基于移动计算平台的虚拟实验室设计与实现研究
虚拟实验室技术白皮书
虚拟实验室技术白皮书上海庚商网络信息技术有限公司2015年9月目录1 产品概述 (4)1.1 云教育基础架构分类 (7)1.1.1 服务器虚拟化 (7)1.1.2 桌面虚拟化 (8)1.2 教育虚拟技术应用分类 (9)1.1.1 模拟 (9)1.1.2 仿真 (10)1.1.3 虚拟现实 (11)1.1.4 增强现实 (12)1.1.5 远程实验 (12)2 总体设计 (18)2.1 系统架构 (18)2.2 系统讲明 (18)3 系统功能 (24)3.1开放治理 (24)3.2知识地图 (25)3.3二维码 (28)3.4微课与实验支架 (30)3.5虚拟实验 (32)3.6 可视化环境监控 (33)3.7 电流检测 (33)3.8 科研协同 (34)3.9 云桌面 (37)4 预算清单 (40)1 产品概述随着计算机技术和网络技术的迅速进展，以及科学研究进一步深入的需要，虚拟仿真实验技术日渐成熟和完善，虚拟实验作为继理论研究和实验研究之后的第三种科学研究方法，对社会进展和科技进步起到了越来越重要的作用，代表着科学研究方法的重要进展方向。
虚拟实验是指以计算机为操纵中心，利用软件技术，构建系统的逻辑结构模型，基于模块化和层次化的设计思想，采纳软硬件相结合的方式，协调相关硬件和效应设备，形成虚拟实验系统，并利用网络技术，实现虚拟实验系统的网络化，形成运行在个人计算机上、实现自行设计与开发，以及远程操纵与协作的实验方式。
庚商虚拟实验室作为实验资源综合服务平台，不同于传统的虚拟平台，割裂实体资源与在线资源的联系，而是面向最终实践教学、科研与治理活动，对数据与应用资源的整合与开发，是实体资源的延伸与增强。
同时，通过对实践教学、科研等核心活动数据的采集，为治理活动提供第一手的信息，有效辅助治理决策。
系统建设目标如下：1）提供良好实验平台，提高实验教学水平传统教学中，理论教学与实验教学是分开的。
理论课上没有实验，建设虚拟实验室，借助虚拟仿真实验，就能够将实验带进理论课。
《基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统的研究与实现》
《基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统的研究与实现》一、引言随着信息技术的发展和智能设备的普及，嵌入式系统以其小型化、高集成度的优势逐渐在各领域发挥重要作用。
ARM作为主要的嵌入式系统架构，其结合Linux操作系统的移动计算系统成为了研究热点。
本文将就基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统的相关技术进行探讨，并对系统的实现进行详细分析。
二、ARM-Linux嵌入式移动计算系统概述ARM-Linux嵌入式移动计算系统是以ARM架构为核心，结合Linux操作系统构建的移动计算平台。
该系统具有高集成度、低功耗、可扩展性强等特点，广泛应用于移动设备、智能家居、工业控制等领域。
三、关键技术研究（一）ARM架构研究ARM架构作为嵌入式系统的核心，其性能和功耗的平衡是关键。
通过对不同ARM内核的比较分析，本文选取了适用于移动计算系统的内核类型，以满足高效率和低功耗的需求。
（二）Linux操作系统研究Linux操作系统作为系统软件的基础，为硬件提供了丰富的接口和良好的兼容性。
本文对Linux内核进行了优化，以适应嵌入式系统的资源限制，提高系统的运行效率和稳定性。
（三）系统硬件设计研究系统硬件设计是实现嵌入式移动计算系统的关键。
本文对硬件设计进行了详细规划，包括处理器选择、内存分配、存储方案等，以确保系统的高效运行和稳定性。
四、系统实现（一）系统架构设计系统架构设计是系统实现的基础。
本文设计了一种基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统架构，包括硬件层、操作系统层和应用层。
硬件层负责与硬件设备进行交互，操作系统层负责管理硬件资源和提供系统服务，应用层则负责实现具体的应用功能。
（二）系统开发环境搭建为便于开发，本文搭建了基于ARM-Linux的嵌入式开发环境。
包括交叉编译环境的搭建、开发工具的安装等，为后续的系统开发提供了良好的支持。
（三）系统软件设计与实现在软件设计方面，本文对Linux内核进行了裁剪和优化，以适应嵌入式系统的资源限制。
基于虚拟技术的移动通信实验室平台构建研究
用设计 的高端性 能与配置功能 ， 能为数据采集 、 仪器控制 、 测
量分析与数据显示等各种应用提供必要的开发工具 。
（ ）ａａ 术 ３ Ｊｙ 技
所谓 虚拟实验室 ， 际上是利用 虚拟技术仿真或 虚构 实 实
验情景 （ 包括 相应实验室环境 、 有关 的实验仪 器设备 、 实验对
作为一种程序设计语言 ， 是一种 简单 的， 向对象 的 ， 面 分
随着 高职高专 院校 招生 规模 的扩 大 ，学 生人数越 来越 多， 新专业也在不断的 同步建设 ， 以满足社会的需 求。作为培 养应用技术 型人才 的高 职院校 ， 出“ 提 基于工作过程 ” “ 、教学
１ 主流虚拟技术 ． ２ 虚拟实验室 的实现 ， 离不开虚拟技： 术的发展 。虚拟技术 是指在一 台计算机上将计算 能力 、 硬盘和 内存 的一都分拿 出 来虚拟 出若干台独立计算机 的软件技术 。
布 式 的 ， 释 型 的 ， 壮 安 全 的 ， 构 中立 的 ， 移 植 的 ， 能 解 健 结 可 性
象 以及实 验信息资 源等 ）利用 鼠标 的点击 、 动 ， ， 拖 将微机 上 虚拟 的各 种仪器 ， 实验 要求 、 按 过程组装 成一个 完整 的实验
系统 ， 并完 成整个 实验 ， 括原材 料 的添加 ， 包 实验 条件 的设 置、 数据采集 以及实验结果的处 理 、 分析 ，同时可利用 网络与
因此 ， 实验室建设方面 的投入也在每年增加 。然而 ， 技术 的不
代初提 出来 的， 具体是指借助计算机及最新传感 器技术创 其
造 的一种崭新 的人机交互手段 。它综合 了计 算机图形技术 、 计算机仿真技术 、 传感 器技 术 、 显示技术 等多种科学技术 ． 它 在多维信息空间上创建一个虚拟信息环 境 ， 能使 用户具有身
云计算实验室建设方案
云计算实验室建设方案一、建设目标云计算实验室的建设旨在为学生、教师和科研人员提供一个实践云计算技术的环境，培养学生的云计算应用开发、运维管理和创新能力，同时支持相关的科研项目和社会服务。
具体目标包括：1、提供云计算基础架构的实践环境，包括计算、存储和网络资源的虚拟化和管理。
2、支持云计算应用的开发和部署，涵盖 Web 应用、大数据处理、人工智能等领域。
3、培养学生的云计算运维管理能力，包括资源监控、故障排除和性能优化。
4、促进云计算相关的科研创新，推动云计算技术在行业中的应用和发展。
二、实验室布局与设备选型1、实验室布局云计算实验室应分为教学区、实验区和服务器区。
教学区配备多媒体教学设备，用于理论教学和演示；实验区为学生提供实验工位，每个工位配备计算机和网络接口；服务器区用于放置云计算服务器和存储设备，应保证良好的散热和电力供应。
2、设备选型（1）服务器选择高性能的服务器，具备多核处理器、大容量内存和高速存储。
