网络虚拟实验室的研究和设计
基于图像处理的虚拟现实实验室设计与实现
基于图像处理的虚拟现实实验室设计与实现虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种模拟真实环境的技术，通过计算机生成的数字化场景和用户的互动，使用户可以身临其境地体验和参与其中。
近年来，虚拟现实技术在各个领域得到广泛的应用，而基于图像处理的虚拟现实实验室设计与实现，可以为科学研究、教育培训等领域带来巨大的发展机遇。
一、虚拟现实实验室的设计与建设虚拟现实实验室是一个可以提供全方位、多感官体验的环境，因此其设计与建设需要充分考虑图像处理技术的应用。
首先，实验室需要搭建一个高性能的计算机集群，以支持实时渲染、物理模拟等图像处理算法的运算。
其次，实验室还需要配备多个高分辨率的显示设备，如头戴式显示器、触摸屏幕等，以提供沉浸式的虚拟现实体验。
此外，还需要布置合适的实验区域和交互设备，如手柄、体感设备等，以便用户可以与虚拟环境进行真实的互动。
在虚拟现实实验室的设计中，图像处理技术发挥了重要的作用。
例如，通过立体摄像技术和深度传感器，可以实现人的姿态识别和手势追踪，使用户能够在虚拟环境中使用自然的动作进行交互。
再如，通过虚拟现实眼镜与计算机视觉技术的结合，可以实现对用户眼睛的追踪，从而提供更真实的视觉感受。
此外，图像处理技术还可以用于实时的物理模拟、光照计算等，提高虚拟环境的仿真度和真实感。
二、基于图像处理的虚拟现实应用案例1. 虚拟现实教育培训：基于图像处理的虚拟现实实验室可以为教育培训提供更为丰富的体验。
例如，在医学教育领域，通过虚拟现实技术，学生可以模拟真实手术场景进行练习，提高手术技能。
同时，通过图像处理技术，可以实现对人体器官的三维重建和可视化，帮助学生更好地理解人体结构和疾病治疗。
类似地，虚拟现实技术也可以应用于化学实验、物理模拟等科学教育中，帮助学生进行实验操作和模拟仿真，提升学习效果。
2. 虚拟现实娱乐游戏：基于图像处理的虚拟现实实验室为游戏开发商提供了更大的创作空间。
通过图像处理技术，可以实现真实感的游戏画面和动态光照效果，提升游戏的沉浸感。
基于Web的网络工程在线虚拟实验室的研究与开发
中图分类号 ： Ｇ４ ３ ４
一
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ８ ４ ５ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ０ ７ ３ — ０ ３ ２ ． 具 有 良好 的开 放 性
、
引 言
设 备／ 器 材 库 进 行 扩 充 ；能 根 据 网 络 的 快 速 发 展 及 新 增
实验的需求 ， 设计 、 添加、 删 除和发 布实验 等。
３ ． 具 备实验 预习 、 实验 指导 、 实验过 程演示 、 实验报 告提交与评阅 、 实验考核等在线实验辅助功能。
４ ． 不 受操 作 系统 及 浏 览器 种 类 限制 ， 具有 跨 平 台 特性 。 三、 系 统 工 作模 式 及 网 络 结构 基 于 Ｗｅ ｂ的 网 络 工 程 在 线 虚 拟 实 验 室 采 用 典 型 的
据库 中的相应数据 ， 经过仿真运算 ， 模 拟输出实验结果 。
第 三层是 数据服务 层 ， 用 于存放实 验方案 、 实验过 程数
据 和 实 验结 果 等 。
工程在线 虚拟实验室 直达到以下 目标 及要求 ： １ ． 提供 高度逼真 的虚拟实验环境和互动 良好 的操作
界 面
（ １ ） 利用设备， 器 库 中 的 设 备 与 器 材 ， 可 以 自主 构 造网络拓扑 、 设 定 网身 ｝ 设备参数与属性 。 （ ２ ） 系 统 能 对实 验 内容 和 实验 过 程 进 行 实 时仿 真 ， 能
《 中国教 育信 息化 鳊幸 ｌ 部： ｍ ｉ ｓ ＠ｍ ｏ ｅ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
基于 Ｗ ｅ ｂ的 网络 工程 在线虚拟实验室 的研究 与开发
网络虚拟实验室设计方案研究
１ 网络 虚 拟 实 验 室概 述
１ ９ ８ ９年 ， 美 国的 Ｗｉ ｌ ｌ ｉ ａ ｍ Ｗｏ ｌ ｆ 教授 率 先 提 出虚 拟 实验 室 （ Ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ｌ ａ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ） 的概念 ， 用 来 描 述 一 个 计 算机 网络化 的虚拟 实 验室 环 境 ． 美 国 国家 研究 委 员 会 对 其 的定 义 为 ： 虚 拟实 验 室是 一 个无 墙 的 中心—— 研
关键 词 ：网络 虚 拟 实验 室 ； Ｂ ／ Ｓ体 系 结构 ； 虚 拟 实验
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ９ ； Ｇ ４ ３ ４
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ３—１ ６ ０ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ６ ６—０ ３
随着信 息化 技术 的不 断 发展 ， 校 园 网 已经 成 为 高
代码级和二进制级 ２ 种可移植性． 此外 ， Ｊ ａ ｖ ａ 语言的下 标检查机制和 自动内存管理机制也使程序的稳定性和 安 全性 得 以增 强 ． 采用 Ｊ ａ ｖ ａ 语 言 开发 虚 拟 实 验 场 景 ， 同时结合 Ｖ Ｒ ＭＬ编程实现 ３ Ｄ效果 ， 可以增加虚拟实 验室的逼真度和动感．
Ｖｏ １ ． １ ０ ＮＯ ． １
Ｊ ａ ｎ． ２ ０１ ４
网络 虚 拟 实验 室 设计 方 案研 究
王 晓 卉
（ 营 口职业技 术 学院 ， 辽宁 营口１ １ ５ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：随着信息化技术的不断发展 ， 很 多教 学过程 和教 学改革都 是基 于 网络平 台展 开的 ， 近年 来在 实践教 学 中发现 ，
定 义表 明 ， 现代 实 验 室 在 Ｉ ｎ ｔ ｅ教学环境． 很多教学过程和教学改革都是基 于网络平台展开的， 实验教学也不例外． 但近年来在实 践教 学 中发现 ， 传统 的实 验 室不 仅 耗 费 学校 大 量 的 资 金配备 ， 而且限制了学生做实验 的时间和空间， 可见 ， 传统实验室已经不能满足学生在信息 时代 的需求 ． 而 虚拟仪器和虚拟技术的迅速发展 ， 使构建网络虚拟实
