1、少数民族信息技术虚拟仿真实验中心建设项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月102可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日1. 基本情况虚拟仿真实验教学中心名称少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心实验教学示范中心名称级别（省级或国家级）批准时间2008/2008年实验教2、学示范中心主任姓名XXX性别年龄专业技术 职务教授学位联系固话/手机号码主要职责在学校领导下，全面负责少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心（简称“虚拟仿真中心”）建设与管理，主要职责包括：1. 负责制定与实施虚拟仿真中心的发展规划及主要规章制度；2. 研究和制定虚拟仿真中心年度执行计划；3. 设计和制定虚拟仿真实验中心教学工作实施方案，检查工作方案执行情况；4. 负责虚拟仿真中心师资队伍建设；5. 领导并组织虚拟仿真实验教学中心专业实验项目的规划与开发，协调和组织实验教师的实验项目创新工作；6. 组织协调实验中心各类资源合理调配使用，保证虚拟仿真中心正常运行；7. 负责与政府部门、兄弟院校、社3、会企业的合作与交流，争取各方资源，保证中心的可持续发展。8. 负责虚拟仿真中心的精神文明建设和安全管理工作。教学科研主要经历教学科研主要成果（科研成果限填5项） 虚拟仿真实验教学中心教师基本情况正高副高中级其它博士硕士学士其它总人数平均年龄人数占总人数比例%实验教学情况实验课程数 面向专业数实验学生人数/年实验人时数/年2. 建设内容2-1虚拟仿真实验教学中心的建设概况XXXX大学（Minzu University of China）坐落于北京学府林立的海淀区，南邻国家图书馆，北依中关村科技园，校园环境典雅，古朴幽美，人文氛围浓郁，具有鲜明的民族特色。2002年6月，国家民委、教育部、北京市人4、民政府签署了关于重点共建XXXX大学的协议。在党和国家的高度重视下，学校1978年被批准为国家重点大学，1999年、2004年先后进入“211工程”和“985工程”国家重点建设大学行列。学校现有23个学院，有覆盖10个学科门类的60个本科专业、5个一级学科博士学位授权点、25个一级学科硕士学位授权点，国家级重点学科3个、省部级重点学科一级2个、二级13个，2个国家文科基础学科人才培养和科学研究基地，1个教育部人文社会科学重点研究基地，3个国家“985工程”哲学社会科学创新基地。学校面向全国31个省市、自治区和台港澳地区招生，现有全日制在校生16691人，其中本科生11312人，硕士、博士研究生5、4063人，少数民族预科生505人；本科生（含预科生）中，少数民族学生比例为54.9%。学校是“中国政府奖学金”留学生接收学校，有来自40个国家的811名留学生在校学习。建校以来，学校为国家输送了10万余名各民族毕业生。其中有知名专家学者近千名，少数民族省部级领导干部近百名，地厅级领导干部近千名，县处级领导干部万余名，他们在不同的岗位上为国家的民族团结与发展事业做出了突出的贡献。XXXX大学已成为培养少数民族杰出人才和民族团结表率的摇篮。为适应民族地区经济和社会发展对工科人才的需求，XXXX大学适时优化学科专业结构，进一步凝练信息类工科专业方向, 合理分配使用教学、科研资源,在原数学与计算机科6、学学院和物理与电子工程学院的基础上，于2007年7月组建了XXXX大学XXX学院,拥有计算机科学与技术、自动化、通信工程、电子信息工程和软件工程五个本科专业。XXX学院目前设5个系（计算机科学与技术系、自动化系、电子信息工程系、通信工程系和软件工程系）、一部（公共计算机教学部，负责全校的公共计算机教学）和一中心（电子工程实验中心）。拥有一个信息技术在民族地区发展中应用研究“985工程”科技创新平台，计算机科学与技术校级重点培育学科。学院人才济济，拥有一支较高水平的师资队伍，现有学术带头人4人，教授、副教授52人，博士（含博士后）43人，硕士22人，先后有教师获得“全国优秀教师称号”、“北京市优7、秀教师称号”、北京市青年教师教学基本功大赛奖和最佳教案奖、霍英东教育基金会第十届高等院校青年教师奖、宝钢优秀教师；学院有来自全国各地的近千名学生，其中少数民族学生占67%。良好的师资条件、实验和教学环境为学生顺利完成学业提供了保障。在大学生电子竞赛、数学建模竞赛、外语竞赛中曾多次获得全国一等奖、二等奖以及北京市一等奖、二等奖。学院教师先后主持和参与了多项国家“973” 基金项目、国家“863”基金项目、国家自然科学基金项目和国家民委科研项目，其中“计算机数据库及文字处理技术在少数民族语言研究中的应用研究”获“国家科技进步三等奖”和“国家民委科学技术进步一等奖”，基于计算机技术的“藏缅语族语言研8、究”获“国家民委社会科学研究工作成果二等奖”；近年来出版数十部学术专著，在国内外重要刊物上发表近千余篇学术论文。2008年学院获批了“北京高等学校实验教学示范中心”；同年，由国家教育部语言文字信息管理司、国家民委教育科技司、国家新闻出版总署报纸期刊出版管理司与XXXX大学共建“国家语言资源监测与研究中心少数民族语言分中心”在XXX学院落成；2010年获批了国家科技支撑计划重大项目“藏语/维吾尔语语言资源监测关键技术研究与示范应用”；我院2011年-2013年先后获得了计算机科学与技术、软件工程一级学科硕士学位授予权，现代教育技术二级学科硕士授予权，实现了跨越式发展。