可以考虑采用机架式服务器或刀片服务器，以满足云计算实验对计算资源的需求。
（2）存储设备选用大容量的磁盘阵列或分布式存储系统，确保数据的安全性和可靠性。
同时，考虑配置备份设备，如磁带库或外置硬盘。
（3）网络设备配备高速交换机和路由器，构建千兆或万兆以太网网络，以保证实验过程中的数据传输速度和稳定性。
（4）云计算软件平台选择主流的云计算平台，如 OpenStack、VMware vSphere 等，提供虚拟化、资源管理和服务编排等功能。
三、实验课程设置1、云计算基础课程包括云计算概论、虚拟化技术、分布式存储等，让学生了解云计算的基本概念和关键技术。
2、云计算应用开发课程教授学生使用云计算平台开发 Web 应用、移动应用和大数据处理程序等。
3、云计算运维管理课程培养学生的云计算资源监控、故障诊断和性能优化能力，以及云计算安全管理知识。
4、云计算项目实践课程通过实际项目，让学生综合运用所学知识，解决实际问题，提高实践能力和团队协作能力。
虚拟实验教学中心平台建设规划方案
虚拟实验教学中心平台建设规划方案简介本文档旨在提出虚拟实验教学中心平台的建设规划方案。
虚拟实验教学平台是为了满足现代教育发展需求而设计的，通过结合虚拟技术和实验教学内容，提供学生进行实验操作和研究的虚拟环境。
目标1. 利用虚拟实验教学中心平台，提供学生进行实验操作的虚拟场景。
2. 为教师提供一个便捷的教学工具，以更好地指导学生进行实验操作。
3. 提高教学质量和效率，实现实验教学的全面发展。
建设方案1. 平台基础设施建设- 搭建虚拟实验教学中心平台的硬件基础设施，包括服务器、网络设备等。
- 配置虚拟化技术，提供可靠的虚拟实验环境。
2. 平台功能开发- 设计开发平台的用户界面，以便学生和教师可以方便地使用该平台。
- 开发实验场景，提供多样化的虚拟实验内容。
- 开发实验数据采集和分析功能，为教师提供学生实验成绩和表现的评估依据。
3. 平台应用推广- 组织培训活动，向教师介绍平台的使用方法和教学技巧。
- 在学校内部推广平台的应用，鼓励教师和学生使用虚拟实验教学中心平台。
- 与其他高校合作，分享平台的经验和优秀实验资源。
成果评估与调整1. 设定合理的指标体系，对虚拟实验教学中心平台的建设效果进行评估。
2. 根据评估结果，及时调整平台功能和内容，提高平台的教学效果。
时间计划- 基础设施建设：1个月- 平台功能开发：3个月- 平台应用推广：6个月- 成果评估与调整：定期进行以上是虚拟实验教学中心平台建设规划方案的基本内容，通过该平台的建设，将提升学生的实验操作能力和科学素养，推动实验教学的创新和进步。
高校智慧实验室虚拟仿真智能管理平台建设方案
在线实验和模拟训练的数据可以实时传输到系统中，系统可以自动分析数据并给出实验评价。
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实施方案与计划
实施方案与步骤
确定建设目标与需求
对高校智慧实验室进行深入调研，明确需求和建设目标，为平台建设提供方向。
根据实验室需求，设计平台整体的架构，包括前端和后端的设计，明确各模块之间的关系和功能。
智慧实验室建设背景
国家政策支持
物联网、云计算、大数据等技术的发展，为智慧实验室建设提供了技术支撑。
技术发展推动
高校实验教学需要提高实验教学质量，增强学生实践能力和创新意识，智慧实验室建设成为必然趋势。
实验教学需求
虚拟仿真技术应用现状
要点三
虚拟仿真技术日趋成熟
虚拟仿真技术已经逐渐成熟，应用于多个领域，如工业仿真、虚拟手术等。
采用了先进的技术
通过智能化管理Biblioteka 可以实现实验室资源的实时监控和调配，使资源得到更加合理的利用。
智能化管理
学生和教师可以方便快捷地进行实验操作、数据分析和结果展示，同时也可以实时监控实验室资源的使用情况。
良好的用户体验
加强系统稳定性
进一步优化系统性能，提高系统的稳定性和可靠性，保证系统的正常运行。
拓展应用领域
实验人员权限管理
为不同级别的人员分配不同的系统权限，确保系统安全性。
实验人员培训与考核
对实验人员进行专业技能培训，并对其掌握程度进行考核。
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在线实验与模拟训练系统模块
在线实验
提供虚拟仿真实验环境，学生可以在线进行实验操作。
模拟训练
提供实验模拟训练功能，学生可以通过模拟训练熟悉实验操作流程。
高校智慧实验室虚拟仿真智能管理平台建设方案
数据分析和评价
基于大数据分析技术，对实验教学和管理数据进行挖掘和分析，为教学质量评价和改进提供依据。
安全管理
建立严格的安全管理体系，通过人脸识别、权限控制等措施确保实验室的安全运行。
智能化设备管理
通过物联网技术实现实验室设备的智能监控和管理，实时掌握设备运行状态和实验人员使用情况。
虚拟仿真技术
虚拟仿真技术的应用
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建设目标与原则
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实现实验室绿色发展
通过智能化监控和优化管理，降低实验室运行能耗和排放，实现绿色可持续发展。
建设目标
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提升实验室管理效率
通过智能化管理，减少人工操作和人力成本，提高实验室使用效率和管理效能。
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增强实验教学质量
通过虚拟仿真技术，增强实验教学的趣味性和互动性，提高学生实验操作水平和兴趣。
通过模拟实验过程和实验现象，使学生可以在虚拟环境中完成实验操作，提高实验效果和安全性。
虚拟仿真技术实现
利用物联网技术，实现实验室设备、人员、物资等要素的全面感知和智能化管理
通过传感器技术，监测实验室环境和实验过程数据，实现数据的实时采集、传输和反馈控制，提高实验室的安全性和效率。
物联网与传感器应用
将平台部署到高校实验室，进行初始化设置和培训，确保用户能够熟练操作。
项目实施阶段划分
设计阶段
测试阶段
部署上线
开发阶段
项目实施流程
项目实施时间表
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效益评估与展望
效益评估
经济效益
虚拟仿真智能管理平台的建设可以有效降低实验室的运行成本，提高实验设备的利用率，减少实验材料的浪费，为高校节省了大量的经费。
教育云平台空间应用的创新与实践研究
教育云平台空间应用的创新与实践研究1. 引言1.1 背景介绍教育云平台空间应用是指利用云计算技术和网络空间来支持教育教学活动的工具和平台。
随着信息技术的快速发展，教育云平台空间应用在教育领域的作用越来越受到重视。
背景介绍部分将从以下几个方面进行详细阐述：随着移动互联网的普及和教育信息化的深入发展，教育云平台空间应用已经成为教育领域的重要发展方向。
教育云平台空间应用通过提供在线教育资源、协作学习环境、数据分析等功能，为教师和学生提供了更多的教学和学习工具，推动了教育教学的创新和发展。