虚拟仿真实验室解决方案设计
虚拟仿真实验室解决方案设计背景介绍：虚拟仿真实验室是一个用于模拟真实环境的虚拟现实系统，可以在虚拟环境中进行各种实验和训练。
由于其具有真实感、互动性和安全性等特点，虚拟仿真实验室已广泛应用于教育、医疗、工业等领域。
本篇文章将介绍一个虚拟仿真实验室的解决方案设计，以满足实验室的需求。
解决方案设计：1.系统硬件配置：根据实验室需求确定系统硬件配置，包括计算机、虚拟现实头盔、手柄等设备。
计算机性能要求高，能够流畅运行虚拟环境，并支持多个用户同时进行实验。
虚拟现实头盔应具备高清晰度和流畅的显示效果，手柄应能够准确捕捉用户的动作。
2. 软件平台选择：选择适合实验室需求的虚拟仿真软件平台，如Unity、Unreal Engine等。
根据实验内容选择合适的开发工具和语言，如C#、Python等。
同时，还需考虑平台的兼容性和易用性，以便教师和学生能够快速上手和进行操作。
3.虚拟环境建模：根据实验室需求，设计和建立虚拟环境。
可利用虚拟现实技术实现实验物体的逼真模拟，如建立一个工业装配线的虚拟环境，让学生能够在虚拟环境中进行装配实验，并观察流程和效果。
同时，还可以添加交互元素，如按钮、开关等，增加实验的互动性。
4.实验内容设计：根据学科要求和实验目标，设计合适的实验内容。
实验内容应具备一定难度和挑战性，能够培养学生的实践能力和解决问题的能力。
同时，还需设计实验评估体系，对学生的实验过程和结果进行评估，为学生提供反馈和改进意见。
5.数据采集和分析：在虚拟仿真实验室中，可以方便地采集学生的实验数据，如学生的操作记录、实验结果等。
通过数据分析，可以评估学生的实验能力和学习效果，及时发现问题和提供改进措施。
此外，还可以将学生的实验数据进行比较和统计，为教师提供教学参考。
6.系统维护和更新：虚拟仿真实验室的系统需要定期进行维护和更新。
包括软件和硬件的维护，确保系统的正常运行和安全性。
同时，还需及时跟进虚拟现实技术的发展，了解新的功能和应用，进行系统的更新和升级。
基于虚拟现实技术的教育虚拟实验室设计与评估
基于虚拟现实技术的教育虚拟实验室设计与评估随着科技的不断发展，虚拟现实（VR）技术已经在各个领域得到广泛应用，包括教育领域。
基于虚拟现实技术的教育虚拟实验室被认为是提高教学效果和学习体验的创新方式。
本文将就教育虚拟实验室的设计和评估进行探讨，并为其进一步应用提供建议。
首先，设计一个基于虚拟现实技术的教育虚拟实验室需要考虑以下几个方面：1. 教育目标：明确虚拟实验室的目标是提供学生什么样的学习体验和知识技能。
例如，是提供实地实验的替代方案，还是培养学生的创造力和问题解决能力。
2. 类型选择：根据教育目标选择合适的虚拟实验室类型，例如科学实验室、历史重现实验室或艺术设计实验室等。
不同类型的实验室需要不同的技术支持和使用方法。
3. 技术建设：选择合适的硬件设备和软件平台，确保实验室能够运行流畅且性能出色。
例如，选择适当的VR头盔、手柄和控制器以及适合教学目标的虚拟现实应用程序。
4. 内容设计：开发虚拟实验室的内容时，应照顾学生的学习需求和兴趣。
内容设计应符合课程目标，并提供足够的互动性和探索性习得方式。
内容设计要注重场景的真实感和体验感，以增强学生的参与感。
5. 用户体验：在设计虚拟实验室时，要考虑用户的舒适度和习惯。
例如，学生使用VR头盔时可能产生眩晕感，应加以减轻。
同时，提供明确而简洁的操作指南，使学生顺利地进入虚拟实验室并使用实验工具。
一旦设计完成，评估虚拟实验室的教育效果和用户满意度至关重要。
以下是一些评估方法和指标：1. 教育效果评估：通过比较与传统实验室教学相比，学生在知识掌握、理解和应用方面的提高情况来评估教育效果。
可以进行小组实验来控制其他因素对教育效果的干扰。
2. 学习体验评估：使用问卷调查或面试等方式，收集学生对虚拟实验室的体验、注意力集中度、参与感、学习动力等方面的反馈。
学生的积极反馈有助于证明虚拟实验室的教学价值。
3. 使用行为评估：分析学生在虚拟实验室中的操作行为，例如使用工具的频率、灵活性和准确性等，以评估学生对虚拟实验室的适应程度和技能掌握情况。
基于校园网络的虚拟实验室的设计与研究
【 摘要 】随着虚拟现实技术和 校园网络 的发展，在基于校园网络的基础上 ，建立 一个虚 拟的实验教学环境，通过虚拟现实
技 术 、计 算 机 网 络 技 术 和 数 学 建 模 技 术 等 来 实 现 实 验 教 学 环 虚 拟 境 。并 通 过 校 园 网络 实现 实验 教 学 等各 项 工 作 。 【 键 词 】虚 拟 实 验 室 、Ｂ Ｓ体 系 、ＷＥ 关 ／ Ｂ发 布
第２ ０卷
现 代教 育 技 术
Ｍ ｏ ｅ ｕ ａ ｉ ｎ ｌ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｄ ｍ Ｅｄ ｃ ｔｏ ａ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ
Ｖ＿ Ｉ ０ ｌ ２０
２ １ 年第 ５ ００ 期
ＮＯ． ０１ ５２ ０
基于校 园 网络 的虚拟 实验室 的设计 与研 究
屈 泳
（ 昌大 学 数 学 系 ，江 西 南 昌 ３ ０ ３ ） 南 ３ ０ １
生 的动 手 能 力 、 分 析 解 决 问题 的 能 力 、正 确 的 思 维 方 法 及 严 谨 的 工 作 作 风 等 起 着 不 可 替 代 的 作 用 。然 而 ， 随着 高 校 学 生
人数的不断增加 ，传 统的实验 教学手段 由于受 到教师资源 、
场 地 、 仪 器 和 设 备 的 限 制 已经 不 能完 全 满 足 教 学 需 要 或 者 影 响 到 了 实 验 教 学 的质 量 。近 年 来 国 内 外 许 多高 等 院 校 及 科 研 机 构 纷 纷 提 出 了虚 拟 实验 室 的概 念 。虚 拟 实 验 就 是 利 用 鼠标 的 点击 、 拖 动 ，将 计 算机 上 虚 拟 的各 种 仪 器 和 设 备 ， 按 照 实
可 以大 幅 度 降低 实 验 室 的建 设 和 改 造 费 用 ， 并 且 可 以提 高教
虚拟仿真技术在实验教学中的应用研究
虚拟仿真技术在实验教学中的应用研究随着科技的不断进步和发展，虚拟仿真技术在各个领域得到了广泛的应用，尤其在教育领域，它为教学带来了革命性的改变。
