本發(fā)明涉及信息化教育技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種一體化綜合教學(xué)平臺。

背景技術(shù)：

目前，在電子信息工程、通信工程、自動化、電子測量、電子科學(xué)與技術(shù)及機械電子等專業(yè)中，很多的課程需要結(jié)合實驗來進行教學(xué)，尤其是在模擬電子技術(shù)教學(xué)中，由于模擬電子技術(shù)的教學(xué)特點是以電信號作為主線，理論教學(xué)為基礎(chǔ)，工程實踐應(yīng)用為目的的學(xué)科，具有概念多，理論抽象和使用場合多樣性等特點，因此，對于模擬電子技術(shù)的學(xué)習(xí)不僅需要注重理論對實踐的指導(dǎo)，同時還需要通過實驗加深對抽象理論的理解。但是，在現(xiàn)有的模擬電子技術(shù)教學(xué)中，理論教學(xué)和實驗課程是分成兩個階段進行教學(xué)的，在理論學(xué)習(xí)和實驗實踐之間存在一定的時間間隔和地點的轉(zhuǎn)換，理論教學(xué)與實驗課程的脫節(jié)現(xiàn)象比較嚴重，學(xué)生通常在進行實驗實踐的時候?qū)χ暗睦碚摻虒W(xué)的記憶已經(jīng)淡化了。這種理論教學(xué)和實驗教學(xué)脫節(jié)的現(xiàn)象嚴重影響了對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種一體化綜合教學(xué)平臺，以解決現(xiàn)有教學(xué)過程中，理論教學(xué)和實驗教學(xué)相脫節(jié)的問題。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：提供一種一體化綜合教學(xué)平臺，包括實驗平臺、與理論課程每個章節(jié)內(nèi)容對應(yīng)設(shè)計的實驗電路板以及顯示屏，顯示屏內(nèi)置有處理器，實驗平臺通過異步串行接口與顯示屏內(nèi)置的處理器連接進行通訊，實驗電路板通過接口插接到實驗平臺上；

處理器對插接在實驗平臺上的實驗電路板的編號進行識別，處理器獲取用戶觸發(fā)的理論教學(xué)指令后在預(yù)先存儲的理論課程中調(diào)取與編號對應(yīng)的章節(jié)內(nèi)容以供顯示屏進行顯示；

處理器獲取用戶觸發(fā)的實驗教學(xué)指令后向?qū)嶒炂脚_發(fā)送電路分析指令，實驗平臺根據(jù)接收到的電路分析指令開始獲取實驗電路板的電路參數(shù)并將電路參數(shù)反饋至處理器，處理器將電路參數(shù)轉(zhuǎn)化為電壓波信號并通過顯示屏顯示出電壓波形。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果：本發(fā)明提供的一體化綜合教學(xué)平臺，綜合模擬電子技術(shù)的理論教學(xué)和實驗教學(xué)與一體，在理論教學(xué)中完成即可進行實驗教學(xué)，而不需要在不同的地點和時間分別進行理論教學(xué)和試驗教學(xué)，克服了現(xiàn)有的教學(xué)中，理論教學(xué)和試驗教學(xué)相脫節(jié)的現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例中一體化綜合教學(xué)平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一實施例中一體化綜合教學(xué)平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一實施例中處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合圖1至圖3，對本發(fā)明做進一步詳細敘述。

參閱圖1所示，本實施例提供了一種一體化綜合教學(xué)平臺，該教學(xué)平臺包括：實驗平臺10、實驗電路板20以及顯示屏30，顯示屏30內(nèi)置有處理器40，實驗平臺10通過異步串行接口與顯示屏30中內(nèi)置的處理器40連接進行通訊，實驗電路板20通過接口插接到實驗平臺10上，具體地，該處的實驗平臺10通過RS232與顯示屏30連接，實驗電路板20為多塊，是與理論課程每個章節(jié)內(nèi)容對應(yīng)設(shè)計的，實驗電路板20的接口采用歐式16×2雙排直插方式；

在進行實驗教學(xué)過程中：首先根據(jù)所上課程的章節(jié)選擇對應(yīng)的實驗電路板20，然后通過實驗電路板20的接口插接在實驗平臺10上，處理器40首先識別插接在實驗平臺10上的實驗電路板20的編號，然后處理器40根據(jù)用戶觸發(fā)的理論教學(xué)指令在預(yù)先存儲的理論課程中調(diào)取與編號對應(yīng)的章節(jié)內(nèi)容以供顯示屏30進行顯示；

在進行實驗教學(xué)過程中：處理器40獲取用戶觸發(fā)的實驗教學(xué)指令后向?qū)嶒炂脚_10發(fā)送電路分析指令，實驗平臺10根據(jù)接收到的電路分析指令開始獲取實驗電路板20的電路參數(shù)并將電路參數(shù)反饋至處理器40，處理器40將電路參數(shù)轉(zhuǎn)化為電壓波信號并通過顯示屏30顯示出電壓波形。

