文档介绍：江西师范大学
硕士学位论文
基于网格技术的校园虚拟实验系统设计
姓名:周卫东
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:杨印根
20070501
要摘本文首先简要介纠了网格技术和虚拟实验技术的发展应用情况,着重阐述了虚拟实验及虚拟实验室的产生及国内外的发展状况,并针对目前实验室的具体情况,提出了本课题研究的必要性及意义。随后以计算机技术、网格技术和虚拟仪器等技术为依据,提出构建虚拟实验室的构想,即用软件代替硬件,用编程模拟实验的全过程,进而在虚拟实验室的基础上构筑基于网格技术的校园虚拟实验系统。通过对疭蚦疭街滞缃峁沟特点进行分析和比较,选定痵逑到峁埂Mü怨谕馐迪中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,⑼窦际鹾托槟庖瞧骷际醯认嘟岷系姆绞健U庵旨际面向对象、类型安全、虚拟仪器开发等方面比其他技术更具优势。根据虚拟实验室的设计原则与目标,本文对系统的功能、模块、系统流程等进行了分析,分析了虚拟实验室的软硬件组成以及各个功能模块的划分,并对虚拟实验室的客户端与服务器端进行了设计,并在此基础上对校园虚拟实验网格的软硬件构成及各个功能模块的划分进行了分析,对虚拟实验系统的客户端与服务器端进行了设计。根据网格虚拟实验室的设计原则与目标,本文对系统的功能、模块、系统流程等进行了分析,完成了对校园虚拟实验系统的设计。本课题不但是一个完整的虚拟实验系统,也是一个引导性的基础研究,目的是探索虚拟实验系统的基本体系结构、关键技术、实现技术、虚拟仪器子系统的设计及框架解决方案,从而为实现各高等院校在实验教学和网络教育等方面的教育质量再上新台阶奠定基础。关键词:虚拟实验技术;虚拟实验室;网格技术;校园虚拟实验系统;;虚拟仪器以其简单性、灵活性、
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里互:圆登越丕睑煎剧虐型塞堕丕蕴选盐——学位论文版权使用授权书硕士学位独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表学位论文作者签名:签字日期:年本学位论文作者完全了解江西师范大学研究生院有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权江西师范大学研究生院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签名:示谢意。月日
第一章绪论论文的目的和意义国内外研究的现状和发展趋势当前,由于我国的高等院校扩招了不少的学生,这就导致很多实验室都人满为患,因此,有一些大学和学院就想通过建立虚拟实验室来缓解这个矛盾。在当前高校持续扩招的大背景下,各个高校的教学资源都变得越来越紧张,特别是实验资源显得更加匮乏。而且每个高校都要消耗很多的实验耗材。可以想象一下,在全国范围内,实验耗材的消耗将会是多么的惊人。一些硬件实验设备价格昂贵,一般实验场所和科研机构购买不起:有些实验有毒,用有毒药品进行实验会伤害身体;在现实生活中,由于受到空间的限制,共同进行一个实验时,多个人需要在一个地方。由于受某些条件的影响,如成本、时间等让进行实验的人身处异地。要克服这些困难,可以用虚拟的实验仪器来代替物理实验仪器,建立虚拟的实验系统来解决。这样可节省硬件开支、避免有毒物质伤害、可完成异地和异时实验,并且一台虚拟仪器可供多人同时进行相同的实验,虚拟仪器的管理、维护和使用都很方便。而且管理和维护的费用低廉。虚拟仪器的升级和更新也上非常方便的。然而一台物理仪器要升级和更新将是多么的不容易。最后,很重要的一点是,利用虚拟仪器组成的虚拟实验室可充分借助现有的网络资源,实现对实验资源的充分利用。网格作为一种将地理上分布的,异构的计算及存储资源以及昂贵的仪器设备通过高速的网络连接起来,形成高性能的计算环境,实现广泛资源共享的新技术己逐渐成熟。本课题所研究的就是应用网格技术实现校园网内的虚拟实验资源管理系统。把虚拟实验技术和网格技术结合起来,不仅可以极大地改善虚拟实验环境,而且可以大大地提高实验的效率。目前,国内外的很多组织开展了虚拟实验系统的开发工作,特别是在一些著名大学的虚拟实验室中,已完成并投入使用的虚拟实验系统也有不少。美国是虚拟现实技术的发源地,它的虚拟现实研究技术水平基本上就代表了。目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