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高校虛擬仿真實訓系統(tǒng)的設(shè)計研究論文
目前，大多數(shù)高校都使用了虛擬仿真實訓教學軟件，但由于每個專業(yè)或課程的情況不同，購買虛擬仿真實訓教學軟件所采用的工作環(huán)境、體系結(jié)構(gòu)、編程語言、開發(fā)方法等也各不相同。由于學校管理工作的復雜性，各院校甚至院校內(nèi)各專業(yè)的虛擬仿真實訓教學軟件建設(shè)大都自成體系，各自為政，形成了“信息孤島”.主要面臨如下問題：（1）管理混亂，各種仿真實訓教學軟件缺乏統(tǒng)一的集中管理；（2）使用不規(guī)范，缺乏統(tǒng)一的操作模式和管理方式；（3）可擴展性差，無法支持課程和相應(yīng)實驗的擴展；（4）各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)無法共享，容易形成“信息孤島”;（5）缺乏足夠的開放性；（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)。
虛擬仿真實訓平臺中操縱不是真實的實訓設(shè)備和儀器 , 而是使用軟件虛擬仿真出來的實訓設(shè)備。但是虛擬設(shè)備與真實設(shè)備具有一樣的屬性及功能特點�；� WEB 方式的虛擬仿真實訓平臺可以讓學生在不同時間不同地點都能通過互聯(lián)網(wǎng)進行實訓，因此，基于 WEB 的 B/S 模式是實現(xiàn)虛擬仿真實訓平臺的趨勢。
2 虛擬實訓的實現(xiàn)方法。
虛擬實訓實現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容包括：建立共享型實訓教學資源庫、建立共享型數(shù)據(jù)庫、能夠支持教師與學生之間的溝通交流、可靠的安全機制、協(xié)同虛擬環(huán)境實現(xiàn)技術(shù)、面向?qū)ο缶幊谭椒ǖ膶崿F(xiàn)。
在設(shè)計虛擬實訓室應(yīng)當考慮如下：（1）虛擬實訓室的設(shè)計應(yīng)考慮友好的操作頁面并且注重交互性；（2）虛擬實訓室系統(tǒng)的運行應(yīng)遵循安全性和可靠性原則；（3）虛擬實訓室的軟件系統(tǒng)應(yīng)具備良好的可拓展性和可維護性，在實訓內(nèi)容發(fā)生改變或?qū)嵱杻?nèi)容有所增加的情況下能方便的做出調(diào)整。
3 虛擬仿真實訓平臺的設(shè)計。
3.1 設(shè)計原則。
虛擬仿真實訓平臺設(shè)計依據(jù)互動性、易用性、實用性、經(jīng)濟性、可拓展性，可維護性的原則來設(shè)計。充分結(jié)合三維模型構(gòu)建技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、實驗場景虛擬構(gòu)建技術(shù)、信息安全技術(shù)、網(wǎng)站建設(shè)技術(shù)。虛擬仿真實訓平臺采用 ASP.NET（C#） 語言編寫 , 數(shù)據(jù)庫采用 SQLSERVER2005.
3.2 總計設(shè)計。
虛擬仿真實訓平臺是基于實訓項目系統(tǒng)。 WEB 服務(wù)器是后臺服務(wù)器與客戶端瀏覽器之間的橋梁，學生通過瀏覽器登陸虛擬仿真實訓平臺，用戶認證服務(wù)器驗證用戶身份，頒發(fā)在線實訓平臺網(wǎng)站數(shù)字證書。學生通過瀏覽器請求實訓服務(wù) ,WEB 服務(wù)器根據(jù)請求服務(wù)發(fā)給虛擬仿真實訓服務(wù)器，再由實訓后臺服務(wù)執(zhí)行相應(yīng)的訓練業(yè)務(wù)邏輯處理。
實訓項目數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲實訓項目相關(guān)數(shù)據(jù)、用戶使用的信息數(shù)據(jù)、項目的信息數(shù)據(jù)、服務(wù)器設(shè)備的信息數(shù)據(jù)等實訓項目的數(shù)據(jù)管理工作 , 包括實訓項目相關(guān)數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、查詢、修改等功能。
虛擬仿真實訓平臺的開發(fā)采用 MVC 的設(shè)計模式及把業(yè)務(wù)邏輯層與數(shù)據(jù)層、表示層分開。系統(tǒng)做到低藕合 , 即某功能模塊的業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生改變也不會對其它功能模塊造成任何影響。系統(tǒng)采用分工協(xié)作開發(fā) , 實現(xiàn)系統(tǒng)的快速開發(fā) , 同時系統(tǒng)也達到高穩(wěn)定性、可擴展性和可維護性的標準。
遵循上述設(shè)計原則 , 將虛擬仿真實訓平臺系統(tǒng)從邏輯上分為門戶層、服務(wù)應(yīng)用層、核心服務(wù)層、服務(wù)支撐層、數(shù)據(jù)層。
3.3 虛擬仿真實訓平臺的模塊設(shè)計。
平臺的主要模塊及功能如下：
站：包括學院實訓信息及動態(tài)，實訓教學安排情況，各課程的實訓內(nèi)容介紹等信息的發(fā)布。
實訓教學資源庫：包括各課程實訓教學資源，包括實訓指導書，任務(wù)書，具體的實訓內(nèi)容及步驟的文字，視頻資源。
實訓教學管理：包括實訓教學的安排，實訓教學計劃，實訓地點的管理，各實訓室的介紹。
實訓教學互動答疑：課前課后學生與教師的互動平臺，學生可以在此模塊下進行提問，教師可以對學生進行輔導答疑。
實訓教學效果評估：學生可以通過此模塊了解到自己的實訓成績，并且此模塊可以通過對學生的實訓成績進行統(tǒng)計與分析，總結(jié)出學生掌握實際操作的薄弱環(huán)節(jié)。
4 結(jié)束語。
虛擬仿真實訓平臺的建設(shè)對高職院校的信息化建設(shè)的完善有著支撐作用，對高職院校的實訓教學的管理以及實訓教學水平的提高有著輔助及推動作用。
參考文獻：
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