“以学科发展为中心，巩固本科9、教学，发展研究生教育，加强科研和创新体系建设，创建全国一流的、具有民族特色的教学研究型学院，面向少数民族地区和西部地区,培养具有电子信息、计算机、软件工程、通信和自动化等厚实专业知识和创新能力的应用型专门人才”是XXX学院的总体发展目标。学院将优化组织结构，有效整合教学科研资源，走自身培养和人才引进相结合的道路，为实现这一总体目标而努力奋斗。2-1-1 建设目的与意义随着现代信息技术的发展，信息化、数字化实验室建设成为实验教学建设与改革的重要方向。XXXX大学省级实验教学示范中心“北京高等学校实验教学示范中心”积极贯彻落实教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见(教高20124号)精神，并根据10、教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见、国家中长期教育改革和发展规划纲要(20102020年)，特制定少数民族信息技术实验教学中心“十二五”发展规划。充分利用中心完善的软硬件实验设备和科研队伍，在数字化虚拟仿真实验室建设方面进行了深入探索与创新，建设了“少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心”。通过对少数民族不同语言的分析与研究，结合信息技术手段，以实验教学资源多语化、虚拟仿真软件多语化、多语言文字编辑软件、多语言搜索引擎的研发与应用等信息技术手段，解决少数民族学生学习语言障碍问题，提高学习效率，为少数民族学生使用本民族语言操作电脑提供支持，并在教学、科研与应用等方面广泛使用，目前大量学士、硕11、士、博士参与到多语言信息化软件的研发中，实现了“教、学、研、践”一体化，虚拟仿真中心软硬件环境还在不断的优化、提升和完善，为少数民族各语言学生及教师提供更方便的教学、科研与应用环境，树立少数民族多语言虚拟仿真实验教学典范，辐射全国各高校及少数民族地区，对少数民族地区的教育、发展及稳定，具有非常重要的意义。1少数民族资源信息化是新时期实现各民族共同繁荣发展的迫切需要我国是一个统一的多民族国家，在这块约九百六十万平方公里的大地上，除了汉族之外,分布着 55 个少数民族, 占全国总人口的 8.41%。各民族在发展过程中创造了内容丰富、异彩缤纷的民族文化，产生了大量的民族信息资源，主要包括：（1）人口12、资源信息；（2）地理资源信息；（3）环境状况信息；（4）语言文化信息；（5）教育信息；（6）医疗卫生信息；（7）宗教资源信息；（8）经济贸易信息；（9）科技信息等。但是,由于受语言沟通、社会交往、地域分布等诸多因素的影响，使得民族信息资源的研究、开发和利用受到了一定的限制。因此，积极构建少数民族信息资源开发及共享利用的支撑平台，促进各民族共同发展繁荣是新时期和谐社会发展的迫切需要。2 少数民族资源信息化是国家信息化的重要工作基础之一随着世界经济和技术的飞速发展,信息化已成为一个国家经济和社会发展的关键环节,成为衡量国家现代化和综合国力的重要标志。党中央、国务院高度重视信息化建设，做出了加快信息13、化建设步伐的战略部署，出台了许多有关国家信息化建设的重要文件。民族工作信息化建设是国家信息化建设的重要组成部分。为了加强民族工作信息化建设，依据国家信息化建设的有关精神、考虑少数民族事业“十一五”规划、国家民委关于加强民族工作信息化建设的意见以及国家民委信息中心与教育科技司组织委属院校编制的民族事务管理信息化建设专项研究大纲，国家民委制定了以网络基础设施建设为基础支撑、以信息管理平台建设为应用支撑，以数字认证等安全系统建设为安全保障，逐步建立起对民族事务管理信息的及时获取、合理整合、科学管理、有效利用的信息化工程体系的总体目标。 3少数民族资源信息化是社会、经济发展的迫切需求信息资源作为信息的14、主题是人类社会发展到一定阶段的产物，它以文字、图形、符号或其他技术手段记录了人类的活动信息和知识信息，是人类社会的重要战略资源，是一个国家或地区科学技术能力、知识储备能力和信息占有能力的重要标志,资源信息化是形态各异的少数民族信息资源可共享利用的重要手段之一，是现代社会科学、技术等传播的主要方式之一，为社会生活及经济文化发展广开快速便捷的来源及途径。4少数民族语言文字信息化建设是维护祖国统一，巩固民族团结的重大工程一个时期以来，国内外民族分裂势力一直在利用各种手段来破坏祖国的统一和边疆的稳定，干扰边疆和少数民族地区的和谐发展。互联网已成为国外和我国周边一些地区的民族分裂势力、宗教极端势力、国外15、暴力和恐怖势力实施分化中国阴谋的新手段。我们肩负着新世纪、新形势下应对“信息对抗”挑战的政治使命。只有加快少数民族语言文字信息化，充分利用这一斗争的新武器，尽快搭建支持少数民族语言文字的网络环境，向世界（特别是周边国家）宣传党的民族政策以及各民族的共同繁荣进步，改革开放的伟大成就，才能有效地抵御和战胜外来的信息渗透和反动宣传，保证国家和民族地区的长治久安，这是我国各民族人民根本利益所在，也是国家根本利益所在。5智能信息处理是实现少数民族信息资源共享的重要手段之一从20世纪90年代以来，不少地区都建立了具有本民族特色的信息资源数据库。但是，数据资源因建设时受使用设备、当时信息处理技术水平等因素的16、限制，且缺乏统一的整理与解释，存在着大量的数据冗余和数据不一致性，不能采用一种通用的标准和规范，无法获得共享通用的数据源，难以实现互联共享和信息资源优化配置。这些已经并正在影响着少数民族信息化的进程。中国有55个少数民族。由于受到社会历史、地域分布、人口数量等诸多因素的影响，形成了少数民族语言种类众多，亲缘关系模糊、发展不均衡的特点。在少数民族资源信息化的进程中，不同民族之间的交流尤为显得重要。那么，不同民族所运用的文字语言就成了不同民族相互交流的决定因素。这一因素包括两方面的含义：其一是书面语言文字的理解；其二是对口述语言中所包含的要求或询问加以理解，做出正确响应。