基于Web的在线虚拟实验室的研究
华中科技大学硕士学位论文基于Web的在线虚拟实验室的研究姓名：白洁婷申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：江建军20090525华中科技大学硕士学位论文摘要实验教学在高校工科教育中有着相当重要的地位，但是长期以来传统的实验设备和实验教学方法却相对滞后，开放程度低，这在很大程度上制约了实验教学质量的提高和人才的培养。
教育有限的投入无法满足实验设备的昂贵、更新速度快、场地限制的要求，因此，构建基于虚拟仪器技术和Web技术的实验教学平台备受关注。
本文在综述国内外在线虚拟实验室的发展现状以及相关的实现技术，提出了基于网络在线虚拟实验室的一个设计方案。
着重解决目前在线实验存在的资源共享问题，实现共享仪器设备、数据资源和计算机资源。
在线虚拟实验室基于B/S模式，建立三层体系结构，分别为数据采集层、服务器层和用户层。
系统采用了虚拟仪器控制技术、网络技术和组件开发技术，研究了DataSocket技术实现远程测量和控制的方法。
通过这个系统，实践了Web相关技术在实验平台中的应用，实现了网络通信和开放式交互实验环境的建立。
通过制定可视化的实验流程、动态的引入、创建设备实验对象，研究了一个在线虚拟实验室系统的具体实现。
在此系统中，采样了减少网络流量的AJAX技术，实现实时的异步更新，大大减轻了服务器的负担。
在排队理论的基础上，采用了消息队列，避免了对硬件以及虚拟仪器的共享冲突问题。
结合信号采样与恢复实验实例，对整个系统进行了测试与评估，获得系统中的实验结果。
在层次化和模块化的设计思想下，描述了系统数据控制层和用户层的功能，对各个模块分别进行了详细的阐述。
表明了该系统的实现不仅在功能上是有效的，且整个系统具有良好的通用性和可扩展性。
关键词：在线虚拟实验 DataSocket通信技术B/S结构Web技术华中科技大学硕士学位论文AbstractExperimental teaching has been playing an important role in the engineering course in the higher education, but the out-date experimental teaching equipments and teaching method have been run a long time, thus, the quality of the experimental teaching has largely been obstructed. It is a truth that the limited investing to the education cannot meet the ends of the expensive equipments, fast refresh rate of the equipments and the limiting of the room for the experiments, the building of the Virtual Instruments(VI) has been received much concern. This thesis is to propose a design proposal of an online virtual laboratory based on the Web application through summarizing of the development of the VI laboratory and the related techniques home and abroad. We put emphasis on the problem of the resource sharing in the current online laboratory so that the researchers or the students can share the equipment and the computer resources.Based on the B/S structure, three-layer architecture has been built. There