网上虚拟电工电子实验运行系统的开发与研究

【摘要】： 在传统的电工电子学的实验教学中，很多学校都存在着资源不足、投资大、见效低、实验环境及过程具有一定的危险性等问题。随着多媒体技术和网络技术的迅速发展，通过网络和虚拟的实验操作环境来达到实验教学已成为了可能。研究网上虚拟电工电子学实验，不仅使得学生能在实验时间和空间上的到最大程度的延伸，还能在一定程度上解决实验经费不足，实验安全无保障等问题。 本文首先讨论了高校电工电子实验室的功能定位和基本要求，通过对不同的构建网上虚拟实验室的技术方案的比较，提出了采用Java技术和Spice技术结合，以B／S构架为基础的网络化虚拟电工电子实验——ESpice构建方案。服务器端采用Java的Servlet技术，PSpice软件完成客户端的分析请求，客户端采用Java Applet技术。所开发的电工电子实验系统实现了电路的搭建、参数的设置、模拟仿真，实验状态的保存与恢复，以及多个实验电路设计方案的比较与分析等功能。用户操作简单、直观，支持电阻、电容、电感、晶体管、电压源、电流源等基本的元器件以及电流表、电压表、MOS场效应管和集成运算放大器等复杂的电子器件，具有良好的交互性和可扩展性。 最后，论文讨论了网上虚拟实验室的局限，提出了进一步的设计、构想以及ESpice的应用前景。