智能信息处理是解决这一问题17、的有效途径之一。6少数民族语言监测是维护和谐社会环境的有效措施之一近年来，Internet迅猛发展。人们在享用Internet带来的各种便利的同时，却又被如何从浩如烟海的网上资源中，快速、高效的查找自己急需的信息所困扰，难以实现在大量的数据中找出有价值的信息和情报，面对复杂的动态民族事务为决策者做出预测或及时的响应提供参考依据。典型的主要需求有信息分类、信息提取、自动问答、基于内容的快速信息检索、基于个性的信息推送、数字化图书馆和信息网格等。维护社会安全稳定是全面构建社会主义和谐社会的重要内容和基本保障。我国是一个多民族国家，民族和宗教问题客观存在。由于民族宗教问题引发的群体事件和其他暴力事件18、时有发生，成为社会不稳定因素。 据调查，北京市的少数民族人口在总人口中的比例不断上升，少数民族“大分散、小聚居”的人口分布特点日趋明显，民族成分逐渐增多。因此，关注少数民族和民族问题是社会安全稳定工作的重要内容。利用高科技手段，对重点场所进行视频监控是保证社会安定的重要措施之一，少数民族语言检测是实现视频监控的主要技术手段。7少数民族舆情分析与监测是由多学科交叉而产生的研究民族关系的新方法少数民族舆情研究最常用的方法就是查阅文献、问卷和访谈。通过这种方法，研究民族关系的专家学者对现阶段我国民族问题的特点、构建和谐民族关系的核心问题、社会稳定和谐的基础等问题进行了研究。将定量方法引入田野调查中以19、默多克的跨文化比较研究最为经典。在此基础之上,研究多民族关系的专家学者开始了基于定性和定量综合集成的民族关系田野调查研究3336,比如：民族关系的频率(百分比)分析、交互分类分析、双变量相关分析、Q相关系数和2检验的统计分析等。尽管上述方法在民族学和民族关系研究中取得了丰硕的成果，但其中也存在着许多限制，使得影响了调查结果的客观性、真实性。因为民族关系问题对被访对象，特别对少数民族被访对象是非常敏感的问题，对民族关系的评价又存在个体层面、群体层面、不同阶层人群之间的差异，因此，仅仅以传统的文献分析、访谈、问卷统计和现场观察等民族学方法来进行调查，得到的数据会存在较多误差。为了克服民族关系调查的20、偏颇，并尽可能体现出个体的差异，把社会认知神经科学的方法引入民族关系研究中以成为一种新的研究趋势。在田野调查的基础上，设计有针对性的心理场景测试，利用脑电信息聚类、面部表情识别和情感计算等智能信息处理技术，研究民族关系的内在本质，并与从民族学角度的调查结果进行比对和印证，从而可以提高民族关系调查的客观性。因此，智能信息处理业已成为由多学科交叉而产生的研究民族关系的新方法。2-1-2 建设历程1978年，XXXX大学成立数理系物理专业，同时开展虚拟仿真实验教学及相关研究。1988年，成立计算机科学与技术系与电子信息工程系，并在计算机科学与技术及电子信息工程专业开展相关虚拟仿真实验教学及相关研究。21、2004年，成立自动化系与通信工程系，并在自动化及通信工程专业开展相关虚拟仿真实验教学及相关研究。2008年，我校在整合XXX学院4个专业的基础上，申报“北京高等学校实验教学示范中心（省级）”并获批准。以此为契机，进一步加深虚拟仿真实验教学与研究。2008年，我校在整合XXX学院各专业、少数民族语言学院各专业、民族与社会学学院各专业及有关学院的相关专业等的基础上，申报“国家语言资源监测与研究中心少数民族语言分中心（国家级）”并获批准。以虚拟仿真技术为手段研究相关信息技术、语言学、社会学、民族学、人体体质特征等问题，在此过程中，进一步加深虚拟仿真实验教学与研究。2010年，我校依托 “北京高等学22、校实验教学示范中心（省级）”、“国家语言资源监测与研究中心少数民族语言分中心（国家级）”，整合“中国少数民族信息资源智能处理重点实验室”、“计算机科学与技术实验室”、“电子信息工程实验室”、“自动化实验室”、“通信工程实验室”七大实验室平台资源，结合“计算机软件实训室”、“计算机网络实训室”、“计算机硬件实训室”、“可编程控制实训室”、“智能楼宇实训室”、“学生综合实训室”六大实训室，以及东软睿道信息技术有限公司实习基地，北大青鸟实习基地，清华大学科教仪器厂电子工艺实习基地，自动化专业杭州求是教学仪器设备公司实习基地，通信工程北京万控科教有限公司实习基地等八个校外实习基地，成立“XXXX大学少23、数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心”，进一步加深虚拟仿真实验教学与研究。这一系列虚拟仿真实验平台以信息工程专业多种实验为基础，以信息资源智能处理、少数民族语言监测及少数民族舆情分析为创新实验方向，应用信息科学及用户体验等方面的最新技术、成功模拟，实现了一批在传统实验室中无法做到，或者具有高风险和高成本的多种实验教学项目，体现了绿色实验教学的理念。虚拟仿真中心的建设始终围绕贯彻教育部“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的指导思想，以全面提高学生创新精神和实践能力为宗旨，以共享优质实验教学资源为核心，以建设信息化实验教学资源为重点，持续推进实验教学信息化建设。虚拟仿真中心的建立是X24、XXX大学在大力推进信息化、国际化两项重点改革举措的大背景下提出的。因此中心从规划和建设之初，就秉承占领教育信息化技术制高点、向国际一流虚拟仿真水平看齐的两项战略理念。