虚拟仿真技术具有可视化、互动性和实时性等特点，可以模拟真实的场景，使实验教学更加生动、直观和易于理解。
本文将对虚拟仿真技术在实验教学中的应用进行研究，探讨其价值和意义。
一、虚拟仿真技术在实验教学中的应用1.虚拟实验室虚拟实验室通过数字化技术和模型构建技术，模拟真实的实验环境，将实验室的所需设备和材料转化为虚拟对象。
学生可以在虚拟实验室中进行实验操作，如调整仪器仪表、进行反应实验等，实现了实验室教学的远程和智能化。
2.虚拟实验设计通过虚拟仿真技术，教师可以设计并模拟各种实验场景，让学生在虚拟环境中进行实验设计和反思。
学生可以通过实验模拟软件进行实验参数的设置、实验条件的调整和实验结果的观测，从而提前感知实验的过程和结果，培养实验设计和实验操作的能力。
3.虚拟实验演示虚拟实验演示是将实验过程和实验原理通过虚拟仿真技术呈现给学生，使学生能够直观地理解实验的过程和结果。
通过虚拟实验演示，学生可以观察实验的每个环节，调整实验参数，分析实验结果，迅速掌握实验的操作技巧和实验原理。
4.虚拟实验评估虚拟实验评估是通过虚拟仿真技术对学生的实验操作和实验结果进行评估。
使用虚拟实验评估系统，可以对学生的实验技能、实验思维和实验判断能力进行定量化评估，指导学生进行实验改进和提高实验成绩。
二、虚拟仿真技术在实验教学中的优势1.提高实验教学效果2.减少实验教学成本虚拟实验室不需要大量的设备和实验材料，可以节约实验教学的成本。
同时，虚拟实验室可以实现实验教学的远程和智能化，减少教师和学生的时间和空间限制。
3.提供个性化学习4.增加实验安全性虚拟实验室可以避免实验事故和环境污染等安全隐患，提高实验教学的安全性。
学生可以在虚拟环境中进行实验操作和实验探索，不会对自己和他人造成伤害。
三、虚拟仿真技术在实验教学中的意义和挑战1.激发学生学习兴趣和培养实验能力2.促进学科知识的探究和应用3.培养学生的团队合作和创新精神4.挑战与教师的实验教学能力和教学资源的整合总之，虚拟仿真技术在实验教学中的应用为学生提供了一个更好的实验学习环境，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的实验能力和实验思维。
计算机组成原理虚拟实验室及实现
计算机组成原理虚拟实验室及实现汇报人：2023-12-20•引言•计算机组成原理基础知识•虚拟实验室设计与实现技术目录•计算机组成原理虚拟实验设计与实践案例分析01引言目的和背景目的通过虚拟实验室的方式，让学生更好地理解和掌握计算机组成原理的相关知识，提高实验和实践能力。
背景随着计算机技术的不断发展，计算机组成原理作为计算机科学的基础课程，对于培养计算机专业人才具有重要意义。
然而，传统的实验方式往往受到实验设备、场地等限制，无法满足所有学生的需求。
因此，虚拟实验室成为了一种有效的解决方案。
定义虚拟实验室是一种基于计算机技术和网络技术的实验环境，可以模拟真实的实验设备和实验过程，为学生提供一种身临其境的实验体验。
2. 灵活性虚拟实验室不受时间和地点的限制，学生可以在任何时间、任何地点进行实验操作。
特点虚拟实验室具有以下特点3. 安全性虚拟实验室可以避免传统实验中可能出现的危险和错误，保障学生的安全。
1. 高度仿真虚拟实验室可以模拟真实的实验设备和实验环境，让学生感受到真实的实验体验。
4. 互动性虚拟实验室可以提供多人同时在线的实验环境，学生之间可以进行互动和协作，提高实验效率。
虚拟实验室概述02计算机组成原理基础知识运算器控制器存储器输入输出设备01020304负责算术和逻辑运算，是计算机的核心部件。
负责控制和协调计算机各个部件的工作。
用于存储数据和程序，包括内存和外存。
如键盘、鼠标、显示器等，用于与计算机进行交互。
包括操作系统、编译器、数据库管理系统等，用于管理和控制计算机硬件资源。
系统软件如办公软件、图像处理软件等，为用户提供特定的功能和工具。
应用软件计算机的基本工作原理，包括存储程序和程序控制两个方面。
计算机内部采用二进制数制进行运算和存储，包括二进制数的表示、运算规则等。
计算机工作原理二进制数制冯·诺依曼原理03虚拟实验室设计与实现技术虚拟实验室设计原则与目标以实际计算机组成结构为基础，遵循教学实验需求，确保实验环境的真实性和可操作性。
学校虚拟实验室建设与运行管理方案
学校虚拟实验室建设与运行管理方案一、介绍虚拟实验室虚拟实验室是利用计算机技术和网络平台，通过模拟真实实验环境和实验过程，使学生能够进行实验操作、数据采集和分析的教育工具。
虚拟实验室在教育领域的运用，为学生提供了更加灵活和多样化的实验学习方式。
二、虚拟实验室建设的意义1. 提高学生实验操作能力虚拟实验室能够为学生提供多次实验操作的机会，帮助他们掌握实验技能，提高操作的准确性和独立性。
2. 拓宽实验资源虚拟实验室能够通过数字化、网络化等手段，使得学生可以接触到更多的实验资源，以及更具针对性的实验模块，拓宽实验领域的广度和深度。
3. 提高实验学习效率虚拟实验室的实验过程可以进行快进、快退、暂停等操作，提高了实验学习的效率，使得学生能够更好地理解实验原理和过程。
三、虚拟实验室建设要点1. 平台选择首先需要选择合适的虚拟实验室平台。
常用的平台有LabVIEW、MATLAB等，学校可以根据自身需求选择合适的平台。
2. 实验内容设计根据学科和课程的特点，设计相应的实验内容。
内容要具有操作性和实用性，能够贴合学生的学习需求。
3. 资源准备准备虚拟实验室所需的硬件设备、软件工具和实验资料。
确保设备的正常运行和资料的完整性，学生在学习过程中能够顺利进行实验操作。
四、虚拟实验室运行管理方案1. 学生账号管理为每个学生分发专属账号，确保学生能够准确登陆虚拟实验室平台，并能够便捷地进入实验环境。
2. 教师授权管理教师需要在虚拟实验室平台上设置权限，以保护实验内容的版权，并确保只有经过授权的学生能够进行实验操作。
3. 实验环境监控虚拟实验室应该配备实验环境监控系统，确保实验过程的安全可控。
监控系统可以对学生实验操作进行记录，及时发现和解决问题。
4. 数据管理与分析虚拟实验室应该具备数据管理和分析功能，学生能够方便地收集、整理和分析实验数据，提高学生的数据处理能力。
五、虚拟实验室建设的挑战和解决方案1. 技术支持虚拟实验室建设需要强大的技术支持团队，能够及时处理技术故障和问题，并保证平台的稳定性和安全性。
校园虚拟现实实验室建设及应用研究
校园虚拟现实实验室建设及应用研究虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是近年来快速发展的一种高科技技术，其广泛应用于教育、医疗、娱乐等领域。