are Data Acquisition Layer, Server Layer and User Layer. By using the VI controlling techniques, Internet techniques and Component techniques,the DataSocket technology which is to implement the remote measurement and control methods has been studied. In this system, Web techniques are applied in the experimental platform, and network communication and the open and interactive experimental environment are implemented.Through formulating the visual experimental procedure, dynamically introducing and creating the subjects to devices, the implementing of the system of online VI laboratory has been researched. The AJAX technique which is arm to reduce network traffics on the server and achieve asynchronous real-time updates has been researched. Base on the Queuing theory, the research adopts Message Queue in order to avoid the sharing problem from the hardware and Virtual Instruments.Finally, the signal sampling and recovering experiment as a test case on the system is carried on to evaluate the system performance and acquire the experimental data. Under the thinking of modularization and layering, the functions of every layer of the system and every module of the system have been described in details. As a result，it is proved that the system is to be effective, also it can be in common use and can be extended.Keywords：Online Virtual Experiment, DataSocket communication technique, B/S structure, Web独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□，在____________年解密后适用本授权书。
本论文属于不保密□。
（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文1 绪论1.1 课题背景及目的实验是对各种科学理论进行验证和探索的必要手段，同时作为高校理工科教育的一个重要组成部分，理所当然的应该得到重视。
然而传统实验由于实验设备陈旧，教学方式单调，很难达到原有的实验目的。
在学生众多，教学资源紧缺的院校，教学实验更是受到严重影响。
利用网络技术和虚拟仪器技术来进行远程实验教学，为我们解决传统实验教学问题提供了一个思路，使用网络进行现代化的远程实验教育[1]，可以充分的共享实验资源，提高了设备利用率。
网络技术推动了当今的信息产业及相关产业的迅速发展，实现资源的全面共享和有机协作，它是整个社会发展的一种核心技术，它的出现和发展极大的改变了整个社会的工作和生活方式。
