远程操控实验设备，杭电研发的这个系统好硬核！

钱江晚报·小时新闻记者郑琳通讯员程振伟 周彦均

楼威 傅炜婷 摄

过去这一年，大部分学生都体验过了在线上课，甚至线上考试。

不过，通过网络参加比赛，还能远程操控实验室设备，这么高难度的操作就很罕见了！

杭州电子科技大学寒假举办的“数字电路系统创新设计邀请赛”，正是这样一个高科技的比赛。

“硬核而刺激，也算是长了见识！”参加比赛的中国计量大学机电工程学院的大三学生朱晋杨说。

数字电路课程，是电子信息、自动化、计算机、通信等学科的专业基础课。像数字电路系统创新设计竞赛，因为涉及到硬件实验，一般都是线下在实验室举行。“而自从2020年新冠疫情发生以来，远程实验的理念，开始热起来。实验室毕竟是较封闭环境，做实验难免人接触人，人接触物，给疫情防控和实验室管理带来挑战。这一痛点问题，让我们加快了研发远程实境实验平台的步伐。”杭电电子信息学院副院长、远程实境实验平台开发项目负责人陈龙教授表示。

何为远程实境实验平台？以杭电目前已经研发完成的电机远程实验平台为例。它是由模拟操作界面、云端服务器，加上实体实验设备以及相关传感器组成。用户可以通过电脑上的操作界面来下达指令，指令再上传到云端服务器，云端服务器作为中转，把指令传输到实验设备上，实验设备根据这些指令进行一系列的实验动作，这些实验动作中产生的实验数据被传感器采集，再传回云端服务器，从而到达用户界面，这些数据形成可视化的实验曲线。同时，用户可以通过高清“摄像头”实时观察实验设备的运转状况。“互联网所及，不管你离实验设备有多远，就像在设备前亲自做实验一样。”

“去年上半年疫情肆虐，不少大学无法返校上课，南开大学电子信息与光学工程学院给学生寄电路芯片、LED、数码管让学生在家做实验的新闻，给我触动很大。刚刚结束的寒假期间，不少学生在家也想做硬件实验但没有硬件条件，所以我们就有了依托学校现有的远程实验平台举行数字电路系统创新设计竞赛的打算。”陈龙说，为了让更多电子信息学科群学生受益，本次竞赛同时向全国高校相关专业学生发出邀请，同场竞技,让大家在实践中发挥创意,在竞技中成长。

记者走进杭电下沙校区电子信息学院的远程实验中心。一个大约80平米的实验室里，靠墙的一排长桌上一溜排满了大实验箱。一个大立柜里的横向、纵向隔间里，大实验箱错落放置。总共有50个大实验箱。而每个实验箱里配置有交通灯模块、点阵显示模块、电机模块、VGA显示控制器设计、多功能电子钟设计模块等实验单元。“实验箱是电工电子实验教学团队结合多年教学积累研发的，这里的每一个实验箱集成度都很高，可以支持做几十个电子信息学科实验。”远程实验中心成员马学条介绍道。

一个个实验台上，各种显示灯亮灭、电机转动停止、显示屏色调变幻，其实是分布在天南地北60余所大学的上千名学生，正在通过电脑远程控制实验设备，通过写代码、观察、分析在做设计。他们通过平台提前预约，每次获得20分钟的做实验时间，做不完的话，可以继续预约，从而获得大量的远程实验动手机会。

马学条老师指着其中一个实验台上的灯光变化不停的交通灯实验模块说,“这是实现交通灯功能的实验，这位同学的红绿灯协调代码写的不错，但是右上角的数字倒计时一直没动，他可能还在写倒计时代码，或者代码写的功能不行。”

“到目前为止，后台上显示，有988名南京大学、华东师范大学、上海大学、西南交通大学、杭电等高校大学生参加了这个线上硬件竞赛，后台都有他们的实验数据，他们也会撰写实验报告参加线上答辩确定获奖等级，为了展示硬件实验过程效果，做实验的同学随时可以远程调整硬件控制实验平台上安装的摄像头，确保达到最佳画面捕捉效果。”陈龙告诉记者。

“研发远程实境实验平台，对打造具有高阶性、创新性和挑战度的实验金课，意义重大，”杭电电子信息学院院长李文钧教授认为，其将在工科无接触硬件实验竞赛中大显身手，举办大规模的电子类竞赛，师生人员流动大，实验室数量要求多，而且做实验难免接触，容易产生人员聚集，“倒不如开发完善远程实境实验平台，本身这样的实验平台占物理空间不大，一个大实验室的提供实验机会量相当于一幢楼传统实验室的接纳能力。关键是无接触、体验感强，随时随地能如臂使指的远程操控实验设备，它代表着未来发展趋势。”

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