模擬電路虛擬仿真系統(tǒng)建設(shè)方案

一、方案背景

在電子信息、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)中，模擬電路是核心基礎(chǔ)課程，其理論知識(shí)抽象、實(shí)驗(yàn)操作要求高，對學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)模擬電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨諸多痛點(diǎn)：一方面，實(shí)體實(shí)驗(yàn)設(shè)備成本高昂，且易因?qū)W生操作不當(dāng)（如電路接錯(cuò)、電壓過載等）造成設(shè)備損壞，維護(hù)成本居高不下；另一方面，部分高危實(shí)驗(yàn)（如高壓電路測試）受安全條件限制，無法讓學(xué)生實(shí)際操作，導(dǎo)致教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。同時(shí)，實(shí)體實(shí)驗(yàn)室受場地、時(shí)間限制，學(xué)生難以隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)，影響學(xué)習(xí)效果。

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬仿真系統(tǒng)為解決上述問題提供了有效途徑。模擬電路虛擬仿真系統(tǒng)可構(gòu)建高度逼真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生在安全、低成本的前提下，完成各類模擬電路實(shí)驗(yàn)操作，突破時(shí)空限制，提升教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生實(shí)踐能力。為滿足模擬電路教學(xué)改革需求，助力高素質(zhì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)，特制定本模擬電路虛擬仿真系統(tǒng)建設(shè)方案。

二、建設(shè)目標(biāo)

（一）短期目標(biāo)（1 年內(nèi)）

（二）中期目標(biāo)（1-3 年）

（三）長期目標(biāo)（3 年以上）

三、系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

（一）學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作模塊

（二）教師教學(xué)管理模塊

（三）虛擬儀器與工具模塊

（四）系統(tǒng)管理與維護(hù)模塊

四、實(shí)施步驟

（一）需求調(diào)研與方案設(shè)計(jì)階段（1-2 個(gè)月）

（二）系統(tǒng)開發(fā)與測試階段（3-8 個(gè)月）

（三）試點(diǎn)應(yīng)用與優(yōu)化階段（9-12 個(gè)月）

（四）全面推廣與升級階段（第 13 個(gè)月起）

五、效益分析

（一）教學(xué)效益

（二）社會(huì)效益

（三）經(jīng)濟(jì)效益

六、風(fēng)險(xiǎn)評估與應(yīng)對措施

（一）技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)

（二）教學(xué)適配風(fēng)險(xiǎn)

（三）資金與維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)