虚拟仿真中心适应国家经济社会发展需要，瞄准国内外信息工程学科发展趋势，结合学校学科特色，依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，系统构建以课堂实验教学、校内外实习和课外科技创新创业活动为一体的实验实践教学内容体系；系统开展“虚拟仿真+校企合作+科教融合”实践教学模式改革，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，系统构建“实验教学中心、教学实习基地、科学研究基地、社会服务平台”四位一体的虚拟仿真实践教学平台，持续提高25、实践教学水平，全面促进学生自主学习、自主实践、自主创新。通过聚集资源和集中投入，努力将虚拟仿真中心建设成为资源优化、开放共享、水平一流、效益突出、特色鲜明的国家级少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心。2-1-3 建设理念与现状1、建设理念建设理念：学科融合、教研相长、虚实结合、开放共享基于这一理念，XXXX大学“少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心”的建设工作全面展开：1）、学科融合：基于我校信息工程实验、虚拟仿真方面长期研究的积累，开展少数民族信息资源与信息工程技术仿真模型、虚拟仿真实验底层平台的开发与建设，并最终实现少数民族多语言数据资源与信息工程技术相结合的综合虚拟仿真教学；以“面向少数26、民族，服务民族地区”为宗旨，服务少数民族语言及信息工程的多个专业的虚拟仿真实验教学，通过相关学科知识体系的交叉融合，少数民族语言资源监测、信息资源智能处理和少数民族舆情分析及监测与信息工程中的计算机科学与技术、电子信息工程、自动化和通信工程专业的交叉融合，实体实验与虚拟仿真实验的融合，理论教学与实践教学的融合，填补了少数民族多语言信息化技术及信息工程技术虚拟仿真实验教学的空白，取得了显著的教学效果。2）、教研相长：科学研究在模型构建、数据资源、技术开发等方面为虚拟仿真实验教学提供了全方位的支持。在科研成果（如多语言智能编辑软件、多语言搜索引擎、少数民族特征图像检索软件、少数民族多语言输入法及编27、码专业软件、少数民族语言监测及过滤专业软件、汉藏语音人机交互系统、国家民委内网信息门户等）转化为虚拟仿真实验教学资源的同时，教学实验的设计、虚拟仿真实验课程中师生互动、学生的虚拟仿真创新实践活动都促进了相关领域的科学研究。中心鼓励少数民族教师、学生进行虚拟仿真模型的研究和程序的开发。中心形成了教研相长、协同发展的良好局面。3）、虚实结合：多年来，我校与国内外一流公司在虚拟仿真实验平台设计和开发方面、实验项目资源设计与开发方面形成了战略合作关系，校企合作提供了中心发展的强大技术支持和独特行业资源，使中心具备了先进的设备和持续的创新能力，更好地展现少数民族多语言与信息工程系统中真实实验无法观测的现28、象和运行机理。4）、开放共享：XXXX大学“少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心”通过自主研发与合作开发相结合，坚持以服务民族语言与信息类多个专业本科实验实践教学为主要目标，中心拥有统一的分布式数据库和云计算平台，对虚拟仿真实验教学进行了科学的规划，开发了统一的教学管理系统为虚拟仿真实验教学中心的所有专业实验项目提供从学生选课、实验课程安排、到实验记录和报告、实验考核和成绩管理，以及统计历年实验项目等教学管理服务。上述软硬件资源、实验项目资源和教学管理资源在相关专业间实现共享。多语言智能编辑软件、多语言搜索引擎、少数民族多语言输入法及编码专业软件、少数民族语言检测及过滤专业软件、少数民族特征图29、像检索软件等已被政府相关部门等采用，收到良好的效果。网络环境支持远程实验，目前已有部分实验对兄弟院校开放，未来将实现实验资源的校内外全面共享。同时，中心计划实现底层开发平台的开放和共享。2、技术路线本实验中心的虚拟仿真系统依托三大技术模块计算机模拟技术、虚拟现实技术（VR）以及应用虚拟化技术。长期以来，在实验教学方面一直存在如何做好虚实结合的问题。计算机仿真技术又称为计算机模拟，是用来模拟特定系统之抽象模型的计算机程序。计算机模拟技术可以在学生实验技能培训上发挥大的作用。在进行昂贵的实验仪器的使用和操作等技能培训上，使用计算机模拟技术可以使教学效果和系统利用率最大化，并能使实验仪器磨损降到最低30、。虚拟现实技术（VR）具有临场感、交互性和想象性三个重要特征，将模拟环境、视景系统和仿真系统合三为一。应用虚拟化技术又称应用程序虚拟化技术，是采用类似虚拟终端的技术，将应用程序与操作系统解耦合，为应用程序提供了一个虚拟的运行环境。在这个环境中，不仅包括应用程序的可执行文件，还包括它所需要的运行时环境。从本质上说，应用虚拟化是把应用对低层的系统和硬件的依赖抽象出来，可以解决版本不兼容的问题。在用户访问一个服务器虚拟化后的应用时，用户会获得如同运行本地应用程序一样的访问感受。该技术在虚拟仿真实验教学中的应用具有如下特点：1）实验软件不再受时空局限，应用虚拟化技术使得学习者不再局限在物理环境的实验室31、机房内，也没有时间限制，学习者可以随时（例如课余时间），在宿舍、图书馆等利用各种信息设备终端进入系统练习相关的实验项目。） 实验软件免安装，大部分实验软件都需要在机器上安装该软件(即C/S结构)，有些软件安装配置过程较复杂，对学生们要求较高，也占用了大量学习时间。而应用虚拟化技术则只需要管理员在服务器上一次安装配置应用程序，既高效又方便管理。）不受用户设备（例如电脑）的限制，应用虚拟化技术支持各种设备的访问，实现多终端接入，新兴的各种终端例如手机，IPad等都可以进入实验软件进行实验操作，带来了极大的机动性、灵活性。4）用户统一关联，不同的实验应用有着不同的用户模块，在没有提供统一登录接口的情32、况下，平台可以事先为用户统一配置好这些登录信息，并采用模拟登录的方式直接进入到实验应用中，改善了用户体验。