)模型和各仿真模塊具有良好的魯棒性在切換運(yùn)行狀態(tài)、進(jìn)行倒閘操作和發(fā)生事故的情況下，能保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行，即使發(fā)生誤操作也不會(huì)造成系統(tǒng)崩潰。在長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)的仿真系統(tǒng)使用過(guò)程中，“正常運(yùn)行

48、故障狀態(tài)故障恢復(fù)”的過(guò)程會(huì)反復(fù)出現(xiàn)，只有正確描述電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的仿真和培訓(xùn)，快速的規(guī)范化的仿真算法才能滿足實(shí)時(shí)性的要求。因此良好的魯棒性是仿真系統(tǒng)技術(shù)水平的重要體現(xiàn)，本系統(tǒng)的良好魯棒性能完全滿足操作培訓(xùn)和技能考核的需要。(2)模型和算法性能優(yōu)異，準(zhǔn)確性高，實(shí)時(shí)性好本系統(tǒng)采用多項(xiàng)技術(shù)多角度地解決仿真的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性的問(wèn)題。所有程序在自行開發(fā)的高效的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上運(yùn)行，數(shù)據(jù)的輸入、輸出效率與內(nèi)存的讀寫效率基本一致。另外，本系統(tǒng)采用清華大學(xué)多年的科研成果，算法準(zhǔn)確，計(jì)算效率高，處于國(guó)際先進(jìn)和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。采用稀疏矩陣和稀疏矢量技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)大幅度提高了動(dòng)態(tài)仿真的實(shí)時(shí)性，對(duì)操作

49、和事故均能及時(shí)響應(yīng)，現(xiàn)象真實(shí)，無(wú)時(shí)差感覺；故障計(jì)算中采用了清華大學(xué)獨(dú)立提出規(guī)范化的計(jì)算方法，能計(jì)算各種復(fù)雜故障形式下的故障電流（包括并架多回線間的跨線故障）；開關(guān)電流計(jì)算中采用了清華大學(xué)獨(dú)立提出的不影響潮流收斂性的規(guī)范化的計(jì)算方法；能夠準(zhǔn)確仿真擾動(dòng)發(fā)生時(shí)刻和其后時(shí)間內(nèi)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的動(dòng)作情況；各種模型和算法的計(jì)算準(zhǔn)確性和精度通過(guò)了商業(yè)計(jì)算軟件（BPA程序和綜合穩(wěn)定程序）的嚴(yán)格校驗(yàn)。(3)采用圖形化的建模方式，可擴(kuò)展性/可維護(hù)性好具有靈活、通用、快捷的維護(hù)平臺(tái)，可視化（基于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備圖元）的圖形建模工具使得建模人員在工程師臺(tái)上編輯圖符后能夠自動(dòng)生成仿真模型，易于對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展?？梢噪S意

50、修改變電站的電氣主接線、增加回路、設(shè)備更新、增加保護(hù)類型和進(jìn)行保護(hù)配置等工作。生成的仿真系統(tǒng)能支持功能擴(kuò)展，能方便地進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)和功能擴(kuò)充?？梢苑奖愕卦趫D形平臺(tái)上搭建、修改一次系統(tǒng)，完成一次系統(tǒng)的建模；在圖形平臺(tái)上完成繼電保護(hù)等二次系統(tǒng)的建模；或者跳過(guò)保護(hù)建模步驟，直接利用保護(hù)庫(kù)中的保護(hù)組件完成保護(hù)配置。(4)真正開放分布式本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)應(yīng)嚴(yán)格遵循開放式的原則，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺(tái)。操作系統(tǒng)接口符合POSIX及OSF標(biāo)準(zhǔn)，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)庫(kù)接口符合SQL結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)硬件系統(tǒng)配置合理靈活，采用分布式體系結(jié)構(gòu)，性能價(jià)格比高，易于擴(kuò)展、移植和升級(jí)，使用戶的軟硬件投資

51、得到充分保護(hù)。教員機(jī)和各學(xué)員機(jī)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，可以方便地?cái)U(kuò)充機(jī)位。(5)數(shù)學(xué)模型支持全范圍仿真仿真系統(tǒng)采用帶有數(shù)學(xué)模型的全范圍仿真，能逼真地反映變電站的運(yùn)行工況及各種物理量的變化。(6)全軟件仿真采用大屏幕等離子電視作為背景，以多媒體視景仿真等現(xiàn)代技術(shù)模擬控制屏和保護(hù)屏等，不設(shè)置硬盤臺(tái)。(7)采用多媒體技術(shù)，仿真界面效果逼真基于3D技術(shù)的多媒體變電站一次、二次設(shè)備及智能控制設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境仿真，完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作和巡視。能實(shí)現(xiàn)在變電站全場(chǎng)景下快速漫游和操作，大大提高培訓(xùn)效果，充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)的優(yōu)勢(shì)。多媒體圖象、聲音與仿真過(guò)程同步，產(chǎn)生逼真的仿真效果。(8)先進(jìn)的圖形界面技術(shù)用戶可以自行定制和

52、修改一二次設(shè)備的圖形界面，支持用戶對(duì)培訓(xùn)界面的二次更改。采用虛擬盤臺(tái)的方式在CRT上顯示變電站的控制屏、保護(hù)屏等盤臺(tái)，以圖形的方式真實(shí)地模擬智能變電站的環(huán)境，操作和監(jiān)視均可以在圖形上完成。(9)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)和編程可擴(kuò)充性好，系統(tǒng)模塊化程度高，規(guī)范化好，功能剪裁容易。(10)動(dòng)態(tài)仿真與穩(wěn)態(tài)仿真的一體化不僅可用于模擬電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀況，還可以模擬電力系統(tǒng)失穩(wěn)時(shí)的動(dòng)態(tài)過(guò)程行為，實(shí)現(xiàn)了從穩(wěn)態(tài)到動(dòng)態(tài)，再?gòu)膭?dòng)態(tài)返回穩(wěn)態(tài)的平滑過(guò)渡。(11)逼真的、功能完整的學(xué)員系統(tǒng)智能變電仿真的學(xué)員系統(tǒng)包括虛擬盤臺(tái)（保護(hù)盤、測(cè)控屏）、監(jiān)控后臺(tái)系統(tǒng)和多媒體就地操作系統(tǒng)的仿真，提供全方位的變電運(yùn)行培訓(xùn)環(huán)境。專業(yè)課程仿真實(shí)驗(yàn)室資源涵蓋的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作項(xiàng)目名稱所屬課程面向?qū)I(yè)學(xué)生人數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)1一、二次系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)視發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析、供電技術(shù)電氣工程及其自動(dòng)化11522站用電交流系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)視發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析、供電技術(shù)電氣工程及其自動(dòng)化11523站用電直流系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)視發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析、供電技術(shù)電氣工程及其自動(dòng)化11524變電站正常操作發(fā)電廠電氣部分、