介绍
俄勒冈州立大学 (OSU) 是俄勒冈州最大的公立大学，提供名为 OSU Ecampus 的 100% 在线学位课程。 这家一流的在线教育提供商发展迅速，欢迎更多的学生，并增加了所提供学位的种类。 在自动化未来 (ENG 100) 中，这是一门面向科学、技术、工程和数学 (STEM) 专业学生的入门级完全在线工程课程，OSU 教授 Jason Clark 使用 Moku:Go 一次向 110 名学生介绍电气和计算机工程中对更大社会有影响的关键主题。
Moku:Go 是 Liquid Instruments 为工程教育和一般行业量身定制的第一个软件定义仪器解决方案。 软件定义的功能使 Moku:Go 能够提供 14 多种用于电子和电信实验室的不同仪器。
多仪器模式 (MiM)，用户可以组合成对的仪器同时运行，无损互连。 其中一项支持的文书， Moku云编译（MCC），是一种创建和部署数字信号处理算法的托管服务（图 1）。 借助 MCC，用户可以使用他们最喜欢的工具（例如 MATLAB 和 Simulink）设计算法，然后将它们轻松部署到 Moku:Go，并与其他软件定义的仪器一起实时运行。
图1： Moku:Go 的 Moku Cloud 编译示例
挑战
如今，工科学生在接受高等教育时面临着复杂的挑战。 虽然商业技术正在迅速发展，但大学课程通常滞后。 随着课堂转向远程学习，学生们经常会遇到已经存在了几十年的工具。 在俄勒冈州立大学，克拉克教授希望通过让学生在教育早期使用下一代工具来解决这些挑战，100% 远程。 在 ENG 100 中，大多数学生开始了他们的第一个大学水平的工程课程。 有些人还没有选择工程学科，因此课程能够激发他们对技术的兴趣很重要。
由于有如此多的远程学生共享设备，拥有一个装满传统台式仪器的实验室会导致不必要的混乱和困难。 由于许多学生以前从未使用过这些类型的工具，因此尝试从远处学习传统设备的按钮和刻度盘可能是一项艰巨的任务。 此外，一些学生没有编码、设计或测试经验，因此他们需要在为期 10 周的快节奏季度中轻松学习的工具。 该课程的目标是让学生对工程主题感兴趣，而不是用难以使用的工具和困难的项目来减慢他们的速度。 跨学科小组需要一种有效的远程学习、测试和发现方法，包括在传统实验室之外设计和测试原型的方法。
解决方案
为了在如此短的时间内向学生介绍重要的工程主题和工具，Clark 教授使用 Moku:Go 对其课程计划进行了现代化改造。 凭借单个设备中的 14 多种集成仪器、远程连接和高度直观的用户界面，学生可以使用 Moku:Go 快速获得各种仪器的宝贵经验、轻松协作并更快地探索高级主题。
使用五个 Moku:Go 设备，学生组在有组织的时间段内共享设备。 他们通过简单的数据共享和显示仪器框图的直观显示进行协作。 这样，学生不仅可以进行测量，还可以在测试时遵循信号路径。 克拉克教授每周都会围绕时事提供新的设计提示，让学生熟悉全套嵌入式仪器，有效地为未来的课程作业做好准备，同时集思广益解决现实问题。
首先，他们探索了 Moku:Go 示波器/电压表, 波形发生器及 锁相放大器. 使用 MiM，学生一次将两个仪器链接在一起，以进一步分析和测试他们的原理图（图 2）。 随着季度的进展和学生通过介绍性主题快速推进，克拉克教授介绍了通常为研究生水平的学生保留的高级概念。 将 Simulink 和 Comsol 与 Moku:Go 结合使用，学生们使用 MCC 导入原理图和传感器设计来构建自定义程序，从而释放他们的创造力。 没有编码经验的学生在 Simulink 中设计原理图，并使用 MCC 将他们的设计连接到 Moku:Go。
图2： 使用 Moku Cloud Compile 和示波器设置 MiM
“Moku 可以变成任何你想要它成为的样子——不仅是它拥有和取代的标准测试仪器，还可以是任何你可以在 Simulink 中绘制的原理图，”Clark 教授说。 “你的 Moku 也可以，这是一个非常强大的概念。”
凭借近乎无限的可能性和较低的工程准入门槛，学生们可以在家中通过一台设备进行设计、原型制作、测试和调整。
结果
借助 Moku:Go，学生们在大一期间学习和发展了新想法并轻松处理高级概念，每周探索一个新主题。 在一次探索中，学生们使用 Simulink、Comsol 和 Moku:Go 一起创建了一个传感器，用于测量轨道上物体的向心加速度。 学生确定物体需要旋转多快才能达到 9.8 m/s 的加速度^2. 使用 Moku:Go 以及其他软件定义的工具，学生们提前数年解决了现实世界中的问题。
学生们离开这门课时对工程学感到兴奋，充满了新想法，并准备好使用他们学到的工具来解决社会问题。 计算机科学专业的学生喜欢将 MCC 用于人工智能等应用程序，而机械工程专业的学生则集思广益以使用 Moku:Go 的新方法 PID 控制器 用于机器人应用。 随着上个季度学生在 ENG 100 中的成功，Clark 教授计划进一步改进课程并利用 Moku:Go again next quarter 来教授新的学生群体。 Moku:Go 允许学生在更短的时间内学习更多的材料，这是由于加速的学习和内聚的设计生命周期，所有这些都集成到一个设备中。 作为一种经济高效、占地面积小的工具，Moku:Go 取代了对杂乱的教育实验室工作台的需求。
“当 Moku 的规格一样好、价格实惠且便于携带时，为什么还要花那么多钱购买独立设备呢？” 克拉克教授说。
随着学生完成其余的工程教育，他们在自动化未来中使用 Moku:Go 开发的技能和想法将有助于塑造下一代技术突破。
要了解有关 Moku 的更多信息：请通过以下方式联系我们 info@liquidinstruments.com.
