泰克智能实验室解决方案和应用案例介绍

背景传统电工电子实验室的大班教学方式在我国高校已经延续多年，实验室老师负责在教室指导同学进行实验操作，以口传身教的方式通过操作实验仪器帮助学生掌握实验原理，熟悉实验设备操作。高校持续扩招，兴建新校区等因素，导致传统实验室教学方法日渐不足，实验室老师教学负担日益加重，需要在多个教室甚至多个校区之间往返奔波。反复指导同学完成实验内容，课程压力较大。对同学来说，传统实验室操作方式固定，受到实验室空间和时间限制，导致学生上机实验时间不足，得不到有效的动手锻炼。传统实验室在教学方面的局限性日益显著。而另一方面，学校信息化建设和网络建设逐渐加强，越来越多的数据，信息和管理通过网络完成，提高效率的同时，降低了运行成本。在这一信息化进程中，传统实验室逐渐成为信息化改革潮流中的孤岛，被隔绝在信息化建设之外。http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/798ea2396cd44ceeb051873312f323cb.jpeg传统电子电工实验室对未来实验室的发展方向，教育部在信息化十年发展规划中提到：缩小基础教育差距，促进优质教育资源共享，推进信息技术与教学融合 ，建设智能化教学环境。另外2015年虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知中，将科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展作为指导方针。并对虚拟实验室建设提出了：虚实结合、相互补充、能实不虚的发展原则。为加快创新型国家建设，学校的智能化和创新发展是必要条件。我们认为在未来实验室建设中，提高效率，鼓励创新，资源共享，虚实结合是传统实验室与创新型实验室重要的区别。未来实验室将至少具备：网络化控制，集中管理，实验室共享和发展实验慕课的功能。帮助学生更好的为将来就业做好准备，熟悉工程师实验室的工作环境，积极引导学生激发学习和工作兴趣。泰克智能实验室（TekSmartLab）解决方案和应用案例介绍在这样的历史环境要求下，泰克智能实验室（TekSmartLab）方案于2014年应运而生。这是业内第一个基于网络的智能化实验室管理方案。在过去的几年时间里，已经建立40余个泰克智能实验室样本，成为目前成熟且受高校师生欢迎的智能创新实验室解决方案。TekSmartLab的设计原则是基于网络管理整个实验室的仪器仪表，通过网络进行状态查询和远程控制。因此整个实验室使用标准以太网协议，可以通过有限网或无线网组成实验室网络。使用无线网络的好处是无需对传统实验室结构进行大的调整，只要添加无线路由器组成新的局域网即可使用。http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/c1f4527946eb4f92a79128910059a9e9.png所有网络相关设备都符合通用网络标准，使用标准的有线或无线路由器，以及标准的无线网卡进行网络连接。可以使用现有网络进行连接，也可以独立建立专用的局域网络。教师端服务器是通用PC机，使用常见的Windows操作系统。整个系统可以进行自动ip地址分配或手动ip地址分配。每个实验桌需要配置一个泰克公司自主研发的TSL-3000B智能连接终端，通过USB接口将实验台的仪器连接到有限网或者无线网上，每个终端最多可以同时连接6台USB设备或仪器。智能连接终端采用工业化设计，直接管理实验桌上的仪器仪表，降低实验室服务器负担。使实验室仪器仪表通信具备高可靠性和快速响应能力，基于网络的通信可以保证长时间稳定性，不会出现数据丢包和操控失灵的现象。整个网络中所有的仪器设备设置和读取速度非常快。http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/b57c6c629b314b719ea4db8355c83e74.pngTSL-3000B 智能连接终端这种配置下，一个实验室最多可以同时连接100个实验台共600台电子仪器。具备灵活配置的特点，可以随时添加或删除实验台和实验仪器。支持的仪器仪表覆盖泰克公司常见的主流示波器、信号源、电源和数字万用表，可以按照学校教学实验的需求，自行组合。泰克智能实验室（TekSmartLab）在教、学、管理三方面提供的革新帮助老师提高教学效率http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/8a4fbadd33b749da8279cc03f27ee78f.png泰克智能实验室管理界面，提供远程监控和管理，实时查看实验室仪器仪表连接状态http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/9a5b9a5a76f14d28b38b11a84c5446f5.jpeg上海交通大学实验室，集中监查、集中控制实验室仪器设备http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/d5f9c9a0c1ca4d71aff952bce82a7271.jpeg英国华威（Warwick）大学搭建的泰克智能实验室共计55个实验桌，220台仪器，可在实验开始前对所以仪器进行统一的一键设置。避免出现手动配置常见的设置错误导致待测件受损http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/90f8f3016aa14cfba4a54610d5a7e023.png传统手动设置如此大规模的实验室仪器需要花费半小时以上的时间，但是用泰克方案后，老师在服务器进行统一操作，时间减少到1分钟以内，受到任课老师的欢迎http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/5dc92e08f9e946a6807c48484cd109c1.png老师在服务器端可随时远程查看和设置实验桌仪器。