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【關鍵詞】網絡；虛擬仿真實訓系統；設計與開發

構建一個虛擬的仿真實訓系統，不僅可以為學生提供實驗指導，而且還能在一定程度上有效的促進老師能夠及時的了解學生的學習狀況，切實的提高課堂的教學效率。因此，我們就應加強研究與分析基于網絡的虛擬仿真實訓系統的設計與開發，確保學生能夠隨時隨地的展開計算機實踐操作，提高學生的動手實踐能力和計算機操作能力。本文就針對基于網絡的虛擬仿真實訓系統的設計與開發展開具體的分析與討論。

1總體設計

就針對傳統的虛擬仿真實訓系統而言，其通常都是使用現場總線網絡的連接方式，通過使用RS-232串行通訊接口以及“全雙工”的通訊方式，這樣雖然能夠在一定程度上提高系統的使用效率，但是其使用功能還較不完備。就針對傳統的系統控制室的控制模型而言，其只是由部分模塊組成，還無法滿足現代計算機教學的實際需求。因此，在開發與設計基于網絡的虛擬仿真實訓系統時，就在此基礎上增加了相應的機器手控制模型以及倉庫控制模型等，這樣就更加豐富了該系統的使用功能，提高了此系統使用的廣泛性。而對于網絡層的設計，也在原網絡的基礎上增加了教師工作站以及數據庫服務器等多個子系統，目的是實現老師與學生的良好溝通，確保老師能夠及時的了解學生的學習狀況。而PLC和教師工作站主要采用的是以太網形成的C/S構架模式，確保實現數據的良好交互，數據庫服務器與學生工作站則采用的是B/S構架模式，這樣就將網絡升級成為了多層網絡，使得整個系統不僅具備基本的通訊功能，而且還具備數據存儲管理和資源開放和共享的功能。

2系統的設計原則

2.1系統的可擴展性

該系統開發與設計的主要目的就是：為學生自主學習提供一個較為開放的學習環境，可以幫助學生進行自主實踐操作，能夠切實的提高學生的計算機操作能力。其中，該系統的功能需求雖然相對穩定，但是倘若在實際使用過程中需要增添某些應用功能，就應保障該系統能夠具有較強的可擴展性，且能兼容不同平臺，這樣才能發揮出該系統的使用價值。因此，在實際的開發與設計時，就應采用預留接口的方式，為整個系統的升級提供方便，這樣不僅可以滿足基本的應用需求，而且還能為系統以后的升級提供預留空間。

2.2系統簡潔、易使用、易維護性

在開發基于網絡的虛擬仿真實訓系統時，不僅要遵循系統的可擴展性原則，而且還應保證系統界面的美觀性，確保實現功能的完善。且在設計時，還應注重系統的可維護問題，一旦系統在使用時出現故障問題，就能及時的對其進行操作，確保能夠給使用者更好的用戶體驗，以此來不斷的增強學生以及老師的應用興趣。

2.3系統的實用性

系統的實用性是該系統在設計時所要遵循的基本性原則。當設計完該系統時，還應做好資源的整合工作，確保系統的開發向著更加標準化和規范化的方向發展。此外，該系統還應更加注重老師與學生的實際使用需求，確保為學生和老師提供更加優質化的服務。

2.4系統的安全保密性

倘若系統在使用時，遭到了病毒的侵襲或者黑客的攻擊，不僅會造成大量的數據信息泄露，而且還會給整個系統的安全性使用帶來影響。因此，在開發與設計此系統時，就應注重系統的安全保密性，并增添相關安全保密功能，以此來提高系統的可實用性。

3功能分析

3.1數據相互通訊功能

就針對傳統的實訓室而言，其還不具備完善的數據通訊功能，這樣相應的數據信息就無法做到共享們，也就會影響高校計算機活動的開展質量。譬如：在實際的教學過程中，老師往往會采用分組合作的方式將學生分為不同的小組，而每個學生分別需要編譯不同的模塊，而當需要將這些模塊組合起來時，就對數據的通訊功能提出了更高的要求。雖然采用外存儲器的方式可以達到相應的數據通訊效果，但是在實際的使用過程中很難保持程序的一致性和完整性，這樣也就會給整個實訓課程的展開帶來影響。而該系統在設計與開發時，主要采用了以太網+教師工作站的C/S架構實現，并在教師端安裝了相應的組態管理軟件，這樣學生就成為了整個架構中的子模塊，這樣就能確保在該架構中的子模塊都能通過C/S以太網來實現數據信息的共享。