3、少数民族信息技术与虚拟仿真近年来，虚拟仿真技术日趋成熟，已经从多个方面改变人类传统的信息获得和交流方式。概况起来，虚拟仿真技术与少数民族信息技术研究及实验教学相结合有如下必要性：提高效率，虚拟仿真技术彻底改变了少数民族信息技术实验教学与实验研究的实施方式。通过计算机模拟、物理计算和虚拟现实技术，首次实现对信息工程类实验实施各个环节的操纵和监控，这些环节包括实验材料的制作，实验场景的选择，实验无关因素的排除，实验进程的监控等等。通过重复使用数字化实验材料和实验场景，以及相对方便地排除实验33、混淆变量，可以极大地节约实验成本，提升研究效益，减少研究者的时间投入，提高实验研究的实施效率。优化效果，少数民族信息技术实验教学的目标是培养具有高度创新能力，面向高科技、面向市场的多民族复合型人才。少数民族信息技术实验教学的效果直接关系到人才培养目标能否顺利落实。虚拟仿真技术通过以多媒体方式呈现实验，极大地激发学生的学习兴趣和主动性，使得传统实验教学中较为费解、复杂的实验材料和实验步骤的描述更加直观、清晰，符合学生信息加工的规律。虚拟仿真技术引入少数民族信息技术实验教学能够起到“激发动机、加深体验、熟练操作、引导创新”的最优化教学效果。扩大共享，以计算机仿真和应用虚拟化为代表的虚拟仿真技术第一34、次实现了千里之外开展少数民族信息技术实验教学。不但少数民族信息技术实验课的同学可以随时随地登录虚拟实验平台复习、预习实验课程内容，而且互联网的普及也使得这部分实验教学资源能够突破物理屏障，在更大范围内实现共享。再如，虚拟仿真技术也可以帮助尚不具备真实实验条件和少数民族信息技术应用服务条件的地区大幅度提高实验教学和信息技术应用服务水平，比如偏远少数民族地区学校，实现少数民族信息技术实验教学资源的地区平衡和最大化共享。4、虚拟仿真中心平台现状中心在学校的支持下，已筹集百余万元用于虚拟实验室建设，通过与教师、实验人员和相关企业的沟通，明确了虚拟实验项目的建设需求。中心已具备较为完善的实验信息数据库和35、仿真算法，能够准确地模拟出物理实验的真实内容，现阶段建立虚拟实验平台9个，包括1个基础虚拟仿真实验平台、1个学生创新创业虚拟仿真实验平台、4个专业虚拟仿真实验教学平台（计算机技术教学虚拟仿真平台、电子信息工程教学虚拟仿真平台、自动化教学虚拟仿真平台、通信工程教学虚拟仿真平台）、3个跨专业虚拟仿真平台（少数民族语言监测实验室虚拟仿真平台、少数民族舆情分析虚拟仿真平台、少数民族信息资源智能处理虚拟仿真平台）。在虚拟仿真实验项目的设计与建设中，中心坚持“三结合、两注重”原则，即形式上的灵活与理论上的严谨相结合、实验内容与实验过程相结合、实验项目的模拟与工程应用相结合；注重发挥虚拟实验的生动性、注重理36、论和工程能力的培养。作为实体实验室的补充、扩展和完善，虚拟实验室的建立为学生提供了交互式、全方位、个性化的学习环境，同时又具有低能耗、低成本、配置灵活、交互能力强、仿真度高、安全性强的特点。XXXX大学少数民族信息技术虚拟仿真实验中心通过实验室智慧管理平台建设，支撑起信息工程综合虚拟仿真实验的高效运行，对教学类软件、实验类软件、共享资源进行统一管理与调度。并将虚拟仿真实验教学平台与实体实验室虚实结合，共同组成信息工程多专业教学实验研究一体化的少数民族信息技术虚实结合实验室，满足不同用户、不同层次的实验实践需求。具体框架图如下：框架图：少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心框架结构（图文字需要修订37、：少数民族语言资源监测）根据学院现有的实验资源和学院院系专业设置情况，本着统筹考虑、统一规划、系统设计、分步实施的原则，从软件、硬件两方面进行建设。在软件方面，将各专业实验软件统一集成在虚拟仿真实验教学平台之上，构建资源共建共享、虚实结合、教学考练一体化的教学新平台。根据学院的专业设置情况，将在实验室智慧管理平台集成计算机科学与技术专业软件、信息与通信工程专业软件、电子科学与技术专业软件、电子信息工程专业软件、多语言智能编辑软件、多语言搜索引擎、少数民族特征图像检索软件、少数民族多语言输入法及编码专业软件、少数民族语言检测及过滤专业软件和少数民族语言与汉语人机交互专业等软件。5、 虚拟仿真实验38、平台教学资源现状到目前为止实验中心共开设虚拟仿真实验教学100个项目。其中，计算机科学与技术专业共开设虚拟仿真实验共计24个实验项目;电子信息工程专业共开设虚拟仿真实验共计20个实验项目;自动化专业共开设虚拟仿真实验共计15个实验项目；通信工程专业共开设虚拟仿真实验共计20个实验项目；基础性虚拟仿真实验共计15个实验项目；跨专业虚拟仿真实验共计6个实验项目。到目前为止承担主要研究内容及承担课题：少数民族舆情分析虚拟仿真平台：XXXXXX少数民族语言资源监测虚拟仿真平台：近五年承担科研项目情况序号项目名称项目编号项目来源起止日期经费万元主持人1跨语言社会舆情分析基础理论与关键技术研究61331039、13国家自然科学基金重点2852基于动态流通语料库的汉语基本词汇特征曲线跟踪及自动提取方法研究60663008国家自然科学基金207.1-200.1224少数民族语言文字信息处理共性关键技术研究与示范应用-藏语/维吾尔语语言资源监测关键技术研究与示范应用2009BAH41B00国家科技支撑重点课题3204中华字库工程少数民族现行文字的搜集整理与字库制作-彝文、阿拉伯系文字的搜集整理及输入方案0610-1041BJNF2328/19国家十一五新闻出版重大科技项目3805蒙古文编转换系统研究MZ_115教育部 20091-2014.6156藏文分词与词性标注规范及系统研究MZ_73国家语委20少数40、民族信息智能处理虚拟仿真平台：XXXXXX6、下一步建设目标中心计划在未来 3 年实现以下建设目标：1）、新增软件工程虚拟仿真实验平台：结合我校学科发展与科学研究的优势，未来3年计划新增“软件工程虚拟仿真实验教学平台”。