虚拟学习平台

虚拟学习平台（精选十篇）

虚拟学习平台 篇1

虚拟学习社区是以建构主义学习理论为理论基础的, 基于计算机信息处理技术、计算机网络资源共享技术和多媒体信息展示技术的新型网络教学平台。虚拟学习社区是一种现代化教学的重要补充方式, 也是一种人机交互学习系统。交互是教学中重要的一个环节, 也是保证教与学质量的重要因素, 历来受到广大教育工作者的重视。虚拟学习社区的重要特征之一就是高交互性, 也是其存在价值的重要体现。学习者可以通过社区与教师或其他同学进行定期和随机的交流, 彼此分享学习体会和经验来提高学习的积极性, 从而获得更佳的学习效果。同时, 社区活动中各参与者之间的交互数量、信息种类、成功率等也成了社区平台考核的重要指标。

二情境学习理论

情境学习理论认为, 学习不仅仅是一个个体性的意义建构的心理过程, 而更是一个社会性的、实践性的、以差异资源为中介的参与过程。无论是文化知识还是科学知识, 对于知识的学习来说, 学习者对于知识的理解和掌握都是在学习者和学习情境的互动、学习者与学习者之间的互动过程中生成的。因此, 学习情境的创设就致力于将学习者的身份和角色意识、完整的生活经验以及认知性任务重新回归到真实的、融合的状态, 力图解决传统学校学习的去自我、去情境的顽疾。基于知识的社会性和情境性特征考虑, 笔者认为学习知识实际上就是交互对话, 学习也是一个交互对话、协商的过程, 学习知识的乐趣也是经历对话。

三基于情境的虚拟学习社区网络平台构建

1. 虚拟学习社区支撑平台的特点

虚拟学习社区的支撑平台应能为学习者提供学术性支持、认知性支持和人际性支持, 以实现学习者的知识建构和认知成长。虚拟社区支撑平台是需要根据不同学习者的要求和任务可以进行设计、修改的人性化社区, 这就对开发者的编程能力提出了更高的要求。当前, 随着软件技术的发展和成熟, 虚拟学习社区的网络平台建设有了更多的技术支持, 社区的教师可以根据自己的需求选择相适应的软件来进行社区平台的构建。不同的平台就有不同的技术特点, 也有其各自的主要服务对象, 只有符合服务对象需要的平台才能达到最好的效果。因此, 在选择社会性软件作为虚拟学习社区的支撑平台之前, 教师要清楚社会性软件的分类及其特性。虚拟学习社区的目标是让学习者进行有效的学习。

2. 虚拟学习社区支撑平台的设计

虚拟学习社区旨在为学生学习提供帮助, 其支撑平台也是为了提供学术性支持、认知性支持和人际性支持。即虚拟学习社区支撑平台要为学习者提供学习资源、范例指引, 要实现学习资源的共享, 要有助于学习成员之间的互助学习, 不同学习成员可以在这个平台上分享学习心得和成果, 共同建构知识、共同成长, 还可以及时反馈与评价社区平台。虚拟学习社区的设计是建立在个性化需要的基础上的, 但是要想构建出满足不同个性化需求的虚拟学习社区, 就要有一定的编程能力。随着软件技术不断发展, 社会性软件技术也在不断完善, 很多社会性软件都具有技术成熟、操作方便、易于上手等特点。作为教师, 首先要明确虚拟学习社区的服务对象以及服务对象的主要需求, 然后再选择适合自己的社会性软件。当然, 仅仅了解服务对象需求还不够, 还要熟悉各类社会性软件的特性。只有充分全面地考虑到学习者的需求、特点和社会性软件助学特性后的选择, 才能构建有效的虚拟学习社区支撑平台。

3. 学习任务的分配

虚拟学习社区要为学习者设计许多学习任务, 参与者通过参与平台学习后顺利完成学习任务是双方的共同愿景。学习任务的设计要综合考虑学生的学习能力, 学生任务要具有趣味性、复杂性和开放性。为了共同完成一个学习任务, 平台鼓励参与者共同合作、探讨交流、积极参与。问题设置要尽可能地具有开放性, 学生可以从不同角度出发思考得出不同的结论, 更要注重结合时下的热点内容;趣味性强的问题可以吸引学习者, 促进学习者在课程互动中的成长和自我认同;问题难度要适宜, 不能过于简单, 也不能过于复杂, 而是通过团队的集体协作、共同探讨可以解决的。同时, 设计者要对所设计的任务进行剖析分层, 确定所涉及的具体侧面, 将任务分解成若干个有明确主题的小任务, 让学习者清楚知道问题的内容。从社会网络的角度来看, 更多的学习者参与任务, 学习者之间进行更多的互动, 不仅会增加社会网络的密度, 而且可以提高学习者之间的互惠性。

参考文献

[1]卢媛媛.基于网络的虚拟学习社区的构建和应用[J].科技信息, 2008 (29)

论虚拟实验平台构建的必要性 篇2

张绍荣

(桂林航天工业学院自动化系，广西桂林541004)

摘要：随着网络化和信息化的发展，传统的实验室教学已经远远不能满足要求。本文深入分析了传统实验室管理和建设存在的问题和原因，并以此提出虚拟实验平台构建的必要性，最后对虚拟实验平台构建内容提出了几点建议。

关键词：实验室;虚拟实验;平台构建

基金项目：桂林航天工业学院教改项目(项目编号：2011JB31)

作者简介：张绍荣(1987-)，男，广西贵港人，硕士，助教，研究方向：智能仪器、自动测试理论与技术。

理论与实践相结合是理工科学生学习的最佳方式，而实验室是提高学生动手实践能力最主要的场所。传统实验室由于场地和课时量有限、仪器设备等资源紧缺、开放时间少等因素导致学生做实验的效果大打折扣，实践创新能力以及分析问题和解决问题的能力得不到提高[1]。随着网络化和信息化的发展，传统的实验室教学已经远远不能满足要求。

笔者在担任模拟电子技术实验的指导老师期间，对学生实验过程以及实验室的建设和管理方面存在的一些问题进行了概括和总结，并以此提出虚拟实验平台构建的必要性。虚拟实验平台的构建是传统实验教学的有效补充，通过“虚实结合”，可实现实验教学手段和教学模式的多元化[2]，拓宽学生的学习途径。

一、存在的问题

(一)学生缺乏电子认知

在开始第一节实验课时，学生不懂辨认基本的电子元件，比如电阻、电容、电感、二极管和三极管等。同时对于电容和二极管的正负极性不懂区分，三极管的管脚分配更加不会区别。另外，学生对一些常用仪器(比如信号源、示波器、万用表等)的使用更是摸不着头脑。很多学生大都是第一次使用，所以不会用、不敢用。这给实验的开展带来了很大的困难，因为学生的不懂，所以不敢动手操作，第一节课的大部分时间是在教学生识别电子元件和仪器的使用，有些学生还没开始实验就下课了，实验效果非常差。

(二)实验项目少且验证性实验居多

一个学期只开出了四个实验：二极管特性测试及应用电路、晶体管放大电路指标测试、模拟运算电路指标测试和放大电路频率特性测量，而且纯属验证性实验。《模拟电子技术》是所有电类专业的基础课程，对学生以后的专业学习非常重要。这四个实验远远不能满足对学生实践技能的培养要求，更谈不上知识综合运用和实践创新的培养。因此，通过实验来提高学生理论与实践相结合的能力、综合应用知识的能力以及分析问题和解决问题的能力就成了空谈。如何利用现有的实验室资源开设更多的实验(包括验证性实验和综合设计实验)，使得学生最大程度地学到更多的知识，这是有待解决的重要问题。

(三)实验室开放时间少

随着学校的扩招，学生人数增多，而教学设备和场地没有相应的增多，师资力量不足，课时的安排也比较紧，所以实验室空余的时间开放比较少，有些学校甚至除了上课时间之外就不再对外开放，这对学生的学习是极其不负责的。就如1.1节所说的，学生由于不熟悉电子元件和仪器设备，()可能会耽误很多时间，等熟悉操作的时候就来不及完成实验就下课了。学生如果课余时间不补做实验，就相当于没做过实验，自然也学不到相应的知识。没有做实验就没有实验数据，实验报告就胡编乱造，学生慢慢就养成了弄虚作假、投机取巧、态度不端正等行为。这对学生的专业造成了不好的影响，使他们在学习上得不到提高。

(四)仪器设备老旧缺损

学生不能按时完成实验任务，有一部分因为仪器设备太过老旧、紧缺和破损。学生对仪器本身就不熟悉，而仪器又老出现问题，导致实验无法进行。在上课时，一些学生从一个实验台换到另一个实验台，实验仪器也搬来换去，非常混乱。但是，老师也无法过多干预，因为一部分仪器确实功能不正常甚至完全不工作，如果不让学生调换，学生也只能干等着，实验无法进行。针对这种情况，学校直接对仪器设备进行更新即可解决问题，但这在短时间内是难以实现的，学校的资金投入要考虑很多其他的因素，况且有些学校资金本身就匮乏。

二、虚拟实验平台构建必要性

在批改实验报告的过程中发现：只要学生能顺利完成实验，实验数据一般准确可靠，同时理论的分析也比较清晰切合;不能完成实验的学生，数据存在明显的错误，或者干脆抄袭别人的实验数据，对理论和实验结果的分析也是模模糊糊、不着边际。为了让学生能顺利完成实验，加深对理论知识的理解，提高学生实践动手的能力，在第1节中提到的问题有待解决。

(一)虚拟实验平台是解决问题的新方法

对于学生缺乏电子认知的问题，很多高校开设有专门的电子认知课程，主要讲解基本的电子元件知识和一些常用仪器的使用，并且安排考试。这为后续的课程学习奠定了很好的基础，但是仍然占用有限的资源。虚拟实验平台的构建通过软件面板模拟真实的仪器面板，学生通过网络操作仪器能达到操作真实仪器一样的效果。另外，把电子认识的相关内容以图片、动画或者视频的方式挂靠在虚拟实验平台上，全校师生都可以随时随地查看学习，实现了师生最大的资源共享。

开设实验项目少且验证性实验居多，实验室开放时间少，仪器设备老旧缺损，其实都可以归结为：实验室资源匮乏，资金投入不够。要想减少资金投入同时达到良好的实验效果，就要想法设法实现资源的共享和重复利用率。虚拟实验平台的构建可以通过网络实现对仪器共享和远程控制，以此实现资源的共享。

