远程教育网络虚拟实验系统的研究与设计

论文摘要

实验教学作为教学活动中必不可少的一个环节，在现代教育中占有重要地位，但多数学校实验条件有限，特别是一些贵重仪器资源紧缺，很多实验无法正常进行。目前出现的远程教育，由于空间上的分离，学生也不能进行实际实验，而网上实验教学提供的更多是看的机会，不利于学生的研究能力和创新能力的培养。随着计算机技术、网络技术的飞速发展，构建远程教育网络虚拟实验系统将能解决这一问题，网络虚拟实验系统扩展了实验教学的时间和空间，提高了实验教学效率，因此，实现该系统将为实验教学注入新的活力，对该问题的研究也成为了热点。本文从四个方面对远程教育网络虚拟实验系统进行了综述。首先，分析了构建远程教育网络虚拟实验系统的必要性、可行性和意义，阐述了远程教育网络虚拟实验系统的相关概念和国内外研究现状。其次，在分析网络虚拟实验系统几种常见构建技术的基础上，提出了该系统构建的三层体系结构：利用HTML、JAVA VC++、VRML技术构建表现层、基于JAVA SOCKET构建通讯层和基于ADO实现控制层，即多种技术融合观点，明确了网络虚拟实验系统的开发技术。然后，对远程教育网络虚拟实验系统进行了设计，并给出三层体系结构模型图，确定了系统总体目标、设计原则、功能模块以及体系结构。最后，通过具体实例对本文所提出的三层体系结构设计模型进行开发，实现了系统的功能。本系统具有操作方便、界面友好直观，易用性、实用性和适用性都很强的特点。系统采用了网络数据库，使得用户可以分布式对数据进行处理，同时数据安全性得到提高，也使得数据在一个较大规模的实验中实现了透明。通过网络发布和测试，初步检测本系统的运行效果和利用本系统进行学习的效果，获得本系统运行优势及有待改进的反馈信息，而后给出运行效果图。系统是根据当前市场的普遍需求设计的，所以适用范围很广，不仅适用于远程教育的实验操作管理，同时也可以作为示范性的教学管理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 远程教育实验教学发展现状
• 1.1.1 学校教育中的实验教学现状
• 1.1.2 远程教育中的实验教学现状
• 1.2 论文目的及意义
• 1.3 本文主要工作
• 1.3.1 本文主要工作
• 1.3.2 研究思路
• 第二章 远程教育网络虚拟实验系统概述
• 2.1 虚拟实验及其相关概念
• 2.1.1 仿真和仿真实验
• 2.1.2 虚拟实验和网络虚拟实验
• 2.1.3 网络虚拟实验室
• 2.2 虚拟实验系统的分类
• 2.3 实验教育中应用网络虚拟实验系统的理论依据
• 2.3.1 戴尔“经验之塔”理论
• 2.3.2 分布式认知理论
• 2.4 国内外网络虚拟实验系统研究现状
• 2.4.1 国外研究现状
• 2.4.2 国内研究现状
• 2.4.3 目前网络虚拟实验系统的研究趋势
• 2.4.4 当前研究存在的不足
• 2.5 本章小结
• 第三章 网络虚拟实验系统的实现技术
• 3.1 基于FLASH技术的网络虚拟实验系统
• 3.2 基于VRML技术的网络虚拟实验系统
• 3.3 基于JAVA技术的网络虚拟实验平台
• 3.4 基于MATLAB的网络虚拟实验平台
• 3.5 分析和比较
• 3.6 本章小结
• 第四章 网络虚拟实验系统的设计
• 4.1 系统设计目标
• 4.2 系统设计原则
• 4.3 系统功能模块设计
• 4.4 网络虚拟实验系统设计
• 4.4.1 系统结构设计
• 4.4.2 网络虚拟实验系统访问方式的确定
• 4.4.3 三层体系结构
• 4.4.4 网络虚拟实验系统实验信息管理平台设计
• 4.5 远程控制的软件设计
• 4.5.1 远程通信协议TCP/IP
• 4.5.2 远程控制通讯编程
• 4.6 本章小结
• 第五章 网络虚拟实验系统的实现
• 5.1 系统开发步骤
• 5.2 操作界面的总体布局
• 5.3 实验平台
• 5.4 控件设计
• 5.5 实验信息管理平台
• 5.5.1 教师模块
• 5.5.2 学生模块
• 5.5.3 管理员模块
• 5.6 实验系统各模块的实现
• 5.6.1 模块的实现
• 5.6.2 利用套接字实现数据在网络上的传输
• 5.6.3 使用ADO技术对虚拟实验系统后台数据库进行访问操纵
• 5.7 实验系统的运行
• 5.8 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 结论
• 6.2 前景展望
• 致谢
• 参考文献