利用现代网络技术进行虚拟实验室的研究，国际上始于20 世纪90 年代，是近几年来国内外研究的一个热点[2]。
建设一个好的在线实验平台，可以提升实验教学水平和学生的实践能力，对于突破传统实验固有教学模式，推进实验教学模式创新有很大的帮助。
随着近几年网络技术的飞速发展，通信技术和信息处理技术已经开始逐步成熟，各高校都建设了高速的校园主干网，网络的带宽在不断增加，给远程实验营造了一个良好的外部环境。
与此同时，虚拟仪器的思想和技术也开始在国内得到了逐步推广，这使得开发在线虚拟实验室[3]有了强大的基础工具支持，加快了在线虚拟实验室的开发速度。
在进行在线虚拟实验室开发时，由于各种实验的开发环境不同，开发工具各异，同时缺乏网络标准规范，形成目前各种在线实验相互独立的局面：各实验的资源必须单独开发，相关的各种科研设备也只能在某一平台使用，平台之间几乎不能进行实验资源和科研设备的共享利用，造成了资源的闲置和浪费。
而且大部分的在线实验由于缺乏对广域网的适应性而只能在局域网中使用，大大影响了资源共享的范围。
这种局面与利用现代网络技术充分利用现有教育资源的初衷相差一定的距离，不利于教育改华中科技大学硕士学位论文革创新力度。
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
简析基于web 的虚拟实验平台的设计
简析基于web 的虚拟实验平台的设计本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！实验是机械课程中必不可少的一部分，学生可以通过机械实验操作更好的更深入理解所学的机械结构与机械理论，但当前受成本及空间的限制，很多高校的机械实验体系并不是特别完善，且当前的实验模式，多停留在实体模型操作阶段，其实验只能在实验室里进行，受空间及成本约束较大。
而虚拟实验平台则不同，虚拟实验平台不受空间时间的限制，且其机械模型不需要维护与定期更换，大大降低了成本。
因此，基于当前机械实验现状提出了虚拟实验平台的设计与开发方案。
1 国内外虚拟实验平台现状与分析当前，国内外虚拟实验平台的搭建还是比较成功的，例如英国开放的大学开发的科学实验室已基本能够在线实现实体实验室的所有功能，学生可以从网站上下载虚拟模拟仪器软件进行在线实验，也可以借助遥控仪器进行远程控制实验。
相对于国外，国内这方面的研究起步较晚，但也有不少成功的案例，例如北京航空航天大学的机械与控制工程虚拟仿真实验教学中心、吉林大学的机械虚拟仿真实验教学中心、华中科技大学的机械学科虚拟仿真实验教学中心等等。
总之，当前虚拟实验室技术虽然取得了一定的成果，但自身的实验环境受一定时间和空间的限制，不能时时的提供给学生一个自主设计和分析的实验环境。
2 虚拟实验平台的总体方案设计虚拟实验平台的技术研究路线以机械设计基础实验为开发对象，分析其实验内容及过程，采用统一建模语言UML 对平台进行业务流程分析，完成需求分析报告。
根据需求分析报告，对实验平台进行概念设计(数据层)、业务逻辑层设计(各种被封装的Web 实例) 和物理设计(功能设计)，进而完成三层分布式体系结构设计和功能设计。
确定使用Visual Studio2015 设计开发Web 程序，利用SQL Server2008 完成数据库的开发，选定Pro/Engineer、3D MAX、Unity3D等软件进行3D 模型的构建。
毕业论文-基于WEB的实验室信息管理系统
论文归档编号：102复旦大学自学考试毕业论文基于Web的实验室信息管理系统专业：计算机网络（本科)姓名: ＊＊＊准考证号：370702139346指导老师: 曹邦伟完成日期：2007年5月10日摘要本文介绍基于Web技术开发的实验室信息管理系统（LIMS）.系统在Microsoft Windows XP + Microsoft Access 2003 + IIS5。
1 环境下开发，使用的主要技术为ASP技术和数据库技术,并采用了许多第三方组件，如利用ASPupload进行文件的上传.系统分成管理员子系统和注册用户子系统进行设计.系统主要实现的功能有：①设备预约管理、②设备管理、③易耗品管理、④物品借用管理、⑤物品损耗管理、⑥试验标准下载、⑦信息发布管理、⑧留言板、和⑨单位换算,同时管理员还能实现用户管理、数据库备份等。
