网络虚拟实习室建设

摘 要：实习室、信息网络、图书馆是当前院校教育的“三大支柱”.基于网络的虚拟实习室建设,既是实习室建设与发展的重要内容和客观要求,也是信息网络与实习室建设相结合的综合应用.基于此,论述一种通用型网络虚拟实习室的建设方案,包括其平台建设、网络结构、功能实现等,以期进一步促进实习质量的提高.关 键 词：网络；虚拟实习室；建设方案中图分类号：G202文献标志码：A文章编号：1000-8772（2012）17-0166-01一、平台建设对于虚拟实习室的使用者来说,首先见到的是计算机屏幕上的实习平台,实习操作也是通过平台来完成.在平台的建设上,我们采用NI（NationalInstruments）公司的LabVIEW.LabVIEW是一种图形化编程语言,它用图标代替文本代码创建应用程序,使用数据流编程,由数据决定程序执行.基于LabVIEW6.1（LabWindows/CVI）集成开发环境开发的数据包可直接以超文本格式（HTML）输出,实现设备主要节点信号的虚拟测量分析,LabVIEW6.1强大的可视图形化开发环境可以快速地创建前端前面板用户界面,以进行交互式控制和系统显示,从而实现仪器（仪表）界面、数据采集、数据分析、数据显示等功能.像其他高级语言一样,LabVIEW也带有扩展库函数的通用程序开发系统.而它本身的库函数包括数据采集、GPIB和串口仪器控制、数据显示及分析存储等.为了便于程序调试,LabVIEW还带有传统的程序开发调试工具,例如可以设置断点,可以单步执行,也可以激活程序的执行过程,以动画方式察看数据在程序中的流动.二、网络结构上面讲到,LabVIEW的输出结果（即VI）可以以动态网页的形式发布到网上,实现交互式控制,同时也可以设置控制权的优先级别或有无控制权.举例来说,对于某个VI,我们可以将教员用机的控制级别设置优先,学员用机的控制权设置低级或没有控制权,这样有利于教员向学员演示、指导和控制整个实习过程.LabVIEW中有两种通信方式：UDP和TCP.前者是一种广播式传输方式,主要用于实习中教员向学员发布消息（如实习注意事项等）或向全班演示实习内容等.后者主要用于点对点之间的传输,学员之间相互交流或教员对个别学员单独指导时采用这种方式.二者结合起来,可以实现教员与学员以及学员与学员之间灵活的通信.在TCP方式中,LabVIEW提供了一种精心封装的工具：DataSocket.它是一种能够简化应用程序之间,以及计算机之间进行数据传输的新的网络编程技术,它建立在TCP协议的基础上,但是却不用进行复杂的底层TCP编程,就可以通过计算机网络向多个远端的终端同时广播现场数据.无论是通过编程的方法还是前面板对象链接的方法使用DataSocket传输数据,它都可以在程序运行后自动查找网络设备,局域网上的计算机会通过网卡,做过Inter设置的计算机会通过调制解调器连接到网络服务器上.因此,在LabVIEW应用平台的基础上,组网变得非常简单,网络虚拟实习室可由交换机、服务器、各种终端（学员用机和教员用机）等组成交换式快速以太网,服务器端基于Windows2000操作系统,数据库服务器采用SQLServer2000,应用服务器采用IIS4.0/5.0.系统采用C/S架构,各个终端（包括教员用机和学员用机）都装有LabVIEW平台,在平台上实现相互通信.三、功能实现学员进入到网络虚拟实习室中时,首先要进行登陆和注册,然后进入到LabVIEW平台,在平台上通过LabVIEW编程制作的许多VI可以完成各种功能模块.而在服务器端存在着用户数据库、领域知识库、VI库等数据库,其中用户数据库中存放学员的姓名、学号等和上机实习的课时、所得成绩等一些相关信息.教员用机具有高级的控制权,在LabVIEW平台上通过调用和学员们同样的VI,可以实现对学员VI的控制.例如该VI如果是一台虚拟的装备,则教员可以在取得对学员VI的控制后在自己的VI上设置故障,那么学员的VI同样会发生相同的故障,教员释放控制权后学员就可以进行排故练习.同样,教员也可以通过这种方法向学员演示正确的实习步骤等.对于用户数据库和领域知识库服务器而言,学员和它们之间是单纯的B/S模式,学员只能作为简单的浏览器和它们进行通信；而教员和它们之间是C/S模式,教员可以通过管理系统对这两个库进行添加、删除和改写数据.对于VI库服务器而言,教员和学员同它的关系都是C/S模式,因为教员用机和学员用机都装有LabVIEW平台.所不同的是,教员具有更高的控制权和优先级别.（责任编辑：张娟）