在教育领域中，虚拟现实技术已经逐渐成为教育教学的有效工具，可以提供更加真实的学习体验，激发学生的学习兴趣和主动性。
为了进一步推动虚拟现实技术在校园教育中的应用，建设一个校园虚拟现实实验室并进行应用研究具有重要意义。
一、校园虚拟现实实验室建设1. 设备采购：校园虚拟现实实验室的建设首先需要购买一系列的设备，如虚拟现实头显、交互设备、计算机等。
这些设备需要具备较高的性能和稳定性，以保证实验室的正常运行和应用需求。
2. 空间规划：校园虚拟现实实验室需要一个相对封闭的空间，以确保学生在使用虚拟现实设备时不被外界干扰。
为了提供舒适的使用环境，空间设计也需要考虑到通风、采光等方面。
3. 资源建设：建设校园虚拟现实实验室还需要进行相关资源建设，包括虚拟现实应用软件的开发和购买、优质教育资源的整合等。
同时，实验室还应配备专业人员，负责设备的维护和教师的培训。
二、校园虚拟现实实验室的应用研究1. 教学辅助：虚拟现实技术可以提供更加真实的学习场景，帮助学生更好地理解抽象概念和复杂过程。
通过虚拟现实技术，学生可以身临其境地参与到历史事件、地理探索、实验模拟等中，提高学习的互动性和趣味性。
此外，虚拟实验室还可以降低实验的成本和安全风险，为学生提供更安全、有效的实践环境。
2. 创新实践：校园虚拟现实实验室也可以为学生提供创新实践的平台。
通过虚拟现实技术，学生可以进行虚拟建模、产品设计等创新实践，培养学生的动手能力和创新意识。
同时，学生还可以在虚拟现实环境下进行团队合作，锻炼与他人沟通和合作的能力。
3. 职业技能培养：虚拟现实技术在职业教育中有着广泛的应用前景。
通过建立与行业接轨的虚拟现实实验室，学生可以在虚拟环境中模拟真实职业场景，进行职业技能的培养和实践。
这有助于提高学生的就业竞争力，使学生能够更好地适应职场需求。
网络实验室方案
网络实验室方案一、引言随着计算机技术的快速发展和互联网的普及，越来越多的教育机构和企业开始使用网络实验室来进行远程实验和学习。
网络实验室通过虚拟化技术，将实验环境搬到云端，使学生和研究人员能够随时随地进行实验和学习，极大地提高了实验教学的效果和灵活性。
本文将介绍网络实验室方案的设计与实施。
二、网络实验室的基本架构网络实验室的基本架构主要包括服务器端和客户端两部分。
服务器端是实验环境的部署和管理中心，客户端则是用户进行实验和学习的终端。
服务器端通常采用虚拟化技术，将实验环境虚拟化为多个虚拟机实例，用户可以通过客户端与虚拟机进行交互。
三、网络实验室方案的设计要点1. 虚拟化技术的选择虚拟化技术是网络实验室的核心技术之一。
常见的虚拟化技术有VMware、VirtualBox和KVM等。
选择适合自己实验室需求的虚拟化技术是非常重要的，应综合考虑性能、稳定性和易用性等方面。
2. 实验环境的部署与管理实验环境的部署与管理是网络实验室方案中的关键环节。
需要确保虚拟机的稳定性和安全性，并提供方便的操作界面供用户管理虚拟机。
同时，还要实现实验环境的快速部署和恢复，以便于多个用户同时进行实验。
3. 用户身份认证和权限管理网络实验室需要实现用户身份认证和权限管理，以确保实验室的安全性和秩序。
可以通过集成LDAP或Active Directory等身份认证技术，实现用户的统一认证和访问控制。
4. 实验资源共享和协同学习网络实验室应提供实验资源的共享和协同学习功能，让多个用户能够同时访问和使用同一个实验环境，实现实验数据的共享和交流。
此外，还可以集成在线讨论和实时互动等功能，增加学生之间的交流和合作。
四、网络实验室方案的实施步骤1. 需求分析和规划在实施网络实验室方案之前，首先需要进行需求分析和规划，明确实验室的功能和性能要求，制定详细的实施计划。
需求分析应包括用户数量、实验环境的类型和数量等方面的考虑。
2. 虚拟化环境的搭建根据需求分析的结果，选择合适的虚拟化技术，搭建虚拟化环境。
化学网络虚拟实验室的构建方法研究
化学网络虚拟实验室的构建方法研究.分析化学实验网络考试系统的构建作者：黄宝美：《教师·中》xx年第04期摘要：本文介绍了分析化学实验网络考试系统的策略，以及该系统的体系结构和功能特点。
该网络考试系统不仅能满足网络实验考试系统的要求，而且能促进教师的教和学生的学，提高教师的工作效率以及学生的考试积极性，同时也使得分析实验考试更具灵活性。
关键词：分析化学实验；网络；考试系统目前随着网络技术、技术、网络数据库技术和人工智能技术的发展，充分利用计算机网络资源，将网络作为一个大考场进行网上考试已成为可能。
基于Inter 的考试软件以其便捷的接入方式、灵活的表现形式、多样的功能体现、低廉的应用成本，迅速受到大众的欢迎。
根据教学过程的特点，我们采用FLASH、ASP、HTML 等工具和技术开发了基于Inter 的“模拟实验考试系统”，它不但可以模拟一些软件的操作，还可以模拟常见实验和多媒体设备的操作，并通过模拟试题来考查学生对课程的掌握程度。
一、化学实验网络考试系统的的设计策略1.传统的分析化学实验考试之弊端首先由老师根据本学期所学知识命题，然后进入实验室在实验柜台里找出所需的器材、药品等，在老师的监考下进行实验操作。
由于学生多、老师少，老师与学生不可能一对一，从而老师的不可能把学生的每一步操作都看清楚。
作为学生也许会因老师在旁边产生紧张感，影响到考试操作的表现。
除此之外，在考试过程中也许损坏到实验器材以及使用药品造成污染。
2.分析化学实验网络考试的构想根据传统考试的不足，结合社会网络科学技术，我们可以构想分析化学实验网络考试。
在网络平台上创建分析化学实验考试系统，其中包括虚拟的分析实验室（通过配备一定数量的计算机及虚拟实验软件，从而可以在计算机上进行各种相关实验设计与测试）、虚拟实验仪器（利用现有的计算机相应的硬件和专用软件，形成既有普通仪器的基本功能，又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型仪器）、虚拟实验（利用鼠标的点击、拖动、将微机上虚拟的各种仪器，按实验要求、过程组装成一个完整的实验系统，同时在这个系统上完成整个实验）、分析化学实验考试题库（其中包括学生所学实验而提炼出动组成的考试试题）、评分系统。
虚拟实验室技术在教学中的应用研究
虚拟实验室技术在教学中的应用研究随着科学技术的日新月异，虚拟实验室技术在教育领域的应用逐渐被广泛关注和探索。
虚拟实验室技术是指利用计算机、网络和多媒体等技术手段，为学生提供仿真实验的环境和工具，以达到提高学生学习效果、增强学生实践能力、降低实验成本的目的。
