支持IPv6的远程虚拟实验系统架构研究

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现代远程教育是正规学校教育的重要补充手段,其市场需求十分强烈。随着中国IPv6网络的普及,更是迫切需要支持下一代互联网的远程教育软件系统的应用。电子电路课程的远程实验教育,作为远程实验教育的一个重要组成部分,目前还处于摸索阶段,国内外很少有成熟的能够进行网上在线仿真并且具有良好用户界面的电子电路仿真系统,无法满足远程电子电路实验教育的需求。至于基于IPv6的虚拟电子试验系统更是凤毛麟角。因此,远程实验系统作为远程教育中实验课程的唯一手段,更是大有研究空间。有鉴于此,本文以电子技术基础实验为切入点,利用现有的虚拟现实技术、网络技术、仿真技术设计并开发了一套远程虚拟电路实验平台。该系统采用B/S模式,实现了一个远程虚拟电子实验环境,能够完成基本的数字电路和模拟电路实验功能,并能够做到电路对用户操作的实时响应,具有较好的用户体验。由SpiceOpus仿真引擎提供的仿真结果较为精确,能够提供正确的实验结果。本虚拟电子实验系统支持IPv6网络,并且能够向后兼容IPv4网络,满足了国内IPv6网络对远程教育应用的需求。系统基于Apache网络服务器和浏览器实现通信功能,简化了通信模式,提高了系统的集成度,并能够做到穿越防火墙提供服务。由于采用了APR系统兼容层,也提高了系统的可移植性。客户端采用Flash技术提供用户接口,同时支持多种平台,并且无需安装,具有良好的可部署性。同时,得益于Flash技术良好的图形表达能力和用户交互能力,系统提供了良好的沉浸性,使用户体验到近乎真实试验的效果。该系统可以用于远程教学中的电子电工试验课程,也可以作为学生对真正实验课程的预习、复习手段,有着广泛的应用前景。
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