随着疫情防控形势的发展，教育机构纷纷采用教育云平台空间应用来支持在线教学和远程教育，推动了教育教学模式的变革。
教育云平台空间应用在这一特殊背景下展现出了其重要的作用和价值，引起了更多人对其关注和研究。
本研究旨在探讨教育云平台空间应用的创新与实践，深入挖掘其发展的潜力和可能性，为教育领域的信息化建设和教学改革提供借鉴和参考。
通过对教育云平台空间应用的研究，我们可以更好地促进教育现代化的进程，提升教育教学质量，推动教育事业的持续发展。
1.2 研究目的本研究旨在探讨教育云平台空间应用的创新与实践，通过深入分析当前教育云平台空间应用的现状和存在的问题，挖掘其中的创新点和实践方法，为教育云平台空间应用的进一步发展提供参考和借鉴。
具体目的包括：1. 分析教育云平台空间应用的发展趋势和特点，了解其在教育领域中的重要性和影响。
2. 探讨教育云平台空间应用的现状，包括应用范围、应用情况、存在的问题和挑战等方面的情况，为后续的创新和实践提供依据。
3. 研究教育云平台空间应用的创新实践，分析成功案例和创新经验，探讨如何提升教育云平台空间应用的效果和效益。
4. 通过案例分析和影响因素探讨，深入了解影响教育云平台空间应用的各种因素，为未来发展提供参考和建议。
1.3 意义和价值教育云平台空间应用的创新与实践研究具有重要的意义和价值。
教育云平台作为现代教育技术的重要组成部分，可以有效整合和利用各类教育资源，提升教学效率和质量。
基于云计算及系统的实训平台研究与实现
基于云计算及系统的实训平台研究与实现摘要:随着互联网技术的发展，云计算在信息产业和教育领域的地位越来越重要。
在许多高校，资源不足，难以满足实训要求，因而创建基于云计算及系统的实训平台非常重要。
云计算与虚拟化技术以其独特而强大的优势迅速成长。
本文通过对现阶段常用的云计算基础架构平台中的虚拟化技术方案的研究，采用VMware提供的虚拟化解决方案提出桌面虚拟化技术的解决方案。
关键词：云计算及系统；实训平台；研究与实现1.基于云计算及系统的实训平台的构想1.1云计算的概念云计算的核心技术是虚拟技术，云计算技术确实能够有效改善传统实训室遇到的难题,解决实训室建设成本高、实训环境可扩展性差、服务器资源利用率低、管理困难等问题。
云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现，它是一种新型计算模型，是一种新兴的共享基础架构的方法，它面对的是超大规模的分布式环境，核心是提供数据存储和网络服务。
它利用高速互联网的传输能力，将数据的处理过程从个人计算机或服务器移到互联网上的超级计算机集群中，这个计算机群是由成千上万台很普通的工业标准服务器组成，由大型的数据处理中心管理。
云计算是一个虚拟的计算资源池，它通过互联网提供给用户使用资源池内的计算资源。
完整的云计算是一个动态的计算体系，提供托管的应用程序环境，能够动态部署、动态分配计算资源，并实时监控资源的使用情况在云计算中，用户所处理的数据并不存储在本地，而是保存在互联网上的数据中心，用户所需的应用程序并不运行在用户的个人电脑手机等终端设备上。
[1]而是运行在互联网上大规模的服务器集群中提供云计算服务的企业负责管理和维护这些数据中心的正常运作，为用户提供足够强大的存储空间和计算能力用户只需能够接入互联网，就可以通过电脑、手机等终端设备，在任何地点方便快捷地使用数据和服务。
云计算将改变传统以个人计算机为基础的生产模式，web将成为交往聚合与设备聚合的中枢，最终改变人们获取信息分享内容和互相沟通的方式。
智慧实验室系统的设计与实现
智慧实验室系统的设计与实现作者：赵丹汇来源：《中国新通信》2021年第12期【摘要】傳统的实验室信息管理系统存在功能单一、无法与其他系统对接、较多依赖纸质记录等缺陷。
近些年，随着移动设备、云计算、物联网等新技术的发展，以新技术打造新型智慧实验室已经势在必行。
油田化学实验室结合行业特殊需求，从业务出发梳理实验、物料、设备等管理流程，利用物联网技术实现实验数据便捷采集，基于B/S架构、云架构，建立一套油田化学智慧实验室信息管理系统并部署上云。
从软件研发、硬件配备、基础设施优化和云应用等方面实现实验室的全方位管理。
【关键词】智慧实验室管理流程基础设施信息管理系统云应用[Abstract]： The traditional laboratory information management system has some defects such as single function， being unable to connect with other systems， and relying on more paper records. Inrecent years， with the development of new technologies such as mobile devices， cloud computing and the internet of things， it has become imperative to build a new type of intelligent laboratory with new technologies. Combined with the special needs of the industry， we analyze the management processes of experiments， materials， equipment and use the internet of things technology to realize the convenient collection of the oilfield chemistry laboratory data. We have established a set of the oil intelligent laboratory information management system and deployed it on the cloud based on B/S architecture and cloud architecture. From the aspects of software development， hardware equipment， infrastructure optimization and cloud application， we realize the comprehensive management of the laboratory.Key words： intelligent laboratory; management process; infrastructure; information management system; cloud application引言：实验室信息管理系统（Laboratory Information Management System， LIMS）自20世纪六十年代末出现以来，距今已经历了几十年的发展[1]。
智慧云实验室平台的设计与应用研究
智慧云实验室平台的设计与应用研究作者：***来源：《电脑知识与技术》2024年第15期关键词：智慧云；实验管理；云计算 0引言随着高校学生对实验环节的重视和移动学习的到来，信息技术实验的需求越来越多。
