基于在线虚拟实验室数字电子技术实验的研究和开发

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1、摘要本论文所属课题是国家科技支撑计划重点项目“虚拟实验教学环境关键技术研究与应用”(No．2008BAH29800)的子课题，旨在开发并建立基于电工电子在线虚拟实验室的数字电子技术实验。电工电子在线虚拟实验室是一个庞大并且复杂的系统，提供包括电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微电子器件、微机原理和数字信号处理器在内的6门课程的虚拟实验，由多人合作开发。在线虚拟实验室结合了电工电子学科的特点，使用学习者为中心的主动实验模式，具有良好的交互性和扩展性。论文的主要工作是结合总课题的要求，设计并开发基于

2、在线虚拟实验室的数字电子技术实验。论文首先介绍了在线虚拟实验室的结构和功能，对浏览器端、多服务器端、实验端以及各部分之间数据通信的内部机理进行了详细的阐述，介绍了包括AdobeFlex、AJAX、PythonTwisted在内的各种技术的选取和使用，并重点介绍了多领域统一建模语言Modelica和使用Modelica建模的方法。然后介绍了基于在线虚拟实验室的数字电子技术实验实现的技术难点和解决方案，并以数字电子技术课程中的半加器实验为例，展示了在虚拟实验室中实验操作的具体步骤和实验结果。最后对在线虚

3、拟实验室和浙江大学电工电子网络实验室的整合思路进行了分析，旨在建立一个虚实结合的综合性远程实验室，提供更加多元化的实验操作。关键词：在线虚拟实验室，远程实验室，数字电子技术，Flex，ModelicaAbstractThisthesisisbasedontheresearchaimingtosetupaninteract-basedelectricalandelectronicvirtuallaboratory(EEVL)application，whichisapartofnationalscien

4、ceandtechnologysupportprogramtitled‘‘ResearchandApplicationoftheKeyTechnologiesofVh'tualExperimentalTeachingEnvironment'’(No．2008BAH29800)．Theintemet-basedelectricalandelectronicvirtuallaboratoryisalargeandcomplicatedsystem，providing6virtualexperiments

5、includingCircuitTheory,AnalogElectronicTechnology,DigitalElectronicTechnology,MicroelectronicDevices，MicrocomputerPrinciplesandDigitalSignalProcessor．Itadoptsleamer-centeredactiveexperimentmodeandcombinesthecharacteristicsofelectricalandelectroniccours

6、es，andboastsgoodinteractivityandextensibility．ThethesisistodesignanddevelopthedigitalelectronictechnologyexperimentbasedontheEEVLaccordingtotherequestofmainprogram．ThisthesisfirstintroducesthestructureandfunctionofEEVLandexplainsindetailtheinternalmech

7、anismofbrowserside，multi—servcl"side，experimentsideandthecommunicationmechanismbetweenthedifferentsides，covetingtheselectionanduseofvarioustypesoftechnologiesincludingAdobeFlex，AJAX，PythonTwisted，especiallythemulti—domainunifiedmodelinglanguageModelica

8、andModelica-basedmodelingapproach．ThethesisthenintroducesthetechnicaldifficultyanditssolutioninaccomplishingthedigitalelectronictechnologyexperimentbasedonEEVLanddemonstratestheexperimentalproceduresandresultsofEEVLbyusinghalf-adderexpe