[发明专利]一种基于实验云的电子信息模块化教学系统

说明书

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。

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。