士学位论文
基于.NET和MATLAB的虚拟实验室构建
:金樾
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:张延华
20090501
摘要
摘要
随着软件技术水平的提高,科研应用或者教学对其需求越来越大,因此,
院校具有越来越多的专业化极强的虚拟实验软件。鉴于专业化软件版权问题,和
硬件设施配置不太高等问题,不能做到给予每个同学一个可以随时运用这些
软件的环境。
现有的专业网络教学平台,发挥了较好的效能,但是缺少网上远程虚拟实验
室这样一个重要环节。本课题的研究就为填补这一空缺,拟为教师、学生提供一个
远干旱虚拟实验环境。应用校园内网,学生不需要装配大型虚拟软件,只需要使用自
己的PC终端,安装浏览器,就可以与已经配置过的装有虚拟大型实验软件的服务
器通信,与友好的用户界面进行网上虚拟实验活动。
本次工作构建的远程虚拟实验系统前期考虑了两种主流B/S开发平台,即
JAVA2和.NET框架,最终从系统的需求,成本及扩展性三个方面考虑,决定采
用.NET框架,利用ASP.NET技术。底层虚拟实验源代码软件采用了工作平台友
好、程序语言简单易懂、在电子信息领域应用广泛的专业软件MATLAB。同时本
文考虑了两种MATLAB实现WEB的方法,即生成.NET组件和COM组件,最终决定
创新性的利用MATLAB的.NET Builder将各虚拟实验软件的源代码打包转化
成.NET组件,进而实现表现层和中间业务层对MATLAB源程序的调用,用一步完
成COM方法两步要完成的丁作。整个框架采用三层WEB管理模式,即表现层、
中间业务层、专业软件层,每层相互独立具有很好的扩展性,体现了高度的面向
对象思想——封装,为今后虚拟实验室系统更新,增加数据库层奠定了基础。
本篇论文还具体探讨了对底层专业软件的实验程序设计的两种技术路线,其
中第一种技术路线适合于对专业的底层软件有一定了解又对WEB页面开发有了
解的研究人员,这种方法具有局限性;第二种技术路线适合于仅仅了解WEB页面
开发的人员,不需要对专业软件涉及的专业理论有所了解,运用已有的虚拟实验,
对其进行必要的、有限的改进,即可做成可以很好地在浏览器中被调用的底层代
码,此种方法更具普遍性。
关键词虚拟实验室;.NET平台;MATLAB
Abstract
Abstract
Along with the improvement of the software,the application of research and
teaching in school need it more and more.Therefore,the college has more and more
much professional virtual experiment software.Owing to copyright,and no high
hardware facilities problem,we can’t give each classmate an environment that can
make use of these softwares at any time.
The existing professional network teaching platform are playing a good role in
department,however,it run short of on—line virtual laboratory.In order tO fill up
the lack,this research would like to bring aon—line virtual laboratory environment for
teachers and students.Via the network being used in campus,students doesn’t need tO
setup large virtual software,just need a PC terminal and setup a browser for
communication with the server.Then you can carry on the on-line experiment activity
through the customer interface.
Considering two kinds of essential B/S development platform for building the
virtual lab,they are JAVA2 and.NET flame.In the end,we decide to adopt the.NET
frame with ASP.NET technique because of need,cost and expandsibility.