本设计最大的特色是克服了以往一些设备管理系统缺乏交互性的缺点,用户可以方便的查询设备信息并提交预约申请，管理员根据设备使用情况安排使用时间。
所有预约信息会实时显示在网络上。
同时，本系统还拥有功能全面、实用性强、界面友好、页面美观等特点.关键词：实验室信息管理系统(LIMS）、设备预约、ASP、ACCESS、AspuploadAbstractsThis thesis introduces the laboratory information management system developed on the basis of Web technology.This system is developed in the environment of Microsoft Windows XP + Microsoft Access 2003 + IIS5.1. In addition to use of the ASP technology and the database technology in the development of the system, many third party components are adopted，eg. ASPupload is applied to upload documents.The system described in this thesis is designed in respect of the administrator—related subsystem and the user-related subsystem。
基于Web的网络安全在线实训平台设计
基于Web的网络安全在线实训平台设计【摘要】本文主要介绍了基于Web的网络安全在线实训平台的设计。
在分析了网络安全领域的研究背景和意义，明确了研究目的。
在从需求分析、系统架构设计、功能模块设计、技术实现以及安全性设计等方面进行了详细阐述。
通过对各个方面的设计和实现，实现了一个全面、高效的网络安全在线实训平台。
在对本文进行了总结，同时展望了未来网络安全在线实训平台的发展方向。
通过本文的研究，为提升网络安全教育和培训水平提供了重要参考和指导。
【关键词】网络安全、在线实训平台、Web、设计、研究背景、研究意义、研究目的、需求分析、系统架构设计、功能模块设计、技术实现、安全性设计、总结、展望.1. 引言1.1 研究背景网络安全问题一直是现代社会中一个备受关注的议题，随着互联网的广泛应用和网络犯罪的不断出现，网络安全的重要性愈发凸显。
传统的网络安全教育方式主要是通过课堂教学和书籍学习，然而这种方式往往缺乏实际操作的机会，学生难以真正掌握网络安全技能。
而基于Web的网络安全在线实训平台的出现填补了这一空白，为学生提供了一个更加直观、实践性强的学习方式。
通过在Web平台上模拟真实的网络安全场景，学生可以通过实际操作来了解不同的网络攻防技术，提高他们的实战能力和应对能力。
Web平台还可以根据学生的学习情况提供个性化的学习路径和推荐内容，帮助学生更加高效地学习。
基于Web的网络安全在线实训平台成为了一种新型的网络安全教育方式，受到了广泛的关注和青睐。
随着技术的不断进步，基于Web的网络安全在线实训平台也在不断完善和发展，为网络安全教育带来了更多的可能性和机遇。
1.2 研究意义网络安全在当今社会中变得越来越重要，随着互联网的普及和信息化的发展，网络安全问题也愈发突出。
而随着黑客技术的不断进步和网络攻击手段的日益复杂，传统的网络安全防护已经无法满足当前的需求。
设计一个基于Web的网络安全在线实训平台具有重要的研究意义。
基于WEB虚拟电子实验室设计的探讨
该 位 功 能 齐 全 是 不 可 Ｉ． 。 Ｖ的 ２． 连 挂 车 辆 时 易 起 非 常 制 动 ２ 不 论 哪种机 车 制动 机 ， 要 有压 差式 的紧 急阀 ， 只 连 挂 车 辆 时 易起 非 常 制 动 。 而 具 有 断 钩 保 护 性 能 的 ＤＫ 一 １型 机 车 电 空 制 动 机 ， 起 非 常 制 动 后 自 动 切 因 除风源 ， 必须 保 持一 段 时间后 方能 开始 充风 ， 显 还 这 然 延 长 了 充 风 时 间 而 使 乘 务 人 员 颇 感 不 便 。 连 挂 车 辆 时起 非 常制 动 是 可 以避 免 。至 于 如 何避 免， 段 各 都有 不 同程度 的 经验 可供 借 鉴。在 设有地 面 充风装 置 的出发 场 ， 挂 车辆 的列 车管 有 足够 的压力 ， 机 连 与
