機械專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯--遠程教育與虛擬實驗室

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he of it of of 1st of in of to of in of in is is to of is of a of is a of of of V Of of to V. be In as of In 0 in in as of no a is on to a of Ⅱ of in on be As as of an eb be to be to to to to of a of be to a of by ? 989, it a to in to an In a of of of of in on of as of in is a in is of of a of to it is a by is of to of as of in a to to of of is in a of is to " To is by s a of of is a of of Ⅲ of in at ut of a of in At in as s in to to in of on a in At 991, of up a "to of is to of to of As of of to of in a a of of a is up a a e of a of of a Ⅳ ,of be to in a (1) or a of a to of of of (2) he of a is of of in to do To to a of a (3) at of is to a of an of (4) in a to to (5) n s of of be up to to at at to of of of 遠程教育與虛擬實驗室 因特網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展及其廣泛的應(yīng)用 ,使之成為各種信息的載體 。 因特網(wǎng)虛擬實驗室已成為 21世紀新型的遠程教育模式 ,備受人們的重視 ,在改革傳統(tǒng)教學(xué)方法、教育資源共享、提高教學(xué)水平、節(jié)約教育投資等方面具有重要意義 。 關(guān)鍵詞 :虛擬實驗室 遠程教育 因特網(wǎng) 一、引 言 遠程教育是為克服傳統(tǒng)的面對面教育模式的某些不足 (招生人數(shù)有限、教育方法不靈活、教育資金浪費等 )而產(chǎn)生的一種新型教育模式 。 最初的遠程教育是函授教育 ;此后出現(xiàn)了由廣播電臺傳播信息的廣播大學(xué) ； 當(dāng)電視普及以后 ， 電視大學(xué)應(yīng)運而生 。在上述三種遠程 教育方法中 ， 以電視大學(xué)的教學(xué)方式最優(yōu) 。 不僅能聽到聲音 ， 而且可以看到圖像 。 近些年來 ， 隨著計算機技術(shù)與通信技術(shù)的迅速發(fā)展 ， 出現(xiàn)了教育多媒體系統(tǒng) ， 它能夠交互地同時處理、傳輸、管理文本、圖形、圖像、語言、視頻、動畫等多種形式的信息 。 多媒體遠程教育系統(tǒng)在一定程度上彌補了電視大學(xué)的某些不足 ， 但仍不能實現(xiàn)實驗操作 。 網(wǎng)上虛擬實驗室的出現(xiàn) ， 使遠程教育更趨完善 ， 為教育發(fā)展史寫下了光輝的一頁 。 在不足 20 年時間里 ， 因特網(wǎng)在全球得到了迅速發(fā)展 ， 已成為當(dāng)今世界上覆蓋面最大、信息資源最豐富的計算機信息網(wǎng)絡(luò) 。 作為遠程教育的關(guān)鍵 的傳遞 ，因特網(wǎng)無疑具有明顯的優(yōu)勢 。 虛擬實驗室正是建立在以因特網(wǎng)為信息載體的基礎(chǔ)上 ，它的產(chǎn)生向人們展示了信息時代一種全新的教育方式和科學(xué)研究方式 。 