信息技术领域进行实验需要大量的硬件资源，传统的线下实验室的方式越来越难以满足高校师生对信息技术实验的需求。
基于智慧云计算技术的虚拟实验能够借助虚拟现实技术、移动通信技术以及多媒体技术等构建全新的实验环节，借助虚拟化技术管理各种硬件资源，实现资源的按需分配，比传统的真实线下实验方式具有成本低、时空限制小等优势。
1云计算和高校实验的融合传统的计算机实验过程中，往往会受到服务器、计算资源、存储资源等各种物理资源的制约，而且会存在诸如多用户共享问题、跨平台兼容性问题等[1]。
在云计算技术出现之前，只能通过增加硬件资源的方式解决上述问题。
云计算技术为智慧云实验室提供了技术支撑，利用大量的廉价硬件设备组成一种动态的、可扩展的资源池，实现计算、存储资源的按需分配。
云存储是智慧云实验室的核心技术之一，将其引入高校实验管理后，学生能够在云实验室中运行耗时较长的实验程序，并在云实验室中存放相关的实验数据，而不用担心存储资源不足的问题。
云实验室中强大的计算能力可以助力高复杂度的数据分析和挖掘程序，提高数据分析的效率，这是线下普通双核服务器难以满足的。
2智慧云实验室设计智慧云实验室用于高校实验使用时，面临的主要需求包括[2]：1）开放实验室。
高校中信息科技领域的实验通常会进行长时间的压测及运行，因此需要满足不同人员在任何时间、任何地点都可以访问，即智慧云实验室要具备一定的开放性。
2）交互实验室。
信息技术领域各学科的实验都离不开人的参与，这样才能实现更智能的程序或产品，因此智慧云实验室需要和用户进行交互。
3）资源的动态分配。
不同实验对资源的需求不同，计算型实验需要的CPU资源较多，而在线事务处理型实验对内存的需要较高，大数据、数据分析等实验又需要较多的存储资源，而且对资源的需求并不是实验开始就要全部分配的，因此可以根据实验的进度安排需要的资源，提高云平台资源的利用率。
基于J2ME的移动学习系统设计与实现
客 户 端 之 间 的单 独 讨 论 ，服 务 器 需 要 指 定 讨 论 对 象 的 线
程编号 （ 图４ 。对于 用户来讲 ，用 户名 和账号 是 明确 如 ） 的 ，而登录顺序是随机 的 ，也就意味着服务 器一维集 合 中存档的线程编号 ，与登录账号没有直接的关联 ，造 成 了人机不协调 。为解决此 问题 ，我们可以声 明一 个字符
个指令流 ，且彼 此间相互独立 。
这里 需要注 意 的是 ，调 用的 线程 编号要 求是 一个 全局变量 ，而在遍 历过 程中使用的 自变量是一个局部变 量 。因此 ，可在ｆ ｒ ｏ 循环 中设置一 个全局 变量 ，将 局部 变量传递至全局变量 ，可使上述 问题迎 刃而解 。
３ ３ 单独讨论模块 ．
系统 呈树 形拓扑 结构 （ 图２ ，由一个服 务 器与多 如 ）
５ 信息通信技术 ０ｌ
而线程提供 这 种方法 。计算机是通过执 行 “ 指令流 ” 来 完成 一个操 作的 ，而多线程允许计算机并 发地执行 多
该 数 组 编 号 与 线 程 编 号 相 同 ，而 数 组 元 素 内容 与登 录 账 号 相 同 ，从 而 实 现 了线 程 号 与登 录账 号 的 关联 。
简 表 （ 如 ＭＤ 例 ＩＰ） 配 置 库
（ 如 Ｌ Ｃ） 例 Ｄ Ｊｖ ａ ａ虚拟 机
程教 育和企业培训 中。近年 来 ，随着移动计算技术和 无
线通 信 技 术 的 高 速 发 展 以 及 移 动 终端 设 备 的 迅 速 普 及 ，
一
种 新 的学 习模式— —移 动学 习（ Ｌ ａ ｉ ｇ 应 运而 Ｍ－ ｅ ｎｎ ）
２ 世纪末 ，伴随 着全世界范 围内的信息化进程 ，计 ０
Android平台下高校计算机实验室APP的设计与实现
1、登录注册功能：使用第三方验证码服务实现注册环节，用户输入并接收 验证码后完成注册。登录功能通过用户名和密码实现。
2、课堂笔记记录功能：在APP中提供多种记录方式，例如文字、图片、语音 等。同时提供默认分类和自定义分类功能。
3、课堂笔记整理功能：采用RecyclerView控件实现列表视图，使用点击事 件监听和数据绑定等技术实现笔记整理。
1、系统架构设计：采用MVC（Model-View-Controller）模式进行系统架构 设计，其中Model表示数据和业务逻辑，View表示界面，Controller表示控制逻 辑。这种设计模式可以很好地将数据、业务逻辑和界面分离开来，使得代码易于 维护和扩展。
2、界面设计：采用Android原生开发的方式进行界面设计，使用XML布局文 件来实现界面布局，以确保适配不同尺寸的Android设备。同时采用一致的界面 风格和色彩，以增强用户体验。
1、实验室信息管理
平台提供实验室信息录入、查询、修改等功能，方便管理员对实验室信息进 行管理。
2、设备管理
平台提供设备信息录入、查询、维修等功能，帮助管理员更好地管理实验室 设备。
3、实验项目管理
平台提供实验项目信息录入、查询、修改等功能，便于管理员对实验项目进 行管理。
4、安全管控
平台提供安全检查、危险预警、应急处理等功能，确保实验室的安全运行。
4、课堂笔记搜索功能：使用Android的SearchView控件实现搜索功能，建 立fts3表来实现全文搜索。
5、课堂笔记共享功能：通过分享功能实现笔记共享，支持复制链接或直接 分享到其他应用。
6、课堂笔记备份功能：使用第三方云存储服务实现数据备份和恢复，如 Google Drive、Dropbox等。
基于移动终端的高中物理自主探究实验教学设计与案例研究
•教法学法•泉于移坊終端的高中物理负主採堯卖验教学设计与棄例研走林芸陈翠邱雯雙(深圳高级中学广东深圳518〇4〇)摘要：利用移动终端开展高中物理自主探究实验，旨在帮助学生将具体的物理知识、抽象概念转化为实际的动手实践并进行本质探究，充分感知物理现象，完成物理规律的构建，切身感受物理学科的魅力.本研究建立在以移动终端为栽体的高中物理自主探究实验开发与设计的基础上，为教师们提供实验方案和设计思路，为学生们提供实验资源和实验方法，以期为推动高中物理实验教学方式和教学评价等方面的改革开辟一条新路後.关键词：移动终端；高中物理；自主探究实验;教学设计；实验案例中图分类号：G633.7 文献标识码：B文章编号：1008 - 4134(2021)01 -0034 - 062020年初，新冠肺炎突如其来，扰乱了人们正常 生活和学习的步伐.疫情防控期间，全世界首次大规模地采用在线教学模式,这是一场前所未有的教育教 学变革.在线教学打破了传统课堂中物理空间和时间 的限制，让学习活动可以更加自由地进行.疫情之后，教师和学生一定会以新的视角来看待以往的课堂教 学.物理是一门以实验为基础的自然科学，实验是物 理发展的源泉，也是认识物理、学习物理的基础，在帮 助学生理解物理规律，培养学生动手能力、创新能力 方面具有不可替代的教育功能和重要作用.物理实验 教学不同于理论课程教学，更强调学生的动手操作[1].将理论学习与动手操作相结合，是优化物理实 验教学、提高实验教学有效性的关键.目前，搭载着由 传感器、数据采集器和相关数字化系统软件（A P P)组 成的移动终端（如智能手机、平板电脑），具有体积小、携带方便，以及采集数据高效、精确等优点，能帮助学 生更好地从具体经验到抽象概念、规律的构建，以全 新的面貌呈现出物理实验教学的新趋势.1实验设备实验教学首先要解决实验设备的获取问题，尤其 是物理量的测量问题.