(二)虚拟实验平台是传统实验教学的有效补充

如果把传统的实验教学说成是课内教育，传统实验教学就是课前教育和课外教育。通过虚拟实验平台，学生可以了解到更多关于本次实验的资料，做好课前预习;而通过动画或者视频的效果进行实验的演示是传统实验教学无法比拟的。对于不够时间完成实验的学生，课后依然可以通过虚拟实验平台进行实验，从而不受时间、地域的限制完成实验。

完善的虚拟实验平台可以实现实验预约和登陆管理、实验报告生成与上传、在线批改和打分等功能。可以针对学生在学习过程中的操作问题给予适时的提示，提示学习者注意操作错误的地方，这对贵重而精密的仪器操作尤为重要。

(三)虚拟实验平台构建是未来的趋势

文献[3]对国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的意义、指导思想、内容等做了全面阐述。文献[4]和[5]，则对虚拟仿真实验教学中心建设提出了自己的思考与建议。《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》(教高司函〔2013〕94号)等相关文件都对虚拟仿真实验教学提出了明确要求。因此，虚拟仿真实验教学建设是高校实验教学改革的必然发展方向。而虚拟仿真实验教学与传统实验教学虚实结合、相互补充，将切实提高教学能力，拓展实践领域，丰富教学内容。

三、虚拟实验平台构建内容

虚拟实验平台的构建，包括单纯的虚拟仿真和虚实结合的具体实验。单纯的虚拟仿真，比如电子元件的基础知识普及和一些常用仪器设备的操作。虚实结合的具体实验涉及具体的硬件实物和软件，在开展实验前，实验室老师必须把硬件电路和相关的仪器连接好，仪器通过USB总线或者其他总线与计算机(服务器)相连。在服务器开发相应的程序软件，实现仪器可程控。用户通过网络访问服务器，即可获取仪器的相关数据，而且操作服务器的`软件面板就像在本机操作一样。针对电类的基础实验课程，本文认为虚拟实验平台的构建应该包含如下内容。

(一)电子认知基本知识

以图片、动画、视频等方式帮助学生识别基本的电子元件，区分电容或二极管的正负极性、三极管的管脚分配等。介绍一些电子元件的性能参数、功能作用等各方面的知识。而一些常用的仪器操作和使用方法最好以动画或视频的方式介绍，比如信号源、示波器、万用表、交流毫伏表等仪器设备。

(二)实验材料汇总

实验的原理分析，实验的准备工作，实验过程中应该注意的问题，以及与本次实验相关的知识扩展等都可以以文件的方式提供给学生，扩展学生的知识面。

(三)实验项目

这部分是构建虚拟实验平台的主要内容，也是解决第1节中提到的问题的关键所在。实验室老师根据实验项目需要搭建硬件平台，开发相应的程序软件。除了搭建传统实验室开出的实验之外，还可以开发各种综合设计性的实验，比如波形发生器设计、滤波器的幅频特性测试等。实验平台搭建完成之后，只要系统正常工作并且网络正常，就可以安排时间对学生开放，不需要人工管理。

四、总结

本文主要分析了模拟电子技术实验教学存在的一些问题，结合目前的状况以及未来的发展趋势，论证了构建虚拟实验平台是解决问题最有效的方法。虚拟实验平台的构建是传统实验教学的有效补充，为学生的课外学习提供了极大的方便，实现了资源的共享，有利于增强学生综合设计和实践创新的能力。

参考文献：

[1]刘硕谦，田娜，刘仲华，陆英。 新形势下高校实验室的建设与管理办法初探[J].教育教学论坛，2013，(13)：10-11.

[2]杨建良。电类基础课程实验教学“虚实结合”模式的构建[J].实验室研究与探索，2014，33(7)：101-104，280.

[3]李平，毛昌杰，徐进。开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平[J]. 实验室研究与探索，2013，32(11)：5-8.

[4]王卫国。虚拟仿真实验教学中心建设思考与建议[J].实验室研究与探索，2013，32(12)：5-8.

虚拟学习平台 篇3

【关键词】商务英语；任务驱动学习；虚拟实训教学平台设计

【中图分类号】H319【文献标识码】B【文章编号】1001-4128(2011)01-0092-03

作者简介：杜琼英（1973-），女，云南曲靖人，云南广播电视大学文理学院副教授，教育技术硕士。

1 高职院校商务英语问题分析

目前高职院校开设的《商务英语》专业课程在教学组织和教学模式方面依然采用传统的外语教学模式和教学手段，没有真正体现商务英语的专业特征和实用性。高职商务英语实训教学面临的共同问题，大概可以归纳为以下几点：第一： 实训内容与学生学习需求错位。商务英语实训往往停留在语音、词汇、阅读等的训练方面，其结果就是实训变成了非常枯燥的语言学习。学生就读职业院校的功能需要很明确：学习为了就业。高职院校的人才培养也是“以就业为导向”。现在的状况是：实训的语言训练内容与未来的职业岗位没有紧密相连，导致实训的功能大打折扣。第二：实训教材滞后。高职教育发展迅速，但教材建设起步较晚，尤其是实训教材建设的滞后与高职教育迅速发展的矛盾十分突出，这一问题也体现在商业英语实训中。目前在市场上关于高职商务英语实训教材很少，没有实训教材的支持，各校只能根据各自的经验，以及随机获得的信息和机会开展一些训练活动。这样零散的训练与商务英语实训的要求之间毕竟存在很大的差距。第三：学校配套的实训软环境匮乏。高职教育的实训建设投资巨大，并且需要不断地更新、维护、维修，大多数学校虽然资金紧张，但还是配备了多媒体教室和多媒体语音室，投入资金建设实训中心，实训的硬环境正在不断得到改善。但极少有高职院校在在实训软件环境的建设中大量投入。

商务英语人才的能力可细分为英语素质和商务素质，英语素质包括基本的英语听、说、读、写、译的能力；商务素质包括基本的国际商务知识和业务操作能力、国际贸易实务。商务英语培养方式中最欠缺的是商务能力的培养以及英语在贸易实务中的结合应用，其中的具体表现就是系统的商务实习机会严重匮乏。为了提高商务英语的教学质量，解决商务英语实习实训的问题，充分发挥网络信息技术优势，构建一个虚拟的商务实习实训平台势在必然。主要目的是让该虚拟实训教学平台基于现实模拟环境，学生可以在模拟环境中扮演商务过程中的不同角色，熟悉外贸交易的全过程和掌握各环节所需的技能，从而获得系统的、真实的外贸商务训练，达到实际外贸实习相同的效果。商务英语虚拟实训教学平台可以让学生衔接理论和实践、巩固和拓展专业知识以及培养商务英语的核心技能，从而对商务英语的教学起到积极的、重要的意义。

2 任务驱动学习方法指导下商务英语虚拟实训平台的设计

以网络通信、计算机虚拟现实技术为代表的信息技术在教育教学领域的大量运用为教学方法的变化提供了机遇，为能够充分培养学生个性和创造性的教学方法提供了更多的可能性，教学方法的模式也相应地从以传统的教师中心的知识传递模式向以认知主义、建构主义的学习者中心的认知发展模式转换。“任务驱动”学习方法就是在这种背景下产生的一种新的学习方法。这种教学活动方式在许多情况下也被称为抛锚教学、问题解决学习，基于真实情境的探索学习等等。对于许多类似商务英语这样关注学生解决实际问题能力培养的学科来说，“任务驱动”学习方法是值得探索和运用的。

“任务驱动”学习方法依据建构主义形成一套操作步骤，在学习过程中让学生面向实际的、必须要自己来完成的具体工作任务，从而要求学生自己确定要解决的问题，设计、试行、评价要解决问题的方案。这种学习策略强调了学生学习自主性和探索性、鼓励学生自己从任务中建构具有个人特有风格的意义，使得学生对信息的处理过程比较深入、学习兴趣较高，培养了学生创造性地解决商务英语实际问题的能力。但它也有弱点：对学生自主学习能力要求较高，可能导致学生认知超载和情绪低落，所获学习结果可能因人而异，而且花费时间多等。在教学中，我们必须平衡两种矛盾的要求：一方面需要鼓励学生努力地自主完成任务，一方面需要利用学习环境和学习资源等学习支持措施来支持学生的信息加工，也就是说该虚拟实训系统学习环境、任务完成虽然由学习者主要完成，但是教师要充分利用网络的优势为学习者提供各种必要的信息资源帮助，避免学生的工作记忆超过负载。

通过实际的工作任务完成帮助学习者体验一个较为完整的实际工作任务过程，从而驱使学习者对商务英语的不同场景工作模式有较深刻理解。在本设计中工作环境的设定、问题的提出、解决方案的厘定、任务的完成、展示评价是相互结合的，主要让学生借助任务驱动完成接近现实的工作，提高自信。下面是基于“任务驱动”学习方法商务英语虚拟实训学习平台设计方案。

基于“任务驱动”学习方法商务英语虚拟实训平台设计

可以看出，基于计算机网络信息技术的“任务驱动”学习方法的设计重点是在学生自主学习的环节（自己设计工作环境、厘定解决方案、自己解决问题）及学习支持因素（学习环境、协作学习、学习资源等）和评价活动的设计上；让学生根据收集资料得出不同的商务英语工作环境，在教师提出特定任务的驱动下，借助其他人（教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资源，通过解决商务英语实际问题的自主学习方式获得知识的意义建构。整个虚拟实训系统由单项技能训练、综合技能训练、资源提供、辅助工具以及交流平台几个主要模块构成。

3 商务英语虚拟实训教学平台的具体内容和功能设计

3.1 单项技能训练:单项技能训练是以单个的训练项目为内容，例如外贸函电、进出口实务与单证、国际结算等商务英语专业基本的实训单元项目。通过训练，让学生逐步掌握标准的商务英语技能。各单元的训练内容循序渐进，前面训练的内容和技能为后续的单元项目训练提供准备，极大地提高了学生的积极性和主动性，只有学好、练好各个项目单元的技能，才能融会贯通，比较系统地掌握各项技能，为以后在实际工作岗位从事商务贸易工作做好准备。