二、虛擬實驗室是今后高層次遠程教育的發(fā)展主流 函授、廣播、電視等遠程教育模式的所有功能 ， 在因特網(wǎng)上均能輕易實現(xiàn) 。 只要建立一個教育網(wǎng)站 ， 用戶就不再受時空的限制 ， 訪問教育網(wǎng)站就能夠接受到遠程教育 。 但僅限于此還不能充分體現(xiàn)出因特網(wǎng)強大的信息傳遞功能 。 基于因特網(wǎng)的虛擬實驗室的出現(xiàn) ， 將遠程教育提升到更高的層次上 。 虛擬實驗室 (概念 ， 是由美國弗吉尼亞大學(xué) (的威廉·沃爾夫 (教授于 1989 年首先提出的 ， 它描述了一個計算機網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實驗室環(huán)境 ， 致力于構(gòu)筑一個綜合不同工具和技術(shù)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化的集成環(huán)境 。 在這個環(huán)境里 ， 用戶可以非常有效地利用世界上分布的各種數(shù)據(jù)、信息、儀器設(shè)備及人力等資源 。 虛擬實驗室提出的初衷是為了方便科學(xué)研究工作 ， 科 研人員在遠程即可從事研究工作 :使用儀器設(shè)備、共享數(shù)據(jù)資源、交流信息等 。 虛擬實驗室實質(zhì)上是一個分布式計算機系統(tǒng) ， 在該系統(tǒng)中 ， 配置有遙控、 遙測能力的網(wǎng)絡(luò)化研究設(shè)備和數(shù)據(jù)采集平臺 ， 有支持協(xié)作活動的各種工具 ， 建有可以支持數(shù)據(jù)共享的數(shù)字式圖書館 。 加入到因特網(wǎng)的虛擬實驗室可視為建立了一個可以演示、操縱、控制實驗的特殊網(wǎng)站 。 用戶可以在任何時候 ， 從任何地點訪問虛擬實驗室網(wǎng)站 。 它的建立大大提高了實驗教學(xué)的伸縮性和適應(yīng)性 。 不同的學(xué)科專業(yè)的虛擬實驗室有各自的特點 。 但無論是學(xué)科專業(yè)的虛擬實驗室都是由各自的虛擬儀器 (組成的 。 虛擬儀器是指通過應(yīng)用程序?qū)⒂嬎銠C與功能化硬件結(jié)合起來 ， 用戶通過友好的圖形界面來操作計算機 ，從而完成了對被測對象的數(shù)據(jù)采集、分析、判斷、顯示和數(shù)據(jù)存儲等 。 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器相比 ， 有其相同的一面 ， 又有不同的一面 。 相同點是 :虛擬儀器同樣具有三大功能 ， 即數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理、結(jié)果顯示 。 虛擬儀器以透明的方式把計算機資源和儀器硬件的測控能力結(jié)合起來 ， 實現(xiàn)儀器的功能運作 。 與傳統(tǒng)儀器不同的是 :在給定計算機運算能力和必要的儀器硬件以后 ， 構(gòu)造和使用虛擬儀器的關(guān)鍵技術(shù)在于軟件 ， “軟件即儀器” 。 應(yīng)用軟件程序?qū)⒖蛇x硬件 (如 S - 232 、 ) 和可重復(fù)使用源碼庫函數(shù)等軟件結(jié)合起來實現(xiàn)模 塊間的通信、定時與觸發(fā) ， 源碼庫函數(shù)為用戶構(gòu)造自己的虛擬儀器系統(tǒng)提供了基本的軟件模塊 。當(dāng)用戶的學(xué)習(xí)目的或測試要求改變時 ， 可以方便地由用戶自行增減硬軟件模塊或重新配置系統(tǒng)以滿足測試要求 。 綜上所述 ， 虛擬儀器是由用戶自己定義、自由組合的計算機平臺、硬件、軟件以及完成系統(tǒng)功能的必需附件組成的 。 虛擬儀器的這個特點是功能固定、彼此分離的傳統(tǒng)儀器所不具備的 。 三、虛擬實驗室在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 虛擬實驗室概念的提出至今僅為十余年的時間 ， 但因其誘人的應(yīng)用前景 ， 各國均在大力開發(fā) ， 已經(jīng)取得了一些進展 。 