基于Internet的虚拟实验室系统架构及关键技术研究

摘要

随着计算机技术和网络技术不断发展，远程教学作为一种新的教学模式方兴未艾。由于远程虚拟实验室能够解决实验室资金和资源相对紧张的状况，虚拟实验室在远程教学中得到了越来越广泛的应用。 论文分析和总结了当前基于Internet的远程虚拟实验室系统的不足，结合当前虚拟实验室的开发过程与技术实现方式以及计算机网络课程实验的特殊性，阐述了基于事件触发的远程虚拟实验室系统开发的必要性及其重要意义。从远程虚拟实验室宏观体系结构的角度，对基于CORBA(CommonObiectRequestBrokerArchitecture)的三层结构和传统的二层结构进行了比较研究。以“计算机网络”远程虚拟实验室系统为对象，对基于事件触发的远程虚拟实验室系统的设计目标、总体架构、功能模块、运行环境等进行了分析和设计。针对计算机网络仿真系统的“事件驱动”特点，结合“计算机网络”远程虚拟实验系统后台仿真模块的设计，确定了采用离散事件仿真三阶段法来实现系统的仿真核心的设计思路。对系统实现中需要采用的Java多线程技术、JavaBeans组件技术、反射技术进行了探讨。以“计算机网络”课程中的距离矢量路由选择算法实验为研究对象，对实验进行了分析和设计。采用基于事件触发的远程虚拟实验室系统架构，将系统分成服务器端和客户端。服务器端的仿真核心来完成事件的队列调度，并实现了距离矢量路由选择算法的远程虚拟实验。在本实验平台上，用户只需要使用鼠标和键盘就可以构建实验流程，实验结果以动态演示过程和动态文本跟踪窗口体现，让学生深入理解实验中的复杂行为。 最后，总结了本论文的主要研究内容，并对今后的研究工作进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.2课题的研究状况

1.3本论文的主要工作

2系统关键技术

2.1离散事件仿真三阶段法实现系统仿真核心

2.2使用Java多线程技术开发后台仿真核心

2.3使用JavaBeans组件技术开发虚拟实验和虚拟设备

2.4利用反射技术实现虚拟设备的动态分析

2.5使用XML技术保存实验组件信息

2.6本章小结

3远程虚拟实验室系统设计

3.1远程虚拟实验室系统分布式体系结构的设计

3.2基于事件触发的远程虚拟实验室系统

3.3本章小结

4远程虚拟实验的开发

4.1实验分析及设计

4.2实验实现

4.3本章小结

5结论

5.1论文主要工作总结

5.2今后的工作展望

致谢

参考文献