外贸函电主要是在角色扮演中，让学生严格按照外贸函电的各种行文方法及格式，正确的专业术语，进行贸易交流，从而熟练掌握国际商务英语函电的基本知识，提高在日常进出口贸易工作中正确书写外贸函电的能力和水平。训练内容主要包括：商务信函的组成及基本格式；建立贸易关系信函所应包含的三项内容的撰写；支付方式书信的撰写；包装及标记信函的撰写；装运通知的撰写等等。

国际支付与结算主要是让学生通过训练，可以系统地掌握国际支付与结算的有关工具、方法、单据、规则等。训练内容主要包括：汇票、本票、支票等信用工具；国际银行汇兑实务的模拟操作；跟单、托收及风险的防范；信用证的审核、修改及结算；信用证项下的单据制作等等。

教师提出不同的任务，让学生通过不同当事人角色的扮演(出口商，进口商，供应商，银行等)，让学生在学习国际贸易基本理论的基础上，熟练地掌握进出口实务所需的各项技能和业务技巧，把握整个业务过程，熟悉和体会客户、供应商、银行和政府机构的互动关系，真正了解进出口贸易的物流、资金流和业务流的运作方式，从而达到“在实践中学习提高”的目标。学生在接受任务后，可以分成小组，自主设计工作环境和实施任务的方案，包括：出口商部分涵盖的实际出口业务环节，如：出口商业务磋商、订立出口合同、备货、催证、制单、报关、报验、投保、租船、出运、核销、结汇、退税。进口商主要包括：业务磋商、订立出口合同、开证申请、赎单、进口报关、进口报检、提货、销货。供应商主要包括：业务磋商、订立购销合同、组织生产、出货，等等。教师应提供相应的信息资源，也可以提供方案建议，还也可以在实施过程中给出修改建议。在学生完成任务后，和学生一起进行回放，探讨，进而进行总结和评价。

3.2 综合训练:综合训练紧紧围绕着商务贸易技能系统训练这条主线，对学生进行专业技能的训练。综合训练主要是营造仿真的商务环境和条件，采用设立虚拟贸易公司的形式将学生分在不同的业务部门，担当不同的角色和分担不同的工作去体会实际商务工作的性质和任务。综合训练主要培养商务社交技能、商务谈判技能和商务领导与管理技能三个部分。

商务社交技能在日常商务交流中非常重要，鼓励学生使用英语来完成每个商务英语社交技能练习。通过纯英语的商务英语练习建立交流的信心和取得语言的流利，平台虚拟练习场景包括面对面商务交流、商务电话、商务文件书写、交换信息、商务会议、招待商务伙伴。

商务谈判技能通过系统提供的虚拟交流平台让学生扮演不同角色提高学员的商务合作技能并帮助学生了解如何有效的与同事、客户沟通。商务英语的各类商务活动包括公司接待客户、公司自我介绍、商务合作洽谈、各种商务文件书写体例、各类商务通讯（电话、电传、书信、电邮）等。在完成虚拟实训之后，在教师的指导下应用平台提供的记录档案，对学生的语言规范进行展示与讲评，总结出清晰实用的范例。

商务领导和管理技能为未来商务人士所设计，全面提高学生在一切商务活动中的商务英语沟通能力。在虚拟平台上提供大量的商务情景给学员处理常见商务问题的学习机会。学生在教师指导下可以以此来练习和提高英语沟通技能，从而在商务活动中更自信、更流利、也更准确地使用所学到的商务英语。

综合实训将采用案例（任务）为实训内容，以学生自己动脑动手操作（自主设计工作环境和实施方案）为主，教师只给你必要的帮助，提供学习资源指导。学生在这种仿真的岗位上，会收到更好的实训效果，较快地提高商业英语的应用技能。

4 结束语

在任务驱动学习方法的指导下运用先进信息技术开发建设商务英语虚拟教学模拟平台对培养实用的商务英语人才是非常必要的，更新教学工具和教学手段是高职院校教学改革的重要内容，应该倡导和支持将计算机网络、多媒体虚拟现实等信息技术引进到商务英语专业的教学中，以提高教学效率。商务英语虚拟教学平台的开发，对于强化专业培养中的实验实践环节，完善商务英语专业的教学体系，从而深层次的提高教学效率和学生的商务英语素质有着不可估量的作用。

参考文献

[1] 夏自谦，韩杏容.网络教学平台的设计与开发[J].中国林业教育，2006，2(1)：57~59

[2] 杨国祥，丁钢．高等职业教育发展的战略与实践[M]．北京：机械工业出版社,2006

[3] 严美姬．高职商务英语专业实训教学改革初探[J]．番禺职业技术学院学报，2005,(4)：48

[4] 赵晓鸿.集成式电子商务实验平台的开发技巧[J].中国理信息化，2006，9(9)：93~95

[5] 侯松. 高职院校商务英语专业实践教学模式研究初探[J]. 南宁职业技术学院学报，2006，11(2)：34~37

虚拟学习平台 篇4

一、基于flex的虚拟学习平台的设计研究的意义

1. 提高学生学习过程中的自主性、创新性

借助网络信息技术和多媒体技术, 可以为学生创建一个具有一定探索性、创新性的学习情境, 对学生来说不仅可以充分地激发学生的学习兴趣, 还可以引导学生在学习中多角度思考问题, 帮助学生提高自己收集信息、处理信息、分析信息的能力, 进而提高学生在学习过程中的自主性、创新性。利用网络和多媒体所创造的动漫人物来进行情境创设, 带给学生一个更加轻松愉快的学习氛围, 在一定程度上可以减轻学生的心理压力, 再通过各种结合了课堂教学知识的小游戏, 从而达到练习巩固的效果, 进而提高学生的学习效率。

2. 丰富教师的教学方式, 提高教师的教学水平

虚拟学习平台的建立, 让以往教师的教学模式发生了一定的改变, 从传统意义上的说教式教学, 变为学生亲自参与的, 多感官刺激的教学模式。在这样的教学模式下, 可以把抽象的知识变得更为具体化, 也可以让学生的学习活动变得更加的生动、形象、有活力、富有趣味。从学生的认知角度来说, 这样的教学模式也更加符合学生的认知发展规律, 教师的教学效率自然能够得到提高。相对来说, 动漫信息技术整合知识的教学, 比单纯知识的教学更为学生所接受, 教师的教学策略以及教学方式能够变得更加丰富。

3. 实现教学三方互动, 提高教学效率

我们都知道, 在当前的教学活动中, 很难实现教学三方即教师、学生、家长之间的教育互动, 这样对教学的质量会有一定的影响。而虚拟学习平台则可以解决当下教学中的这一问题, 提高教师、学生、家长之间的互动, 让三者共同参与到教学活动中, 一起来交流沟通教学过程中的内容、方法。这样, 可以帮助老师和家长及时地掌握学生的学习状况, 并且及时发现其中的问题并予以解决, 进而提高教学效率。

4. 改善教育模式, 提高教育效果

虚拟学习平台为教学引入了全新的教学理念, 从各方面上来帮助教师进行教育行为中的创新。而且, 对今后的教育体制改革来说也有一定的推进作用, 具有一定的参考价值。从目前的教育现状来看, 教学模式存在一定的问题, 填鸭式的教学模式仍然占据主要地位。尽管教育改革一再推行素质教育, 但实施起来的效果却并不理想。虚拟学习平台的建立, 可以帮助教师及时更新教学理念, 改善教学模式, 进而有效地提高教学效果。

二、flex技术概述

flex技术是Adobe公司近几年所推出的一个具有重要意义的产品技术。flex是RIA技术中最优秀的技术之一, 它是一个针对企业级的富互联网应用的表现层解决方案, 让企业可以穿件富有个性特色的丰富媒体应用程序, 在一定程度上提高了用户的体验。此外, flex还提供了许多的技术操作, 例如访问本地的数据资源, 操作本地的SQL数据库, 开发桌面程序等。其特点是可以提供一个更为密集的内容, 减少了与服务器之间的响应时间, 反应速度较快, 并且在用户的界面上有一定的创新, 图形丰富有创意, 所提供的数据可以进行缓存, 可以以离线的方式进行工作。

三、系统设计

1. 设计目标

为了保证儿童的学习效率, flex虚拟学习平台的总体设计有以下目标:

(1) 对教材所提供的教学内容要进行深度的挖掘, 并且为了拓宽学生的知识面, 还要对教学内容加以拓展。

(2) 在进行动漫游戏的设计时, 要重视学生在其中的参与度, 还有注意游戏的趣味性和与学生之间的互动。

(3) 让家长也能够参与到其中, 实现共同教育、共同成长这一目标。

(4) 创设出完整的题库资源, 帮助学生学习。

2. 设计原则

在进行虚拟学习平台设计过程中, 需要注意到以下几个设计原则:

(1) 实用性原则。设计出的成果要保证其系统功能的齐全, 尽量不存在繁琐的操作过程, 所呈现出的操作页面也需要简洁直观。

(2) 开放性原则。也就是实现数据的互通, 使教育资源可以共享。

(3) 安全性原则。

(4) 可扩展性原则。

3. 架构设计

在虚拟学习平台的网络基本结构中有两个服务器, 一个是数据库服务器。用来储存所有用户的相关数据, 另一个是web服务器, 用来实现用户与系统之间的交互行为。这样, 学生、教师、家长通过Internet来访问这一学习平台, 管理员则通过Internet来进行系统的管理工作。

4. 系统架构

虚拟学习平台的系统架构采用的是分层的程序应用, 这样不仅可以方便管理, 还可以在极大的程度上提高程序的各项功能。

5. 系统功能展示

如图所示, 教学三方在虚拟学习平台中的操作并不相同, 也就是说不同的角色在登录系统之后所对应的操作并不相同。这样的功能页面就是根据不同用户的需求而设计, 简单明了, 方便操作。

6. 动漫游戏结构

在动漫游戏这一板块, 用户为学生, 这一板块也是该平台的核心模块。在动漫游戏的设计中采用的就是flex技术, 通过fle技术来构建动漫游戏的主程序, 控制AI, 角色移动等行为。而游戏所涉及的场景则运用的是flash。对flash我们并不陌生, 也就是说它是一个相对来说已经进入成熟期的产品。两者之间的配合, 算得上的互补, 在处理一些较为复杂的动态交互时以及反应速度上都会变得更加具有优势。