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基 于 Ｗ ＥＢ 虚 拟 电 子 实 验 室 设 ＂ － 探 讨 ￣ 的 － ｔ
胡 玮
（ 内蒙 古 电子 信 息 职 业 技 术 学 院 ， 蒙古 呼 和 浩 特 内 ＯＯ ｌ ） ｌＯ Ｏ
摘
要 ： 着计 算机技 术 、 随 网络 技 术 、 拟 现 实 技 术 、 真 技 术 的 发 展 ， 拟 实 验 室 将 成 为 理 工 学 科 虚 仿 虚
随着 计算 机及 多 媒体 技术 、 真技术 、 拟 技术 仿 虚 的 迅 速 发 展 ， 统 的 实 验 教 学 方 式 已 受 到 愈 来 愈 大 传 的 挑 战 ， 新 技 术 来 改 革 传 统 的 教 学 方 式 已 成 为 大 用 多 数 人 的 共 识 。 虚 拟 电子 实 验 就 是 结 合 电子 电路 的 特 点 。 用 计 算 机 构 造 一 个 模 拟 实 验 平 台 ， 过 电 路 利 通 的建 立 和 对 数 据 与 电 路 功 能 的 分 析 ， 到 实 验 的 目 达 的和 要 求 。 运 用 虚 拟 实 验 教 学 平 台 辅 助 实 验 教 学 。 能 较 好地 克服 存在 的部 分 困难 。 ｌ 构 建虚 拟实 验 室的意 义
基于中央电化教育馆“虚拟实验室”的初中生物实验深度教学
基于中央电化教育馆“虚拟实验室”的初中生物实验深度教学作者：管晓青来源：《中小学班主任》2024年第06期［摘要］利用中央电化教育馆“虚拟实验室”引导学生分析实验现象，培养学生的生物实验关键能力，使学生学会分析和解决问题，在实践中达成深度学习。
基于“虚实结合，以虚促实”，运用“设疑，从个体经验到人类知识的相互转化；启发，在活动中体验新知；导学，对学习对象进行深度加工”等一系列策略，有效达成教学目标。
［关键词］实验教学；中央电化教育馆；虚拟实验室；深度学习深度学习是学习者能动地参与教学，为理解基本知能而采用的学习方式，是一种基于理解、追求迁移应用的有意义学习。
中央电化教育馆（以下简称“央馆”）“虚拟实验室”是一种基于Web技术、VR虚拟现实技术构建的，开放式、网络化的虚拟实验教学系统，是生物教学实验数字化和虚拟化的有效载体。
本文探讨利用央馆“虚拟实验室”促使学生实现深度学习。
一、设疑，从个体经验到人类知识的相互转化深度学习需要唤醒学生的个体经验，包括日常生活经验，通过开展教学活动实现对经验和知识的整合。
由于经验的参与，知识的学习就有了生长的根基，能使知识转化为与学生个体有关联、可操作、促思考的内容。
例如，苏科版生物教材七年级上册第4章第2节“观察溶液浓度的大小对植物吸水的影响”，为了唤醒学生以往的生活经验，促使学生实现深度学习，笔者对这节课的实验教学进行了适当调整。
首先，笔者带领学生进入央馆“虚拟实验室”，点击3D 动画实验“观察溶液浓度的大小对植物吸水的影响”，学生按照实验步骤，将一株幼苗的根插入盛有自来水的锥形瓶中，将另一株幼苗的根插入盛有食盐溶液的锥形瓶中，置于光下，点击时间加速器，五天后观察茎和叶会出现什么现象。
学生分析实验结果：清水中的幼苗正常生长，食盐溶液中的幼苗慢慢变黄、萎蔫、死亡。
对于幼苗死亡的原因，有的学生认为与食盐溶液浓度大有关系，植物变黄、萎蔫可能是因为植物细胞失水。
通过虚拟实验，学生可以得出结论：清水中植物吸水，正常生长，食盐溶液中植物失水，导致死亡。
基于WEB的虚拟实验室系统应用研究
ＪＩ ＡＮＧ ＸＪ ｏＬｉ ｇ ＣＨＥＮ Ｚｌ ｎｇ ａ ｎ １ Ｌｉ ｊ
（ ｎ ｚｏ ａｉ Ｈａ ｇｈ ｕ Ｒ ｄｏ＆ Ｔ ｉｅｓ ｙ， ｅｉｎ Ｈａ ｇ ｈ ｕ ３ ０ １ ） Ｖ Ｕｎｖ ｒｉ Ｚｈｊ ｇ， ｎ ｚ ｏ ， １ ０ ２ ｔ ａ 【 ｂ ｔａ ｔＦ ｒｔｅｐｏｌｍｓ ｆｈ ｘ ｅｉ ｎ ａｈｎ ｅｄｓ ｎ ｅｅ ｕａｉｎ Ｔ ｉ ａｔ ｌ ｉｔ ｄ ｃｓａｍ ｄ ｌ ｆ ｉｕｌｌ ｏａｏｙｂ ｓｄｏ Ａ ｓｒｃ】ｏ ｒｂｅ ｅｅｐｒ ｈ ｏｔ ｍｅｔｅｃ ｉｇｉ ｔ ｉ ａｃ ｄ ｃｔ ． ｈｓ ｒ ｃ ｎｒ ｕ ｅ ｏ ｅ ｏ ｒ ａ ａ ｒｔ ａｅ ｎ ｔ ｎｈ ｔ ｏ ｉｅ ｏ ｖｔ ｂ ｒ
