計算機通信虛擬實驗系統的研究與設計

王冰 劉哲 馬健

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計算機通信虛擬實驗系統的研究與設計

王冰1劉哲2馬健3

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現代社會不斷發展，計算機技術也不斷發展，而計算機通信技術在現代教學當中成為了不可缺少一門技術，尤其是它的虛擬實驗系統在現代教育當中一個重要的應用。通過對計算機通信虛擬實驗系統的研究與設計進行探討。

計算機通信；虛擬實驗；系統

計算機通信虛擬實驗系統在我們教育領域十分的重要，成為教學實驗當中不可缺少的環節之一。尤其是在一些學校資金不足、設備不齊全、實驗儀器老化的情況下，計算機通信虛擬實驗系統就可以解決這些問題，讓學生能夠進行虛擬化的操作，得到實踐操作能力的提升，彌補了教學的不足。

1 虛擬實驗

1.1 虛擬實驗的定義

虛擬實驗是指借助于多媒體、仿真和虛擬現實（又稱VR）等技術在計算機上營造可輔助、部分替代甚至全部替代傳統實驗各操作環節的相關軟硬件操作環境，實驗者可以像在真實的環境中一樣完成各種實驗項目，所取得的實驗效果等價于甚至優于在真實環境中所取得的效果[1]。

1.2 虛擬實驗的意義

虛擬實驗的應用將解決很多學校資金不足、設備不齊全、實驗儀器陳舊、實驗場地等方面的問題和困難和壓力，開展虛擬實驗課程在也不用都到時間和空間的限制，不管是學生還是老師，都可以自由的上網出入虛擬實驗室，進行各種各樣的實驗，還能夠提高教學質量和實驗效果[2]。

2 開發計算機通信虛擬實驗室的必要性

（1）高等院校的硬件教學比較的差，例如：①受到資金的限制，因為實驗需要大量的機器，而且設備的成本都比較的高，購買的數量有限。②儀器損壞的數量比較的多，因為學生的水平是不一樣的，操作中容易出現儀器的損壞。③進行實驗的時間和空間受到限制。④實驗涉及的知識面比較的窄，知識所包含的內容比較的少。⑤學生對實驗的興趣比較的第[3]。從這些方面看來急需對計算機通行虛擬實驗室的開發。

（2）雖然也有實驗軟件的開發，但是這些軟件并不能滿足我們學習，但這些軟件在一定的程度上都存在著一些問題。①軟件比較的復雜，進行掌握并不是很容易，而且需要花大量的時間[4]。②這些軟件都是相較于電路的設計仿真，并不適用于計算機通信的使用。③需要對這些軟件進行購買，因為這些軟件并不是免費的提供。這些問題都是我們在計算機通信實驗上遇到的問題，而且這些問題都急需我們的解決。

3 計算機通信虛擬實驗系統的設計目標

（1）要將大量的計算機通信技術的課程知識和實驗的內容包含在系統里面。

（2）對于每個實驗都應該有它相對應獨立的子系統，方便對其實驗內容的補充和完善。

（3）系統中的虛擬實驗室要有大量的虛擬實驗器材，使學生能夠對實驗內容進行靈活的選擇實驗的模塊和實驗器材。

（4）系統應該提高穩定的運行和實驗環境，不會新學生的錯誤操作而引起系統的不穩定性。

（5）系統在進行完實驗之后需要提供真確的、真實的、可靠的實驗結果。還要顯示相應的理論依據。

（6）系統要具有對學生所建立模型的進行性能的檢查，并讓學生對實驗結果進行評價。

（7）系統能夠對學生的實驗過程記錄下來，生成實驗包裹，方便進行查閱。

（8）還要具有方便簡潔的系統界面，方便學生的使用，操作簡單，運行的速度快。

4 計算機通信虛擬實驗系統的設計原則

4.1 科學性

在虛擬的實驗環境中藥按照科學性的原則來進行。如果沒有科學性，那么這個虛擬的實驗就不具有意義。

4.2 交互性

則是區別于其他的軟件的一個顯著特點，也是對軟件進行衡量的一個重要的標準。在實驗當中要把交互性發揮出來，能夠感受到自己的主觀能動性。

4.3 直觀性

能夠對虛擬環境下的輔助能夠說明清楚，模仿的實驗材料要根據真實的規范的圖標來完成，能夠使實驗者清楚的明白，將實驗的結果、數據、現象真實的反映出來。

4.4 擴展性

對系統質量的衡量標準，能夠對系統進行升級或者擴大。

4.5 藝術性

在進行授課的同事，也要具有一定的藝術欣賞價值，能在學習當中學習知識又能進行美得感受。軟件自身就要將內容與美相結合起來。

5 結束語

計算機通信系統虛擬系統給我們的教育方式進行了改變，能夠加強對學生動手能力。在虛擬實驗系統當中能夠對實驗消耗器材的減少，學生能夠擁有更多的時間和空間來進行實驗，并不在受到時間和空間的限制。能夠使學生的時間操作能力得到提升。

[1]劉婉妮，趙文靜.計算機虛擬通信實驗系統淺析[J].電腦知識與技術，2010，6（5）：1240-1241.

[2]劉婉妮.計算機通信虛擬實驗系統的研究與設計[D].陜西：西安建筑科技大學，2010.

[3]任學雯.網絡虛擬通信實驗系統的設計與實現[J].電腦知識與技術，2011（30）：7427-7430.

[4]唐召東.計算機虛擬通信實驗系統——頻帶傳輸實驗系統的設計與實現[D].天津：天津師范大學，2004.

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