7. 性能解释

我们所设计的是学习平台, 学生是我们面对的主体用户, 所以, 学生所操作的动漫游戏板块属于该平台系统中最主要也是最关键的子系统。当该系统在日常的业务处理工作时, 其反应时间应该要小于3秒, 特殊板块的反应时间应该控制在30秒以内。当然, 在处理特殊情况, 如大量数据待处理时, 应该及时调整处理时间, 可以安排在类似夜间等系统空闲的时间段进行处理。

四、虚拟学习平台游戏板块的实现

因为该平台主要用户为学生, 设计初衷是帮助学生提高学习效率, 因此在这里主要介绍游戏模块的实现。

1. 相关理论的简单介绍

(1) 建构主义理论

从认知发展的角度来说, 建构主义是认知主义的进一步发展。在教学过程中我们不难发现, 学生的学习过程与其认知的发展之间存在着密切的联系, 而建构主义则能够帮助我们更加方便的发现学生在学习过程当中所体现出的认知规律。建构主义理论主要有以下几个观点:1) 学习是一个有意义的过程。学生获得知识是与外界环境进行交互作用而产生的结果, 在进行新知识的学习时, 传授并不是唯一途径。外界环境所带来的知识不仅可以被机体同化, 还可以改变机体原有的认知。2) 学习是一个协商活动的过程。学习者是教学活动中的主体, 也是其中最活跃的成分。由于个体差异的存在, 不同的学习者对所学习的知识所产生的理解会有所不同, 这时候, 便需要通过社会的“协商”以及时间才能够达成一个与真实世界相符合的认知。3) 学习是一种真实情景的体验。抽象的学习情境往往很难提高学生的学习效率, 学生需要在一个更加具有真实的学习情境里收获知识。教学不仅是为了知识的传播, 更多的还是要提高学生处理实际问题的能力。

(2) 皮亚杰的认知发展阶段论

根据皮亚杰的认知发展阶段理论, 处于不同年龄阶段的学生其认知发展的特点会有所不同。例如在7到11岁的儿童处于具体运算阶段, 该阶段的儿童虽然在逻辑思维方面已经有了一定的提升, 但是在抽象思维方面仍然具有一定的不足。在11岁至成年时期, 则开始具有一定的推理能力, 抽象思维逐渐成熟。以小学生为例, 他们大多处于具体运算阶段, 为了适应他们的认知发展特点, 在虚拟学习平台动漫游戏的设计中则要重视对学生的吸引力, 同时兼顾完整具体的剧情设计。

2. 动漫游戏说明

(1) 游戏文档

这一部分主要由两部分组成, 即游戏概述和游戏脚本。

(2) 人物设计

在进行游戏的人物设计时, 为了增加该模块的趣味性, 多采用的是卡通的人物形象。在设计时主要通过借鉴动漫角色进行创作, 例如动物人形化、植物人形化、形象拼接法等一系列措施。将原本刻板抽象的知识变得更加具有形象性, 吸引学生的注意力。

(3) 场景设计

采用卡通化的各种场景, 或夸大或缩小现实场景, 达到突出某一特征的目的。当然, 在设计时仍然要照顾学生的学习兴趣, 保证场景的连贯性, 推进故事情节的发展。

(4) 游戏的实现

前面已经做过介绍, 运用flex技术进行主程序的搭建, 进而实现各种命令的运作。

(5) 游戏功能

包括通关记录、角色交互、积分、答题, 任务等。通过这些功能设计, 实现了游戏功能的多样化设计。可以帮助用户自主记忆关卡, 控制游戏时间等。

3. 动漫游戏学习的优势

1) 趣味化的学习, 不仅能够有效帮助学生集中自己的注意力, 提高学生的学习兴趣, 更多的是在无形之中让学生习得知识。将教学内容与游戏融合在一起, 比知识的单一教学更有了竞争力, 丰富的真实具体情境, 是口头教学难以实现的。

2) 没有客户端的存在, 让这个平台具有了更为广泛的应用环境。只需要一个连接, 随处都可以进行学习。

3) 在未来, 信息化的程度愈来愈大, 这样的学习平台也将会更加具有实用性。

总结:

现在的我们已经步入了互联网时代, 信息化的教学也适应时代的发展。一个良好的虚拟学习平台可以满足学生的个性发展需求, 激发学生的学习兴趣, 为学生的学习提供一个形象化、具体化的学习环境。当然, 目前的设计还不够完善, 面对学生、教师、家长越来越高的需求, 虚拟学习平台的开发受到了一定的挑战。在教育教学这一领域中, 我们要做的, 还有很多。

参考文献

一站式虚拟实验平台的设计与建设 篇5

摘 要：本文提出一站式虚拟实验平台设计与建设方案，利用现代信息技术搭建一个集教、学、考于一体的一站式虚拟实验平台，为开放性实验教学和优质教学资源的建设提供平台。该平台具有教学过程和教学资源的“整合性”与“共建共享性”等特点。实践证明，该实验平台能整合职业院校多种专业的实验“教”与“学”资源，为学生多样化的技能训练提供较全面的一体化实践平台，同时提高了优质信息化资源的覆盖率和利用率。

关键词：教育信息化；共建共享；虚拟实验平台

中图分类号：TP311.56 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2016）07-0074-04

一、引言

与普通教育不同，职业教育以就业为导向，具有专业性、实践性、应用性、操作性、技能性等特点[1]。其中，技能教育是职业教育的核心。而当前的职业教育中，存在以下的问题：

（1）实验实训设备昂贵，数量有限，损耗比较严重并且型号落后，更新换代难以跟上科技发展的步伐。而社会对技能型人才的需求使得职业院校不断扩招。这就造成了有限的实验资源与大规模学生的教学需求之间的矛盾。

（2）教学过程中涉及高危或极端环境的技能操作，如核电站、矿井采煤等专业操作，涉及不可及或不可逆条件下的操作，如心脏搭桥手术，煤制乙炔工艺，以及一些高成本、高消耗、大型综合操作训练，如船舶建造、飞机发动机的装配等缺乏有效的实训资源，无法经常开展实训。

（3）受课程内容影响，配套的实验实训或“片段式”的企业案例使学生只注重专项技能训练，忽略了对行业整体技能的培训。“只顾埋头拉车，不会抬头看路”导致学生缺乏行业性思维，就业灵活性和适应性大大降低。另外，目前的教学资源存在着分散和不连贯的现象和缺乏信息化和体系化的建设，导致其不能形成一个有机整体，甚至某些优秀教学资源没能传承下去和被持续地应用。

（4）现有的实验实训无法及时跟踪、反馈学生的实践结果，加上评价体系单一，缺乏让学生不断修正、提高和完善的阶段性建议和步骤。

以上原因造成学生缺乏兴趣，积极性不高，动手实践能力差等问题，与职业教育提高学生职业技能，培养学生职业素养的初衷不一致[2]。二、一站式虚拟实验平台的设计方案

通过信息技术与教育过程、内容、方法和质量评价深度融合，提高实习实训、项目教学、案例分析、职业竞赛和技能鉴定的水平，吸引行业企业参与专业教学，从而全面提高各专业学生新时代的职业能力和信息素养。《教育部关于加快推动职业教育信息化发展的意见》（职教成[2012]5号）中明确提出了“十二五”时期职业教育信息化建设的基本思路和总体目标：“以科学发展观为指导，坚持以人为本，需求导向，创新引领，共建共享，突出特色，加快推进职业教育信息化发展。”

然而很多职业院校信息化的建设，仅仅停留在应用多媒体课件展示教学内容上，没有体现出信息技术与课程整合的实质性内涵。根据前面引言提出的职业教育存在的问题来看：解决问题（1）需要建设一个开放性的实验平台；解决问题（2）需要借助虚拟仿真技术弥补实物实训的不足；解决问题（3）必须使该实验平台具备良好的共建共享性；解决问题（4）必须使该平台具有完整性，即良好的整合性。综上几点，利用现代信息技术搭建一个集教、学、考于一体的一站式虚拟实验教学平台，实现职业教育与信息技术真正深度融合，能为解决当前职业教育面临的问题提供新途径。

一站式虚拟实验教学平台对学生而言，联通了课堂、实训基地和社会岗位，为学生创造一种能够随时随地在做中学、例中学，及时得到反馈和指导的“空中课堂”[4][5]如图1所示，有效地解决了职业教育实训难、实习难的问题。

一站式虚拟实验教学平台对于教师而言，整合了课程建设、教学资源、评价模式，形成一个一体化的教学体系如图2所示，实现信息技术与现有教学内容和知识点完整配套，便于随时更新和异地共享，为加快推进职业教育资源开发和共享，缩小校际和区域资源配置差距，提供了新的可能。

三、一站式虚拟实验平台的组成

一站式虚拟实验平台由实验管理系统、实验教学系统、自主学习系统和自动化考核系统组成，如图3所示。

1.实验管理系统

实验管理系统包含通知系统、用户管理、用户组管理、角色管理、权限管理等，负责对各种实验资源、实验资讯、用户信息等进行统筹管理，提高实验管理运作的科学化、智能化，并加快系统化建设进程。

2.实验教学系统

实验教学系统提供开放实验环境下的资源共建共享、实验教学、作业管理以及实验教学评价，为提高实验教学效率和效果提供支持。

资源共享共建模块提供可用性高、易获取、优质丰富的实验教学案例资源及题库，对课件、精品课程、微课程、企业的真实案例等进行分门别类的标注，方便检索。同时这些资源是开放和共享的，支持自主扩展，能够逐渐形成一个完整的学科资源库。

实验教学模块通过虚拟现实技术和网络技术创建高交互的实验教学环境，并进行实验过程跟踪与针对性指导。同时也包括实验任务的发布、回收与评价以及作业的收发与批改，优秀案例作业的展示与分享[6]。实验教学过程如图4所示。

3.自主学习系统

自主学习系统中有登录模块、知识呈现模块、资源集成模块、学习工具模块、在线测试与在线作业模块、实时自由讨论区和专题讨论区模块、学习过程记录、查询模块。自主学习系统提供丰富的实验案例和具有高度交互功能的虚拟实验环境供学生进行实验实训，并全程跟踪操作过程，实时诊断与评价操作技能及结果，指出错误的原因，并提出学习建议和操作示范，实现真正的一对一教学实验指导。

