[发明专利]电路参数可随机变化的模拟电子技术练习系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟电子技术练习系统及方法，尤其是一种电路参数可随机变化的模拟电子技术练习系统及方法，属于电子技术领域。

背景技术

模拟电子技术是电子信息、通信和电气类专业重要的技术基础课程，是进行后续高频电子技术、单片机及接口技术等专业课程学习的基础。但作为学生接触的第一门电子技术类课程，模拟电子技术具有知识涉及面广、理论性强、概念抽象、实践性强等特点，因而学生普遍觉得学习模拟电子技术存在较大困难。

为了学好模拟电子技术，学生需要做大量练习，但现在的模拟电子技术练习系统，存在如下几个不足：（1）、题目为静态题目，也即每道题目的内容和答案都是固定的，这给题库建设者和用户都带来不利，对前者的不利表现在：在对一电路开发题目时，为了让用户学习该电路的各种典型状态，需要开发若干个电路拓扑相同，但电路参数和答案不同的题目，既增加了工作量，又人为地把同一学习内容，无奈地分割成本质上关联，但形式上独立的多个题目；对后者不利表现为：当学习一个电路时，为了掌握此电路的各种典型状态，需要从题库中逐一找到、调出相关题目来练习，这就降低了学习效率；（2）、题目的电路图以图像格式存储，题库存储空间开销大；（3）、用户练习时，题目显示的电路图不够清晰，影响视觉效果。这些不足，对题库建设者而言，增加了的题库建设工作量，对用户而言，降低了学习效率，对练习系统而言，题库存储空间开销大。

上述模拟电子技术练习系统的不足，与当前练习系统的电路图绘制、电路图存储和电路图重现方式密切相关。模拟电子技术的题目，一般包括两部分：电路图和题目的文本部分。电路图用元件图形符号和连接线描术电路拓扑，用字符显示电路参数，电路参数主要有输入电压值、元件参数值和电源电压值；题目的文本部分用来介绍题目和设问。当前，在题目开发时，须借助于第三方电路绘图工具，如EWB、Proteus等软件，来绘制题目的电路图，在电路图上编辑电路参数，再把电路图提取、转换成图像格式，最后以图像格式存储电路图；在练习应用时，练习系统通过读取题库的电路图像数据，再用图像控件显示电路图。如此电路图绘制、电路图存储和电路图重现方式会导致：（1）、不能用电路图来表现电路参数的变化，因从第三方电路绘图工具绘制的电路图，到生成电路图像，是个不可逆的过程，一旦已变换成了图像格式，在练习阶段，练习系统就不能修改电路图了；（2）、题库以图像格式存储题目的电路图，存储空间开销大；（3）、练习时，电路图通过图像形式重现给用户，由于尺寸变动原因，图像发生压缩或拉伸，易导致电路图模糊或变形。

中国专利申请“一种电力考试系统中计算题参数可变的方法（公开号CN 103761101A）”公开了一种电力考试系统中计算题参数可变的方法。利用此公布方法，可以实现计算题参数在限定范围内随机变化。但其不足之处是：（1）、练习时，在题目的文本部分对随机变化的电路参数进行说明，题目的电路图只反映元件间的连接关系，不涉及电路参数，与通常习惯不符；（2）、参数变化形式单一，仅是随机取限定范围的数，且参数变化定义较复杂；（3）、没有提供随参数变化而变化的标准答案，因而不能用作练习；（4）、电路图以图像格式存储，题库存储空间开销大；（5）、重现电路图时，电路图不够清晰。

发明内容

为了解决背景技术中所述的技术问题，本发明提供一种电路参数可随机变化的模拟电子技术练习系统及方法。

本发明的技术特点是：（1）、题目开发时，在题目中嵌入电路参数随机变化式和标准答案计算代码；采用保存电路图形数据的方式存储电路图。（2）、练习时，利用电路参数随机变化式，随机产生电路参数，利用标准答案计算代码，获取对应电路参数下的标准答案；利用电路图形数据和确定的电路参数，绘制电路图，电路图同时展示电路拓扑和电路参数。

为了达到上述目的，本发明的具体技术方案为：一种电路参数可随机变化的模拟电子技术练习系统，其特征在于包括：

电路绘图模块，用于题目开发和练习时绘制题目的电路图；

题目的文本部分编辑与显示模块，用于题目开发时编辑题目的文本部分，练习时显示题目的文本部分；

电路参数随机变化式编辑模块，用于题目开发时编辑电路参数随机变化式；

标准答案计算代码编辑模块，用于题目开发时编辑标准答案计算代码；

题目存储与读取模块，用于题目开发时存储开发的题目，练习时从题库选择题目并读取题目数据；

电路图形数据提取模块，用于练习时从所读取题目的数据中提取出电路图形数据；

电路参数随机产生模块，用于练习时提取、编译、运算各电路参数随机变化式，随机产生一组电路参数；