教學(xué)型虛擬實驗通用平臺的研究與應(yīng)用.pdf

1、教學(xué)型虛擬實驗不僅能夠極大程度地降低實驗成本，還能夠保證眾多學(xué)生在不受時間和空間限制的情況下共享實驗資源，它是實驗教學(xué)有益的輔助手段。 目前已有的教學(xué)型虛擬實驗大多針對某一具體的應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計和實現(xiàn)，如電子電路虛擬實驗、化學(xué)虛擬實驗、物理虛擬實驗等，在虛擬實驗的通用性和集成性方面的研究還比較少。另一方面，教學(xué)型虛擬實驗必須能夠提供豐富的實驗資源、友好的用戶界面和良好的交互性，使實驗內(nèi)容以最佳的表現(xiàn)方式展現(xiàn)給教師和學(xué)生。然而，由于系

2、統(tǒng)架構(gòu)、開發(fā)語言本身的限制等原因，目前已有的教學(xué)型虛擬實驗在滿足上述要求方面受到了極大的限制。 論文從通用性和集成性的角度出發(fā)，致力于研究并設(shè)計通用的虛擬實驗平臺。通過引入下一代應(yīng)用程序RIA（富因特網(wǎng)應(yīng)用程序）的架構(gòu)Smart Client（智能客戶端），結(jié)合XML Web服務(wù)以及ADO.NET技術(shù)，論文解決了上述的系列問題，設(shè)計并實現(xiàn)了具有一定通用性和集成性的虛擬實驗平臺。 通過包含與具體應(yīng)用領(lǐng)域無關(guān)的實驗教學(xué)教務(wù)模

3、塊，結(jié)合實驗元素接入策略，并利用.NET對不同編程語言的良好集成，使虛擬實驗平臺具有了一定的通用性和集成性。平臺對實驗內(nèi)容良好的集成性還使得實驗內(nèi)容采用的實現(xiàn)技術(shù)不再像以往那樣受到限制，這在一定程度上豐富了實驗內(nèi)容的表現(xiàn)方式。其次，為了使平臺具有良好的交互性，課題利用ADO.NET中的DataSet對象對數(shù)據(jù)進行斷開式管理的特點，實現(xiàn)了利用本地資源處理本地緩存數(shù)據(jù)。這種本地計算方式不僅加快了響應(yīng)速度，還在一定程度上減輕了服務(wù)器的工作量。

4、在客戶端，課題使用C＃語言開發(fā)了熟悉的WINDOWS用戶界面，提供了比網(wǎng)頁形式更友好的用戶界面，同時也在一定程度上增強了交互性。之后，為了使平臺具有接近于B/S應(yīng)用程序在更新上的便利性，課題設(shè)計并實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和程序的自動更新功能。同時利用數(shù)據(jù)自動更新功能和DataSet對象，平臺還實現(xiàn)了在線/離線工作方式，使用戶能夠在網(wǎng)絡(luò)時斷時續(xù)或未連接到網(wǎng)絡(luò)的情況下繼續(xù)使用平臺進行工作，提高了平臺的可用性。此外，XML Web服務(wù)通信方式的使用還使得平