基于celts的虚拟实验室系统的元数据分析与设计

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1、分类号：TP315密级：公开UDC：单位代码：10424工程硕士学位论文基于CELTS的虚拟实验室系统的元数据分析与设计夏亚东申请学位级别：工程硕士领域名称：软件工程校内导师姓名：梁永全校外导师姓名：刘贤喜职职称：教称：教授授山东科技大学二○○五年十月论文题目：基于CELTS的虚拟实验室系统的元数据分析与设计作者姓名：夏亚东专业名称：软件工程入学时间：2002年9月研究方向：软件工程校内导师：校外导师：梁永全刘贤喜职职称：教称：教授授论文提交日期：2005年10月论文答辩日期：2005年授予学位日期：

2、月日ANALYSISANDDESIGNOFTHEMETADATAOFTHEVIRTUALLABSYSTEMBASEDONCELTSADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFENGINEERINGfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyXiayadongSupervisor:ProfessorLiangyongquanCollegeofInformationScienceAn

3、dEngineeringOct2005声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofEngineeringinShandongUniversityofScienceandTechnology,is

4、whollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士论文摘要摘要虚拟实验室系统是基于桌面式虚拟现实技术的一种应用，属于网络教育技术的范畴，它的开发建设应符合国内网络教育技术规范和相关的国际标准。虚拟实验室系统发展和应用的主要瓶径之一是虚拟实验资源的共享和规范化表示，虚拟实验资源作为一种教育资源是虚拟

5、实验室系统的基础。本文针对虚拟实验系统主要进行了下面的研究工作：1．给出了虚拟实验室系统的定义，并从分类、形式和功能上进行分析，定义了虚拟实验室系统必须具备的6大功能；分析了虚拟实验室系的架构和运行状态，分析了虚拟仪器作为虚拟实验资源基础的依据，指出了可以通过接口描述的方式定义虚拟仪器的功能特性；2．分析了教育资源元数据间的层次和映射关系，提出了基于应用的资源划分方法，将虚拟实验资源划分为虚拟仪器、虚拟实验和虚拟实验课程三种粒度，分别对应CELTS（ChineseE-LearningTechnologyStandards,CEL

6、TS）中的学习对象元数据规范、课程编列规范和内容包装规范三个规范。3．定义了虚拟仪器的结构和检索定位模型，从使用和功能表示出发提取虚拟仪器的特征属性，定义了虚拟仪器元数据表示规范，包括以对“学习对象元数据信息模型CELTS－3中的核心元素的值域进行限定”的方式引用和扩展CELTS中的规范，反映虚拟仪器的教育资源属性；以仪器能够处理的抽象量的计量单位做为仪器的功能特征值，反映仪器可以处理（输入、输出）对象的形态、范围、精度、用途等功能特性；以“接口名＋参数”的方式定义仪器设备的I/O和控制接口，反映虚拟仪器内在的功能。同时，对采用

7、“课程编列规范”中“导航”等模型和内容包装规范表示和定义虚拟实验活动，将不同的实验活动组合成符合教学策略的实验课程进行了讨论。本研究通过虚拟实验资源规范的建立和应用，将促进资源共享和复用，为教学提供更大地支持。关键字:虚拟实验，虚拟仪器，资源，规范山东科技大学硕士论文摘要ABSTRACTThevirtuallaboratorysystembasedonDesktopVRisakindofApplicationofVRandalsobelongstoE-learningApplication.Oneofthebottle-nec

8、kofdevelopmentandapplicationisthereusingandrepresentationofvirtualexperimentalresources.Thevirtualexperimentalresourceisonekindofed