Implementation of A Web-based Virtual Laboratory For Electronic Circuits

In this paper, we designed and implemented a client/server distributed environment and developed a web-based virtual laboratory system for electronic circuits. Since our virtual laboratory system is implemented to describe the on-campus laboratory, the learners can obtain similar experimental data through it. The proposed virtual laboratory system is composed of four important components : Principle Classroom, Virtual Experiment Classroom, Evaluation Classroom and Overall Management System. Through our virtual laboratory, the learners will be capable of learning the concepts and theories related to electronic circuit experiments and how to operate the experimental equipments such as multimeters, function generators, digital oscilloscopes and DC power supplies. Also, every experimental activity occurred in our virtual laboratory is recorded on database and printed out on the preliminary report form. All of these can be achieved by the aid of the Management System. The database connectivity on the web is made by PHP and the virtual labol'atory environment is set up slightly differently for each learner. Finally, we have obtained several affirmative effects such as reducing the total experimental hours and the damage rate for experimental equipments and increasing learning efficiencies as well as faculty productivity.

웹 기반 전자회로 가상실험실의 구현

본 논문에서는 클라이언트/서버 분산 환경을 설계하여 전자회로에 대한 웹 기반 가상실험 시스템을 개발하였다. 제안된 가상실험실은 실제 대학에서 운영되는 실험실 환경을 묘사하도록 구현되었기 때문에 학습자들은 실제 실험실 유사한 실험결과를 가상실험실에서 얻을 수 있다. 제안된 가상실험시스템은 원리학습실, 가상실험학습실, 평가학습실 그리고 전체 관리시스템의 4가지 중요한 구성요소로 이루어져 있다. 제안된 가상실험실을 통해 학습자들은 전자회로 실험과 관련된 개념이나 이론을 학습할 수 있으며, 멀티미터나 신호발생기 그리고 디지털 오실로스코프나 DC전원공급기 같은 계측장비의 동작방법을 웹상에서 학습할 수 있다. 또한 가상실험실에서 일어나는 모든 실험 활동은 전체 관리시스템에 의해 데이터베이스에 기록되어 예비보고서 형태로 출력된다. 웹상에서 데이터베이스의 연결은 PHP에 의해 이루어지며 가상실험실 환경은 각 학습자들에 대해 조금씩 다른 결과가 나타나도록 구성하였다. 마지막으로 가상실험실을 운영한 결과 전체 실험시간과 실험장비의 손상율이 감소되며, 교수생산성이나 학습효율이 증가되는 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다.