为突破实物实验教学的时空限制，解决实验设备不足、操作风险高等问题，设计基于专业软件的虚拟实验平台，以 “信号与系统” 无失真传输实验为实例，融合仿真与网络技术，适配高校工科实验教学，提升教学质量与学生实操能力。
主要面向高校工科实验教学，尤其适用于 “信号与系统”“模拟电路”“数字电路” 等课程。当学生需进行电路参数调整、波形观测等实验操作时，无需依赖实体实验室与硬件设备，通过网页端即可远程开展实验。例如，在学习无失真传输原理时，学生可随时进入平台，模拟不同电阻、电容参数下的电路状态，观察失真与无失真波形差异，弥补实物实验课时有限、参数调整不便的缺陷；同时，也可用于课后复习巩固，学生可反复操作实验，加深对理论知识的理解。
软件架构
（一）架构选型
采用 B/S（浏览器 / 服务器）架构，分为客户浏览器端、功能服务器端、仪器服务器端三层。客户浏览器端为用户操作入口，学生无需安装额外软件，通过浏览器即可访问平台；功能服务器端负责业务处理，整合实验原理讲解、操作视频存储与调用、实验数据处理等功能；仪器服务器端搭载仿真引擎，支撑电路仿真运算，三层架构依托 TCP/IP 协议，实现跨平台访问与高效数据传输。
（二）功能实现
视频教学功能：借助 Play2vr 全景视频引擎，将实验原理讲解、实物操作示范视频嵌入网页。该引擎支持球形、盒形等多种投影模式，可切换多码率，学生能放大操作细节，清晰观察实验步骤，如电路接线方式、仪器调节要点等，且支持用户行为采集，便于教师了解学生学习进度。
虚拟实验功能：以 LabVIEW为开发平台，Multisim 为仿真引擎，通过 LabVIEW Multisim Co-Simulation Terminal 协同仿真终端与 Control Design and Simulation 控制设计与仿真模块，实现二者通信。在 Multisim 中搭建实验电路，将可变电阻替换为压控电阻并添加 HB 接口，适配协同仿真输入输出需求；在 LabVIEW 中搭建程序框图，插入信号源（如方波信号），调用 Multisim Design VI，创建数组函数使输入与输出波形同屏显示，同时利用 Express VI 实时读取实验数据（如信号幅值、频率），并在前面板设计简洁交互界面，仅展示需调整的参数按钮（如电阻 R₂），方便学生操作。
网络发布功能：在 LabVIEW 中配置 Web 服务器，勾选 “启动远程前面板服务器”，设置 HTTP 端口，开启 “允许访问” 与 “允许查看和控制” 权限；选择需发布的 VI，采用 “内嵌” 模式，设置网页标题、页眉页脚后保存，完成 VI 网络发布，确保学生通过浏览器可远程访问实验平台。
平台特点
（一）可交互性
学生在实验过程中，无需停止仿真即可实时调整电路参数（如电阻 R₂阻值），同步观察输入与输出波形变化。例如，在无失真传输实验中，初始状态波形失真，转动 R₂调节旋钮，可实时看到波形逐渐趋于一致，直观感受参数变化对电路性能的影响，增强实验参与感。
（二）高效性
无需依赖实体硬件与本地软件环境，学生通过网页端快速接入平台，减少实验准备时间；同时，仿真过程无需反复启停，参数调整与结果观测同步进行，避免传统仿真软件 “调整参数 - 仿真 - 再调整” 的繁琐流程，提升实验效率。
（三）开放性
平台架构固定，可拓展开发多种电子信息类实验课程。在现有基础上，只需在 Multisim 中搭建新实验电路（如模拟电路中的放大电路、数字电路中的逻辑门电路），在 LabVIEW 中适配相应程序与交互界面，即可将新实验接入平台，满足不同课程教学需求。
（四）安全性
实验全程为虚拟操作，学生可大胆尝试故障状态下的电路参数设置，如极端电阻值、电容短路等情况，无需担心损坏实验器件或引发安全事故，降低实验操作风险，助力学生深入探索电路特性。
开发问题
（一）软件通信问题
问题表现：Multisim 与 LabVIEW 之间无法实现数据交互，仿真数据无法传递至 LabVIEW，导致实验结果无法显示与分析。
解决方法：检查并确认已正确安装 LabVIEW Multisim Co-Simulation Terminal 协同仿真终端组件与 Control Design and Simulation 控制设计与仿真模块；在 Multisim 中搭建电路时，严格按照协同仿真要求设置输入输出接口，选用压控电阻等适配元件并添加 HB 接口；在 LabVIEW 程序框图中，正确调用 Multisim Design VI，确保输入输出控件与 Multisim 电路参数一一对应，通过调试模式逐步排查数据传输链路，解决通信中断问题。
（二）参数保留问题
问题表现：关闭 LabVIEW 程序后，学生此前设置的实验参数（如信号频率、电阻阻值）无法保留，下次重启实验需重新调整，影响实验连续性。
解决方法：在 LabVIEW 中添加数据存储模块，利用文件 I/O 函数将实验参数以配置文件（如.ini 格式）形式保存至功能服务器端；设计参数读取功能，实验重启时，程序自动从服务器读取上次保存的配置文件，加载历史参数，确保实验参数可追溯，提升实验便利性。
（三）网页访问问题
问题表现：部分学生通过浏览器访问平台时，出现页面加载缓慢、仿真画面卡顿甚至无法打开的情况。
解决方法：优化 Web 服务器配置，合理分配服务器资源，避免因并发访问量过大导致性能下降；采用 Play2vr 引擎的多码率切换功能，根据学生网络状况自动适配视频码率，减少视频加载对带宽的占用；对 LabVIEW 发布的 VI 进行轻量化处理，简化程序框图中不必要的运算模块，降低网页端数据处理压力，提升访问流畅度。
)
