邓清涛[1]2007年在《计算机硬件虚拟实验平台设计》文中提出近年来,随着科学技术的迅猛发展,新的教学媒体不断涌现,在多媒体技术逐渐成熟的基础上,教学技术领域又出现了一种新型教学媒体,它就是虚拟现实技术(Virtual Reality)。虚拟现实是通过多媒体技术与仿真技术相结合生成逼真的视、听、触觉一体化的虚拟环境,用户以自然的方式对虚拟环境中的对象进行体验和交互。目前,虚拟现实技术已广泛应用于航空航天、医学实习、建筑设计、军事训练、体育训练、娱乐游戏等诸多领域。在国外,虚拟现实技术已应用于课堂教学。虚拟现实技术作为新的教学媒体,它的出现无疑将对教学产生深远的影响。本文作者分析了国内外虚拟现实技术的应用现状,特别研究了其在教学实验领域的应用,针对重庆大学的计算机硬件教学实验平台现存在的局限性,提出了本课题研究的必要性及意义,随后以计算机技术、网络技术、虚拟仪器技术为依据,给出了该实验平台的计算机虚拟化解决方案。通过对国内外实现虚拟实验室的几项关键技术和软件工具的分析比较,本文提出了一套全新的解决方案,采用MySQL数据库和Visual C++技术相结合的方式。这种技术在简单性、灵活性、面向对象、类型安全、虚拟仪器开发等方面比其他技术更具优势。根据网络虚拟实验室的设计原则和目标,本文对系统的功能、模块、系统流程等进行了分析,以《计算机硬件技术基础实验教材》中的8254实验为例,细致的剖析了构建网络虚拟实验室的开发过程。着重阐述了整个软件功能分析和结构模块设计,针对MySQL数据库配置、画线策略、视图更新、仪表控件设计等关键部分进行了详细的分析。实验结果验证了这套解决方案的可行性。该系统为使用者提供了高效、直观的实验环境,基本达到计算机硬件虚拟实验平台的要求,能满足计算机硬件的实验教学需求,具有广阔的市场应用前景。最后,本文总结了开发过程中的重点和难点,展望了进一步的工作方向,即从数据库系统、多用户协作作业、界面美工等方面进行完善和改进。
刘艳超[2]2011年在《基于中职的计算机组装虚拟实验室的设计与开发研究》文中研究表明中等职业教育有其自身的特点,最突出的一个特点表现在要把中职学生培养成为技术性人才。实践就成为了教学活动中一个必不可少的过程,学生只有通过动手操作与体会,才能真正理解和掌握该学科的理论知识,才能逐渐提高处理实际问题的能力。而在现实中的中等职业技术学校,由于实验资源匮乏,大部分学生都无法亲自参与实际操作。教学中主要还是以教师的示范和讲解为主,与学生亲自实践相比,这种教学模式成为学生熟练掌握技能的瓶颈。而理论分析认为把虚拟实验室引入到中等职业教育中能够有效的改善实验资源匮乏这一问题。本研究以计算机组装实验为例,通过PRO/E绘制逼真的计算机的主板、机箱、显示器、cpu、硬盘、内存、显卡等硬件的叁维模型。使用虚拟现实软件EON Studio搭建计算机组装虚拟实验平台,结合VBScript制作叁维场景中对象的交互操作。该平台可以从各个角度进行观察和学习,学生通过鼠标拖拽点击和键盘数字键的配合在叁维环境中实现对计算机组装过程的观察和操作,并且在组装完成后通过是否正常开机检验学生组装是否正确,如果组装错误会有相应提示。该计算机组装虚拟实验室设计完成后在朝阳市工程技术学校选择网络安防和计算机应用两个班级进行试用。在教学过程中使用虚拟实验室,不但可以增加学生亲自动手实验的机会,学生对计算机硬件组装过程的理解得到显着提高,还可以有效的提高学生学习的积极性和主动性,培养学生观察能力、动手能力和解决问题的能力,取得了良好的教学效果,并且得到了学生和教师的认可。该计算机虚拟实验平台的成功搭建和应用,为解决中等职业技术学校教学资源匮乏和教学中学生动手能力欠缺等问题提供了一条现实可行的新途径。并且为中等职业技术学校的虚拟实验研究工作提供了一定的理论和实践基础。
