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高校虛擬仿真實(shí)訓系統的設計研究論文
目前，大多數高校都使用了虛擬仿真實(shí)訓教學(xué)軟件，但由于每個(gè)專(zhuān)業(yè)或課程的情況不同，購買(mǎi)虛擬仿真實(shí)訓教學(xué)軟件所采用的工作環(huán)境、體系結構、編程語(yǔ)言、開(kāi)發(fā)方法等也各不相同。由于學(xué)校管理工作的復雜性，各院校甚至院校內各專(zhuān)業(yè)的虛擬仿真實(shí)訓教學(xué)軟件建設大都自成體系，各自為政，形成了“信息孤島”.主要面臨如下問(wèn)題：（1）管理混亂，各種仿真實(shí)訓教學(xué)軟件缺乏統一的集中管理；（2）使用不規范，缺乏統一的操作模式和管理方式；（3）可擴展性差，無(wú)法支持課程和相應實(shí)驗的擴展；（4）各系統的數據無(wú)法共享，容易形成“信息孤島”;（5）缺乏足夠的開(kāi)放性；（6）軟件部署復雜，不同的軟件不能運行在同一臺服務(wù)器上。
1 虛擬仿真平臺的使用技術(shù)。
虛擬仿真實(shí)訓平臺中操縱不是真實(shí)的實(shí)訓設備和儀器 , 而是使用軟件虛擬仿真出來(lái)的實(shí)訓設備。但是虛擬設備與真實(shí)設備具有一樣的屬性及功能特點(diǎn)�；� WEB 方式的虛擬仿真實(shí)訓平臺可以讓學(xué)生在不同時(shí)間不同地點(diǎn)都能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)訓，因此，基于 WEB 的 B/S 模式是實(shí)現虛擬仿真實(shí)訓平臺的趨勢。
2 虛擬實(shí)訓的實(shí)現方法。
虛擬實(shí)訓實(shí)現的相關(guān)技術(shù)內容包括：建立共享型實(shí)訓教學(xué)資源庫、建立共享型數據庫、能夠支持教師與學(xué)生之間的溝通交流、可靠的安全機制、協(xié)同虛擬環(huán)境實(shí)現技術(shù)、面向對象編程方法的實(shí)現。
在設計虛擬實(shí)訓室應當考慮如下：（1）虛擬實(shí)訓室的設計應考慮友好的操作頁(yè)面并且注重交互性；（2）虛擬實(shí)訓室系統的運行應遵循安全性和可靠性原則；（3）虛擬實(shí)訓室的軟件系統應具備良好的可拓展性和可維護性，在實(shí)訓內容發(fā)生改變或實(shí)訓內容有所增加的情況下能方便的做出調整。
3 虛擬仿真實(shí)訓平臺的設計。
3.1 設計原則。
虛擬仿真實(shí)訓平臺設計依據互動(dòng)性、易用性、實(shí)用性、經(jīng)濟性、可拓展性，可維護性的原則來(lái)設計。充分結合三維模型構建技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、實(shí)驗場(chǎng)景虛擬構建技術(shù)、信息安全技術(shù)、網(wǎng)站建設技術(shù)。虛擬仿真實(shí)訓平臺采用 ASP.NET（C#） 語(yǔ)言編寫(xiě) , 數據庫采用 SQLSERVER2005.
3.2 總計設計。
虛擬仿真實(shí)訓平臺是基于實(shí)訓項目系統。 WEB 服務(wù)器是后臺服務(wù)器與客戶(hù)端瀏覽器之間的橋梁，學(xué)生通過(guò)瀏覽器登陸虛擬仿真實(shí)訓平臺，用戶(hù)認證服務(wù)器驗證用戶(hù)身份，頒發(fā)在線(xiàn)實(shí)訓平臺網(wǎng)站數字證書(shū)。學(xué)生通過(guò)瀏覽器請求實(shí)訓服務(wù) ,WEB 服務(wù)器根據請求服務(wù)發(fā)給虛擬仿真實(shí)訓服務(wù)器，再由實(shí)訓后臺服務(wù)執行相應的訓練業(yè)務(wù)邏輯處理。
實(shí)訓項目數據庫服務(wù)器用于存儲實(shí)訓項目相關(guān)數據、用戶(hù)使用的信息數據、項目的信息數據、服務(wù)器設備的信息數據等實(shí)訓項目的數據管理工作 , 包括實(shí)訓項目相關(guān)數據的創(chuàng )建、查詢(xún)、修改等功能。
虛擬仿真實(shí)訓平臺的開(kāi)發(fā)采用 MVC 的設計模式及把業(yè)務(wù)邏輯層與數據層、表示層分開(kāi)。系統做到低藕合 , 即某功能模塊的業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生改變也不會(huì )對其它功能模塊造成任何影響。系統采用分工協(xié)作開(kāi)發(fā) , 實(shí)現系統的快速開(kāi)發(fā) , 同時(shí)系統也達到高穩定性、可擴展性和可維護性的標準。
遵循上述設計原則 , 將虛擬仿真實(shí)訓平臺系統從邏輯上分為門(mén)戶(hù)層、服務(wù)應用層、核心服務(wù)層、服務(wù)支撐層、數據層。
3.3 虛擬仿真實(shí)訓平臺的模塊設計。
平臺的主要模塊及功能如下：
站：包括學(xué)院實(shí)訓信息及動(dòng)態(tài)，實(shí)訓教學(xué)安排情況，各課程的實(shí)訓內容介紹等信息的發(fā)布。
實(shí)訓教學(xué)資源庫：包括各課程實(shí)訓教學(xué)資源，包括實(shí)訓指導書(shū)，任務(wù)書(shū)，具體的實(shí)訓內容及步驟的文字，視頻資源。
實(shí)訓教學(xué)管理：包括實(shí)訓教學(xué)的安排，實(shí)訓教學(xué)計劃，實(shí)訓地點(diǎn)的管理，各實(shí)訓室的介紹。
實(shí)訓教學(xué)互動(dòng)答疑：課前課后學(xué)生與教師的互動(dòng)平臺，學(xué)生可以在此模塊下進(jìn)行提問(wèn)，教師可以對學(xué)生進(jìn)行輔導答疑。
實(shí)訓教學(xué)效果評估：學(xué)生可以通過(guò)此模塊了解到自己的實(shí)訓成績(jì)，并且此模塊可以通過(guò)對學(xué)生的實(shí)訓成績(jì)進(jìn)行統計與分析，總結出學(xué)生掌握實(shí)際操作的薄弱環(huán)節。
4 結束語(yǔ)。
虛擬仿真實(shí)訓平臺的建設對高職院校的信息化建設的完善有著(zhù)支撐作用，對高職院校的實(shí)訓教學(xué)的管理以及實(shí)訓教學(xué)水平的提高有著(zhù)輔助及推動(dòng)作用。
參考文獻：
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[3]尹湛華，朱海洋。虛擬仿真技術(shù)在高職實(shí)踐教學(xué)中的比較優(yōu)勢[J].南昌高專(zhuān)學(xué)報 ,2008（08）。
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