1．电子油门仿真实验系统研究背景
随着我国经济社会的发展，近二十年来高等教育迅猛发展。1997年7月，国家做出了高校扩招的战略决策以后，高等教育由此迅速进入了大众化的发展阶段5。高等教育的结构和特性发生了根本性的改变。随着我国经济的发展和综合国力的提升，我国已经进入了高等教育大众化阶段问。伴随着高等教育规模的迅速增长，我国高等教育的质量问题日益突显出来。实际上，当前我国高校扩招已带来了教育质量严重下降的问题。一方面，高校的数量、规模、结构、设施等跟不上高校扩招的规模和速度;另一方面，由于体制、管理等多方面原因，许多学校盲目招生，一味地扩大招生规模，缺乏质量和效益意识，盲目追求数量目标和经济利益。这些问题显然都与我国高等教育的培养目标相悖。并且近年来，用人单位、学生家长对高校学生的培养质量也提出了很多的质疑，其中最突出的一个问题就是大学毕业生的实践能力欠缺，它同时也成为大学毕业生就业的一大障碍。高等教育进入大众化阶段后，大学毕业生成倍增长，大多数毕业生不再像精英教育时代那样专门走向学术性和管理层的岗位就业，而多数必须到基层单位工作或自主创业。由此看出，毕业生的独立工作能力和学生的动手实践能力与毕业生的知识文化修养变得同样重要。作为电子类实验基础课程的模拟电路与数字电路，对于培养电子专业学生的动手实践能力、独立钻研能力以及实践创新能力具有举足轻重的地位，但是如前所述，我们的高校传统的电子实验课程发展存在着各类问题，为了提高实验教学的质量，我们的虚拟电子实验系统的研究和开发变得必要而且可行。
电子油门仿真实验系统不仅能使学生验证所学的理论知识，而且能培养其科学探究 能力和动手实践能力，使其养成良好的科学素养。 然而由于教育资源有限 、实验教学设 备和仪器老化、班级学生人数太多、学时数有限等多方面的限制，电子实验课程仍然以验 证性实验为主，教学内容相对陈旧，不利于培养学生的创新思维；此外，有些实验内容较 为繁琐，学生在课下的预习过程中对实验内容缺乏直观的感受，预习效果不佳，仅通过课堂 教学难以完全理解实验的重难点内容，这在一定程度上影响了后续实验课程的教学效果。面对目前传统实验教学中存在的诸多问题，一个可行的解决办法就是将虚拟仿真技术引人到电子实验教学中 。基于虚拟仿真 技术开发的虚拟实验项目能够贯穿应用于整个物理实验教学过程，即在课前，学生利用虚拟仿真实验能够直观了解实验器件、熟悉 实 验步骤、观察到基本实验现象，有利于提高预习效果；在课堂上，教师通过演示虚拟 仿真实验，能够将实验现象生动形象地示出来，有利于提升教学效果；在课后，学生也可以通过这些虚拟仿真实验复习实验内容，有利于加深对实验重难点内容的理解 。
2.国内外研究情况
对于虚拟仿真实验系统，国内外学者和研究人员做了深入的研究，取得了相当多的研究成果。目前一些高校的实验教学正在由实物实验教学向虚拟仿真实验教学、远程虚拟实验教学发展，由于虚拟现实技术的特点，它的实际应用在理工科的教学中具有较大的作为，尤其在电子、机械、物理、化学等学科均有着质的突破。
2.1国外研究现状
早在几年前，国外的一些大学就已经组建了一些仿真虚拟实验室。如德国的汉诺威大学建立了虚拟自动化实验室；西班牙大学电子系开发了电子仪器虚拟工作平台；意大利帕瓦多大学建立了远程虚拟教育实验室；新加坡国立大学开发了远程示波器实验和压力容器实验。并且，虚拟仪器系统及其图形编程语言已经成为美国各大学理工科学生的一门必修课，其普及程度相当广泛。虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在 Microsoft公司的 Windows诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0 以前的版本。
2.2国内研究现状
虚拟仿真实验是一种全新的教学实验方式,在计算机上利用仿真软件来进行虚拟试验,从而完成实际实验中所需的要求。但大型的仿真实验系统使用价格十分高昂,很难在大多数普通学校中普及使用。鉴于这种情况,本文在众多的仿真实验构建软件中选择了LabVIEW和Multisim技术对虚拟仿真实验系统的开发进行研究。本文较详细地论述了LabVIEW和Multisim技术的特点以及基于LabVIEW和Multisim技术的仿真实验开发系统的构建意义、可行性及开发思路等。近年来，我国的一些大学 也开始致力于虚拟实验室的研究，如北京邮电大学网络教育技术研究所历经两年多时间完成了3门课程的单机版和网络版电子实验系统:同济大学建筑学院的虚拟现实实验室采用比较高端的设备，对建筑景观、结构进行相关的仿真:西南交通大学致力于工程漫游方面的虚拟现实应用，跟踪仿真领域先进技术的发展，开发出了系列具有国际水 平的计算机仿真和虚拟现实应用产品，在城市规划仿真、 驾驶员培训仿真及其他交互式仿真方面尤为突出;中国科技大学运用虚拟现实技术在物理实验方面已经形成了比较成熟的产品，基于本地的大学物理仿真实验软件，如广播电视大学物理虚拟实验，几何光学设计实验平台和大学物理虚拟实验远程教学系统:中国地质大学地质晶体学研究和教学应用，利用虚拟现实技术演示它们的结构特征，直观明了，可以加深对晶体结构的了解。
3.本人研究思路
论文首先要先查阅相关资料并熟悉熟悉电子油门的工作原理和传感器原理，掌握LabVIEW和Multisim软件的使用。利用软件模拟电信号测定电子油门内传感器的输出信号的特性，分析电子油门在工作过程中的延迟性，分析电子油门踏板行程和电压输出信号的输出关系，是不是具有线性相关。通过收集账号的数据，然后在软件上模拟电子油门踏板的使用，多次记录相关数据，对比标准数据，然后慢慢改进。论文正是从当前电子实验教学的现状和基本情况出发，探讨将计算机技术和LabVIEW和Multisim软件的仿真技术引入到模拟电路和数字电路的实验教学设计和实验过程中，以较好的解决电子实验教学中实验设备紧缺、实验者目的不明确、对实验结果的认识不够全面深刻、创新性不强等方面的问题。该论文从对电子油门的仿真实验系统的设计来进行研究,然后对构建虚拟电子油门仿真实验系统的基础知识进行了概括和论述。掌握虚拟仿真实验的相关概念，实物实验、仿真实验、虚拟实验的不同与联系，虚拟仿真系统的组成，仿真电子实验系统设计的理论基础和软件基础，以及仿真电子油门实验系统架构的理论原则。接着就是对虚拟电子实验系统的设计进行了全面的分析，确定了虚拟电子实验系统的总体需求、功能、设计目标，进行了系统的教学设计和总体结构设计，并且对系统的运行模式和开发方式进行了探讨，明确了系统开发设计的重要理论问题。然后，对系统中的实验项目的设计进行了分析和探讨，并确定了实验项目的组成，最后再使用LabVIEW和Multisim设计模拟电子油门电路路实验系统。
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