本文将论述虚拟实验室技术在教学中的应用研究，并对其优缺点进行分析。
一、虚拟实验室技术在教学中的应用1. 实验内容多样化虚拟实验室技术可以模拟多种实验环境和现象，为学生提供全方位的实验内容，满足不同专业学生的需求。
比如物理学、化学、地理学、医学等领域都可以采用虚拟实验室技术，为学生提供更加生动和直观的实验过程和结果。
2. 实验成本降低传统实验室需要购买实验仪器和耗材，随着科技的发展和物价的上涨，实验成本越来越高。
虚拟实验室技术的出现降低了实验成本，学生不再需要购买实验仪器和耗材，每次实验开销也得到了有效控制。
3. 实验安全有保障在传统实验室中，学生在进行实验时需要注意自身安全，并遵守实验室规定。
虚拟实验室技术消除了学生在实验过程中可能遇到的危险和意外，为学生提供更加安全和可靠的实验环境。
4. 实验过程可控性强传统实验室中，学生在实验过程中可能会受到环境、仪器、人员等诸多因素的影响，导致实验结果的不确定性。
使用虚拟实验室技术，学生可以控制实验过程的各种因素，精准模拟实验结果，从而获得更加准确和可靠的实验数据。
5. 学生实践能力提高虚拟实验室技术能够为学生提供更加真实、直观的实验环境，使学生在虚拟实验室中能够进行更加自由、灵活、多样化的实践活动。
通过虚拟实验室技术的训练，学生实践能力得到了有效提高，更加熟悉实验操作和实验过程。
二、虚拟实验室技术的优缺点分析1. 优点（1）节省实验成本传统实验室的实验仪器和耗材价格越来越高，使用虚拟实验室技术可以减少实验成本。
（2）实验安全有保障虚拟实验室技术消除了学生在实验过程中可能遇到的危险和意外，提高了学生的实验安全性。
基于虚拟化技术的实验室平台的设计与研究
2020.31科学技术创新基于虚拟化技术的实验室平台的设计与研究林王兵王巍谭立兴林娟娟(南京理工大学泰州科技学院,江苏泰州225300)1计算机实验室建设现状普通本科高校面临应用型转型、新建专业、实验室扩建、设备迭代更新等需求,对高校的实验室建设和管理维护提出了更高的要求。
目前的实验室建设方案主要分为传统PC 机房、无盘工作站和基于虚拟化技术的工作站等形式。
1.1传统机房传统计算机机房大多采用有盘工作站,日常管理和维护需要借助于板载还原卡,或者pc 厂商自带的板载还原恢复机制。
还原卡技术可以保护硬盘文件系统,预防外部病毒入侵,还原文件修改等操作。
还原卡支持主机系统和程序通过网络同传的方式进行同步安装,但是大多数还原卡的网络同传功能无法对主机新增安装程序进行增量更新,无法根据用户的需求对部分机器的硬件或者软件进行个性化的定制,相应的管理和维护成本比较高。
1.2无盘工作站无盘工作站方案包括服务器、局域网和客户机三大部分。
用户在使用无盘工作站时,无需在客户机安装硬盘、操作系统和应用软件,而是通过局域网从服务器上获取存储和应用服务。
客户机的运算能力、数据存储、网络访问主要取决于服务器的性能指标。
相比于传统机房,无盘工作站节省了大量客户机端的投入成本,提高了机房的管理和维护效率。
无盘工作站机房在初次使用时,软件安装、网络及服务器配置工作量大,部分正版应用软件需要逐台注册,机房系统的单次的更新升级时间较长。
在机房使用率较高的时间段,在保证日常教学的情况下很难同时完成软件更新,机房的使用和维护不能同时进行。
无论是传统机房还是无盘工作站都难以实现根据不同专业、不同年级、不同课程而定制不同的教学硬件和软件环境。
往往需要按照对软硬件性能要求最高的专业或课程去购置软硬件设施,对于性能要求较低的用户存在性能过剩的现象。
机房周期性升级更新的资金投入和管理维护成本较高[1]。
2虚拟化技术虚拟化实验室中心方案设计是基于VM w a r e 公司的VM w a r e v S ph e r e [2]虚拟化技术方案。
网络规划设计师论文：远程网络实验室的设计与规划
网络规划设计师论文：远程网络实验室的设计与规划摘要: 传统的网络实验室在管理和使用上存在许多缺点,通过SSLVPN和ACS技术对传统的网络实验室进行升级改造,变封闭式管理为开放式管理,实现全天候开放的远程实验室,提高仪器设备的利用率,为学生实验教学提供时间、空间、仪器设备和技术保障。
关键词: SSLV PN; ACS; 远程网络实验室现代远程教育以信息交流快、内容丰富、交互性强等特点,作为一种新的教育模式,已经成为传统教育的重要辅助手段。
构建远程网管实验室也逐渐成为实验教学改革的主要方向之一,适应了开放实验教学的需要,改变目前实验室的封闭式管理为开放式管理,全天侯开放实验室,提高了仪器设备的利用率,为学生实验教学提供时间、空间、仪器设备和技术保障[1-3]。
1远程网络实验室设计思路(1)整体设计方案和技术,要体现网络技术主流发展趋势和应用目标,具有统一、先进的特点。
(2)设计成为一个完整的多分支机构网络,具备模块化的特点,随时通过拆分组成不同类型的应用模型,可分可合,灵活搭配。
(3)和现有的校园网、因特网相通,使学生能24小时远程登陆实验室。
预留一定的扩展空间,使实验室可与其它相临高校的网络实验室相互连接。
(4)提供多种方式和层次的控制安全机制,可进行端到端的安全性控制,保护网络系统安全[4-6]。
2远程网络实验室的设计和实现用户可以通过Internet或校园网使用SSLVPN连接到防火墙进入实验室内部管理网络,如图1所示。
通过Cisco Secure ACS认证控制,授权用户在规定的时间内登录到相应远程实验台的管理路由器,控制相应的实验设备进行实验。
每台管理路由器均使用CISCO的HWIC-8A管理模块对每组实验设备的console带外连接(见图2),不用通过TCP/IP 连接就可以方便地对每组8台以内的设备进行console登陆管理,权限就跟直接使用console口一样,避免如TCP/IP管理那样在实验过程中出现一些例如不慎把管理接口关闭,分配错误IP地址等情况造成远程实验的中断。
基于Web的计算机网络虚拟实验系统的设计与实现