学生可以随时随地登录到该学习系统进行某门专业课程的学习，过程是：学生登录自主学习系统，在知识呈现模块获取学习任务后进行相关知识的学习，可以通过资源集成模块提供的专业教学实验案例、真实环境下的操作演示视频等各种资源进行例中学，遇到不懂的问题可以在讨论区进行咨询，同时使用学习工具在虚拟实验环境中进行反复的交互性操作，实现做中学，而学习过程记录模块已在学生登录自主学习系统时开始进行学习轨迹跟踪，查询模块提供学习进度、策略方面的支持。学生无论进行在线学习还是完成作业或测试，高度交互的虚拟操作系统都会实时反馈与评价，给出针对性的提示信息和操作演示，直至该学生最终掌握正确的操作技能和方法。最后系统还会对本次自主学习进行总结分析，给出进一步学习的建议，指明继续努力的方向[7]。自主学习过程如图5所示。

4.自动化考核系统

建立以技能自动化测评为中心的多元化评价体系，通过科学化评价机制，采用多样化的评价方式[8]，最终实现按照不同情况的需要，实现作业评价、实验过程的跟踪评价、认证评价和课堂总结性评价。

自动化考核系统提供真实环境下的技能训练和考核，全面地考察操作者实际操作能力和解决实际问题的能力，学生可以在该系统下进行各类认证考核的模拟练习。系统提供自定义测试卷组，学生可以由答题库随机出卷，也可以自由组合客观题与操作技能题目，考核系统都将进行操作技能的自动化评测，为学生提供一个有效的指导。

四、一站式虚拟实验平台的特点

1.整合性

集教、学、考于一体的一站式虚拟实验教学平台使学生获得“教学练评”的一体化技能训练，即学生在生动逼真的虚拟环境中体验并训练技能，并随时与实验对象、学习资源、教师、同学等进行交互反馈，得到实时评价，锻炼和培养真实的职业行为[5]。

该平台整合了校内不同专业的虚拟实验实训，一方面为学生进行本专业和跨专业技能培训和自主探究式学习提供开放的、综合性的虚拟实验环境，同时也为教师进行交叉学科实验建设和多工种技能鉴定提供平台。

2.可扩展性

为随时增加不同的专业训练项目、实验场景和其他功能模块预留可更新和扩展的数据接口、功能接口，使平台应用可持续更新[9]。

3.共建共享性

平台具备教学资源上传、试题添加、优秀作业成果展示等功能，这些资源可以逐级推荐和审核，实现优秀教学资源的共建共享。该平台可以使教师持续有效地开展优质职业教育资源体系化建设。教师一方面可以把已有的信息化教学资源和成果进行共建共享；另一方面随着实验平台不断应用产生的新经验成果及资源，教师可以进行二次整理和进一步的开发和实时更新，提高实验教学的效率和质量。

五、一站式虚拟实验平台的建设实践

为了更好地管理校内的实验实训资源，提高优质实验教学资源的利用率，促进职业教育与信息技术的深度融合，工业中心开展智能管理系统二期工程项目建设，一站式虚拟实验平台是其中一个重要组成部分。该项目获广东省2015年“创新强校工程”项目资助。该平台整合了校内原有的电子工程、自动控制、物流管理、数字传媒、机械加工五个专业类别的22个虚拟仿真实验实训项目，如中央空调远程控制、高电压控制、虚拟数控铣削加工、教育电声系统、虚拟演播、非隔离型AC-DC变换器、物流三维模拟仿真、交互式虚拟装配等，并在此基础上进行进一步的扩充和建设。

学生可以在此开放性的平台进行自主学习与技能训练，获得实时评价，提高操作能力。某些专业还可以进行认证考核模拟练习，例如“CZK数控加工仿真训练与智能化考核系统”开展面向实际生产过程的机床仿真加工训练；如“电气故障信息化考核系统”中的“制冷设备电气故障检测智能考核系统”提供了四种不同的制冷设备控制电路：（1）变频空调控制电路、（2）热泵式分体空调控制电路、（3）中央空调控制电路、（4）冷库控制电路供学生进行仿真训练。这四种电路均由信息化系统以智能化方式设置各种故障点：变频空调设置了28个故障点、热泵式空调设置了24个、中央空调设置了30个、冷库24个，以满足不同等级的技术培训与考核使用。另外，考核系统中的试题库含有两类试题：一类是针对制冷设备控制电路板设置的培训应会试题库；另一类是根据国家劳动部有关制冷设备相应职业技能等级的应知考试题库；再如“中央空调信息化智能考核系统”，学生可以远程进入中央空调的虚拟仿真界面，如图6，图7所示，进行中央空调和冷库的正确开关机顺序、延时时间长短控制、运行状态实时监控和故障排除等仿真操作和模拟考核[7]。仿真界面上显示的各种动态变化的数值来源于可编程控制器PLC上的对应变量链接，通过传感器采集空调运行的各种实时数据获得。

该平台计划提供面向广东省支柱产业：数控、电子、电工、软件、汽车、金融等专业技术考核60多个方向的项目实验实训，28个工种的职业技能鉴定，向其他职业院校开放，形成辐射作用，扩大优质信息化资源覆盖面。同时各专业的教师可对平台内的实验实训资源共同进行建设与开发，保证优质的教学资源得到持续性的更新和共享，为我校“面向职教、服务职教、引领职教、特色发展”的办学思想提供支持。

六、结束语

本文提出一站式虚拟实验平台的设计思想，在建设与应用的实践中，该平台的“整合性”与“共建共享性”为职业院校师生的教与学提供了极大的便利。该实验平台的建设与投入使用为职业院校提供了一个清晰的体系化数字教育教学资源库，便于各专业教师进行综合统筹，对相关领域各种资源进行分批逐次的信息化建设，有利于职业院校的学生充分利用校内外的实验实训资源进行技能培训，拓宽职业视野。在国家号召加快发展现代职业教育的今天，通过一站式虚拟实验平台整合职业教育已有信息化成果和师资力量进行新旧资源的共建共享，有利于扩大优质资源的覆盖面和受众，使职业教育信息化实现与时俱进，得到持续性的发展并跨上新的台阶，为培养学生新时代的职业能力和信息素养开拓新的途径。

参考文献：

盗号业侵袭虚拟交易平台 篇6

盗号产业

易观国际最近3年的用户研究报告显示，外挂、盗号、私服等，始终排在网游玩家流失因素的前三名位置上。也始终属于阻碍行业发展的因素。在我们认同第三方市场供需的客观存在时，也看到盗号地下产业链的影响。

盗号因其庞大的黑色利益，由最初的个人行为已经逐渐发展成为违法的商业行为，完全实现产业化，从木马制作——出售——盗取——批发——盗号——销赃，整个形成一条龙，成为网游业的一个灰色附生产业。

木马制作者会编写数款针对热门网游的盗号木马，并在黑市贩卖。购买者拿到木马后，开始向一些个人网站，外挂网站购买流量，或雇用骇客攻击一些访问量较大的网站，将木马挂在网站上，俗称“挂马”，当玩家访问网站，或者下载外挂的时候，就会被注入木马。

通常中了木马并不会被立刻盗号，挂马者收集足够多的账户之后，会在黑市上批发出售帐号。盗号者买来之后开始逐个登陆帐号检查盗取，俗称“洗号”，有的还会利用玩家身份行骗，有的还会“养号”，即当帐号上财物不多的时候，通过查看历史登陆情况，判断此账号是否有盗取的潜力，如有则先不盗取，过一段时间等玩家把号养肥了再盗。盗号者获取了大量的装备或游戏币之后，最终就会通过终端交易市场，将其出售给其他玩家获取利润。

做为个体的玩家，除了借助安全软件之外，并无其他良策。而很多木马编写也逐渐由早期的通用型木马转向目标明确的针对某一个或某几个网游，并且编写时会特地针对各种常见的杀软进行免杀处理，使安全软件形同虚设，而且，此类盗号木马因为受众小，发现上报率低，使得安全软件对此类木马的反应常常比常规病毒木马慢很多，通常等到杀软能够查杀的时候，早已有不计其数的玩家深受其害了。

虚拟物品尚无“正名”

网游行业是互联网上少有的前项收费行业，围绕这个产业上下游，也衍生出多种与网游产业互利共生的“环产业链”模式，虚拟交易就是其中之一，而其在网游产业高速发展并走向规范的过程中，急迫地面临规范化问题。

2009文化部、商务部发布了《关于加强网络游戏虚拟货币管理工作的通知》，《通知》明確了虚拟货币定义，划清了虚拟货币与实体经济之间的界线。至此，虚拟货币得以明确其财产身份。而去年8月落地的《网络游戏管理暂行办法》是我国第一部专门针对网络游戏进行管理和规范的部门规章，以较大的力度保护消费者的虚拟物品权益。对中国网络游戏健康有序的发展，具有重大且深远的影响但虚拟物品(账号，道具，金币)并没有在《物权法》中有所规定，主要是虚拟物品的界定、所属权、价值评估等问题难以解决，尚未有进一步的政策出台。

而无论行业之内如何努力，盗号产业肆无忌惮的背后，是政策的空白，法律风险的缺失。对于消费者虚拟财产的保护与盗号产业的打击，迫切需要有法可依，罚则有力。

急需政策规范

非官方产生代练和虚拟交易，是市场进化的产物，而玩家或代练工作室的劳动成果，也是真金白银，应该得到市场的认可与政策保护。但由于第三方交易尚不成熟，致使用户盗号猖獗、赃物流通，其根源在于第三方交易环节保护不力。

虚拟道具是贼赃与否，需要用户挂失才可定夺，而这个流程往往较长，盗号者一般会选择多次转移，来逃脱官方追捕；恶意操作致角色被封号等手段，来防止用户挂失。

盗号者作为卖方，其真实身份难以验证，尤其是淘宝类的直接的C2C平台更面临此类问题，C2C流程较短，买卖双方价值互换之后，但被盗者利益无从保护。所以我们才看到，主要的交易纠纷常常发生在淘宝这样的平台。

易观国际分析认为，保护消费者利益，必须切断盗号利益链的最终销售环节，一方面应保证虚拟道具流通的可追溯，提高销赃的难度，并支持公安机关取证；另一方面也应保证卖方在交易账户、游戏账户、与银行账户的统一认证，提高销赃的成本。此两种模式，在5173等垂直交易平台已经与厂商建立合作，而后者也正在探索之中。