蔡妙娴[3]2005年在《计算机硬件虚拟实验平台的研究与开发》文中提出虚拟实验室是现代教育系统中一种重要的实验教学资源,为接受教育的学生提供了一种不受时间、地点、实验设备限制的实验环境,对实现教学改革,提高教学质量有很好的意义。 本文在分析虚拟实验室发展、现状的基础上,针对大学实验教学的要求和现有虚拟实验室的不足,提出了“计算机硬件虚拟实验室”(简称CHSVL)的系统设计方案,进行了具体的研究和开发。 本文实现了计算机硬件虚拟实验室中虚拟实验平台的设计。该平台以虚拟面包板为中心,搭配虚拟元器件库、虚拟仪器仪表库及虚拟电路板制作工具,供学生进行计算机硬件实验的设计。文章具体介绍了虚拟实验平台的用户操作界面和基本功能设计,并且给出了虚拟实验平台中主要使用的几种类的详细描述。 同时,本文还介绍了如何采用面向对象的建模方式建立虚拟元件模型,并使用组件进行封装和构造,使得虚拟元件具有良好的独立性、扩充性、可重用性和可维护性,也利于多平台的运行。在此基础上,软件设计人员可以自行设计实验用虚拟元器件和虚拟设备,并将其添加到库中以扩充相关的实验设备,为进行计算机硬件虚拟实验提供基础。 在虚拟实验平台的运行控制中,本文深入探讨了如何有效解决虚拟信号在虚拟元器件间传递的问题,并提出了一种新的信号扩散算法。该算法计算出各器件的信号处理代价,并使用优先级队列调度器件的启动顺序,从而动态规划信号的扩散次序。时间复杂度理论分析及对比实验均证明,该算法有效减少了信号在器件中的无效重复扩散,降低了器件工作函数的启动次数,从而大幅提高了实验的响应速度并降低了对系统资源的占用。
屈泳[4]2011年在《基于VRML语言的虚拟实验室网络框架的研究》文中认为随着计算机与信息技术产的不断变革和发展,特别是互联网广泛发展。互联网已经成为人们日常生活中必不可少的一部分,互联网正从时间、空间及普及化等多方面的深入到人们的日常生活当中,成为一项新兴的传播介质。而由于多媒体技术及叁维建模软件的不断地创新和发展,以及虚拟现实技术的产生和形成,在结合到现实的实验教学中的问题。迫切需要将计算机网络技术、虚拟现实技术及以叁维建模软件进行深入的设计和研究。本课题的研究方向就是为将虚拟现实技术更好的应用于实验教学。首先,对本课题的研究的背景及意义进行了分析和阐述,同时介绍了国内外各个学校关于虚拟现实技术在实验教学中的研究状况和应用情况。接着研究了几种虚拟现实技术的特性和发展历程,着重探讨了VRML(Virtual Reality Modeling Language)语言的工作原理、发展状况及应用情况。并就采用此语言技术进行虚拟实验室系统的构建和设计进行了分析和研究。再对虚拟实验室系统的框架构建进行了详细的分析和研究,并对各种构建虚拟实验室网络系统的技术进行了比较和研究。得出了采用3DSMAX建模软件与VRML语言进行有机的结合来实现虚拟计算机硬件实验教学系统得开发和实现。本课题在虚拟实验室系统的细节设计上采用VRML语言进行虚拟实验室场景的设计和构建。采用3DSMAX软件对计算机的各个部件进行模型设计和构建。以及采用LABVIEW技术实现虚拟实验室的网站建设和发布。论文的最后是对本研究课题的总结和展望。本课题只是从理论上对虚拟现实技术在实验教学中的应用进行了初步的研究,并结合实际教学情况进行了一些简单的虚拟实验教学案例的设计和开发。在交互式实验教学和实验教学数据处理等方面还有待更为深入细致的研究。
顾秀军[5]2017年在《基于多线程的计算机硬件虚拟实验室的设计与实现》文中研究表明随着社会经济的不断发展,科学技术水平的不断提高,计算机已经成为了我们生产、生活和教育中不可缺少的一部分,随着远程教学和世界各个研究机构合作的不断增加和多样化,实验时通过虚拟技术来完成已经是大势所趋。本人在多线程的基础上对计算机虚拟实验的设计与实现进行了一些研究和探索。
韩琳[6]2007年在《基于实践触发的远程虚拟实验室的设计与实现》文中指出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地应用。本文分析了虚拟实验室的现状，针对现有虚拟实验室的不足，提出了一种基于事件触发的远程虚拟实验室的系统架构，设计并实现了计算机硬件虚拟实验室平台(简称CHVL系统)，旨在建立一个开放的、协同的网上实验室。系统采用基于Java Bean的组件技术，能够提高开发效率，实现软件重用，使得系统易于维护和扩充。本文重点研究了虚拟元件库的设计与实现。同时，本文采用点对点和多点传送的方式实现CHVL系统中多个用户的信息共享，采用Java多线程技术实现用户对数据库及文件的访问，采用集中式并发控制算法解决了多用户同时进行数据请求的冲突协调，从而保证了共享数据的一致性和有效性。