Ｃｌ ｎ ｉ ｔ ｅ Ｗ ｅ ｅ ｒ ｂ Ｓ ｖｅ
２基 于 Ｗ Ｅ 的虚 拟 实验 室 ． Ｂ
所 谓基 于 Ｗ Ｂ的 虚 拟 实 验 室 ．是 指在 网 络环 境 下 虚 拟 现 实 技 术 Ｅ 生 成 的 一类 适 于进 行 虚 拟 实 验 的实 验 系 统 ，包 括 相 应 实 验 室 环 境 、 有 关 的 实 验仪 器 设 备 、 验 对 象 以及 实 验 信 息 资 源 等 。 网络 虚 拟 实 验 室 实
１引 言 ．
网络 异 地 控 制 仪 器 。 另 一 端 ， 统 包 括 服 务 器 软 件 ， 在 系 可用 美 国 国家 仪
Ａ ＶＥ Ｉ（ 随着 计 算 机 技 术 、 网络 技 术 和 多 媒 体 技 术 的 飞 速 发 展 ， 程 教 育 器 公 司 开发 的 Ｌ Ｂ Ｉ ｗ 编 程 语 言 。通 过 ＧＰＢ 通 用 仪器 控 制 接 口总 远 ， 已经 成 为 一 种 新 的 教 育 模 式 。但 是 对 于工 科 的 学 生来 说 ， 验 教 学 占 线 标 准 ）服 务 器 处 理 用 户 的要 求 以 及 控 制 仪 器 。 实 通 过 网络 ， 于 Ｗ Ｅ 的 虚拟 实 验 室 可 采 用 ＢＳ Ｂｏ ｓｒ ｅｖｒ模 基 Ｂ ／ （ｒｗ ｅ Ｓｒｅ） ／ 有 非 常 重 要 的 作 用 。 于 其 实 现 的特 殊 性 和 现 代 通 信 技 术 和 信 息 处 理 由 Ｂ Ｓ模 ｂ技 术 为 基 础 的 新 型 的 网 络管 理 信 息 系 统 平 台 模 技 术 的局 限性 ， 何 在 现 代 远 程 教 育 中开 展 远 程 实 验 教 学 ， 一 个 具 式 。 ／ 式 是 以 Ｗｅ 如 是 式 ．／ ＢＳ结构 把传 统的两层 ＣＳ中的服务器分解 为 Ｗｅ ／ ｂ服务器和数据 有挑战性的课题。 从 因此 ， 基于 ＷＥ Ｂ的虚拟实验室的出现正好解决了这样的难题 。 近 库 服 务 器 ， 而 构 成 一 个 三 层 结 构 的 客 户服 务 体 系 。 其 访 问 模 式 如 图 年来 ， 由于虚拟 仪器技术和现场 总线技术 的飞速 发展 ， 通过 现场 总线 ２所 示 ： ’ 来 构 建 网 络 虚 拟 实验 室 已经 成 为 可 能 ， 拟 仪 器 实 验 教 学 系 统将 成 为 虚 学 生 实 验 和 远 程教 育 的一 个 重 要 方 面 。
网络远程教育中的网络虚拟实验室实现探讨
控制、 测试测量及过程监控和控制等领域。LabVIEW集开 发、 调试和运行于一体 ， 是当前应用最为广泛的一种虚拟 仪器开发环境 ， 可以在Windows 9X, Windows2000 IWindows XP, NT,Unix以及Macintosh 等多种操作系统下正常运行 。 LabVIEW借助于虚拟面板用户界面和方框图以其直观简
16 3
(2)
传输通道。 接人Inter et的虚拟实验室的 n
传
输可采用基于虚拟现实传输协议VRTP的高速通信网络 ， 以 便于实现大量三维模型 构成的虚拟环境多点传送流。
(3)Web服务器。响应Web浏览器的请求， 并根 请求的
的通道。常用的实现客户端功能的技术有两种 : 一种是
ActiveX技术。 ActiveX使用了微软的组件对象技术， 使得本
面向仪器的编译程序开发平台， 主要用于数据采集 、 分析 、
实验GUI界面向Web服务器发出实验和数据请求;Web服务 器分析实时获得的实验请求， 合理地分配服务资源， 并将实
验请求转发给虚拟实验室服务器处理 ;最后 ， 处理完成的实 验反馈数据通过客户端浏览器解释后呈现出来。 所以， 我们 可以将Web虚拟实验室的结构分为硬件环境和软件环境两
Web虚拟实验室系统。
1.2虚拟 实验 室的软件环境
Байду номын сангаас
资源、 仪器设备单独完成实验研究， 还可以借助系统的实时 交互功能与其他合作伙伴协作完成实验项 目。基于网络的
Web虚拟实验突破了传统实验的约束，它不但延展了实验 的地域空间和时间范围，保证了贵重精密实验仪器的实用 性;还极大方便了数据共享和信息交流， 相当程度上实现了
基于Web Services的嵌入式系统远程实验室的设计