虚拟学习平台 篇7

1 数字电子技术课程设计的传统教学模式

数字电子技术课程设计以往多采用在面包板上插线或在实验板上焊飞线方式进行。这种教学方式虽然有利于学生掌握基础的电路接线焊接技术, 在培养学生实际动手能力等方面起到了一定的作用, 但是这种教学方式也存在一些不足:

1.1 传统方式电路调试耗时多, 由于课程设计是综合性系统设计, 往往是先调试一个个子系统, 然后再综合调试整个系统, 这样费时费力, 而且最后的设计结果也可能不理想。

1.2 当电路比较复杂时, 给焊线与查错带来困难;电路复杂时, 如果电路出错, 对于初学者的学生来说, 往往不知从何入手, 即使解决了一个子系统, 下一个子系统可能也会出错, 这样繁重的查错接线就会减弱了学生设计的积极性。

1.3 与工程设计相差太远。传统的操作仅仅是传统的面包板插线或实验板悍飞线方式, 没有使学生受到计算机辅助设计方面的训练。这样不利于与现代电子技术的学习, 不能与现代电子科学技术同步。

2 EDA技术的应用举例

2.1 multisim应用于数字电子技术的课程设计教学

以数字钟课程设计为例, 如果只是在实验室进行, 学生每次设计都要搭接实验电路, 如果不理想则要拆掉重新再做, 这个过程费时费力, 器件的损耗也较多, 可靠性差, 效率低。因此如果学生能利用multisim软件在计算机中仿真验证自己的想法, 则可解决上述问题。并且全部操作在软件中完成, 省时省力, 元件也无损耗, 当设计完秒电路后再设计分电路和小时电路, 直至整个电路设计完毕 (电路如图1所示) 。

因为是用软件仿真设计电路, 学生可以反复验证自己的想法, 查找原因及修改都很方便, 省时省力, 效率高;又因为是仿真结果正确后连接电路, 所以硬件连接电路时很少出错, 即使出错也不会是原理性错误, 而其他错误如电路接触不良等则很好解决。

2.2 Protel99SE印制电路板技术应用于数字电子技术课程设计

传统的课程设计是在面包板上插线或者是在通用实验板上悍飞线完成的, 面包板上插线或者通用实验板上悍飞线的缺点是接线的可靠性差, 容易造成电路接触不良, 当电路复杂时, 面包板上的插线非常多, 不容易查错, 不美观。利用Protel99SE绘制印制电路板可以解决这个问题, 学生利用Protel99SE这款软件绘制印制电路板, 将所有的导线都绘制在板子内部, 只需将所需的器件焊接到板子上面即可, 这样就解决了接线可靠性差, 接触不良等问题, 而且板子美观, 学生完成这一系列工作成就感强;并且掌握了这门技术, 也为后续专业课程的学习打下了基础。数字钟的印制电路板三维效果图如图2所示。

3 EDA技术的优越性

3.1 提高了课程设计的可靠性及成功率

在一些复杂的数字电子技术实验中, 经常会因操作不当或设备条件限制而观察不到实验结果, 引入EDA仿真之后, 实验条件很容易改变, 也方便查错纠错, 同时也能够直观反映出电子设计可能存在的差错和时序竞争, 并方便分析及解决这类问题, 大大提高了实验的效率和质量。

3.2 课程设计不再受课时和实验器材的限制

由于大部分工作是在软件平台上进行, 设计工作可以走出实验室, 完全在这个虚拟的实验箱上实现;同时大大降低实验器材的消耗, 减少了因操作不当造成的仪器设备损坏, 节省了实验室的运行费用。

3.3 提高了学生的学习兴趣

学会利用EDA工具, 大大提高了学生的学习信心, 而且EDA技术是现代电子技术发展的反向, 学生掌握这门技术就与现代电子技术发展同步, 适应市场需要, 进一步激发了学生的学习兴趣。

4 结论

将EDA仿真技术引入到数字电子技术课程设计中, 它将使专业基础课教学内容与世界电子技术发展同步, 并改变了原有实验教学模式, 提高教学效率, 摆脱传统的设计方法的思维模式。同时提高了学生的学习兴趣, 提高学生的竞争能力, 适应市场需要。

参考文献

[1]袁小平.应用EDA技术改革电子系列课程实验教学[J].实验科学与技术, 2011, 9 (01) :117-119.

虚拟学习平台 篇8

关键词：虚拟学习环境,Moodle平台,社会网络

0 引言

随着网络学习平台在教育领域中的广泛使用, 越来越多的学者开始关注学生在使用虚拟学习平台过程中的人际关系情况。人际关系的影响因素有很多, 性格类型是其中最主要因素之一。现阶段, 关于虚拟学习平台中性格对人际关系影响的研究中, 还存在着深度交流少等问题, 基于社会网络分析法层面的研究更是缺乏。

1 研究思路及方法

1.1 研究思路

以浙江师范大学Moodle平台为例, 以该校教育技术学专业硕士研究生为研究对象, 从社会学角度, 通过记录不同性格类型的学生在该平台中的表现, 利用社会网络分析法, 探讨性格对虚拟学习社区中人际关系的影响。在研究过程中通过CSMP性格测量表, 将学生按照性格类型分为内向型和外向型两组, 通过学生在Moodle平台中的表现来研究内、外向型性格类型对人际关系的影响, 从而总结出在虚拟学习社区中性格对人际关系的影响。

1.2 研究方法

本文采用社会网络分析法中的图示法, 即社群图, 以及调查问卷法相结合进行研究。社群图起源于美国心理学家莫雷诺1930年创立的社会计量法。这种方法用“点”代表个人, 用“连线”代表个体之间的关系, 从而建立“关系模型”。它主要用于小群体的人际关系与群体结构的研究, 适合分析群体派系和群体凝聚力[1]。在研究过程中主要应用UCINET6.02软件, 它是一种功能强大的社会网络分析软件, 包括大量的网络分析指标和常见的多元统计分析工具[2]。

2 研究过程及结果

笔者以浙江师范大学虚拟学习平台———Moodle平台为例, 以教育技术学硕士研究生为研究对象, 展开性格对虚拟学习社区中人际关系的影响研究。Moodle平台是一种实名制注册、登录的课程管理系统[3], 也是一个具有先进教育理念的、开源的免费网络教学平台。其主要用户群是教师和在校学生。平台包含本科生和研究生的多门课程。本文主要研究教育技术学硕士研究生在《教育研究方法》这门课中表现出的人际关系, 因此只选择这门课进行分析。此平台的用户注册采用姓名与学号相结合的方式, 可排除一个学生建立多个账户的情况。从2013年9月份注册到该平台, 共已注册27个账户, 截至2014年2月23日共发表266个帖子。

2.1 研究样本及数据收集

笔者运用社会网络分析法、问卷调查法相结合的方式对Moodle平台中的人际关系网络结构进行了研究。通过网络密度、点度中心度、节点中间中心度、凝聚子群等结构参数, 研究群体的网络结构以及群体所包含的各个行动者之间的关系[4]。研究这些关系对虚拟学习社区中人际关系的影响。

2.1.1 样本选取

笔者直接对该群体在Moodle平台中的表现作为样本进行研究, 具体做法为:在Moodle平台中观察记录每位学生在两门课程中的发帖数、回帖数、共享资源情况、模块建设管理情况等活动的次数, 来描述此虚拟学习平台中的人际关系情况。共有27名学生被提名, 即有27个节点。

2.1.2 性格类型及操作性变量确定

笔者在研究过程中, 主要研究不同性格的学习者所表现出来的人际关系, 以此来确定性格类型对虚拟学习社区中人际关系的影响。笔者利用CSMP性格测量表, 对学生的性格类型进行了测定, 将学生分为内向型和外向型两组, 如表1所示。

注:成员显示为学生的学号后3位。

2.2 Moodle平台社会网络分析

运用社会网络分析法与问卷调查法相结合对Moodle平台中的人际关系网络结构进行研究。通过网络密度、点度中心度、节点中间中心度、凝聚子群等结构参数, 研究群体的网络结构以及群体所包含的各行动者之间的关系[4], 研究这些参数关系对虚拟学习社区中人际关系的影响。

2.2.1 群社图建立

在研究过程中选取的分析单元为教育技术学27位硕士研究生, 分析样本为他们在2014年2月23号之前发表的文章及评论。为保护学生隐私, 均采用学生学号后三位进行表示, 如学号为2012210700的学生用700表示。在社会网络分析中, 通常有两种方法可以描述社会网络:矩阵代数方法和社群图法[5]。本文在研究过程中应用的为社群图法。在Moodle平台, 成员均用真实名字注册, 分析过程中用学号代替真实名字, 通过提取2013年下学期各成员在平台中发表的文章及同学之间的相互评论来记录成员之间的人际交流情况。把班级这一学期的发帖及评论情况记录汇总到Excel表格中, 命名为“Moodle平台中成员之间交互矩阵”。在确定该平台中成员之间联系的社群图时, 首先将“Moodle平台中成员之间交互矩阵”中, 成员之间有评价或者回帖过的记作1, 没有评价或者回帖的记作0, 得到成员之间相互联系矩阵如图1所示 (由于矩阵数据较小, 首行学号部分不能完全显示, 从首列开始依次为691、692、693......716、929) 。

依据Moodle平台中27位学生相互之间的评论关系, 将图1中的矩阵数据导入到UCINET6.02中的NET-DRAW软件得到该班级的社群图, 如图2所示。

在社群图分析的基础上, 利用UCINET6.02的NET-DRAW软件分析得出由701、691、692、696、697、700、702、703、710、711、929组成的小群体可以作为该社群的学习领袖, 其中701是社群中的最核心人物, 而691、692、696、697、700、702、703、710、711、929为积极参与者。结合表1中的性格类型分类, 可以看出在学习领袖中, 内向型、外向型性格类型的学生成员均包括在其中, 不论从社群图中大家的交互程度上还是从社群的学习领袖中, 可以看出每个成员之间的人际关系良好, 性格类型在学习领袖和核心人物上并没有表现出差异。验证了意见领袖与性格和行为风格无关。

值得提出的是, 图中并没有发现明显的孤立者, 这与Moodle平台中教师的监督职责有直接关系。需要指出的是, 在研究过程中, 这种任务式的交互, 不利于人际关系的自然进行, 给研究结果的真实性带来了较大影响。