王研[7]2017年在《计算机硬件虚拟实验室的设计与研究》文中进行了进一步梳理计算机硬件虚拟实验室对开放式网络实验教学有着积极的促进作用,因此,计算机硬件虚拟实验室的设计显得更为重要。就目前的情况来看,各教育机构都缺乏相应的硬件虚拟实验室,因此无法满足网络教学的需求。在进行计算机硬件虚拟平台的设计中,要综合计算机硬件的特点,通过抽象元器件数据模型,从而建立起一个虚拟的元器件数据库。然后再采用Active控件技术,从而实现虚拟实验室的建设。
尹宏鹏, 柴毅, 屈剑锋, 郭茂耘[8]2009年在《计算机硬件课程虚拟实验平台的开发与设计》文中研究表明针对传统的计算机硬件教学实验平台现存在的局限性,根据网络虚拟实验室的设计原则和目标,本文对虚拟实验平台的功能、模块、系统流程等进行了分析。以《计算机硬件技术基础实验教材》中的8254硬件实验为例,采用控件技术、虚拟仪器技术和MySQL数据库技术相结合的方法,以C/S为体系结构,在Visual C++6.0集成开发环境下,利用VC++等编程语言编写仿真控制平台,细致的剖析了构建网络虚拟实验平台的开发过程和关键技术。
严晖[9]2004年在《计算机硬件虚拟实验室的设计与研究》文中提出虚拟实验室是一种重要实验教学的资源。计算机硬件虚拟实验室对于计算机硬件课程的实验教学方式和手段的改革有着重要作用，研究计算机硬件虚拟实验室对于推行开放式网络实验教学具有重要意义。 本文针对目前计算机硬件虚拟实验室较为缺乏，教学需求量大特别是网络远程教学需求量大的情况，提出了建立计算机硬件虚拟实验室的设计思想与实现方案。根据计算机硬件课程的特点与要求，通过抽象元器件数据模型，建立虚拟元器件数据库；采用基于组件的ActiveX控件技术，设计和实现了计算机硬件虚拟实验平台，提供了虚拟实验环境。文中对实现计算机硬件虚拟实验室所采用的主要技术做了详细的阐述。 计算机硬件虚拟实验系统由虚拟元器件／设备数据库、虚拟实验平台、虚拟实验仿真运行叁个部分组成。采用组件技术封装虚拟元器件及虚拟设备，使之具有与平台无关、与开发软件无关的特点；虚拟元器件数据库的建立也为不断扩充新的虚拟元件提供支持；以虚拟实验室平台为基础，使用组件形式提供试验用虚拟元件与虚拟设备，支持动态引入及创建实验元件与设备对象。采用多线程技术实现并行计算，提高执行效率。模拟计算机硬件系统的运行机制，编辑编译程序；通过引入不同的虚拟CPU芯片，可在同一虚拟平台上实现不同类型的微型机硬件虚拟实验。采用连线方式传递信号，使信号的处理更接近真实的计算机硬件实验；虚拟实验电路采用双面布线方式，解决以往电子电路虚拟实验室连线繁杂的缺点。系统有效地解决了现有虚拟实验室系统中普遍存在的交互性差、不便于扩充维护、软件功能模块难以重用等问题，同时降低系统开发维护费用，缩短了开发周期，为计算机硬件虚拟实验室的设计与实现进行有益尝试。
陈敬森[10]2012年在《计算机硬件虚拟实验室的设计与研究》文中认为随着计算机技术的不断发展,虚拟实验室对实验教学起着非常重要的作用,在计算机的教学上会应用到仿真技术和模拟技术,所以为了满足远程教学的需求,建立了计算机硬件虚拟实验室,通过采用Activex技术,实现了教学的虚拟平台。本文主要探讨了计算机硬件虚拟实验室采用的关键技术。
参考文献：
[1]. 计算机硬件虚拟实验平台设计[D]. 邓清涛. 重庆大学. 2007
[2]. 基于中职的计算机组装虚拟实验室的设计与开发研究[D]. 刘艳超. 沈阳师范大学. 2011
[3]. 计算机硬件虚拟实验平台的研究与开发[D]. 蔡妙娴. 中南大学. 2005
[4]. 基于VRML语言的虚拟实验室网络框架的研究[D]. 屈泳. 南昌大学. 2011
[5]. 基于多线程的计算机硬件虚拟实验室的设计与实现[J]. 顾秀军. 绿色环保建材. 2017
[6]. 基于实践触发的远程虚拟实验室的设计与实现[D]. 韩琳. 同济大学. 2007
[7]. 计算机硬件虚拟实验室的设计与研究[J]. 王研. 设备管理与维修. 2017
[8]. 计算机硬件课程虚拟实验平台的开发与设计[J]. 尹宏鹏, 柴毅, 屈剑锋, 郭茂耘. 现代科学仪器. 2009
[9]. 计算机硬件虚拟实验室的设计与研究[D]. 严晖. 中南大学. 2004
[10]. 计算机硬件虚拟实验室的设计与研究[J]. 陈敬森. 科技风. 2012
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