由于许多传统物理实验需要在 实验室进行,不仅取材不易，还受到空间和时间的限制，学生无法随时随地开展实验.因此,我们需要转变 思路，尽可能地利用身边易得的器材来设计并完成实 验.本文的实验器材，主要指移动终端和简单实验器材 两部分.实验器材可以就地取材，鼓励学生利用智能手机、平板电脑和身边的简单材料对物理问题进行探究，增进学生对理论知识的理解，培养学生善于发现、进行 探究现象本质的能力，激发学生对于物理的兴趣.移动终端，也叫移动通信终端，是指可以在移动 中使用的计算机设备，广义上包括手机、笔记本电脑 等.但是，大部分情况下是指具有多种应用功能的智 能手机以及平板电脑，它们具有强大的信息处理能 力，可以查资料、拍照、播放视频（音频）等等U].更重 要的是，随着科技的发展，许多精巧的传感器开始被 搭载于移动终端如智能手机或平板电脑之上,这些传 感器主要有加速度传感器、重力传感器、气压传感器、声音传感器、光传感器、磁感应强度及角速度传感器 等，具有测量高度、加速度、磁场强度，记录光强，接收 并分析信号等大量实用功能，一般情况下，下载相应 的A P P就可以实现物理量的测量.实验器材:包括实验室普通器材（如铁架台、刻度 尺、小车、轨道、量筒、学生电源等）和身边的便携器材 (如杯子、卷尺、盒子、硬纸板、乒乓球等，包括网络购 置的简易定制器材如亚克力管、强磁铁、外接温度探 头等）.2教学设计2. 1教学目标引导学生开展与教学内容匹配的自主探究实验, 激发学生的科学好奇心，培养学生的科学探究精神，提升学生学习兴趣和积极性，增强学生的动手能力、创新能力、数据处理能力和评价分析能力.作者简介：林芸（1986 -),女，硕士，中学一级教师，研究方向：中学物理学科教学；陈翠（1987 -),女，硕士，中学二级教师，研究方向：中学物理学科教学；邱雯雯（1994 -),女，本科，中学二级教师，研究方向：中学物理学科教学■34 •2.2实验方案 外探究实验、虚拟实验七部分组成.教师们可以根据实验方案贯穿整个高中物理的几大知识板块（见 学校和学生的实际情况，有目的、有组织、有选择地开表1),由测量理论、力学、热学、振动与波、电磁学、课 展自主探究实验教学，提高实验教学的效率和质量.表1高中物理自主探究实验方案教学主题实验内容实验设备移动终端及软件简单实验器材测量理论测量工具、数据处理软件的使用、误差分析、实验安全原则安卓手机/苹果手机一次性杯子、纸片力学测量斜面的倾角安卓手机/苹果手机‘‘P h y p h o x —in c l i n a t i o n”可以作为斜面的木板、硬纸板、轨道等测量地球的半径安卓手机/苹果手机**P h y p h o x - lo c a tio n(G P S)M测量自由落体运动的加速度安卓手机/苹果手机“P h y p h o x- a c c e le r a ti o n w ith g”刻度尺、泡沫垫子测量物体的加速度安卓手机/苹果手机44P h y p h o x- a c c e le r a ti o n (w ith o u t g)n可以作为斜面的木板、硬纸板、轨道等（建议表面均匀光滑）测量电梯的速度研究超重与失重安卓手机/苹果手机“P h y p h o x- p r e s s u r e”垂直电梯研究加速度的方向研究向心加速度的方向苹果手机A c c e lv is u2带定滑轮的轨道、小车、绳子、重物；带马达的圆形转盘研究小球撞击地面的能量损失安卓手机/苹果手机“P h y p h o x —(i n)e l a s tic c o l lis io n M乒乓球、网球、小铁球、耳麦研究向心加速度与角速度的关系安卓手机/苹果手机“P h y p h o x- c e n t r i p e t a l a c c e le r a t i o n”“P h y p h o x- G y r o s c o p e”带马达的圆形转盘热学测量铜块的比热容安卓手机/低版本温度传感器配套软件手机外接0T G防水温度传感器研究材料的传热性质安卓手机/低版本温度传感器配套软件铝盒、反光纸、黑纸、手机外接0T G防水温度传感器（探头2个）、热源（小太阳）研究温室效应安卓手机(低版本）温度传感器配套软件亚克力玻璃制作而成的实验箱子以及制取二氧化碳的反应装置振动与波振动研究单摆的振动（周期）安卓手机/苹果手机“P h y p h o x---m a g n e to m e te r”铁架台、可悬挂的小铁球利用单摆测量当地重力加速度安卓手机/苹果手机“P h y p h o x---m a g n e t o m e t e r或者加速度传感器”手机壳、绳子、两个铁架台光学发光强度与光源距离的关系两台安卓手机/苹果手机“P h y p h o x---L i g h t”米尺或卷尺、两台手机支架不同颜色滤光片的透光率两台安卓手机/苹果手机“P h y p h o x---L i g h t”滤光片、光具座、手机支架声学研究声音的多普勒效应两台安卓手机“声音分析仪”自行车测量声音的速度两台智能手机安卓系统或苹果系统的“S o u n d G e n e r a t o r(频率的声音发生器）”I0S系统的“示波器”长l m、直径10c m的亚克力玻璃管高3 - 4c m的置物台.35•续表1教学主题实验内容实验设备移动终端及软件简单实验器材电磁学测量小磁铁周围的磁感应强度与距离的关系安卓手机/苹果手机‘‘P h y p h o x---m a g n e to m e te r’’强磁铁、坐标纸、双面胶研究通电导线管周围磁场强度与电流的关系安卓手机/苹果手机“P h y p h o x---m a g n e to m e te r”学生电源、滑动变阻器、导线、开关、胶纸课外实验资源IY P T/A Y P T/C Y P T青年物理学家竞赛历年真题安卓手机/苹果手机P h y s ic s to o lb o x N S P A R K v u e N S e n s o r K in e tic s实验室器材和生活中的材料、淘宝定制材料等2.3 实验开发与设计力学实验:利用智能手机传感器A P P“P h y p h o x”的G P S(全球卫星定位）功能测量地球的半径:通过测 量两点的经纬度，得出经线的圆心角，在测量两点间 距离后可根据弧度测量法较为精确地计算出地球半 径[3];利用智能手机“P h y p h o x”的Elevator(电梯）功能 测量垂直电梯的速度:通过内置的气压传感器来测量 垂直高度从而间接测出速度.热学实验:利用智能手机外接O T G温度传感器(双 探头)研究材料的传热性质:在两个铝盒表面分别贴上 黑色胶纸和白色反光胶纸，用卤钨灯模拟太阳光照，通 过0T G温度传感器配套的软件界面获取铝盒内温度变 化情况，可以研究不同材料的导热特性（图1).电磁学实验:利用智能手机内置3D磁力探测器 (一般安装在手机顶部）测量空间磁感应强度:如用坐 标纸和圆柱形强磁铁制作简单教具，研究小磁铁周围 的磁感应强度与场源距离的关系（图3);设计简单电 路，研究通电导线周围的磁场分布（图4).