[實用新型]一種課程可擴展的綜合教學(xué)實驗平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921751864.1
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN210925146U
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳曉明;閆超;寧成軍;高寶平
• 申請（專利權(quán)）人: 西安與或電子科技有限公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 西安匠成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61255
• 代理人: 商宇科

本實用新型涉及一種課程可擴展的綜合教學(xué)實驗平臺，本實用新型包括控制計算機和教學(xué)實驗平臺主機，教學(xué)實驗平臺主機包括電源模塊、多功能模塊、虛擬儀器和主控模塊，主控模塊分別與電源模塊、多功能模塊和虛擬儀器連接，控制計算機與主控模塊連接。本實用新型可顯著提高教學(xué)實驗平臺的通用性和擴展性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及教學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種課程可擴展的綜合教學(xué)實驗平臺。

背景技術(shù)

在高等教育過程中，特別是工科和理科的教學(xué)過程中，為了讓學(xué)生能夠更好地理解書本上的理論知識，一般會開設(shè)相應(yīng)的實驗課程。一種方式是，由老師通過教學(xué)設(shè)備進(jìn)行相關(guān)知識的演示；另一種方式是，由學(xué)生直接操作教學(xué)設(shè)備、進(jìn)行動手實驗，通過動手實驗的過程，進(jìn)一步加深對理論知識的理解。

目前，市面的教學(xué)實驗設(shè)備以各種專用小型實驗箱或大型實驗臺為主，雖然為大多數(shù)課程提供了動手實驗的手段和方法，但是，存在的問題也比較多，總結(jié)如下：

1)通用化程度差、導(dǎo)致教學(xué)難度增大、學(xué)習(xí)精力分散。針對同一課程，不同廠商的技術(shù)體系和實現(xiàn)方式差異較大，針對不同課程，同一廠商都存在技術(shù)體系和實現(xiàn)方式完全不同的情況。這樣就導(dǎo)致，老師和學(xué)生會花費較多不必要的精力去熟悉教學(xué)設(shè)備本身，而不能全身心投入到實驗課程當(dāng)中；

2)擴展性差、導(dǎo)致采購成本增加、管理難度增加。很多實驗設(shè)備的核心部件的基本原理及功能一致，但是由于不能提取共用，當(dāng)需要增加實驗內(nèi)容時，無法在原有設(shè)備上進(jìn)行擴展實現(xiàn)、不得不重新采購全新設(shè)備，導(dǎo)致大量重復(fù)性采購，一方面造成采購維護(hù)費用的不必要增加，另一方面實驗室不斷增加的大量的專用設(shè)備，為實驗室的管理帶來困難；

3)實現(xiàn)方式陳舊、與技術(shù)發(fā)展脫節(jié)。很多實驗設(shè)備采用的技術(shù)過于陳舊、低端，不能很好地和當(dāng)前工業(yè)信息技術(shù)發(fā)展潮流結(jié)合。一方面，“古董式”的教學(xué)設(shè)備導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)、研究的興趣，限制了實驗教學(xué)作用的發(fā)揮；另一方面，使得學(xué)生不能在學(xué)習(xí)書本知識時，同步接觸最近的工業(yè)信息技術(shù)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，而提供一種課程可擴展的綜合教學(xué)實驗平臺,顯著提高教學(xué)實驗平臺的通用性和擴展性。

本實用新型的技術(shù)解決方案如下：本實用新型為一種課程可擴展的綜合教學(xué)實驗平臺，其特殊之處在于：所述綜合教學(xué)實驗平臺包括控制計算機和教學(xué)實驗平臺主機，教學(xué)實驗平臺主機包括電源模塊、多功能模塊、虛擬儀器和主控模塊，主控模塊分別與電源模塊、多功能模塊和虛擬儀器連接，控制計算機與主控模塊連接。

優(yōu)選的，教學(xué)實驗平臺主機還包括擴展接口，擴展接口分別與電源模塊、多功能模塊和虛擬儀器連接。

優(yōu)選的，教學(xué)實驗平臺主機還包括實驗面包板，實驗面包板插拔在擴展接口上。

優(yōu)選的，擴展接口采用PCI高密接口，PCI金手指直接加工至各種擴展的課程功能板實驗面包板之上，PCI插槽安裝于教學(xué)實驗平臺主機上。

優(yōu)選的，虛擬儀器包括萬用表、雙通道示波器、雙通道信號源、單通道萬用表、16通道邏輯分析儀、16通道碼型發(fā)生器、16通道多功能數(shù)字IO、單通道阻抗分析儀和雙路程控電源。

優(yōu)選的，主控模塊采用TUSB4041進(jìn)行實現(xiàn)。

優(yōu)選的，多功能模采用32位單片機處理器STM32F446為核心，配套模擬量采集電路、模擬量輸出電路、數(shù)字量輸入輸出電路以及定時計數(shù)器電路進(jìn)行整體功能實現(xiàn)。

優(yōu)選的，教學(xué)實驗平臺主機還包括殼體，殼體實現(xiàn)教學(xué)實驗平臺主機各模塊的安裝與防護(hù)。

優(yōu)選的，控制計算機內(nèi)加載有課程軟件管理環(huán)境。