因此，本實施例中的一體化綜合教學(xué)平臺可同時滿足理論教學(xué)和實驗教學(xué)的需要，一機兩用或同步教學(xué)，使一些需要結(jié)合實驗來進行教學(xué)的課程，如模擬電機技術(shù)等課程，可以避免傳統(tǒng)的理論教學(xué)與試驗教學(xué)相脫節(jié)的現(xiàn)象，更有利于對學(xué)生專業(yè)知識的培養(yǎng)。

具體地，參閱圖2所示，上述實施例中的實驗教學(xué)過程是利用實驗電路板20上焊接形成的電路進行實驗教學(xué)的，實驗電路板20包括驗證電路21、實驗電路22和多檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)23；

處理器40向?qū)嶒炂脚_10發(fā)送的電路分析指令包括驗證電路分析指令和實驗電路分析指令，實驗電路板20根據(jù)接收到的驗證電路分析指令獲取驗證電路21的電路參數(shù)并反饋至處理器40，處理器40將驗證電路21的電路參數(shù)轉(zhuǎn)化成電壓波信號并通過顯示屏30顯示出驗證電路的電壓波形；

實驗電路板20根據(jù)接收到的實驗電路分析指令獲取實驗電路22的電路參數(shù)并反饋至處理器40，處理器40將實驗電路22的電路參數(shù)轉(zhuǎn)化成電壓波信號并通過顯示屏30顯示出實驗電路的電壓波形，實驗電路22的電路參數(shù)通過用戶調(diào)整多檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)23產(chǎn)生；

驗證電路21的電壓波與實驗電路22的電壓波在顯示屏30上并以對比的形式同時顯示。該處所說的對比的形式是指驗證電路21的電壓波形和實驗電路22的電壓波形在顯示屏30上的不同位置同時顯示出來。

這里需要說明的是，實驗電路板20上焊接有兩種電路，以模擬電子技術(shù)中的半導(dǎo)體二極管的教學(xué)為例，與半導(dǎo)體二極管內(nèi)容對應(yīng)設(shè)計的實驗電路板20上有二極管的伏安特性驗證電路(即二極管導(dǎo)通時正向壓降為零，截止時反向電流為零)以及二極管的實驗電路，在二極管的實驗電路上設(shè)置有多檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)，用以調(diào)節(jié)二極管的參數(shù)(包括二極管的最大整流電流、最高反向工作電壓、方向電流以及最高工作頻率等參數(shù))，通過調(diào)整二極管的參數(shù)，改變二極管的輸出的波形，而且二極管理論驗證的波形和通過改變二極管參數(shù)產(chǎn)生的波形同時通過顯示屏30顯示出來，更有利用學(xué)生直觀的看出改變二極管參數(shù)對二極管的輸出波形的影響。

參閱圖3所示，上述實施例中的處理器40具體包括電路板識別模塊41、處理模塊42和數(shù)據(jù)存儲模塊43；電路板識別模塊41用于識別插接在實驗平臺10上的實驗電路板20的編號，該處的編號即為理論課程的具體章節(jié)；處理模塊42根據(jù)實驗電路板20的編號在數(shù)據(jù)存儲模塊43中調(diào)取與所述編號對應(yīng)的章節(jié)內(nèi)容以供顯示屏30進行顯示；顯示屏30根據(jù)用戶觸發(fā)的理論教學(xué)指令將處理模塊42調(diào)取的與編號對應(yīng)的章節(jié)內(nèi)容進行顯示；理論課程的全部章節(jié)內(nèi)容以課件的形式預(yù)先存儲在數(shù)據(jù)存儲模塊43中。

具體地，參閱圖2所示，實驗平臺10包括信號發(fā)生模塊11和信號采集模塊12；

處理器40通過顯示屏30獲取用戶觸發(fā)的實驗教學(xué)指令后，向信號發(fā)生模塊11發(fā)送電路分析指令；信號發(fā)生模塊11根據(jù)接收到的電路分析指令控制實驗電路板20開始工作；在實驗電路板20開始工作時，信號采集模塊12采集實驗電路板20的電路參數(shù)并將實驗電路板20的電路參數(shù)反饋至處理模塊42；處理模塊42將實驗電路板20的電路參數(shù)轉(zhuǎn)化為電壓波信號并通過顯示屏30顯示出實驗電路板20上電路的電壓波形。該處采用現(xiàn)場可編程門陣列(Field－Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)作為信號發(fā)生模塊11，實驗平臺10的接口為通用異步串行通訊接口，其信號輸出采用數(shù)字信號處理DDS技術(shù)。

具體地，內(nèi)置有處理模塊40的顯示屏30支持USB和HDMI接口，信號采集模塊12采集實驗電路板20的電路參數(shù)并通過USB接口或HDMI接口將實驗電路板20的電路參數(shù)反饋至處理模塊42。