图3测量磁感应强度与距离的关系光学实验:利用智能手机的光强传感器研究发光 强度与光源距离的关系:用两台手机支架和米尺制作 简易光具座.其中一台打开手电筒功能，另一台手机 打开“P h y p h o x”的Light(光强）功能，就可以测量不同 位置的发光强度（图2).图2研究发光强度与光源矩离的关系图4探究通电导线磁场强度与电流的关系声学实验：利用智能手机或平板电脑“P h y p h o x”的S o n a r(声呐）功能测量距离：通过回声原理和声速 测量两点间距;利用两台安卓系统智能手机来研究声 音的多普勒效应（图5):其中一台安装A P P“声音分 析仪”作为接收器（观察者），另一台安装A P P“频率 的声音发生器”作为发射器（声源），然后握在手上挥 动手臂使其做圆周运动，当发射器发出一定频率的声 音并相对于观察者运动时，接收器的声音分析仪界面 就能显示频率的变化情况;利用手机或平板电脑A P P “声音分析仪”、酒杯、量筒、量杯等探究酒杯发声频率 与杯中液体体积的关系（图6):通过手指蘸取液体摩•36•声源静止声源远离声源靠近图5研究声音的多普勒效应擦杯沿发声，用声音分析仪测量发声频率.利用智能 手机内置的声音传感器来研究空气驻波，测量声音的速度（图7):购置定制的透明亚克力玻璃管（长l m 、 直径10c m )作为空气柱的载体，一台智能手机安装“S o u n d Generator (频率的声音发生器）”作为信号发生器置于管的一端，另一台用苹果手机安装“示波器” 作为信号接收器，贴在木制刻度尺（或长条木板）上， 移动尺子(木板）的同时观察“示波器”界面波形的变 化，根据振幅的变化（最大值和最小值）即可确定空气 驻波波腹和波节的位置，从而测量出声波的波长，最 后计算出声音在空气中的传播速度.高脚杯1筒丫环歷J i.—1L i nt 杯/(H «)11001000酒杯发声频率与杯中液体体积的关系ontu蓝 C L 2S !1°0 23 50 75 100 123 150 175 200 225 250 27S^»>>-)图6探究酒杯发声频率与杯中液体体积的关系2_4 教学过程教学过程是一个促进学生发展的过程，实验教学 过程需要运用各种教学手段和方法，使学生经历各种 活动认识物理世界，训练基本技能，促进智力、能力和学科素养的全面发展[4].(1)教师根据教学主题发布相关实验内容或实验 小课题.(2)学生根据自身实际情况选择合适的移动终端和简单器材，设计实验流程，开展自主探究或小组合作探究活动，记录、收集实验数据.(3) 实验过程以及实验结束后，教师和学生都可 以针对实验设备、实验步骤和实验数据进行分析、讨 论、评价.比如本实验有哪些优缺点？如何更好地处 理实验数据？如何减小实验误差？如何对实验进行 改进和拓展等等.(4) 教师提供实验报告框架，学生撰写实验报告.(5) 教师对学生的实验操作和实验报告进行评价，反思教学过程中的优点与不足，调整下一阶段的实验方案.2.5 评价实验评价是物理实验教学改革的重点之一，参考 国际文凭组织I B 0物理课程对学生实验的评价标准， 我们可以从以下五个部分进行（图8):(1) 学生的实验设计能力与创新性——能体现学生的主动参与、解决问题的能力和创新性.(2) 实验操作能力——能通过科学的动手操作程 序对物理量进行测量.(3) 数据分析能力——能对实验数据进行选择、处理、分析，得到相关的结论，能用图像描述物理量之间的关系.(4)实验反思能力—能描述有数据支撑的结论，阐述实验的优缺点和改进措施，提出相关拓展.(5) 书面表达能力——能撰写出结构清晰、科学 严谨、语言顺畅的实验报告.图7测量声音在空气中的传播速度• 37•3实验案例研究以“利用智能手机气压传感器测量垂直电梯的运动速度”为例，撰写了如下实验报告.3.1 实验目的(1) 测量垂直电梯运动的速度.(2) 加深学生对位置一时间图像，速度一时间图 像和加速度_时间图像的理解.(3) 培养学生动手能力、数据分析能力和实验创新能力•3.2 实验原理大部分智能手机内置了气压传感器，短时间内高 度的变化可以通过气压传感器进行精确的测量，这是 连G P S 定位器都无法做到的.由于竖直高度和气压有 着一一对应的关系，因此，该原理可以用来测量电梯的位置变化,从而利用公式计算出垂直电梯的运动速度.此外，我们还可以利用三维（町加速度传 感器的z 轴传感器测量垂直电梯的加速度.3.3实验器材(1)智能手机一台（手机系统版本不能太低，需内置气压传感器）.(2) 小区垂直电梯•(3) 置物平台，如一个小盒子或一张小椅子.(4) 软件：“P h y P h 〇x ” A P P —利用软件中的El evator (电梯 ） 功能.3.4 实验步骤(1) 准备好以上设备进入电梯，确定楼层起始点， 本实验选择1 -5楼.(2)电梯运行到达1楼并处于静止状态时，将手机平放在纸盒上.(3 )先打开P h y p h o x ,选择Elevator ,点击运行按钮，此时软件开始数据采集，然后再按下电梯楼层按 钮5楼，电梯启动后，可以观察到三类图像开始显示 动态测量数据.(4) 电梯到达5楼并静止一小段时间后，点击暂 停按钮，点击右上方下拉菜单一save experimentstate 一to collection 保存实验数据，也可以选择右上方下拉菜单一export d a t a 将数据导出到E x c e l .(5)返回 P h y p h o x 界面，选择 save experi me nt state 打开刚刚保存的实验数据，便可以读取实验数据，根 据物理图像可以随时进行数据处理和分析.(6)重复以上步骤可以获取更多组测量数据，从 而得到更精确的实验结果，如图9和图10所示.图9气压传感器测量的压强数据与垂直髙度一一对应图10手机测量电梯速度实验装置和传感器APP 界面3.5注意事项(1)最好避开电梯使用高峰期，选择清晨或者中 午进行.(2) 为了防止手持手机产生的误差，得到精确的测量结果，手机需要静止平放在水平面上进行测量. 因此，我们建议在电梯里放人一个置物平台如小纸盒、小椅子等，并将手机平放在置物台上面.3.6数据处理与分析图11实验采集到的数据从图像可以看出电梯的运动分为三个阶段：向上 加速、勻速、向上减速.根据速度一时间图像可以直接 读出电梯匀速运动时的平均速度约为1.70m /s,利用导出的E x c e l 数据则可以读出每个时刻的瞬时速度,同时更精确地计算出匀速运动阶段的平均速度为1. 67m /s .• 38•根据位置一时间图像结合加速度一时间图像可 以获取电梯从1楼运行到5楼的运动时间为4s - 17s ，位置变化为〇-16m ，间接计算出全程平均速度为 1. 23m /s ,另外，根据加速度一时间图像还可以获取电 梯运行时的加速度及其变化规律.3.7 实验结论与评价(1)实验结论:电梯从1楼到5楼的运动过程中， 先是以恒定加速度向上做加速运动，接着做匀速直线 运动,然后以恒定加速度向上做减速运动.电梯做匀 速直线运动的平均速度为1.67m /s ,全程平均速度为 1.23m /s .(2)实验评价:本实验的优点是利用气压传感器测量大气压强从而精确地测量出高度的变化值，缺点 是电梯为公共资源，数据采集过程可能会遇到他人使 用电梯而使电梯停在某一楼层，导致实验数据无效， 需要重做.