文档介绍：西安科技大学
硕士学位论文
基于组件的虚拟实验室系统的研究
姓名:蒋旭
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:龚尚福;牟琦
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论文题目:基于组件的虚拟实验室系统的研究
专业:计算机应用技术
硕士生:蒋旭(签名)
指导教师:龚尚福(签名)
牟琦(签名)
摘要
虚拟实验室是现代教学系统中一种重要的实验教学资源,能够为学生提供一种不受
时间、地点和实验设备限制的实验环境,对促进教学改革和提高教学质量具有重要意义。
本文在分析和总结现有虚拟实验系统的基础上,针对目前计算机硬件类虚拟实验系
统存在的不足,给出了基于组件的虚拟实验系统的设计方案。论文重点研究了虚拟元件
建模方法、信号传递方法、实验项目保存和读取方法以及虚拟元件间连线的路径规划等
问题。首先,利用面向对象的建模方法建立虚拟元件的模型,并用 JavaBean 组件技术
对模型进行封装,使得虚拟元件具有良好的独立性、扩充性、重用性和可维护性;其次,
在实验仿真过程中,采用信号传递算法来控制虚拟元件的启动次序,减少了信号在虚拟
元件中的重复扩散,并用对象序列化的方法实现了对实验项目的保存和读取工作;最后,
设计了一种基于可变栅格法和启发式搜索 A*算法相结合的连线路径规划算法,实现虚
拟元件间连线的避障连接,该算法能动态的对搜索区域进行限定和扩展,排除了对路径
规划中无效节点的搜索。本系统采用 Java 语言开发,并用 Swing 组件技术实现了人机
交互界面,具有良好的平台无关性。
论文以计算机组成原理实验为例,对该虚拟实验系统的总体结构、功能组成、及关
键算法进行了详细的阐述,并对进一步的工作进行了展望。

关键词:虚拟实验室;建模;JavaBean;A*算法;路径规划
研究类型:应用研究
Subject : Research on Virtual Labs System Based ponents
Specialty : Computer Application Technology
Name : Jiang Xu (Signature)
Instructor : Gong Shangfu (Signature)
Mu Qi (Signature)
ABSTRACT
As an important teaching resource for experimenting in modern teaching system, virtual
labs provide for students experimenting environment not limited by time, space,
experimenting equipment, which is necessary and meaningful for promoting reform of style
for teaching experiment and heightening teaching quality.
Based on analyzing and including presnt virtual experimenting system, given the lack in
virtual labs system of puter hardware, a design scheme of virtual experimenting
system based ponents is problems are mainly researched in the paper
such as methods for buiding-model of virtual elements, transmitting of signals, means of
storing and reading experiment projects and ways of path-planning between virtual elements.
First, math-model of virtual elements is built by using object-oriented technique and is
enclosed by using JavaBean to make virtual elements possess good qualities such as
independence, expansion capability, reusability, maintainability.