虛擬教學(xué)實驗室仿真算法及實驗規(guī)則研究.pdf

1、實驗教學(xué)是許多學(xué)科特別是理工科教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)之一，實驗教學(xué)相對于理論教學(xué)更具有直觀性、實踐性和創(chuàng)新性。虛擬教學(xué)實驗室的出現(xiàn)，很好地解決了傳統(tǒng)實驗受時間、地點、設(shè)備制約的現(xiàn)狀，為用戶提供了一個自主實驗的平臺。仿真算法和實驗規(guī)則是構(gòu)建虛擬教學(xué)實驗室系統(tǒng)要涉及到的關(guān)鍵問題，準(zhǔn)確地仿真和規(guī)則判斷是實驗正常進(jìn)行的基礎(chǔ)，而算法和規(guī)則的可擴(kuò)充性是滿足用戶進(jìn)行自主創(chuàng)新實驗的保障。 本文結(jié)合計算機(jī)組成原理實驗，對虛擬教學(xué)實驗室仿真算法和實驗規(guī)則

2、進(jìn)行了相關(guān)研究，將面向?qū)ο蟮姆抡娣椒ā⒍嗑€程仿真機(jī)制、知識表示與推理技術(shù)應(yīng)用于算法和規(guī)則設(shè)計，為實現(xiàn)智能化的虛擬教學(xué)實驗室系統(tǒng)提供了理論依據(jù)。 本文首先分析了虛擬實驗室的特點和它應(yīng)該具備的主要功能，以及實現(xiàn)虛擬實驗室涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。接著，對系統(tǒng)仿真技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)和模塊化設(shè)計與可復(fù)用設(shè)計的思想進(jìn)行了介紹。然后，以計算機(jī)組成原理實驗為例，從整體出發(fā)，對虛擬實驗室系統(tǒng)進(jìn)行分析，從而得到虛擬教學(xué)實驗室采用的技術(shù)路線和可行的設(shè)計方案

3、。該方案使用面向?qū)ο蟮姆抡婕夹g(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行建模，應(yīng)用三層Client/Server模式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計。接下來，針對分布式環(huán)境，采用了多線程并行仿真運行機(jī)制。在對實驗過程分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合事件調(diào)度法對系統(tǒng)進(jìn)行仿真。為了實現(xiàn)實驗操作的正確性檢查，采用產(chǎn)生式系統(tǒng)定義實驗規(guī)則，使用正向推理策略進(jìn)行規(guī)則匹配。最后，通過8255芯片輸入/輸出實驗，給出了系統(tǒng)實現(xiàn)的初步原型。 本文提出的建模方法和設(shè)計方案構(gòu)建的原型系統(tǒng)，能夠滿足虛擬教學(xué)實驗的