2）、增加30-45 个虚拟仿真实验项目：在未来三年每年开发10-15 个虚拟仿真实验项目，其中包含1-2 个跨平台的信息工程综合虚拟仿真实验。3）、扩大虚拟仿真实验教学资源的共享范围：从虚拟仿真实验项目共享范围与建设同步、校内外共享同步、底层开发平台的开放和共享、虚拟仿真实验教学管理资源的共享等四个方面建设完善中心虚拟仿真实验资源的网络共享平台。4）、实现30-45 个虚拟仿41、真实验项目的民族语言化：在未来三年每年实现10-15 个虚拟仿真实验项目的民族语言化。5）、虚拟仿真软件资源民族语言化：每年根据实验项目所需虚拟仿真软件相关使用资料实现资源的民族语言化。为进一步推进实验室资源的整合优化，中心在传统实验室的基础上利用先进的计算技术、网络通信技术和虚拟化技术将各类实验资源数字化，使得实验室在时间和空间上得到延伸，在功能上得到拓展。具体可归结为两个层面：一是以信息化管理为基础的开放式实验教学支持服务系统，包括以学生为中心的在线实验预习、在线实验讨论、在线提交报告、成绩查阅等服务系统和以教师为中心的集实验教学、教务管理、实验室设备管理、实验室开放教学管理为一体的管理系42、统；二是针对一些大型的高能耗、高成本和有危险性、破坏性的实验内容，进行以网上教学、虚拟实验为主的教育资源的拓展和实验教学形式的创新，即联系实验教与学环节提供最优化的教学资源，为学生提供虚拟与现实相结合的优化的实验环境与资源，使学生在真实的实验环境中利用优化的资源，掌握基本的实验操作技能，并在此基础上进行创新性、前瞻性研究。依托XXXX大学XXX学院和中国少数民族语言文学学院、民族学与社会学学院、管理学院和理学院，集中本研究相关学科领域 （如：计算机应用技术、模式识别理论及应用、电子信息工程、通信工程、少数民族语言文字和语音处理、体质人类学和管理学等）的学术带头人以及长期从事少数民族信息资源及语43、言文字处理的研究人员组成创新团队，以少数民族信息资源开发、利用及少数民族文化遗产保护问题为中心，以少数民族及民族地区信息化工程建设为背景，全面推进理论研究创新与研究方法创新，顺应国际计算机科学与技术、信息科学及其相关学科交叉融合的发展趋势，将实验室建成全国一流的少数民族资源信息建设领域的学术研究基地。2-2 虚拟仿真实验教学中心建设的必要性少数民族多语言虚拟仿真实验教学中心的成立，为学生，特别是少数民族学生提供符合民族文化及多语言实验教学资源，实现虚拟仿真软件多语化，并通过多语言文字编辑软件的研发与应用和多语言搜索引擎的研发与应用等信息技术手段，解决少数民族学生学习语言阻碍问题，提高学习效率，44、为少数民族学生使用本民族语言操作电脑提供支持，并在教学、科研与应用等方面广泛使用，目前大量学士、硕士、博士参与到多语言文字信息化软件的研发中，实现了“教、学、研、践”一体化。（一）国家教育改革发展方向的要求在2013年8月份教育部高教司关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知中明确指出，虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学中心建设工作坚持“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的指导思想，以全面提高高校学生创新精神和实践能力为宗旨，以共享优质实验教学资源为核心，以建设信息化实验教学资源为重45、点，分年度建设一批具有示范、引领作用的虚拟仿真实验教学中心，持续推进实验教学信息化建设，推动高等学校实验教学改革与创新。虚拟仿真实验教学中心建设应充分体现虚实结合、相互补充、能实不虚的原则。虚拟仿真实验教学中心建设内容包括：虚拟仿真实验教学资源、虚拟仿真实验教学的管理和共享平台、虚拟仿真实验教学和管理队伍、虚拟仿真实验教学中心的管理体系。（二）学校总体建设发展目标的要求XXX学院现有实验教学资源和条件已经不能匹配一流本科人才和研究生人才的培养和要求。加强信息工程学科实验室建设，丰富教学和科研资源，改善少数民族多语言学科教学、科研基础设施等办学条件，实施教学和科研资源开放共享，为应用型、研究型和46、复合型高素质人才培养和科技创新提供强有力的保障。（三）少数民族的人才需求中国有55个少数民族。由于受到社会历史、地域分布、人口数量等诸多因素的影响，形成了少数民族语言种类众多，亲缘关系模糊、发展不均衡的特点。在少数民族资源信息化的进程中，不同民族之间的交流尤为显得重要。那么，不同民族所运用的文字语言就成了不同民族相互交流的决定因素。这一因素包括两方面的含义：其一是书面语言文字的理解；其二是对口述语言中所包含的要求或询问加以理解，做出正确响应。少数民族信息技术是解决这一问题的有效途径之一，推行民族语言与汉语并重的双语教学，是实现多元文化的一种手段，符合当今社会的发展趋势，语言不仅是文化的载体，也47、是文化的重要内容之一，政府非常重视少数民族青少年的培养工作，在实行多语言教学中，学生不仅能学习到其他民族的文化知识，还能通过本民族的语言文字的学习，了解本民族的文化与历史，这有利于民族传统文化的延续与发展。通过将多语言的实验教学与信息技术手段相结合，解决少数民族学生对教学与实验中汉语教材的学习与理解问题，提高少数民族学生的阅读能力、计算能力、现代交际能力、写作能力、电脑信息处理应用能力和其他必要的专业学科常识，已经成为当今少数民族学生家长们追求的热点，尤其是对于经济比较落后的西部地区，西藏、内蒙古、新疆及青海的少数民族学生，尤为重要。因此既要保留少数民族的传统语言文化，同时结合信息工程类专业人48、才教育，所以少数民族多语言实验教学显得非常重要。