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虚拟实验室和网络虚拟实验室的教学应用 当前位置: 最新动态>行业新闻

 一、 虚拟实验室的概念

   虚拟实验室是一种基于Web技术、虚拟仿真技术构建的开放式网络化的虚拟实验教学系统,是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化。虚拟实验室由虚拟实验 台、虚拟器材库和开放式实验室管理系统组成。虚拟实验室为开设各种虚拟实验课程提供了全新的教学环境。虚拟实验台与真实实验台类似,可供学生自己动手配 置、连接、调节和使用实验仪器没备。教师利用虚拟器材库中的器材自由搭建任意合理的典型实验,或实验案例,这一点是虚拟实验室有别于一般实验教学课件的重 要特征。

  在虚拟实验室中,学生既可以在虚拟实验台上动手操作,又可自主设计实验,有利于培养的操作能力、分析诊断能力、设计能力和创新意识。在虚拟实验室中,学生更易获得相关的知识,科学的指导和敏捷的反馈。虚拟实验室是未来实验室建设的发展方向。

  虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究的重要载体。

  二、 虚拟实验室建设的几种方案

  我们可以建设专门的、混用的或广泛的虚拟实验室,三种实验室各有优缺点。


表:三种虚拟实验室建设方案优缺点对比表

   从上表我们可以看出,无论采用哪种方式,都有优缺点,因此学校可根据自己学校的情况选择适合于自己学校要求的虚拟实验室建设方案,实际上,广泛的虚拟实 验室(挂接在校园网上)可以和前面两种实验室同时使用,只要能够满足足够的访问站点数,就可以达到既挂接于校园网又满足专业虚拟实验的要求,这可能是一种 比较好的教学方式。

  三、教学型虚拟实验室的建设的几点建议

  1、用“平民化”的技术实现教学型虚拟实验室的建设和应用;

  2、更新实验教学观念,重新认识虚拟实验室;

  3、切合实际,合理选择开发技术。

  建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键,而要建立一个完整的虚拟现实系统,首先要做的工作是选择实可行的虚拟现实系统解决方案。

  四、网络虚拟实验室定义

  网络虚拟实验室是使用BSDA结构,由客户端、Web服务器、 应用服务器以及实验设备四个模块组成,具备开发周期短,成本低的特点,同时又具有很强的兼容性和扩展性,能大大提高仪器的使用效率。 它是一个无墙的中心,通过计算机网络系统,研究人员或学生将不受时空的限制,随时随地与同行协作,共享仪器设备,共享数据和计算资源,并得到教师的远程指 导以及与同行相互研讨。

  五、网络虚拟实验室的分类

  网络虚拟实验室大多使用的是CS(客户端/服务端)结构,按其实现功能基本可分为三类:

  1、软件共享网络虚拟实验室

  其特点为,服务端共享本地的虚拟实验室模拟软件平台,接受客户端发送的实验请求,分析和处理实验参数,经过计算模拟最终将结果返回客户端。整个系统不涉及具体的实验仪器硬件设备,只是利用软件模拟实验的过程。

  2、仪器共享网络虚拟实验室

  服务端同样接受客户端的实验请求和实验参数,使用实验参数配置与之连接的实验仪器硬件设备,由实验仪器硬件设备进行实验,并将实验结果返回服务端,最后返回到用户端,实现实验仪器的共享,实验数据的共享。

  3、远程控制网络虚拟实验室

  与仪器共享网络虚拟实验室最大的区别在于除了实验仪器实验数据的共享之外,它还要实现客户端对实验仪器设备的远程控制。

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