3.2數據管理與存儲功能

數據庫是實現數據管理和存儲的主要平臺。而就針對傳統的虛擬仿真實訓平臺而言，其多數都設置的為數據庫服務器，這樣只能實現數據信息資源的管理和調用，還無法實現信息資源的共享。而該系統的數據庫服務器則主要安裝了MicrosoftSQLServer，其不僅可以實現對數據的高效管理，而且還能存儲大量的數據，確保能夠更加提高該系統的使用效率。

3.3權限并發控制功能

在開展實訓課程時，可能會出現多個學生同時控制一個仿真模型的情況，而此時就稱為并發控制。而一旦這種情況發生，就會給整個仿真模型帶來損害。因此，在實際的操作過程中，就應避免并發控制情況的發生，確保實現對仿真模型的合理保護。因此，該系統在設計與開發時，就在原來系統的設計基礎上安裝了相應的權限管理系統，該系統可以通過總線監測的方式來仿真出系統模型的運行狀態，確保能夠實時的掌握整個系統模型的運行狀況。其中，當某一個仿真模型在運行時，系統就會監測出該模型的型號，并將操作該仿真模型的學生工作站權限設置為1，而其他學生工作站的權限設置為0，以此就能有效的避免并發控制現象的發生。而當學生停止使用仿真模型時，該系統就會將所有學生工作站的權限清零，保證學生下次操作活動的有效展開。

3.4資源開放與共享功能

本系統在設計時，還安裝了基于Web的網絡站點，并實現了與數據庫的連接，這樣就能實現數據信息的有效共享。其中，老師可在該站點展示學生的優秀作品以及相關成功案例，可以供學生進行訪問，且該站點還支持下載功能，以此不僅提高了整個系統的共享性能，而且還有效的提高了整個系統的使用質量。此外，該系統在設計時，還更加注重網絡的安全問題，并采用了一系列的軟件安全程序，來保證整個系統的使用安全性。

4關鍵技術

4.1資源控制和管理技術

資源控制和管理技術的使用主要就是實現數據的存儲與管理功能。其中，資源按照性質的不同，可主要分為：軟資源和硬資源兩種。而在對軟資源進行管理時，主要就是通過數據庫管理系統實現的。由于數據庫系統具備數據函數、數據表以及數據視圖等數據管理工具和方法，有利于管理大量的數據信息。而在管理硬件資源時，主要采用的是獨立開發的權限管理模式，及時的將各個學生工作站的IP地址以及相關狀態信息存儲到數據庫中，實現對每個工作站運行狀態的監聽。

4.2系統集成和優化技術

要想實現數據信息的共享，就需使用系統集成和優化技術。其中，該系統軟資源的集成主要就是通過MicrosoftSQLServer數據庫進行開發，并結合了以太網的C/S網絡設計，使得整個系統信息資源能夠更好的得到共享與交流。而在設計學生工作站時，主要就是Web站點開發，這樣每個學生都能在該站點上了解到課程信息以及下載到自己所需的資源，確保能夠提高學習效率。因此，系統集成和優化技術的使用，不僅可以實現數據資源的共享，而且還能給課程活動的展開提供一個科學化的平臺，確保能夠提高學生的計算機操作能力。

4.3網絡架構技術

通過使用網絡架構技術，可以確保仿真模型具有一定的通訊功能，而通過采用B/S以太網構成的廣域網，也就使得整個系統具有較強的開放性能。

5結論

不斷的研究與分析基于網絡的虛擬仿真實訓系統，對于有效的提高整個系統的實用性以及不斷的為計算機教學活動的展開提供便利，確保提高學生的計算機操作能力都具有至關重要的作用。因此，我們應首先認識與了解該系統的總體設計思路以及系統在設計時所要遵循的基礎設計原則，進而再對整個系統的功能以及所使用的技術進行分析，確保能夠更加完善整個系統的功能，以此來有效的提高系統的實用性，確保為學生提供一個更加開放式的學習平臺，引導學生能夠積極的參與到實訓課程的開展過程中，以此來不斷的提高學生的計算機操作能力，確保為社會的發展輸送更多的高質量計算機應用人才。

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作者：孫紅云 單位：臨沂職業學院