（四）少数民族信息技术实验教学发展的要求为了满足人才培养需求，近年来各高校越来越重视在信息工程专业教学中引入实验教学以提高学生实践能力和创新能力，并积极开展信息工程综合实验室建设。与其他院校相比，我校的信息工程实验室建设水平比较滞后，存在教学资源不足、设备条件相对落后，教学、科研资源不能共享、实践教学层次不高、无法开展综合性、创新性的高层次实验、缺乏对少数民族人才的综合能力培养等问题，一定程度上阻滞了学校少数民族信息技术专业本科教育、研究生教育的发展和教学质量的提升。为了尽快缩短差距，我们不能再按部就班的重复雷同建设，而是要在借鉴国内外先进经验的49、基础上，充分发挥后发优势，高目标高起点，瞄准国内一流的创新少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心，引进先进理念，全面提升教学、实验、科研信息化管理水平，建设有特色的少数民族信息技术虚拟仿真实验教学平台。（五）有助于提高少数民族学生素质，培养应用型、研究型和复合型少数民族信息技术高素质人才实验教学是提高学生实践能力和创新能力的有效途径。少数民族信息技术实验室应成为培养信息工程专业少数民族学生实践能力和创新能力的重要基地。因此，搭建虚拟仿真实验教学平台，加强我校信息工程专业实验建设，强化实践教育环节，改革信息工程实验教学体制与机制，对提高少数民族信息工程专业学生实践创新能力，对大力提升少数民族人才培50、养水平有重要价值。（六）建设成一流的国家级虚拟仿真实验教学中心将云技术应用于少数民族信息技术实验室建设规划中，搭建资源共享、自主学习、实验教学、实训实践、科学研究的一体化平台，结合仿真实务场景元素，教学实验室与虚拟仿真实验教学平台形成虚实结合，相互补充。项目建设按照国家级实验教学示范中心为建设标准，按照国家级虚拟仿真实验教学中心的指导思想和建设要求来进行统一规划，建成一流的国家级实验示范中心。（七）实现资源共享，吸纳校外资源，提高经济、社会效益虚拟仿真实验教学管理与共享平台可以实现教学及科研资源的高度共享，将实验教学从原有的单一的机房，扩大到校园内任意地点、任意时间内进行，实现实验教学资源的最51、大化利用。同时加强对实验室进行有效的管理，有效地提高信息安全，降低管理成本，降低硬件成本，减少资源的重复建设，提高设备和资源的利用率。实验室坚持开放原则，充分利用少数民族信息技术实验示范中心的建设契机，满足各民族高素质人才培养需求的同时，加深与各民族企业的沟通和对接，拓展校企合作渠道，获得更多经济和社会效益。虚拟仿真实验教学中心的建设目标是采用网络技术、多媒体、人机交互等技术构建高度仿真的虚拟实验平台，虚实结合，解决专业实践教学环节中的技术难题，培养学生的创新精神、实践能力、自主学习能力以及获取信息、运用信息的能力。虚拟仿真实验教学中心建设坚持“虚实结合、相互补充、能实不虚”的理念。以“实”为52、目标、“虚”为手段，扬长避短，以“虚”来加强理论知识与实际操作的联系，以“实”来提高学生解决实际问题的能力。通过将虚拟实验手段融入到课前预习、课上实训和课后实践等环节中，最大限度地提高学生的综合能力。在虚拟仿真实验教学系统的开发过程中，本中心坚持“重点开发、积极引进、软硬结合、适当超前”的基本思路。优先选择专业理论性较强的实验项目进行虚拟系统开发试点，同时积极引进国内外成熟的虚拟实验教学系统，充分重视虚拟实验环境的真实感、可操作性。 中心面向学生采用“多层次”的开放模式。包括实验场地和时间的开放，并与实验室的网站结合起来，包括虚拟实验无限时开放、教学实验室预约开放（定期开放与网站预约开放结合）53、和创新基地开放三部分，最大限度地利用现有资源，促进创新能力的培养。建成的虚拟仿真实验项目均可在校园网上浏览学习和通过校园网操作。中心的建设思路是从学校当前少数民族本科生和研究生课程教学体系的实际需求出发，充分利用和整合现有的少数民族实验教学资源、教师资源和网络基础设施资源，按计划分步实施虚拟仿真实验教学中心的建设。为少数民族学生和教师提供一个可以通过校园网在任何时间任何地点进行开放性、设计性、创新性的教学科研实验环境。待条件成熟后可向全国其他民族院校师生开放，实现资源共享。2-3虚拟仿真实验教学资源（罗列实验项目、功能及效果等）2-3-1 虚拟仿真中心的实验教学体系XXXX大学少数民族信息技术54、虚拟实验中心将虚拟现实技术、计算机仿真技术、网络技术、教育技术与实验教学资源深度融合，成功构建了少数民族信息技术虚拟仿真实验教学体系。该虚拟仿真实验教学体系的目标是结合虚拟仿真的技术特色与少数民族信息技术特色、培养面向高科技、面向实践的少数民族创新人才。该实验教学体系主要包括实验课程建设、实验教学平台建设和实验教学目标建设等方面：实验课程建设：虚拟仿真实验教学体系中实验课程的设置并不能够完全脱离已有的实验教学体系和人才培养方案，而应该是在现有实验教学体系的基础上，通过将虚拟仿真最新技术与信息工程专业特色相结合，走深化、扩大已有实验课程内涵的道路。根据这一思路，中心在实验课程建设方面明确提出：在55、虚拟仿真实验课程建设中体现虚实结合、相互补充、能实不虚的原则。中心明确要求骨干实验课教师根据自己实验课程的专业特色，将传统实验项目与虚拟仿真技术相融合，将每门实验课程按照至少20%-30%的学时比例开展虚拟仿真实验教学。实验教学平台建设：虚拟仿真实验课程的开展必须依托一定的虚拟仿真实验平台，因此实验中心在过去几年中重点建设了基础虚拟仿真实验平台、计算机技术教学虚拟仿真平台、电子信息工程教学虚拟仿真平台、通信工程教学虚拟仿真平台、自动化教学虚拟仿真平台、少数民族语言资源监测实验室虚拟仿真平台、少数民族舆情分析虚拟仿真平台、少数民族信息资源智能处理虚拟仿真平台等八大虚拟仿真实验分室。