(3) 实验改进:宜多次测量以减小误差.(4)实验拓展:研究电梯向下运动时的位置一时 间图像、速度_时间图像和加速度_时间图像;研究 电梯超重和失重的运动学特点;还可以选择不同的楼 层间距如1-10楼、1 -20楼、1 -30楼等，研究电梯 平均速度与楼层间距的关系.4结论与建议综上，对基于移动终端开发的高中物理自主探究 实验进行研究，并在高中物理教学中利用移动设备进 行教学.得到如下结论.4. 1真实的物理情境，更能够探究生活中的物理移动终端尤其是智能手机的便携性为教师营造 物理情境带来极大的便利，可直接探究生活中的物理 现象•比如，利用“P h y P h o x ”A P P 测量垂直电梯速度的 实验•实验者带着装有“P h y p h o x ” AP P且配有气压传感器的手机乘坐电梯，可以明显观察到电梯在加速、 减速过程中的加速度，同时也会给出图像，学生们不 仅能观察速度的变化，还可以深入理解电梯在运行过 程中的超重、失重等现象.在以往的常规教学中，该知 识点的教学大多数教师靠讲解来完成,学生对该知识 点的理解并不透彻.建议教师以布置作业的形式，让 学生带着手机坐电梯，观测加速度、速度的变化.这 样，实验不再局限于课堂，真正实现了开放，充分体现 物理来源于生活，实现了翻转课堂.4. 2 形象的结果展示，更能够加深原理的理解移动终端把一些感受性、抽象性的信号以图表、 数据的形式展现在终端屏幕，用数据“说话而在一 些传统实验中，动态的数据变化比较难捕捉,利用移动终端进行测量，可以实现数据的精准测量.比如，驻 波法测量声速的实验，传统实验用示波器、声音发射 器及实验箱进行实验，观察示波器上波的振幅来说明 声波振幅与频率的关系，要求学生将感性的体验上升 到理性的思考.而利用移动终端进行声速测量实验依靠“声音分析仪” A P P 来测量波形图，能够在屏幕上明显呈现出共振波形图逐渐变化的图样，且振幅变化强烈•而且，利用马克笔在自制亚克力管上标记声波出 现共振的位置能够让学生很好地理解驻波法测声波 的原理，提升教学效果.4.3 直观的数据呈现，更能够反映现象的基本规律传统实验教学由于受实验仪器和手段的限制，一些实验数据不易准确测量，实验难以完成，实验效果 和教学效果上仍然存在缺陷.利用移动终端进行实 验，引人新的测量方法，解决了数据难以测量的问题， 数据自动采集、快速高效，在显示实验数据这一方面优势明显.基于移动终端的实验，鼓励学生把重心放在物理规律的学习上，这也与科学探究的目的相吻合,在有限的教学时间内充分进行科学探究并组织探 究性学习，能够更加有效地培养学生的思维能力和创 新能力•比如，探究光强与光源距离的关系时，两部手机中的一部打开手电筒功能，另外一部则打开“P h y -p h o x ”的“光强”功能，在两部手机之间放上米尺，让带有“P h y p h o x ”A P P的手机沿直尺运动，可以在手机界面看到非常明显的光强变化，并且图像呈现指数衰变的特点.在科学飞速发展和数字化技术越来越发达的时 代背景下，教师宜合理利用移动终端开展高中物理自 主探究实验，引导学生从具体的经验到抽象概念、规 律的构建，让教学保持在学生的最近发展区内，帮助 学生真正掌握物理概念和规律的含义•同时,将基于 移动终端的实验和传统实验整合起来，教学与时俱 进,用身边的实验来贴近与学生的距离，使研究的问 题更加丰富.参考文献：[1 ]张增明.64学时大学物理实验线上教学方案及其设计 思路[J ].物理与工程,2020(02) :7 -10.[2]徐慧.基于移动终端设备iPad 的高中物理教学——以《能量守恒定律与能源》为例[J ].物理教学探讨，2014,32 (12) ：60 - 65,[3]刘智谦.使用手机GPS 定位软件巧测地球半径[J ].实验教学与仪器,2018,35(01) :71 -72.[4] 李新乡，张军朋.物理教学论（第二版）[M ].北京：科 学出版社,2016.(收稿日期：2020 - 08 - 08)• 39 .。
2007级本科生毕业设计选题xls
一种用于天线设计的高斯模型驱动的动态多目标演化算 曾三友 法 基于正交设计和CST的天线优化设计研究 曾三友 Linux环境下分布式天线演化算法设计与实现 通用试题库及自动组卷系统的实现 高校科研管理系统的设计与实现 基于库存成本优化的仓库选址仿真程序设计 基于遗传算法的自动化仓库货位分配优化问题研究 推荐系统中的数据稀疏性问题研究 软件私有网络协议逆向分析关键技术 基于HMM统一框架下的多模态语义识别和理解 基于AXIS框架webservice/PB客户端的证书打印系统 基于hypercall随机化的虚拟机保护方法研究 MIS（管理信息系统）系统工作流引擎的设计与实现 构建基于IQ80321的嵌入式Linux系统 NAS系统中基于挑战/应答协议的数据完整性检查 linux下基于fuse的文件系统的设计与实现 基于免疫的邮件检测系统的设计与实现 基于SIP的视频技术研究与关键技术实现 基于SNMP的网络远程监控与报警系统 基于NS2的移动IP模拟与性能分析 基于SSH的Web新闻管理设计与实现 基于Java的IoC & AOP容器的研究及其应用 基于Java web的多人在线聊天网站 基于Java模拟赛马的设计与实现 滑动窗口协议可视化设计与实现 面向港口物联网的堆场管理系统的设计与实现 面向港口物联网的运输调度系统的设计与实现 基于EPCIS的RFID数据管理系统的设计与实现 面向港口物联网的仓库管理系统的设计与实现 基于PeerSim的结构化Peer-to-Peer网络仿真 E-mail客户端子系统的设计与实现 基于混合模式的企业管理信息系统的设计与实现 局域网实时聊天系统的设计与实现 网络拓扑发现算法的研究与设计 基于linux的防火墙的设计和实现 基于Winpcap的局域网嗅探系统的研究与实现 基于MATLAB的自动成图方法研究 基于网络的门禁控制方法研究 基于MATLAB的多目标多项目调度算法研究 藤蔓植物生长仿真方法研究 遥感图像特征提取算法 一个基于SOA的物联网期货管理系统实现 曾三友 朱晓莲 朱晓莲 朱晓莲 朱晓莲 陈恩红 蒋凡 刘文举 吕国斌 矛兵 杨钧凯 陈云亮 陈云亮 陈云亮 陈云亮 陈云亮 陈云亮 陈喆 陈喆 陈喆 陈喆 陈喆 陈喆 邓泽 邓泽 邓泽 邓泽 邓泽 樊俊青 樊俊青 樊俊青 樊俊青 樊俊青 樊俊青 李向 李向 李向 李向 李振华 梁庆中
基于移动云计算的高校实验教学平台设计
２１ ０ ２年第 ８期
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限性 这 种移 动 云计算 的模 式被 视为 Ｉａ （ 础设 高设 备利 用率 ， ａＳ￣ 降低 复杂 性 ， 现计 算 机资 源 和存 实
展 的方式 获 得 所需 的基 础设 施 、 台 、 件 ｆ 平 软 或应 题 。数据 存储 和处理 在设 备 以外 的云端 或计 算机 用 ） 的一 种 Ｉ 等 Ｔ资 源或 ｆ 息） 信 服务 的交 付 与使 用 局 域 网 （ 云 ） 小 中实 现 ， 服 了移 动 设 备 自身 的局 克
