实验室实验教学论文提纲

论文题目：智慧实验教学系统研发

摘要：随着教育教学的改革,创新与动手实践作为新的人才培养方向,越来越得到重视。国家及各高校在实验室的建设与改造中的投入越来越大,但是传统实验室的仪器设备管理、实验人员信息管理、实验教学和环境条件监测等方面一直存在着较大问题。如设备管理非自动化、安全管理非智能化、实验教学非智慧化、实验时间非自由化。因此,高校实验室亟需一个有效的智慧实验教学系统。通过对当前高校实验室教学的深入研究,本文以信息、物联网等技术为基础设计开发了一个智慧实验教学系统。首先,本文以高校智慧实验室的教学管理发展为背景,分析了国内外高校智慧实验室的相关研究动态,探讨了研究智慧实验教学系统的内容和意义,总结出项目开发中要解决的重点和难点。其次,论文介绍了项目开发环境及所用到的一体化智能实验平台;详细研究了智慧实验教学系统开发所采用的数据存储传输、可编程仪器标准命令、计算机网络及物联网等关键技术,为智慧实验教学系统的研发提供有力的理论基础。然后,论文从智慧实验教学的设计目标及需求出发,阐述了智慧实验教学系统的总体设计方案,接着对实验课程管理系统,实验授课管理系统以及实验平台管理系统这三个子系统进行详细设计。最后,将系统运用到实验教学中,实现对实验基本数据和师生信息管理;实验数据动态采集,智能指导学生实验;结合实验室门禁系统、服务器,利用上位机实现实验平台智能升降;结合数据库服务器,实现学生实名认证及实验权限的自动授予与撤销。完成电子信息与通信工程学科专业实验室智慧教学系统的搭建。在运行阶段及时对系统各方面进行测试,为系统功能的完善提供依据。该系统为电子信息与通信工程学科专业实验室教学及实验室管理系统提供了一种有效、创新的解决方案依据,可实现对实验设备的智能化管理和为学生提供智能化的辅导,帮助学生自主完成实验,提高实验室仪器设备的管理和实验教学的质量。同时为实验室教学提供了高效、智能化的解决方案,为学生提供一个全天候的,智能化的实验教学环境。

关键词：智慧实验室;智能化管理;教学系统;实验仪器;实验数据

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

ABSTRACT

符号对照表

缩略语对照表

第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外高校智慧实验室发展现状

1.3 研究内容和特点

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究特点

1.4 论文的结构及内容安排

第二章 智慧实验教学系统平台及关键技术介绍

2.1 开发环境介绍

2.2 实验平台介绍

2.3 数据存储与传输技术

2.4 SCPI指令集

2.5 计算机网络技术

2.6 物联网技术

2.7 人工智能和数据分析

2.8 本章小结

第三章 智慧实验教学系统设计

3.1 智慧实验室建设目标及需求分析

3.1.1 智慧教学

3.1.2 智慧实验

3.1.3 智慧管理

3.2 智慧实验教学系统整体设计

3.3 实验课程管理系统设计

3.3.1 实验数据标记设计

3.3.2 教师端管理模块设计

3.3.3 学生端管理模块设计

3.3.4 数据库设计

3.4 实验授课管理系统设计

3.4.1 实验授课管理系统整体方案设计

3.4.2 实验授课管理系统与实验仪器的通信设计

3.4.3 “虚拟专业教师”教学指导设计

3.5 实验平台管理系统设计

3.5.1 自动升降的一体化智能实验平台设计

3.5.2 智能登陆系统设计

3.6 本章小结

第四章 智慧实验教学系统实现

4.1 实验课程管理系统实现

4.1.1 教师端管理模块实现

4.1.2 学生端管理模块实现

4.1.3 数据库实现

4.2 实验授课管理系统实现

4.2.1 波形测量实现

4.2.2 色环电阻的测量计算实现

4.3 实验平台管理系统实现

4.3.1 自动升降的一体化实验平台实现

4.3.2 智能登录系统实现

4.4 本章小结

第五章 系统测试

5.1 实验仪器与系统间通信测试

5.2 系统获取仪器数据测试

5.3 一体化智能实验平台升降测试

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

参考文献

致谢