网络 实验 室 的建 设成 本 十分 昂 贵 ，要 想 达 到学 员一人一组的实验条件相 当困难 。而且 ，实验室限 制了学员作实验 的空间和时间 ，使他们不能随时随 地进行实验操作 。而网络实验除了验证理论的作用 之外 ，更重要的功能是熟练操作 、掌握技术 ，这恰 恰需要反复操作 ，达到熟能生巧。单靠实验课的教 学显然不能完全满足训练学生动手能力 的需要 。现 在各高校信息化校园建设取得了很大成就 ，均配备 了众多多媒体网络教室 ，学生中计算机 的普及率也 相当高 ，并且能采用不同的接人方式连接校 园网 ， 这就 给 推广 网络 虚 拟实 验室 提 供 了有利 条件 。我们 计划开发一个基于 Ｗｅ ｂ的计算机 网络虚拟实验 系 统 ， ＷＥ 在 Ｂ中创建一个可视化的三维环境 ， 学生就 可以随时通过校 园网在计算机上进行虚拟实验 。同 时 ，学 生还 可 以通过 网络 获得教 师 的辅 导和 帮 助 。 １ ． 国内外现 状 ２ 虚拟 实验 室 技术 的研 究 和应 用 得 到 了许 多 科研 机构和软件供应商的重视 ， 许多国内外 的大学都建立 了虚 拟实验 室 ， 开展 了网络 虚拟实 验教学 。 国印地 美 安那州立大学的 Ｍ Ｌ化学实验室 ，在给新生开化学 Ｂ 实验课时用计算机采集与分析实验数据 ， 用计算机展 示实验的过程和结果 ， 在网上发布相关的实验指导材
用户分析方面，主要有系统管理员 、实验室负 责人 、教师 、学生。 系统性能方面，主要实现界面简洁实用 、性能 、 上满足响应时 间快 、数据存储量大 、系统可维护性 课扩展性强等。
２２ 总体 目标 ．
系统应通过尽量真实地模拟显示客观事物 ，让 使用者具有身临其境的感觉 ， 提高学习实践的兴趣 。 同时系统要充分发挥虚实结合 的优势 ，提供虚拟仿 真器 材 ，满 足实 验需 要 。 ３ 系 统设 计 与实 现
基于虚拟现实技术的网络虚拟实验室设计与实现
ｆ） １ 可降 低 科 研 成 本 和 节 省 研 究 经 费 ． 弥补 教 学 条 件 的 不 足 ． 能 够充 分 发 挥 现 有 科 学 仪 器 的作 用 ． 高 并 提
使用 效率 尤 其 是 通 过联 网 后 能 实 现 大 型 科 学 仪 器 的
２ 虚 拟 实验 室 基 本 设 计 思 想
原 子 核 的 裂 变 等 ， 而 阻碍 了学 生 实 践 能 力 的 培 养 将 从 虚 拟 现 实技 术应 用 在 实 验 教 学 ． 接 近 真 实 实 验 效 果 。 可
１ 建设 虚 拟 实验 室 的 意 义
当前 建 立 网络 化 虚 拟 实 验 具 有 重 要 的 现 实 意 义 ：
现 计 机 ２１０ ＠ 代 算 ０１ １ ．
＼
开 发 集便
＼
扩 充 性 和 软件 重 用 性 方 面 存 在 的 不 足 ． 出 了 基 于 Ｉ— 提 ｎ
ｔｒｅ 的虚 拟 物 理 实验 室 的基 本 设计 思想 ： ｅｎ ｔ （ ） 统 平 台 基 于 Ｉｔｍｅ 开 发 ． 用 分 布 式 Ｃ ｓ １系 ｎｅ ｔ 采 ，
的学 科 ， 如 物 理 、 学 等 ， 是 目前 。 例 化 但 由于 实 验 条 件 的 限制 ， 如 实 验 设 备 缺 乏 、 验 设 备 难 以操 作 、 密 仪 例 实 精 器 容 易 损 坏 、 验 耗 时耗 财 等 ． 得 学 生 进 行 实 验 实 践 实 使
的机 会 缺 乏 ． 致 一 些 教 学 实 验 不 能 正 常 开 设 ． 加 上 导 再
子 粒 子 ． 生都 可 以进 人 这些 物 体 的 内部 进 行 观 察 虚 学 拟 技 术 还 可 以突 破 时 间 的 限 制 ．一 些 需 要 几 十 年 甚 至
构建网络虚拟实验室的关键技术研究
构建网络虚拟实验室的关键技术研究陈劲松构建网络虚拟实验室的关键技术研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆＳｅｔｔｉｎｇｕｐＮｅｔｗｏｒｋ—ｂａｓｅｄＶｉｒｔｕａｌＬａｂ１９宝劲松（安徽财经大学信息工程学院，安徼蚌埠２３３０４１）摘要：网络虚拟实验室是虚拟仪器技术、计算机技术和网络技术相结合的产物，其主要功能由网络化虚拟仪器实现。
从网络应用的角度出发，提出了网络虚拟实验室的两种体系结构，比较了各自的优缺点，并指出Ｂ／Ｓ模式是网络虚拟实验室体系结构未来的发展趋势。
重点探讨了虚拟仪器开发系统以及开发网络化虚拟仪器的关键技术。
网络化虚拟仪器使远程测量和控制成为可能，网络虚拟实验室为远程实验教学提供了理想的解决方案。
关键词：虚拟实验室虚拟仪器组件技术Ｃ／ＳＢ／ＳＬａｂＶＩＥＷ中图分类号：ＴＰ３９３．４；ＴＨ７０文献标志码：ＡＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｅｔｗｏｒｋ－ｂａｓｅｄｖｉｒｔｔＩａｌｌａｂｉｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｎｕｎｅｎｔｔｅｅｈｎｏｌｏｇｙ－ｃｏｍｐｕｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｔｅｃｈｎｏｌ－ｏｇｙ．Ｔｈｅ—ｍａｒｙｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｎｅｔｗｏｒｋ－ｂａｓｅｄｖ酬ｌａｂｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｎｅｔｗｏｄ‘ｉｎｇｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｎｕｎｅｎｔｓ．Ｆｒｏｍｔｈｅ咄ｏｆｎｅｔｗｏｒｋａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ。
ｔｗｏｏｆｔｈｅａｒｃｈｉｌｅｃｔｕｒｅｓｏｆｎｅｔｗｏｒｋ．ｂａｓｅｄｖｉｒｔｕａｌｌａｂａＩｅｐｒｏｐｏＢｅｄ．ａｎｄｔｈｅｉｒｍｅｒｉｔ８ａｎｄｄｅｍｅｒｉｔｓａ砖ｃｏｍｐ一．ＩｔｉｓｓｔａｔｅｄｔｈａｔＢ／Ｓｍｏｄｅｉｓｔｈｅｄｅ－ｖｅｌｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄｏｆｖｉｒｔｕａｌｌａｂａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｖｉｒｔｕａｌｉｎｓ廿ｕｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋ－ｂａｓｅｄｖｉｒ－ｔｕａｌｉｎｓｔｎｕｎｅｎｔａ地ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ．Ｎｅｔｗｏｒｋ－ｂａｓｅｄｖｉｌ＇ｔｕａｌｉｎｓｍⅡｎｅｎｔｂｒｉｎｇｓｔｈｅｐｏ髂ｉｂｉｌｉｔｙｏｆｍ啪ｔｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ－ａｎｄｎｅｔｗｏｒｋ・ｂａｓｅｄｖｉｒｔｕａｌｌａｂｐｒｏｖｉｄｅｓｉｄｅａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｔＯｒｅｍｏｔｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｅｄｕｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＶｉｒｔｕａｌｌａｂＶｉｒｔｕａｌｉｎｓｍｕｎｅｎｔＣｏｍｐｏｎｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣ／Ｓ（ｃｌｉｅｎｔ／ｓｅｒｖｅｒ）Ｂ／Ｓ（ｂｒｏｗｓｅｒ／ｓｅｒｖｅｒｌ鼬ＶＩＥＷ０引言虚拟实验室，又叫“合作实验室”，主要目的是为科学家进行科学研究创造一个“无墙的平台”。