例如示波器显示波形是否正常，电源电压电流设置是否正确等。配合简单的电化教学工具，可以随时将某一个实验桌的情况分享给全班同学，进行点评。通过这样的方式可以进一步提高教学效率，减少实验室老师的工作强度。实现远程指导实验和分享实验数据http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/154ab9fe39074760bdb91a2b8fa2643b.jpeg北京邮电大学基础教学实验室，系统配合电化教学工具，帮助老师实现教学效率的提升http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/2aeb90c6274445f98ac37c4b2eafd7be.png随时在大屏幕上讲解实验步骤，分享实验结果http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/dfe115f2ee7b468a802dcc2b81f9efb5.jpeg南京邮电大学，使用投影屏也可以达到同样的效果提高学生学习效率http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/d62c85ed22244ede9194575f6664bd3e.png提供关闭示波器AutoSet功能，学生需要手动调节示波器触发，使信号稳定下来。强制学生通过手动操作示波器，练习如何设置触发，使信号稳定。锻炼学生更加熟悉示波器的操作和原理。http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/1761430797314da0a965aa75d7aa3f3f.png通过提供二维码扫描方式，可以在智能手机上下载示波器波形文件。下载的波形带有学生信息，从而杜绝了实验结果抄袭的现象http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/82ed83e2b25c4224876fa003f336140d.png在线下载编辑实验报告，在线提交实验报告，简化学生操作流程http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/4b177c231b194e89afe510193e9194a5.jpegUCLAN 英国中央兰开夏大学在创新实验室使用智能创新实验室套件，学生在实验室自己开发项目，自己进行实验，在线提交实验结果，无需老师参与实验室管理效率的提升传统实验室的资产管理非常繁琐，需要老师手动抄写仪器型号序列号进行统计，仪器使用时间的计算非常不精准。另外在教学中需要使用大量纸质资料复印讲义和实验指导书，造成了一定的资源浪费。智能创新实验室提供实验室仪器仪表使用数据，老师可以随时查看每台实验室仪器的型号/序列号以及使用时间，了解实验室资产信息。另外老师可以为每一门课程建立自己的数据库，包括仪器配置信息，课程教学资料等。学生可以在线上下载教学资料进行提前的预习和复习。同时泰克智能创新实验室也为开展实验慕课，以及实验教学创新提供支持。http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/77583d88e1ee494eb7f530202f8c83f0.png自动获取精确的实验室仪器仪表的资产信息和使用时间http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/a998cc57d9cc4fde857721d09d61c883.jpeg西弗吉尼亚大学使用智能实验室方案，掌握实验室仪器仪表使用情况，为实验室教学改革提供数据支持http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/21ef9799c7674b65bc2a9c81720707e3.png为每一个老师的每一个实验课程建立独立的数据库，包含仪器配置，教学资料和实验报告文档北邮邮电大学在智能实验室基础上，探索远程实验教学和实验慕课。同时在学生科创竞赛方向持续投入，先后选购MDO4K，TSG4100和RSA306B，丰富的实验资源鼓励学生实践更多贴近产业的科创应用。2017年北京邮电大学在全国大学生电子设计竞赛取得了优异成绩，包括4个一等奖和6个二等奖http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/b0fe5be04d5644238af28f36b171cc9d.png泰克公司配合大学进行实验课程讲解的录制，帮助同学在网上进行预习和复习总结泰克智能实验室（TekSmartLab）提供稳定可靠的底层网络控制方式，帮助老师、同学提高教学效率，帮助学校更好的管理实验室资源。将虚拟的信息化技术，与实际的实验室仪器仪表相结合，为未来的实验室建设打下基础。http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190516/0ae006546515424dbf592aad4c1229c5.jpeg西安安泰测试（www.agitek.com.cn）先后为西安交通大学、西北工业大学、长安大学、西安电子科技大学、空军工程大学、武警工程大学、西安理工大学、西安邮电大学等高校及西北地区各大研究所、企业提供先进的仪器仪表设备及终身质保服务，成为西北地区最大的院校合作伙伴，中国十大综合仪器服务商。安泰测试作为泰克西北代理商，将和泰克厂家爱一起，帮助老师、同学提高教学效率，帮助学校更好的管理实验室资源。