拟化 技术来 提高 的工作 效率 、 降低运 营成本 、 减少 决 策支持 、 务流 程优 化等 ： 型 的个 人用 户 应用 业 典 管 理 时间 和基础 设施 成 本 。云计 算 广 义上 是 Ｉ． 有 ２ ／Ｇ移 动 网络 接入 、 ｎ Ｇ３ 电子 商 务（ 物 、 动 支 购 移
ｔ ｔ ｅ ｍｅ 中使用 应用程 序 的一种环 境 ． 能够 提供 远程 付１娱 乐 等 。此 外 。 府 和 企 事 业单 位 在 公 共 服 、 政 存储、 远程 服务 、 数据迁 移 和保护 等功 能 。使 用 者 务 、军事 等领域 可 以应用 基 于移 动云计 算 的 电子
施 即服务） Ｐａ（ 台即服务１ 或 ａＳ平 。嘲 ２、 台 功 能 架 构 设 计 平
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实验 教学 是高等 教 育 的重要 组 成部 份 ．在培 养 学 生开 拓创新 精神 、 综合 素质 、 实践 能 力与 创业 能 力 中起着 十分 重要 的作 用 。创 建一 个 现代 化 的 基 础 教 学 实 验 中心 是 保 障 基 础 实 验 教 学 顺 利 开 展、 培养 创新 型 、 高水 平人 才 的前提 。 高校 移动 云计算 实 验教 学平 台设 计 的主 要 目 标 是整 合各 类高 校实 验教 学 资源 ．提 高教 学 效率 和管理 效率 ．为 教师 和学 生提 供 一种 在经 济 上可 行 的运 行在 云基 础设 施之 上 的优 质实 验教 学 资源
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目前，全日制在校生人数近14000人，其中包括留学生400余人。
计算机组成原理虚拟实验室及实现
提供实验结果分析功能，帮助用户深入理解实验原理和系统性能 。
04
虚拟实验室的应用与优势
在线教育和学习
无需实地访问实验室 ，方便远程学习。
降低实验成本，减轻 学校负担。
提供交互式学习环境 ，提高学习效果。
实验和研究
01
模拟真实实验环境，进行实验操作。
02
方便进行科学研究和实验数据分析。
编译器模拟
应用程序模拟
模拟各种应用程序的功能和工作原理 ，如文本编辑器、浏览器、游戏等。
模拟编译器的功能和工作原理，包括 词法分析、语法分析、代码生成等。
虚拟实验室的交互设计
人机交互设计
提供直观、易用的用户界面，方便用户进行实验操作和结果查看 。
实验流程控制
提供灵活的实验流程控制，支持多种实验模式和难度级别。
计算机体系结构是计算机系统的高级组织结构和功能特性的集合，包括
指令集、数据类型、处理器、存储系统、输入输出系统等。
02
计算机体系结构分类
根据不同的分类标准，可以将计算机体系结构分为多种类型，如冯·诺
依曼体系和非冯·诺依曼体系、单处理器和多处理器系统等。
03
计算机体系结构的发展
随着技术的不断发展，计算机体系结构也在不断演进，从最初的简单冯
避免真实实验中可能存在的风险。
03
系统设计和优化
提供可视化界面，方便用 户进行操作和调试。
方便进行系统性能测试和 评估。
模拟计算机硬件系统，进 行系统设计和优化。
01
03 02
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虚拟实验室的挑战与未来发展
技术挑战
实时模拟技术
模拟计算机硬件的工作过 程需要高精度的实时模拟 技术，这涉及到大量的计 算和数据处理。
虚拟仿真实验教学中心建设与实践
虚拟仿真实验教学中心建设与实践摘要：利用虚拟实验室开展实验教学能有效降低实验成本、扩大受益面、解决优质实验资源共享等问题。
文章从分析建设虚拟仿真实验教学中心的背景和意义入手，阐释建设虚拟仿真实验教学中心的目标、平台、内容等；结合电子科技大学信息与网络安全虚拟仿真实验教学中心的建设经验，对目前虚拟仿真实验教学中心网络架构、系统功能、建设中存在的相关问题进行探讨。
关键词：虚拟仿真；实践教学；虚拟仿真实验教学中心；信息与网络安全0 引言实验教学一直是高校本科人才培养工作中不可或缺的重要组成部分，关系着培养人才的工程实践能力和工程创新能力。
在传统的实验教学模式下，受限于各种条件的约束，学生只能在限定的时间和地点，利用限定的实验设备，完成特定的实验内容。
因此，传统实验是完成具有“代表性”和“普适性”的“规定动作”，极大地制约了对学生动手能力及工程创新能力的培养。
此外，传统实验室的建设经费投入不可小觑，不论是实验仪器设备的购置与维护，还是实验场地的建设与管理，都需要花费大量的人力、物力和财力。
因此，在传统实验教学模式下，“投入产出比”往往受到质疑。
为此，改革传统实践教学模式，探索适应新时代发展的实践教学新模式，是摆在高校实验教学改革面前的重要课题。
自1989年虚拟仿真实验的概念被首次提出以后，国内外若干高校都陆续开始建设虚拟环境下的实验平台。
究其本质而言，虚拟仿真实验是借助于计算机、通信、多媒体、虚拟现实等现代技术于段，实现对传统实验资源的远程访问和高效共享。
随着教育技术的进步，尤其是近年来大规模开放在线课程（MOOC）的出现，远程开放式虚拟仿真实践教学模式越来越得到关注和重视，而建设虚拟仿真实验教学中心为解决上述若干问题提供了统一的平台和方法，为实践教学改革提供了新思路。
1 虚拟仿真实验教学中心产生的背景1.1 如何满足新型教育手段对实验教学的要求？首先，从现代教育的发展趋势来看，新型的实践教学手段应该能引导学生自主学习。
虚拟实验室
数字模型
模型烘焙需要注意三个问题：第一，选择恰当的烘焙模式，Completemap光感好，但烘焙效果模 糊，所以小部件物体和产品推荐使用Completemap；Lightmap贴图清晰但光感弱。第二，根据模 型大小及其材质进行恰当的烘焙参数设置，大模型采用大贴图尺寸，小模型采用小贴图尺寸，很 小的模型和金属、玻璃材质不必烘焙。第三，根据模型烘焙类型和贴图尺寸，把模型进行分类并 放在一个图层中，便于管理、修改。 最后，利用VRP-for-Max插件导出场景。导出场景之前要检查重名模型并进行修改，然后选择导 出类型（静态模型、刚体动画、柔体动画、相机），直接导出VRP格式的文件。
用于员工培训
培训实验室应容易访问 现代虚拟专用络和远程访问工具使IT专业人士能够访问远程虚拟测试实验室中大约90%的任务和 活动。一些IT人员可能只需要以个人形式访问实验室，但同时也可以远程访问大量的任务和几乎 所有的培训材料和实践测试。这不仅提供了方便，同时需要IT专业人员利用他们的业余时间获取 进一步的培训。 建立充足的VPN连接是很重要的。使用单独的远程访问基础设施来支持远程学习和实验室考勤。 员工培训和实验室环境看守的话可以安排两班倒，一周6天，不然的话就24/7（三班倒，一周七 天），确保正常工作时间之外能够正常访问。 促进和支持测试实验室 为了达到最好的实验室使用和投资回报率，IT人员应该多促进培训和测试实验室的使用。
虚拟器材库就像一个巨大的宝库，存放着各种实验器材。教师可以在这个库中自由选择、自由搭 配，搭建出各种合理的典型实验或实验案例。这一点，使得虚拟实验室与一般的实验教学课件有 了显著的区别，它赋予了教师更大的创造性和自由度。总的来说，虚拟实验室为学生提供了一个 沉浸式的、动手实践的学习环境，同时也为教师提供了一个无限可能的创作空间，是未来实验教 学的一种崭新的、富有创新性的方式。