2.2.2 中心度分析

中心度 (CENTRALITY) 是测量行动者在整个网络中影响力的指标, 用来描述图中任何一点在网络中占据的核心性[6]。当网络中的节点关系建立后, 对应的行动者与很多其他行动者之间存在直接联系, 那么该行动者就处于中心地位[2]。也即一个成员与其他成员之间直接相连, 那么就说该成员具有较高的点度中心性。否则, 该成员的点度中心度较低。在UCINET6.02软件中用NETDRAW导入“Moodle平台中成员之间交互矩阵”数据, 通过“A-NALYSIS--CENTRALITY MEASURES”在“SET NODE SIZES BY”中选”DEGREE”, 得出Moodle平台中网络中心度的分析结果, 如图3所示。

从图3可以看出, 713、714、694这3个节点中, 大部分是单向的进入箭头, 几乎没有出的箭头。可以看出, 这3位同学平时很少对大家的帖子进行评论, 但收到过其他同学的评论, 为群体中的边缘人物。结合性格类型表可以看出, 这3位同学的性格均为外向型, 与之前假设中“边缘人物是内向、悲观、旁观者”相悖, 同时与现实生活中人们对性格类型的看法相反, 颠覆常规, 需要进一步研究, 为进一步改善虚拟学习环境中人际关系策略的提出打下基础。

从图4可以看出, 中心人物为701、691、692、700、696、929。在这些同学中, 701、691、692、700性格类型为内向型, 696、929为外向型, 两种性格类型都积极参与到群体交互中, 虽然在人数上有所不同, 但不存在显著差异, 推翻了假设中外向型比内向型学生协作紧密度高的结论。

2.2.3 凝聚子群分析

社会网络分析法的一个重要作用就是揭示社会网络的结构。凝聚子群 (COHESIVE SUBGROUPS) 分析就是其中一种典型的针对社会网络子结构的分析方法。凝聚子群的优点是能够将复杂的整体社会网络结构简单化, 使研究者能够从中寻找出蕴涵在网络中的网络子结构 (SUB-STRUCTURE) 及其相互关系, 从而更有力、更简洁地可视化表征网络结构[7]。本研究利用UCINET6.02软件来测定Moodle平台中的凝聚子群, 在UCINET6.02软件中选择“NETWORK--SUBGROUP--CLIQUES”。在弹出的窗口中, “INPUT DATASET”部分选择“Moodle平台中成员之间交互矩阵”数据, “MINI-MUM SET SIZE”设置为6, 点击确定, 得出该群体中的凝聚子群个数 (部分) , 如图4所示。

从图4可知, 该群体在Moodle平台中共存在112个子群, 结合表1可以看出, 在子群1中691、692、697、698、700、701、710、711为内向型性格, 696、929、703、705、707性格为外向型;子群2中691、692、697、698、700、701、702、710、711为内向型性格, 696、929、703、705为外向型性格;在子群3中691、692、697、698、700、701、710、711为内向型性格, 696、929、703、705为外向型性格。除子群52中有6位成员全部为内向型性格以外, 一直到子群112, 每个子群中都存在内向型、外向型两种类型, 几乎不存在因性格类型不同而产生的特殊子群。

综上, 通过对浙江师范大学教育技术硕士研究生在该平台中表现的网络密度、点度中心度、节点中间中心度、凝聚子群等结构参数等内容的分析结果可以看出, 内向型、外向型性格类型的成员在该平台中都有积极参与者和相对孤立者。因此, 性格类型对虚拟学习社区中人际关系的协作紧密程度无关。

3 结语

通过分析浙江师范大学教育技术学专业硕士研究生在虚拟学习社区———Moodle平台中一学期的人际关系情况, 得出性格类型对虚拟学习社区中人际关系影响很小, 不影响学习成员在虚拟学习环境中的表现。本研究还处于一个比较宏观的层面, 仅仅是一个个例研究, 尚不能深入应用到所有虚拟学习社区中。并且, 关于性格对虚拟学习环境中人际关系的研究相对比较缺乏, 研究范围也比较小, 期待更多研究者参与其中。

参考文献

[1]李远航, 王子平.社会学视角下的虚拟学习社区中社会性交互研究[J].现代教育技术, 2009 (19) :75-77.

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[3]张雪云, 马志强.国内Moodle平台研究综述[J].开放教育研究, 2007 (6) :96-99.

[4]张杰, 黄柳青.基于教育博客的教师互动策略模型研究[J].远程教育杂志, 2012 (30) :31-38.

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[6]黎加厚, 赵怡, 王珏.网络时代教育传播学研究的新方法:社会网络分析——以苏州教育博客学习发展共同体为例[J].电化教育研究, 2007 (17) :13-17.

虚拟网络实验平台设计 篇9

基于这种现状，虚拟实验技术越来越成为受关注的热点。虚拟实验平台被看作是一个无墙的中心，基于计算机理论和远程控制技术，在网络环境下协同工作，实现虚拟实验与设计以及实现充分的资源共享。在计算机网络原理课程教学方面，通过虚拟实验平台模拟一些实验场景，在学生缺乏实验条件的情况下，能够通过网络观察实验现象，提高实验课的教学效果。

本文针对计算机网络课程的实验教学，提出了一个基于NS2搭建的虚拟实验平台的设计方案。

1 开发工具选择

1.1 仿真器

目前使用最多的网络仿真器有GlomoSim、JavaSim、SSFNet、OPNET和NS2等，其中OPNET与NS2的使用最为广泛。OPNET是一个十分强大的网络仿真器，它能够仿真所有有线网络，不仅整合和重组了大量的网络协议，还支持协议设计人员重新设计算法，但是OPNET价格昂贵，操作也相对比较复杂。NS2是一种离散事件网络模拟器，能运行在Linux或Windows操作系统上，能够近乎真实地在各个层次上模拟网络运行情况，而且它是一种可扩展、易配置、可编程的事件驱动的网络仿真软件。另外NS2是一种全免费的模拟测试工具，在获取渠道、可扩展性和模拟演示等方面都较符合我们的需要。

综合以上情况，我们选取NS2作为平台的网络模拟工具。

1.2 NS2脚本生成器

使用脚本生成器可以使用户从枯燥的代码编写工作当中解脱出来，集中精力研究网络性能。目前基于NS2的脚本生成器有NSG2和NSBench两种，均由JAVA开发，跨平台性和可视化操作性都比较好。这两种工具中，NSBench只能对有线网络进行构建，而NSG2既支持有线网络也支持无线网络。另外NSG2自动生成的脚本代码格式规范，无需进行修改便可以运行了。所以在该平台的设计中，我们选择NSG2作为NS2的脚本生成器。

2 虚拟网络实验平台设计方案

2.1 设计目标

通过对计算机网络课程以及实验教学要求的分析，我们首先确定该平台的设计目标应该满足以下要求：1)稳定性与跨平台性，满足在各种操作系统上运行的要求;2)能够动态演示模拟中的网络运行情况，提高教学的生动性;3)实验过程中，用户只需在实验平台操作，不需要对NS2有过多了解。

2.2 设计方案

系统要求良好的跨平台性，选择采用JAVA语言进行开发。系统主要由客户端和服务器端两部分组成，利用RMI的远程调用机制来解决客户端和服务器端之前的远程通信和参数传递。RMI(remote method invocation)是SUM专门为JAVA应用程序间通信开发的远程调用机制，是JAVA的一组拥护开发分布式应用程序的API，它使用JAVA语言接口定义远程对象，方便了基于JAVA的分布式应用程序的开发。RMI的体系结构提供了三个层次：桩(stub)/框架(skeleton)、远程引用层和传输层，图1为RMI的体系结构框图。

系统的客户端实现用户操作界面，利用NSG2来实现对实验设备以及实验组件的模拟，NSG2作为本平台的网络建模工具，不仅能为用户提供友好的图形化操作界面，而且还能较好的实现TCL脚本的自动生成，将自动生成的TCL脚本提交并传递给服务器端，经服务器端的NS2仿真器模拟生成相应结果后再传回客户端显示，方便用户分析网络实验结果。

系统的服务器端负责响应客户端的请求，调用NS2仿真器模拟传递过来的TCL脚本，在模拟结束后将模拟结果.nam和.trace文档返回到客户端。客户端在接收到返回的结果后，通过Nam将.nam文档以动画的形式演示出来，用户可以很好地掌握网络的模拟运行情况。通过gawk对.trace文档进行统计分析，包括端到端时延、即时吞吐量、平均吞吐量、数据分组成功传送率、控制开销等，帮助用户对网络性能进行分析，另外还可以使用xgraph和gnuplot画出相应的图形。

具体系统框架图如图2所示。

2.3 运行效果

图4为利用NAM动态演示网络的运行情况，可以看出在模拟时间为2.3秒时，n2因同时涌入太多封包而发出封包被丢弃现象。

该实验平台在我院实践教学中已经使用近一年，得到学生较好的评价，对教学工作也起到了促进作用。

3 总结

本网络实验平台利用NS2网络仿真器与TCL脚本生成器NSG2搭建，并通过Java RMI远程调用机制实现客户端和服务器端的通信，使用户摆脱了NS2安装和使用的困难，同时也不需要编制繁琐的代码，将精力集中于对网络本身的性能进行分析与优化。对网络协议的动态演示能很好地调动用户的学习积极性，提高了对课程学习的主动性。

利用虚拟的网络实验平台构建教学实验环境，已经成为目前我国高校发展当中的一个热点课题，尤其可以通过这种方式发展远程教学，学生通过虚拟实验平台对所学理论知识有更深刻更有效的理解，学习效果将得到显著提高。

参考文献

[1]凌亮.基于NS2的计算机网络虚拟实验室的设计与实现[D].长沙:中南大学,2004.

[2]王波.计算机网络实验综合模拟平台的研发[J].学科建设与教学改革,2009(2):85-88.