虚拟仿真实验室解决方案设计
虚拟仿真实验室解决方案设计
一、虚拟仿真实验室的条件
1.1实验室空间条件
为保证虚拟仿真实验室的正常开展，需要考虑实验室的空间条件，具体包括空间大小、通风采光、支撑设备等。
1.1.1空间大小
空间大小是虚拟仿真实验室设计的重要考量因素，空间大小要考虑实验室专用材料，如模拟机、计算机、显示屏、网络设备等，这些设备和设施往往有不同空间安装的需求，需要认真考虑实验室的空间大小，计算机和设备的布局，以便确保实验室的正常运行。
1.1.2通风采光
实验室的通风采光也是有必要考虑的。
首先，通风采光应保持良好，因为专用材料设备的安装和使用经常需要长时间的作业。
实验室的通风采光可以保证实验室人员在正常作业的同时保持良好的环境质量。
其次，正常的通风采光也可以有助于提高计算机系统和设备的运行效率，避免因温度过高而影响到系统性能和稳定性。
1.1.3设备支撑
虚拟仿真实验室的设备支撑也是比较重要的，主要是指实验室中的专用设备，包括模拟机、计算机、显示屏、网络设备等。
这些设备的质量、性能和性能稳定性至关重要，影响着虚拟仿真实验室的运行效率，同时也便于进行调试和维护。
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２刘敏 ． 电工 电 子虚 拟 化 实验 室的研 究和设 计 ． 北京 ：北 京航 空航 天 大 学 出版 社 ，２ ０ ０３
ｆ 张 易如 ， 肖啸 ． 拟 仪 器 的设 计 与 实现 ． 西 ：西安 电子 科技 大 ３ １ 虚 陕
学 出版 社 ，２ ０ ０２
作者 简 介 安 俊霖 （ ９ ２ ８ ） １ ８ ． － ，男 ，单位 ：重庆 重 邮信科 通信 技 术有 限公 司
增 加 以及系 统 的安 全性 难 以得 到保 障 等 （ ）Ｂ Ｓ 构方 式 二 ／ 架 在 Ｂ Ｓ结构的系 统 中，用 户可 以通过浏 览器 向分布 在网络上 的 ／ 许 多服 务器 发 出请 求 。Ｂｓ 结构 极大 的简化 了客 户机 的工 作 。客户 ／ 机上 只需 安装 、配 置少量 的客户 端软件 即可 ，服 务器将 担负更 多的 工作 ，对数据 库的访 问和应 用程序 的执行都将 在服务器 上完成 。 Ｂ Ｓ 结构 的最 大 优势 在 于 ：它 可 以在任 何 时间 、任 何地 点 、 ／ 以任何 接入 方 式 实现 跨平 台 的 网络 实时 操作 ：不 限 定用 户使 用人 数 ，开 发和 使 用成 本 都非 常 低 ；突 出的 易用 性 ，客户 端 采用 国 际 标 准化 的浏 览 器 ， 因而客 户 端免 维 护 、免安 装 、免 开发 ，这 不但 节 省 了 内存 和 存储 空 间 ，也节 省 了 开发 时 间，从 而 降低 了成 本 ， 给 应用 系统 的安装 、 调试 、日常维 护和 升级 都 带来 了极 大 的便利 。 四、 网络 虚拟 实验 室 的设 计 （ ）公 共模 块 一 在 该模 块 中 ，系 统主 要 完成 的 功能 ：系 统提 供 实验 室 的一些 公 告信 息 ，通 过 实验 设备 实体 的 三维 展 示 ，使学 生对 实验 设 备实 体 的相 关知 识 有 一个直 观 的 了解 ； 学生 在该 模块 可 以完 成真 实实 验 的预 约 ；教 师可 提 供相 应 的实 验 安排信 息 ，提 交 相应 的实 验报 告模 板 。 （ ）虚 拟仿 真 实验 模块 二 通 过本 模 块 ，学 生应 能 通过 虚拟 实 验系 统 ，不 仅可 以按 实验 教 学 的计划 ，完成 老 师规 定 的实 验 ，而 且 能根据 自己 的想法 ，设 计 实验 并 完成 ， 这要 求虚 拟 实验 系 统设 计应 考虑 实 验 的 自主 性 问 题 ，不 能规 定 虚拟 实 验 系统 只能 按 规定 的步 骤去 完 成 ；在该 模块 还 能完 成 实验 相 关数 据保 存 ，通 过 保存 的数 据 ，学 生可 通过 实验 报 告模 块产 生 电子 的实验 报 告 ；教 师可 以通 过仿 真 系统 ，调 用学 生 的 实验数 据 ，去 动态 检 查 学生 的实 验情 况 。 （ ）实 验报 告 处理 模块 三 在 本模 块 中 ，学 生根 据 教师 提交 的 实验 报告 模板 ，填写 相关 的 内容 ，实 验 数据 从服 务器 获取 自动添 加 ，并 能完 成相 关数 据 的 处 理 ，实验 报 告最 终 提交 给 服务 器 ；教 师通 过该 模 块 ，下载 学生 的 实验 报告 进 行批 阅。针 对 学生 自主实 验给 出相 应 的模 板 ，除提 交 实验 数据 外 ， 学生还 应 提交 实 验设 计 ，实验 相 关设计 图。 构 建基 于 虚拟 仪 器系 统 的 网络虚 拟 实验 室 ，使 得无 论是 学生 还 是教 师 ，都 可 以 自由地 、无顾 虑地 随 时上 网进 入 虚拟 实验 室 ， 操 作仪 器 ， 行各 种 实验 。 进 随着 虚拟 仪 器和 网络 技 术 的飞速 发展 ， 通 过 网络来 构 建虚 拟 实验 室 已经 成 为可 能 ，远程 教 育 的学 习者通 过 网络 进行 远 程 实验 教 学 已为时 不远 。 参 考文 献 ： 川 严 慧 敏 ，潘文 霞． 拟 仪 器技 术 以及 在 电气试 验 中的应 用． 东 虚 华
计算 机 光盘 软 件 与应 用
工 程 技 术
Ｃ ｍ ｕ ｅ Ｄ Ｓ ｆｗ ｒ ｎ ｐ ｌ ｃ ｔ ｏ ｓ ｏ ｐ ｔ ｒ Ｃ ｏ ｔａ ｅ ａ ｄ Ａ ｐ ｉ ａ ｉｎ
２ １ 第 ９期 ０ ０年
网络虚拟实验室的研究和设计
安俊 霖
（ 重庆重邮信科通信技 术有 限公 司 ，重庆
