应用笔记

Moku 硬件和远程实验室

使用 Moku 硬件和 MATLAB LiveScripts 教授远程和面对面实验室

Moku:Go 将 14 台实验室仪器整合到一台配备 Windows 和 macOS 应用程序的高性能设备中。 本应用说明讨论了 Moku 硬件在本科教学实验室中的实际部署以及由此给学生带来的好处。


Moku:Go

Moku:Go 在一台高性能设备中结合了 14 台实验室仪器,并在 M1 和 M2 型号上配备了集成电源。

使用 Moku Live Scripts 和 MATLAB 进行远程实践实验室教学

停课在 2020 年成为常态,世界各地的大学不得不迅速转向在线教学。 虽然可以很容易地提供讲座和教程,但有效地远程教授实践实验室是一项持续的挑战。 澳大利亚国立大学 (ANU) 与 Liquid Instruments 合作,使用 Moku:Lab 硬件和 MATLAB Live Scripts 应对这一挑战。

虽然此示例使用 Moku:Lab 硬件,但此解决方案可在 Moku:Go 硬件上使用。

远程教育挑战

由于毁灭性的澳大利亚丛林大火和冰雹,澳大利亚国立大学在 2020 年第一学期甚至在大流行之前就经历了一系列停课。 随后的 COVID-19 关闭只会加强对长期远程教育解决方案和灵活实验室指导的需求。 严格的旅行限制和封锁措施严重影响了澳大利亚国立大学的所有学生,其中许多人被困在州际公路或海外。

Moku:Lab 已经在澳大利亚国立大学的工程课程中使用,从一年级到四年级。 我们联系了电子学概论课程召集人 Salman Durrani 副教授,看看我们的 Moku Live Script Labs 是否可以在这个前所未有的时期协助提供实用实验室。 他同意在他的班上试用实验室,在 135 名学生中,20 名学生被限制在州际,10 名在中国。

Moku Live Script 实验室简介

每个 Moku Live Script Lab 都将 MATLAB 的 Live Script 功能与 Moku 灵活的应用程序编程接口 (API) 相结合,为学生形成一个交互式实验室平台。 学生可以找到详细的实验室说明、控制 Moku 硬件、进行测量,甚至可以在一个图形脚本中回答实验室问题。 因此,实际的实验室工作可以在实验室或远程完成。

数字 1: 带有教程文本的实时脚本(左)和实时 Moku 乐器(右)

每个学生实验室还配有一个导师脚本,可以自动对所有学生报告进行评分并生成教学评分报告。 这可以将评分时间缩短到几秒钟,并帮助教师评估学生可能遇到困难的领域。 实验室还内置了反剽窃功能,以保护每个学生作品的完整性。

Moku Live Script 实验室准备

标准的 ANU 实验室手册首先以文本和图形的形式导入到 Live Script 格式中。 然后将 Moku 的 MATLAB API 控件嵌入到同一脚本中,以允许 Moku:Lab 与硬件进行连接和测量。

在这种情况下,由于实验室硬件位于校园内,所有电路均由实验室技术人员预先构建并连接到 ANU 的 Moku:Labs 机队。 通过远程连接到不同的 Moku:Labs,学生可以探索实验室中的不同电路。 带回家的硬件将增加一层学生互动和整体灵活性。 我们将在下面与 Moku:Go 讨论这个问题。

网络连接是难题的另一个关键部分。 ANU 的 Virtual Commons Desktop 使远程网络访问 ANU 工程实验室成为可能,这是一种允许学生连接到实验室中所有 Mokus 的 VPN。

澳大利亚国立大学学生的远程实验室体验

Moku:实验室在两周内日夜不停地运行,因此学生可以随时报名参加 2 小时的实验室时段。 由于这是学生第一次使用 Moku Live Script Labs,Assoc。 Durrani 教授决定让学生多次尝试完成实验,以尽量减少压力。 尽管由于 ANU 的 Virtual Commons Desktop 的网络问题带来了一些挑战,但学生们仍然能够进行引人入胜的远程实验室。 该解决方案确保学生在远程学习的同时仍然可以拥有实际的实验室经验。 如果没有 Moku Live Script Labs,另一种选择是让学生观看预先录制的实验室视频。

“Moku:Labs 和 MATLAB Live Scripts 的创新组合让我们的学生可以在家中现场进行他们的实践实验室(包括 10 名因 COVID 而仍在中国的学生)。” - 副教授。 Salman Durrani 教授

“我能够完成两个 Moku 实验室(而不是观看视频)。 它对我来说运行得很顺利,而且很愉快。” – 澳大利亚国立大学学生

Moku Live Script 实验室的优势

远程 Moku Live Script Labs 为在这些陌生时代进行实践实验室提供了一种新的解决方案。 学生能够在世界任何地方完成实验室工作,自动评分功能为压力也很大的教师节省了大量时间。

Moku Live Script 实验室与 Moku:Go

我们全新的教育产品 Moku:Go 继承了与 Moku:Lab 启用 MATLAB Live Script Labs 相同级别的无缝 API 集成。 这意味着 Moku:Go 也可以获得 Moku Live Script Labs 的所有优势。

Moku:Go 的紧凑性还意味着它可以在任何地方使用:远程或亲自、在实验室或家中。 在实验室环境中,学生可以通过同一个脚本访问所有资源并获得实时反馈。 学生们甚至可以把 Moku:Go 带回家,使用一个简单的面包板和几个组件就可以完成工作。

Moku:Go 与 Moku Live Script Lab 的结合是在这个新时代提供实用实验室的及时新方式。

承认

我们要感谢 Salman Durrani 副教授率先试用我们的 Moku Live Script Labs。 我们还要感谢 Erasmo Scipione 和 Xianjun Zhen 为所有实验室设置硬件,感谢 Robert Edwards 设置学生访问 Moku 硬件所需的网络连接。

Moku:Go 的好处

对于教育工作者和实验室助理

  • 有效利用实验室空间和时间
  • 易于一致的仪器配置
  • 专注于电子设备,而不是仪器设置
  • 最大化实验室助教时间
  • 个人实验室,个人学习
  • 通过屏幕截图简化评估和评分

对于学生

  • 以自己的节奏进行的各个实验室可以增强理解和记忆
  • 便携式,选择实验室工作的节奏、地点和时间,无论是在家、在校园实验室还是远程协作
  • 熟悉的 Windows 或 macOS 笔记本电脑环境,但配备专业级仪器

Moku:Go 演示模式

您还可以 下载 适用于 macOS 和 Windows 的 Moku:Go 应用程序。 演示模式无需任何硬件即可运行,并提供了使用 Moku:Go 的精彩概述。


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