《微机原理与接口技术》课程实验是该课程理论教学的重要补充,但由于实验设备易损坏,受限于时间和实验场地等因素的限制,很难确保每位学生都得到训练。针对这一问题,本次设计提出了采用了虚拟仿真技术来辅助线下实验的方案。本次设计的微机原理与接口技术虚拟仿真实验系统由以下部分组成:实验虚拟仿真实验软件,通过Unity 3D构建的虚拟实验环境、虚拟设备和虚拟交互平台,通过模拟实验流程培养实验者良好的实验习惯,增强实验兴趣,鼓励实验者主动进行实验探索。前端Web页面,提供实验所需相关资源,提供交流讨论、实验过程记录、实验报告上传等实验流程支持,同时集成No VNC浏览器VNC客户端,让实验者可通过浏览器访问实验平台提供的在线编程调试环境。在线编程调试平台,通过Oracle VM Virtual Box构建的虚拟机组,提供动态创建的Windows XP和MS-DOS虚拟环境,通过构造SOAP请求与其服务API进行对接实现控制,使实验者可线学习和调试实验程序。后端服务平台,基于Python语言后端服务平台为整个系统提供服务:基于Django的框架为Web界面提供数据和接口,通过Key Stone-engine、Unicorn、Capstone为虚拟仿真软件提供编译、QEMU虚拟运行和反编译功能,编程实现的虚拟资源管理为在线程序调试平台提供调度支持,同时收集整理实验过程实验报告并与国家虚拟仿真实验系统进行对接。本次设计以微机接口原理与技术实验为例完成了虚拟仿真实验系统的设计,该系统在该门课程的教学和实践过程中起到辅导作用,验证了该虚拟仿真实验系统模式的可行性,完成了为该门课程的虚拟仿真实验的前期研究,为本课程该类型的虚拟仿真实验开创了先例。该模式可运用到同类大部分课程实验过程中,调动实验者积极性、创新性的同时可降低物理实验设备的损耗。