一种用于网络计算机的仿真实训系统及其方法与流程

本发明属于仿真教学领域，特别是涉及一种用于网络计算机的仿真实训系统及其方法。

背景技术：

仿真实训能够模拟真实的生产装置，在现生产过程的实际动态特性，通过模拟网络计算机运行时各项数据的变化，直观的看到计算机在圆形工程中涉及的参数变化，明白正常装填、异常状态以及异常处理，进而连接实际解决装置。同时学生可以亲自动手，反复操作，直到操作技能达到要求，这种实验室及实际工厂中是难于实现的。

计算机专业的学生在学习中常常出现理论和实际操作相互脱节的现象，基本的原理和设计无法和操作软件相联系。造成这种现象出现的主要原因是教师缺乏实际开发经验，无法参与实际项目的开发，对各种项目开发方法讲解比较困难，学生很难对设备产生实际的感官理念认识。网络计算机的仿真实训会把各种设备的外观、结构以及运行模式都能直观的显示在计算机屏幕上，学生们可以按照每个设备的操作规程进行操作，如果操作错误，仿真系统会做出提示或终止操作，而且会把操作错的原因一一列出，并且让学的按照提示正确的进行下去。

因此，急需一种仿真实训系统能够让学生对书本上有关设备操作理论支撑有一个深刻的理解，进而更容易掌握它，真正做到理论知识与实践精密的联系。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于网络计算机的仿真实训系统及其方法，通过给仿真系统搭建软件架构和硬件架构，通过导入3d场景提供学生测试，并利用控制指令台和网络监管实现学生考核和网络监控，解决了现有的学生对设备缺少感官理念认识、仿真教学效果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种用于网络计算机的仿真实训系统，包括系统硬件架构和系统软件架构，系统硬件架构和系统软件架构构成了系统架构，并通过场景导入模块、知识库和网络监管单元，构成仿真实训系统；

所述系统硬件架构与控制指令台连接，所述控制指令台包括网络服务器和磁盘共享模块；所述网络服务器由方式选择模块、考核监视模块、指令功能模块、授权功能模块组成；所述磁盘共享模块用于用户通过教师机向学员机设置磁盘和磁盘目录的共享；

所述系统软件架构与仿真实训软件连接，所述仿真实训软件包括单元实训模块和考核模块；

所述场景导入模块由视频导入、场景3d图和场景漫游功能组成；所述知识库用于存储习题、基础知识和视频课程；所述网络监管单元包括网络管理模块、故障排除模块、流量监控模块和事故报警模块；所述网络管理模块用于教师机对仿真实训系统的网络模式进行切换；所述故障排除模块用于教师机对每台学生机运行情况进行故障排查；所述流量监控模块用于教师机对每台学生机的流量信息进行监控；所述事故报警模块用于当出现网络非法入侵时，教师机将进行报警。

优选地，所述场景导入模块中视频导入用于向学生机导入介绍实验器械的整体概况；所述场景导入模块中场景3d图用于向学生机导入3d实验室整体结构和设备布局；所述场景导入模块中场景漫游用于通过游戏的形式向学生介绍实验室3d场景。

优选地，所述考核模块包括虚拟操作考核和理论知识考核；所述虚拟操作考核用于通过导入的场景3d图完成对实验的操作考核；所述理论知识考核通过随机从知识库挑选试题生成考试题目来完成对学生的考核。

本发明为一种用于网络计算机的仿真实训系统的实现方法，包括如下步骤：

步骤s01：工程人员搭建仿真实训系统的系统软件架构和系统硬件架构；

步骤s02：工程人员通过场景导入模块导入3d场景并在知识库内倒入大量题目和知识点；

步骤s03：工作人员通过控制指令台实现教师机与学生机之间的磁盘共享；

步骤s04：用户登录仿真实训软件进行单元实训和考核；

步骤s05：工作人员通过网络服务器对考核进行全程监视；

步骤s06：网络监管单元对系统网络环境进行监控。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过给仿真系统搭建软件架构和硬件架构，通过导入3d场景提供学生测试，并利用控制指令台和网络监管实现学生考核和网络监控，利用3d场景增强学生对设备的感官理念认知、提高仿真教学效果和学生的学习兴趣。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种用于网络计算机的仿真实训系统的结构示意图；

图2为本发明的一种用于网络计算机的仿真实训系统的实现步骤图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种用于网络计算机的仿真实训系统，包括系统硬件架构和系统软件架构，系统硬件架构和系统软件架构构成了系统架构，并通过场景导入模块、知识库和网络监管单元，构成仿真实训系统；

系统硬件架构与控制指令台连接，控制指令台包括网络服务器和磁盘共享模块；网络服务器由方式选择模块、考核监视模块、指令功能模块、授权功能模块组成；磁盘共享模块用于用户通过教师机向学员机设置磁盘和磁盘目录的共享；学员机是学员接收仿真培训的操作台，学员机运行的软件包括单元培训软件、仿dcs软件和操作指导软件三个部分，教师机能够根据对学员的操作进行指导和操作诊断评定，可对接收实训者提供实时操作指导和操作质量给出提示和打分，使学员在理论学习的基础上获得一个感性认识，实现理论与实际相集合，提高学习效率；

系统软件架构与仿真实训软件连接，仿真实训软件包括单元实训模块和考核模块；

该系统实现采用java语言完成的，在3d核心资源的开发方面，主要使用3dmax对实验室和设备实施建模，利用quest3d实现场景的互动和对设备的控制，场景导入模块由视频导入、场景3d图和场景漫游功能组成；知识库用于存储习题、基础知识和视频课程；网络监管单元包括网络管理模块、故障排除模块、流量监控模块和事故报警模块；网络管理模块用于教师机对仿真实训系统的网络模式进行切换；故障排除模块用于教师机对每台学生机运行情况进行故障排查；流量监控模块用于教师机对每台学生机的流量信息进行监控；事故报警模块用于当出现网络非法入侵时，教师机将进行报警。

其中，场景导入模块中视频导入用于向学生机导入介绍实验器械的整体概况；场景导入模块中场景3d图用于向学生机导入3d实验室整体结构和设备布局；场景导入模块中场景漫游用于通过游戏的形式向学生介绍实验室3d场景，在传统的教学中，一般是利用车间平面图进行讲解，缺乏新意和趣味性，利用quest3d建立精巧的多功能三维图，可生动形象地展示实验室结构，通过拖动鼠标，可全方位3d的展示实验室结构和概况，还能构建学习者对车间的设备外貌的感官认识，提高学生的学习兴趣。

其中，考核模块包括虚拟操作考核和理论知识考核；虚拟操作考核用于通过导入的场景3d图完成对实验的操作考核；理论知识考核通过随机从知识库挑选试题生成考试题目来完成对学生的考核。

请参阅图2所示，本发明为一种用于网络计算机的仿真实训系统的实现方法，包括如下步骤：

步骤s01：工程人员搭建仿真实训系统的系统软件架构和系统硬件架构；

步骤s02：工程人员通过场景导入模块导入3d场景并在知识库内倒入大量题目和知识点；

步骤s03：工作人员通过控制指令台实现教师机与学生机之间的磁盘共享；

步骤s04：用户登录仿真实训软件进行单元实训和考核；

步骤s05：工作人员通过网络服务器对考核进行全程监视；

步骤s06：网络监管单元对系统网络环境进行监控。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。