虚拟学习平台 篇10

近年来,随着消费类电子产业的高速发展,日益增长的嵌入式技术已经不能满足人们对嵌入式产品功能和性能的需求[1]。虚拟机技术的产生加速了嵌入式应用领域的发展。嵌入式系统虚拟机可以在单芯片的硬件平台上模拟多芯片的运行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且应用程序可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著地提高设备的工作效率,缩短应用软件的开发周期,并且减少系统工作的芯片数量和企业的开发成本[2,3]。

随着硬件平台性能的不断提升,虚拟机被广泛地引入到嵌入式系统中。通过构建嵌入式系统虚拟机,可以保证通用操作系统和实时操作系统的并行运行。虚拟机可以看成一个虚拟的硬件系统,该系统将一个真实的嵌入式CPU虚拟成两个虚拟的CPU,两个虚拟CPU上可以分别运行一个分时操作系统和一个(硬)实时操作系统(如图1)[4]。

系统虚拟机的目的是在物理硬件和操作系统之间建立一层硬件抽象层,它将底层的物理硬件结构进行封装,在操作系统移植过程中,操作系统就不需要了解底层物理信息,直接调用相应的软件接口就可以完成相应的服务请求或设备配置[5]。

本文提出了一种基于Hopen虚拟机在Android手机平台上实现双操作系统之间数据交互的解决方案——虚拟管道(Virtual Pipe,Vpipe)以及NVM参数存取。

2 虚拟管道

虚拟管道指在Android手机虚拟机平台中实现基带子系统(RTOS)和应用子系统(Linux)之间数据交互的通道(如图2)。主要功能是:读写数据(包括命令、状态、控制数据等),在单CPU上完成双操作系统间的信息传递等。

虚拟机提供32个双向虚拟管道来实现双操作系统的通信。每个虚拟管道都有对应的ID号,并且都可以分别指定各个方向缓存的大小。所有Vpipe共享一个Vpipe中断,使用中断状态位来快速判断哪一个Vpipe有中断产生。

Vpipe包括输入缓存和输出缓存两种缓存机制,并且必须在管道启动前写入相应的寄存器中。需要对Vpipe进行数据操作时,先将数据的地址写入到地址寄存器中,然后将字节数和操作指令写入到指令寄存器中。

每个Vpipe工作的3种数据传输方式:

1)字节流管道:管道中传输的是字节流,不区分数据包的边界。发送方一次发送的数据可能被接收方分若干次取出,发送方多次发送的数据也可能被合并,从而被接收方一次取出。

2)定长数据包管道:管道中传输的是固定长度的数据包。发送方每次只能发送一个数据包,接收方每次只能接收一个数据包。

3)指针管道:管道中传输的是指针而不是数据内容。发送方每次只能发送一个指针,接收方每次只能接收一个指针。

2.1 通信机制

目前只实现了往Vpipe里面读写数据的功能,管道通过Buffer来进行数据的存储,分为Vpipe_Outbuf和Vpipe_Inbuf。在上下行数据传输的过程中尽量减少数据的拷贝:基带到Android只有一次拷贝,Android到基带没有数据拷贝。

虚拟管道中参数:Command(命令);Status(状态);Data(参数)。

通信过程中,Linux组装好数据(主要包括AT指令、PSCS数据、URC、NV参数等)发送到Vpipe,并一直查询,等待状态完成。

RTOS从Vpipe中获取Linux发送过来的数据并进行处理,处理完成后,需要先更新Status(操作成功,返回Success;否则,返回Fail);再根据命令的类型,有必要时也要更新Data;之后再更新Command;最后,通过Vpipe向Linux返回数据。

2.2 多通道并发功能

以前的通信过程是:Android通过Vpipe发送AT指令到基带,Vpipe接收到AT指令后通过区分不同的数据类型进行函数封装,然后给Android返回“OK”,Android收到“OK”后才能进行下一条AT指令的发送。

现在需要解决的问题:当Android给基带发送AT指令后,还没有收到“OK”响应又发送了一条或者多条AT指令,这样从基带返回的“OK”就有多个,Android如何区分返回的“OK”具体对应于哪条AT指令。解决方案:通过在AT指令前面增加一个byte的AT标识来区分不同的AT指令。

AT指令格式如图3所示。

Android和基带之间AT指令的传输方式主要有并行传输和串行传输。并行传输:采用MUX标准协议,但是上下层目前都还没有实现,所以不考虑这种方式。串行传输:适用于AT指令的数据量较小且传输不是很频繁的情况。由于目前应用层采用的是串行传输方式,所以选择串行传输方式。

Android读写AT指令的方式主要有同步读写和异步读写。异步读写:要在请求函数中实现状态机,并且需要修改当前应用子系统的超时机制,改动较大。同步读写:当前应用层是通过线程信号来同步读写,为了实现并发,要根据上层可能发起的业务类型创建多个请求线程,同时往AT命令管道写数据,当线程收到AT的返回后,根据自定义数据中的标志返回给对应的请求线程。

综上两方面的考虑,采用串行传输AT指令、多请求线程、同步读写AT指令的方式来实现并发。

3 Android手机VM平台NVM参数存取方案

在Android手机方案中,NVM参数仅在基带内部使用,即虚拟机中的RTOS侧使用,Linux不需要NVM参数。但NVM参数存放在Flash中,而Flash硬件的控制权又放于Linux中。所以,要实现基带对NVM数据的存取,又不违背Flash硬件由Linux控制的原则,必须设计一套方案来实现基带通过与Linux进行必要的交互,完成NVM数据的存取。

3.1 NVM数据存储方案

NVM数据分为两块,一块为Static参数(7 k),主要记录产品固定参数,出厂后不会再修改,但调试阶段需要通过工程模式进行修改;一块为Dynamic参数(2 k),用于记录设备工作过程中必须记录的信息,如当前小区相关信息,需要能够在设备运行过程中进行动态保存。

该方案直接使用Android的Flash Yaffs文件系统,将其值保存到两个特定文件中。这样带来的好处为:Android将数据维护交给Yaffs文件系统,不用担心坏块处理;NV文件更新方便,不需要使用工具烧写,直接通过Android的文件系统通道就可以进行NV文件更换。两个系统之间的数据交换使用Share Memory的方法,通知机制使用Vpipe。Init Process在启动基带之前就将NV文件中的数据读出写入到Share Memory中,在正常工作过程中,Init Process接收到Driver的Uevent后将Share Memory数据写入到文件系统对应文件中。具体流程如图4所示。

3.2 模块交互流程

模块之间的交互流程如图5所示。在Android系统启动以后,首先启动Init Process,通过Android侧的Vpipe Driver将Share Memory映射到用户空间;然后将读取文件系统中的NV文件数据写入Share Memory;接着Android系统启动基带软件。

当基带侧的NV Daemon Task需要将数据存入Flash时,通过RTOS侧的Vpipe发送Request,携带信息需要指明更新Static NV还是Dynamic NV;Linux侧的Vpipe Driver收到数据后发送Uevent到Init Process,根据请求读取Share Memory数据写入文件系统;完成后再通过Vpipe反馈ACK到基带,NVM Daemon Task就完成一次写操作。

3.3 NVM Share Memory

将DDR中一段区域(2 k+7 k,但要保证是4 k的整数倍,即必须分配12 k)固定指定为NV Share Memory,考虑到NV的数据交互不会很频繁,可以使该区域不开启Dchache,所以将其地址空间类型指定为设备空间,虚实地址映射固定,从而方便两侧直接使用。

共享内存必须考虑冲突的情况。在开机NV Daemon Thread第一次向Share Memory写数据时,此时基带还没有加载,那么此时Memory一定是独占的,这时没有冲突。在接下来的流程中,Linux侧只会去读Memory,RTOS侧只会去写Memory。当RTOS在任务中写Share Memory时,由于VM虚拟机保证RTOS任务的优先级高于Linux进程,所以整个过程都不会发生Daemon Thread读动作,因此RTOS的写流程一定是安全的。但当Linux在读取时,RTOS可以打断这个流程发起新的写入Memory过程,导致最后Linux读取前后不一致的数据写入到了NV文件中。所以,这里必须有机制进行保护。

本方案提出的方法是:RTOS NVM Daemon Task向Linux侧通过Vpipe发送请求以后,还必须关注响应,任务不需要等待,只需一次向Memory写入,可以放弃CPU,等待一段时间再判断。NV写入对实时性要求不高,此处的延时可以接受。

3.4 NV文件备份

为了应对Linux系统中对NV文件写入过程掉电导致Flash上的文件损坏的情况,在Android文件系统内部维护4个NV bin文件,其中Static_nv_bak.bin与Dynamic_nv_bak.bin用于存放默认配置,这两个文件永不写入;Static_nv.bin与Dynamic_nv.bin用于实时记录。在NV数据的结构体中用一个U16的字段来记录数据的CRC校验值,当读取NV文件发现该校验值不对时,读取备份的NV文件并提供给基带。同时,在基带内部也有一套默认配置(与Android文件系统中的备份文件内容一致),当基带从Android获取的数据校验不正确时,基带使用自己的默认NV参数。

4 测试分析及结果

本方案的提出,解决了AT命令并发和NVM参数的存储带来的问题。采用串行传输和同步读写,提高了AT命令的处理效率,并且减少了时延。NVM数据存储方案的提出,提高了NVM的读写速率,直接通过文件系统就可以快速地进行NV文件的更换。

AT并行处理流程的调试结果:Android组装AT命令(0x06:AT标志;0x41542B4353510D:AT指令)并写入到Vpipe(如图6);通过中断的方式触发基带Vpipe驱动去读取AT指令,在MCD适配层进行记录AT标志并且去AT标志,然后发送到协议栈(如图7);协议栈收到AT指令后,返回“OK”,发送到MCD,再由MCD进行AT标志的填充,发送给Vpipe,最后发送到Android。

NVM数据存储方案的调试结果(如图8):基带通过与Android交互实现对NVM参数的存取,此过程是通过Vpipe完成对Share Memory的操作。

5 小结

本文通过引入虚拟管道技术,提出了高效的NV参数存取方案。虚拟管道技术,实现了Android和Nucleus的信息交互,包括AT指令、PSCS数据、URC数据等,完成了基带和应用之间的一系列数据的交互。NV参数存取方案的提出,实现了基带对NVM数据的存取,实现了基带通过与Linux进行必要的交互,完成NVM数据的存取。

该方案的提出为实现单芯片上运行双操作系统的嵌入式系统提供了很好的解决方案,具有很好的应用价值。

摘要：论述了Android手机虚拟机平台上双操作系统之间通过虚拟管道(Vpipe)实现通信的过程。为了满足用户对高性能移动终端的需求,提出了一种可靠性强、效率高的虚拟管道以实现移动终端上双操作系统通信功能的技术方案。该方案的难点在于NV数据的存储、管道的设计以及采用多通道的方式,保证操作系统之间数据的正确交互。

关键词：Android,虚拟机,虚拟管道,NV数据,多通道

参考文献

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