目前 ， 虛擬實驗室在發(fā)達國家已 十分普及 。 美國作為當(dāng)今的科技強國 ， 為繼續(xù)保持其在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位 ， 尤其重視信息技術(shù)的研究 ， 并已將虛擬實驗室列入其科研發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃 。 在 1991 年底 ， 美國科學(xué)基金會、美國國家科學(xué)研究顧問委員會所屬的計算機與遠程通信部組成了一個“全國 (科學(xué) ) 合作實驗室委員會” ，其任務(wù)是調(diào)查科學(xué)家對信息技術(shù)的需求 ， 協(xié)調(diào)科研合作關(guān)系 ， 組織并實施具體的信息技術(shù)開發(fā) 。 此后 ， 美國聯(lián)邦政府投入資金在海洋學(xué)、天體物理學(xué)和分子生物學(xué)三大領(lǐng)域建造了各自的虛擬實驗室作為示范工程 ， 開展了一系列探索性研究并取得了實質(zhì)性進展 。 美國一些政府部門 ， 如能源部 ， 正在制定計劃將其所屬的科研機構(gòu)過渡到虛擬實驗室環(huán)境中 。 目前 ， 越來越多的科學(xué)家正投身于構(gòu)筑一個覆蓋全美國的虛擬實驗室的工作中來 。 作為首先提出虛擬實驗室概念 ， 并具有雄厚的科研實力和強大財力的美國 ， 從一開始就十分重視虛擬實驗室的研究與開發(fā) ， 在該領(lǐng)域的研究已處于領(lǐng)先地位 。 虛擬儀器系統(tǒng)及其圖形編程語言已成為各大學(xué)理工科學(xué)生的一門必修課 ， 其普及程度是相當(dāng)廣泛的 。 國外的一些大學(xué)已組建了遠程虛擬實驗室 。 德國的漢諾威大學(xué)建立了虛擬自動化實驗室 ;西班牙大學(xué)電子系開發(fā)了電子儀器虛擬工作平臺 ;意大利帕瓦多大學(xué)建立了遠 程虛擬教育實驗室 ;新加坡國立大學(xué)開發(fā)了遠程示波器實驗和壓力容器實驗 。 四、虛擬實驗室的功能特點 虛擬實驗室具有傳統(tǒng)實驗室無法比擬的功能特點 ， 決定了它在科研、教育 (特別是遠程教育 ) 中的良好應(yīng)用前景 。 (1) 透明性 虛擬實驗室的所有數(shù)據(jù)庫、硬件 ， 甚至人員集成于一個系統(tǒng) ， 使用標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一命令來實現(xiàn)功能服務(wù) ， 這種 透明的結(jié)構(gòu)決定了虛擬實驗室的透明特征 。 (2) 資源共享性 建立虛擬實驗室的宗旨之一就是為了做到資源共享 。 為達到此目的 ， 需要建立統(tǒng)一查詢標(biāo)準(zhǔn)的電子圖書館、數(shù)據(jù)庫、智能化檢索系統(tǒng)、應(yīng)用軟件庫等 ， 用戶可以共 享數(shù)據(jù)、軟件、硬件等相關(guān)資源 。 這個特性能夠減少重復(fù)投資 ， 大大節(jié)約投資成本 。 (3) 互動操作性 虛擬實驗室一旦開放 ， 即具有互動性 ， 遠程用戶同樣可以操作本地實驗室 ， 同時用戶之間可以交流信息 。 開放遠程用戶程序需要有一系列軟硬件的支持 ， 它們都是虛擬實驗室的組成部分 。 (4) 用戶自主性 用戶可以制定自己使用的虛擬儀器的方式 ， 允許用戶采取必要的措施保護自己的數(shù)據(jù)、資料 ， 用戶具有充分的自主性 。 (5) 擴展性 在當(dāng)今的信息時代里 ， 知識更新速度十分迅速 ， 新型的、性能更優(yōu)的儀器設(shè)備更新周期越來越短 。 因此 ， 虛擬實驗室的硬件 必須隨時更新 ， 軟件也要隨時升級 ，服務(wù)功能也要隨時增加 ， 虛擬實驗室必須具備性能升級、服務(wù)功能增加的特性 。