ｆ ｒ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔｍ ｓ ｐ ｏ ｉｅ ｏ ｏ ｖ ｎｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｇ ｂ ｔ ｄ ｎｓ ｓ ｒ ｏ ｅ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ｉ ｒ ｖｄ ｄ ｆｒｃ ｎ ｅ ｉｎ ａ ｎ ｎ ｙ ｓｕ ｅ ｔ ｅ ． ｌ ｆ Ｋｅ ｒ ｓ ｖｒ ａ ａ ｏ ａｏ ｙ ｅ ｔ ａ ｏ ａｏ ；ｅ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉ ｕ ｌｌｂ ｒ ｔｒ ；ｒ ｍｏ ｅｌ ｂ ｒ ｔｒ ｔ ｙ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔｍ；Ｗｅ ｅ ＇ ｅ ｅ ｈ ｉｕ ｂ Ｓ ｒｉ ｓｔｃ ｎ ｑ ｅ ｅｃ
殷 伟 凤
（ 江传 媒 学 院 电子 信息 学 院 ， 江 杭 州 ３ ０ １） 浙 浙 １０ ８ 摘要 ： 远程 实验 室是 对 本 地传 统 的 实验 室 的扩 展 并 可 广 泛 用 于 远 程 教 育 中。 本 文提 出嵌 入 式 系 统 远 程 实验 室 的 设 计 方
案 ， 此 系统 中 ， 在 学生 可 在 远 程 使 用 实际 的硬 件 设 备和 工 具 同 时 完 成 实验 拳 文给 出使 用 Ｗｅ ｅｖｃｓ 术 的 一 个 分 布 ｂＳ ｒ ｅ 技 ｉ
种 ： 地实验 室 、 本 虚拟 实 验 室 和远 程 实验 室 。本地 实验 室是做 实验 的传 统 方 式 ， 直接 与 实 际设 备 接触 ， 获得 最真实 的实 验 数据 和 实验 过 程 。无 论是 虚 拟 的
学习者 可随 时随地进行 学 习 ， 远程 实验室 使 实践活 动
也可 随时随地 进 行 。国 内 目前涉 及 硬 件 的 在线 实 验
式结构 ， 可提供 多用户共 享资源， 并设计一个嵌入 式系统远程 实验 的集成学习环境方便学生 自学。
关 键 词 ： 拟 实验 室 ； 程 实验 室 ； 入 式 系统 ； ｂ服 务技 术 虚 远 嵌 Ｗｅ 中 图分 类 号 ：Ｐ ９ Ｔ ３３ 文献 标 识 码 ： Ａ ｄ ｉ ０３ ６／．ｓｎ １０ — ７ ．０ ０ １．２ ｏ：１．９９ ｊｉ ．０ ６２ ５ ２ １． １０６ ｓ ４
基于WEB的虚拟电工电子实验室研究
北华大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
第 ７ 卷
３ 虚 拟 实验 室 的 实现
３ １ 系统 结构 ．
本 实验 系统 以采用 目前 虚拟 实验室 最 为通 用 的 ＷＥ Ｂ发 布方 式 ， 用 基于 ＷＥ 采 Ｂ的浏览 器 ／臣 月 务器 （ ／ Ｂ
Ｓ 计算 模式 ， 实现基 于 Ｗ Ｅ ） 是 Ｂ虚拟 实 验 室 的一 种 基本 模 式 ． 这 种模 式 下 ， 发 者 只需 要设 计 服 务 器 程 在 开
摘 要 ： Ｂ Ｓ网 络模 型 为基 础 ， Ｌ ｂ Ｅ 为 主要 开发 工 具 ， 究 了 一 种 基 于 Ｗ Ｅ 的 虚 拟 电 工 电 子 实验 室 系 以 ／ 以 ａＶＩＷ 研 Ｂ
统． 系统方便 实用 ， 本 能在任何使用浏览器的计算机 中通过 网络访问， 适合于远程教 育ｑ使 用． －
广播 类 型 的远 程教 育不 同 的是 ， 学生 在现代 远程 教育 中的角 色 ， 已经不 仅仅 是学 习过 程 中 的“ 众 ”而且 听 ，
已成 为“ 参与 者” 这一点 在强 调通 过实验来 验证 相应 理论 以及具 有很 强 的实践 性 的 电工 电子 学 的课 程学 ．
习 中显 得尤 为重要 ． 还需 要指 出 的是 ， 电工 电子 学 的实验教 学在不 少学校 都存 在着 资源不 足 、 资大 、 投 见效
拟实 验室 中的实验 者有逼 真 的感觉 ， 近乎 于在现 实实验 室 中进 行 近距 离 的现场 实验操 作 ．
根据 上述 虚拟 实验室 的特 点 ， 于 ＷＥ 基 Ｂ的 电工 电子 实验 室设计 应具 有 以下 功能 ： １ 仿 真性 ． 为实验者 提供 高度 逼真 的虚拟 实验 环境 ． 实 实验室 所 能使 用 的 电子元 件 、 器仪 表在 ） 能 真 仪