教學(xué)型虛擬實(shí)驗(yàn)通用平臺(tái)的研究與應(yīng)用.pdf

1、教學(xué)型虛擬實(shí)驗(yàn)不僅能夠極大程度地降低實(shí)驗(yàn)成本，還能夠保證眾多學(xué)生在不受時(shí)間和空間限制的情況下共享實(shí)驗(yàn)資源，它是實(shí)驗(yàn)教學(xué)有益的輔助手段。 目前已有的教學(xué)型虛擬實(shí)驗(yàn)大多針對(duì)某一具體的應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，如電子電路虛擬實(shí)驗(yàn)、化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)、物理虛擬實(shí)驗(yàn)等，在虛擬實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)必須能夠提供豐富的實(shí)驗(yàn)資源、友好的用戶界面和良好的交互性，使實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jì)通用的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。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(jì)并實(shí)現(xiàn)了具有一定通用性和集成性的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 通過包含與具體應(yīng)用領(lǐng)域無關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)教務(wù)模

3、塊，結(jié)合實(shí)驗(yàn)元素接入策略，并利用.NET對(duì)不同編程語言的良好集成，使虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有了一定的通用性和集成性。平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容良好的集成性還使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用的實(shí)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容的表現(xiàn)方式。其次，為了使平臺(tái)具有良好的交互性，課題利用ADO.NET中的DataSet對(duì)象對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行斷開式管理的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了利用本地資源處理本地緩存數(shù)據(jù)。這種本地計(jì)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(yè)形式更友好的用戶界面，同時(shí)也在一定程度上增強(qiáng)了交互性。之后，為了使平臺(tái)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(jì)并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和程序的自動(dòng)更新功能。同時(shí)利用數(shù)據(jù)自動(dòng)更新功能和DataSet對(duì)象，平臺(tái)還實(shí)現(xiàn)了在線/離線工作方式，使用戶能夠在網(wǎng)絡(luò)時(shí)斷時(shí)續(xù)或未連接到網(wǎng)絡(luò)的情況下繼續(xù)使用平臺(tái)進(jìn)行工作，提高了平臺(tái)的可用性。此外，XML Web服務(wù)通信方式的使用還使得平