论文部分内容阅读
教学型虚拟实验系统不仅能够极大程度地降低实验成本,还能够保证众多学生在不受时间和空间限制的情况下共享实验资源,是实验教学有益的辅助手段。目前已有的教学型虚拟实验系统大多针对某一具体的应用领域设计和实现,如电子电路虚拟实验、化学虚拟实验、物理虚拟实验等,在虚拟实验系统的通用性和集成性方面的研究还比较少。另一方面,教学型虚拟实验系统必须能够提供丰富的实验资源、友好的用户界面和良好的交互性,实验内容应该以最佳的表现方式展现给教师和学生。然而,由于系统架构、开发语言本身的限制等原因,目前已有的教学型虚拟实验系统在满足上述要求方面受到了不同程度的限制。论文从通用性和集成性的角度出发,致力于研究并设计通用的虚拟实验平台。通过引入下一代应用程序RIA(富因特网应用程序)的架构Smart Client(智能客户端),结合XML Web服务以及ADO.NET技术,论文提出了上述问题的解决方案,设计并实现了具有一定通用性和集成性的虚拟实验平台。在提高虚拟实验平台的通用性和集成性方面,论文提出了实验内容集成策略,并分离了与具体应用领域无关的实验教学教务模块,把该模块包含在了虚拟实验平台中。平台对实验内容良好的集成性还使得实验内容采用的实现技术不再像以往那样受到限制,这在一定程度上丰富了实验内容的表现方式。为了使平台具有良好的交互性,论文利用ADO.NET中的DataSet对象对数据进行断开式管理的特点,把大部分业务逻辑放在客户端处理,从而实现了利用本地资源处理本地缓存数据。这种本地计算方式不仅加快了响应速度,还在一定程度上减轻了服务器端的工作量、降低了网络流量。在客户端,论文使用C#语言开发了熟悉的WINDOWS用户界面,提供了比网页形式更友好的用户界面,也在一定程度上提高了交互性。为了使平台具有接近于B/S应用程序在更新上的便利性,论文设计并实现了数据和程序的自动更新功能。同时,利用数据自动更新功能和DataSet对象,论文还实现了平台的在线/离线工作方式,使用户能够在网络时断时续或未连接到网络的情况下继续使用平台进行工作,提高了平台的可用性。此外,论文使用XML Web服务调用的通信方式,使得平台客户端与服务器端之间的通信可以跨越防火墙的限制。在对通用平台及其关键问题研究的基础上,论文应用通用平台实现了计算机网络系列课程虚拟实验系统,验证了通用平台的实际使用效果。