Ｋ ｅ ｗｏｒ ｓＶ ｉｔ ｌＩ ｓｒ ｍ ｅ ｔ ｙ ｄ ： ｒｕａ ｎ ｔｕ ｎ Ｉ ｔｍ ｅ ｒｕ ｌＬａ ｏ ａｏｙ ｎｅ ｔ Ｖｉｔａ ｂ ｒ ｔ ｒ
虚 拟 实验 室 ，亦称 合 实 验室 ，最早 由美 国弗 吉尼 亚 大学 的威
廉 ・ 沃尔 夫教 授 于 １８ ９９年提 出的 。 描述 了一个 计算 机 网络 化 的 它 虚 拟实 验 室环 境 ， 力 于构 筑 一个 综合 不 同工 具和 技 术 的信 息化 、 致 网络化 的集 成 环境 。在 这 个环 境 里 ，用 户可 以非 常有 效 的利 用世 界 上分 布 的各 种数 据 、信 息 、仪 器 设备 及人 力 等 资源 。用 现 代计 算 机 网络技 术 研究 虚拟 实 验 室及 其在 实 践教 学及 远 程 教学 中 的应
摘
验 室的枸 建进 行 了设 计 。 关键 词 ：虚拟仪 器 网络 虚 拟 实验 室室是 目前 实践教 学的 热点 ，本 来 阐 述 了基 于虚拟 仪 器技 术 的 网络虚 拟 实验 的特 点 ，并 对 网络虚 拟 实
中图分 类号 ：Ｔ ３ １ Ｐ９． ９
一
９０ —
文 献标 识 码 ：Ａ
文章 编号 ：１０ — ５ ９ （ ００ ０ — ０ ０ Ｏ ０７ ９９ ２１ ） ９ ０９ 一 ｌ
Ｎｅ ｗｏ ｋ ｒ ｕａ ｂ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｔ ｒ Ｖｉ ｔ ｌ Ｌａ ｓ ａ ｃ ｎｄ ｓ ｇ Ｄｅ ｉ ｎ
Ａｎ Ｊ ｎ ｉ ｕ ｌ ｎ
（ ｈ ｎ ｑｎ ＹＴＣ ｍｍｕ ｉ ｔ ｎＴ ｃ ｎ ｌ ｉｓ ｏ， ｄ，ｈ ｎ ｑｎ ４ ０ ６ ，ｈｎ ） Ｃ ｏ ｇ ｉｇＣ Ｉ ｏ ｎｃ ｉ ｅ ｈ ｏ ｇｅ ．ｔ． ｏ ｇ ｉ ａｏ ｏ Ｃ Ｌ Ｃ ｇ ０ ０ ５Ｃ ｉ ａ
基 于 网络 的虚 拟 实验 系统 架 构 上主 要有 两种 架 构 ：ｃ ｓ 架构 ／
和 Ｂ Ｓ架构 。 ／
（ ）ｃ ｓ 构方 式 一 ／架 ｃｓ结构 是 一种 分布 式 计算 模 式 。在 ｃ ｓ结构 的 系统 中，应 ／ ／ 用程 序被 划 分 为两 大部 分 ：一 部 分 是 由多个 用户 共 享 的信 息 与功 能 ，这 部分 称 为服 务器 ；另一 部分 是 为每 个 用户 所 专用 ，称 为客 户 部分 。客 户 部分 负责 执 行前 台 功 能 ，如管 理用 户 接 口、数据 处 理和 报 告请 求等 ；而服 务 器部 分执 行 后 台服 务 ， 管理 共 享外 设 、 如 控制 对 共享 数据 库 的操 纵 、接 受并 应答 客 户机 的 请求 等 。 传 统 的二层 ｃ ｓ体 系结 构在 单 一数 据库 且 有 安全 性和 快 速性 ／ 保 障的 局域 网环 境 下运 行 ， 因而得 到 了广泛 的应 用 。 不足 主 要体 现 在 ：程 序 开 发量 大 ，系统 维 护 困难 ， 客户 机 的负 担过 重 ，成 本
用 ，已成 为近 几年 国内外 实验 教 学和 远程 教 学 的研 究热 点 。 基 于 虚拟 仪器 技 术 的网络 虚 拟 实验 在 网络 教 学 的条件 下 ， 理工 科 实验 要使 用 的大 量 的专 业 实验 仪 器都 无法 被 学 生使 用 ，而 使用 虚 拟仪 器技 术 可 以在 屏幕 上 提供 给 学生 多种 专 业 实验 仪器 来 完成 实 验 。虚拟 仪 器技 术 具有 高 效 、 易用 、开放 、灵 活 、更新 快 、功 能 强大 、性价 比 高 、用 户 定 义等 诸 多优 点 。 网络 教学条件 下 ， 我们 也可 以在服 务器 端放 置大量 的实验 教 学 需 要的虚 拟仪器 软件 包 。学生可 以通 过 网络 来访 问服 务器 ，下载 软 件包进 行 实验或直 接在 服务器 提供 的实验 交 互界面 上进 行实验 。 二 、 网络虚 拟 实验 室特 点 （ ）可 降低 科研 成本 和 节省 研 究经 费 一 并 能够 充 分发 挥现 有 科学 仪 器 的作 用 ，提 高使 用效 率 ，尤其 是 通过 联 网后 能 实现 大 型科 学仪 器 的资 源共 享 ，避 免 了 大型 仪器 设 备 的重复 添 置 、购 买和浪 费； （ ）突破 了传统 实 践教 学模 式 受 时间 、地 点 的 限制 二
Ａ ｂｓｒ ｃ ： ｒｕａ ａ ｒ ｔｒ ｓｔ ｏｃ ｆｔａ ｈ ｎ ｒ ｃ ｉｅ ｒｇｉａｌ ｓ ｒｂｅ ａ ｅ ｎ ｖ ｒ ｌｉ ｔｕ ｅ ｔｔｃ ｏｌｇ ， ｔ ａ ｔＶｉｔ ｌｌｂｏ ａｏ ｙ ｉ ｈｅ ｆ ｕｓｏ ｅ ｃ ｉ ｇ ｐ ａ ｔｃ ，ｏ ｉ ｎ ｌｙ ｄｅｃ ｉ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉｔ ｎｓｒ ｍ ｎ ｅ ｈｎ ｏ ｙｔ ｕａ ｈｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓｏ ｉｔ ａ ｘ ｒｍ ｅ ｓｏ ｌｎ ｒｕａ ｂｏ ａｏ ｙ ｆ ｒｔ ｅｄ ｓｇ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｆｖｒｕ ｌ ｐｅ ｉ ｎｔ，ｎ ｉｅＶｉｔ ｌ ｅ Ｌａ ｒ ｔｒ ｏ ｅ ｉ ｎ． ｈ
一
、
并 且可 以利用 计算 机 网 络 网络提 高 实践 教 学效 率 ， 更好 地培 养 学生 独立 分 析 问题 、解 决 问题 的 能力 。进 一 步提 高 学生 的 实践
技能； （ ）强 调 “ 三 网络 就 是 实验仪 器 ” 的概 念 网络在 实 验 中充 当 了 以往 由操 作 台和设 备 实现 的 角色 。通过 建 立 网络虚 拟 实验 室 ， 程 教育 的 学 习者不 必 担心 缺 乏实 验条 件 ， 远 也 不必 为实 验 到处 奔波 ，他 们 通 过 网络 中 的基于 虚 拟仪 器 的 虚拟 实 验环 境 ，同样能 够 “ 临其 境 ”地 观 察实 验现 象 和进 行 “ 际 ” 身 实 操 作 ，甚至 和 异地 的学 习者 合 作进 行 实验 ； （ ）鉴于 网络虚 拟 实实 验 的开放 性 和共 享 性 四 资 源 的可 重复 利用 率 提 高 ，系 统组 建 时 间缩 短 ， 功 能易 于扩 展 和管 理 ，使 学生 的 实验 操作 机 会 得 以增加 ，实验 范 围和 科 目得 以扩大 ， 高新 技术 在教 育领 域 内的优 势可 以充分 发 挥 出来 。 三 、 网络 虚拟 实验 室 系统 架构