电 力 ． ２ ０ ０５
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