依托这八大实验56、平台，中心面向各类教学对象开展虚拟仿真实验教学，目前已经取得了较好的效果。在建设虚拟仿真实验平台的同时，中心也注重将虚拟实验平台与现实实验室和企事业实践基地平台的建设统一起来。中心特别注重在实验项目和实验平台的建设上充分利用已有的实体实验室的资源。在实验课程建设上也体现多学科交叉的特点，把其他领域的科技成果引入到虚拟仿真信息工程实验教学和研究中来。在实验课程的设置上，做到虚拟仿真实验项目与实验室外实践基地紧密结合，通过多种途径培养少数民族学生综合社会实践能力。实验教学目标建设：实验教学中心本着“加强基础，循序渐进，因材施教，全面提高”的实验教学思路，将本科阶段的实验课程和虚拟仿真实验项目统一规57、划，打破基础与应用之间的界限，促进学科交叉与融合，将不同专业方向、不同民族、不同模块的虚拟仿真实验项目进行统筹安排，依托实验室平台、虚拟仿真实验平台和实践基地，中心建设了“三阶段（基础训练阶段、综合训练阶段、创新训练阶段，主要针对本科生实验教学中，知识掌握和创新能力的不同发展阶段）、三层次（初级层次、中级层次、高级层次，主要针对实验教学中不同层次、不同需求的教学对象）和三模块（基础型实验项目、综合型实验项目、创新型实验项目，主要针对实验项目在实验技能与创新能力训练上的不同教学目标）”的实验教学目标建设体系。XXXX大学少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心将相应的实验教学资源全面的开放共享，服务58、范围覆盖京津冀范围内所有各种类型的学校、国内同等类型的民族学院以及偏远少数民族地区学校。按照“加强基础、提高能力、综合培养”的原则，形成了“4+4”模式，即从培养学生实践能力和创新意识出发，开设个性化、创新性的虚拟仿真实验项目，加强学生的专业技能训练，培养综合设计能力和创新能力，构建循序渐进的 “四层次四结合”虚拟仿真教学体系。四层次是指通过专业基础实验、专业技能实验、综合设计与仿真训练和创新实践活动，四个层次实现“分层培养、层层递进、逐步提高”。在实际的实施过程中，通过“四结合”最终达到教学目标的要求。这四个结合是（1）理论课程与虚拟仿真实验课程相结合：虚拟仿真实验与各专业的学科平台课程、专59、业核心课程配套，并且教学计划中对理论课程和虚拟仿真实验课程的授课时间作了系统的安排，使学生在掌握了一定的理论知识后通过虚拟仿真实验直观的了解其应用的领域和方法，增强学生的学习兴趣和掌握、运用知识的能力。（2）实体实验与虚拟仿真实验相结合：虚拟仿真实验重点针对通信系统长期演化过程和极端突发事件冲击等实体实验无法实现的情景展开，与实体实验互为补充。（3）校内实验与校外交流/实践相结合：虚拟仿真实验展现的通信信息系统问题往往具有深刻的现实背景，我校通过安排学生进行校外实习/实训基地参观、实践，进一步强化虚实结合，促进学生理论联系实际。（4）虚拟仿真实验教学与科学研究相结合：中心为学生提供课外综合设计60、与虚拟仿真实验项目，学生可以自由选题，并在老师指导下通过中心的虚拟仿真实验平台开展创新性的研究工作。2-3-2少数民族信息技术虚拟仿真平台的教学资源虚拟仿真实验教学中心的建设过程以现有物理设备为基础，利用前沿的虚拟化技术实现物理实验室的延伸和拓展。中心的基础虚拟仿真实验平台、计算机技术教学虚拟仿真平台、电子信息工程教学虚拟仿真平台、通信工程教学虚拟仿真平台、自动化教学虚拟仿真平台、少数民族语言监测实验室虚拟仿真平台、少数民族舆情分析虚拟仿真平台、少数民族信息资源智能处理虚拟仿真平台就是在实验教学中心现有的商用或行业设备基础上对已有实验资源进行整合，通过虚拟化技术进行拓展和完善形成。其中设计的实61、验项目多面向信息工程实际，学生在仿真的实验场景中，如同在真实的物理设备上进行实际的信息工程训练。下面从中心的虚拟仿真实验资源建设和取得的教学成效两方面进行介绍。1、虚拟仿真实验不断延伸，项目内容设计科学合理为了满足相关专业实践教学环节的发展要求，中心不断更新实验项目和内容，增加综合性、设计性与研究创新性较强的实验项目。以国家级实验教学示范中心建设为契机，特别对以往难以开展的、成本较高或具有一定危险性的实验项目进行了系统化设计和更新，建立了与我校信息工程应用型人才培养目标相适应的实验项目体系。目前中心具有的虚拟仿真实验教学主要资源如下：1.1基础虚拟仿真实验教学资源（补充该专业介绍）1）虚拟仿真62、实验解决的问题及面向专业 （补充内容）2）典型实验项目一：电路分析虚拟实验本课程是针对高校电路分析实验课程配套开发的可在网上开展基于B/S架构的虚拟实验平台，平台模拟真实实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境。1、实验平台提供12大类105种器材模型：l 电阻：57种常用阻值的电阻、1个可自定义阻值的电阻和1个滑动变阻器l 电容：9种常用电容值的电容和1个可自定义电容值的电容l 电感：2种常用电感值的电感和1个可自定义电感值的电感 l 互感：顺串和反串互感、同位四端互感、异位四端互感l 二极管：6种一般二极管和2种稳压管 l 线性变压器：TS_PQ4_10l 桥堆：1B4B42l63、 三相电源：星形、三角形三相电源 l 仪器仪表：数字直流电流表、数字直流电压表、数字交流电流表、数字交流电压表、信号发生器、示波器、直流稳压电源、功率计l 集成运算放大器：A741、OP37AJ、741 l 开关：单刀单掷开关、单刀双掷开关 l 其它：电灯、日光灯2、课程实验平台提供了22个典型实验： l 数字万用表的使用l 信号发生器与示波器的使用l 伏安特性的测量l 基尔霍夫定律的验证l 叠加原理的验证l 线性网络几个定理的验证l 戴维南定理的验证和应用l 谐振电路的研究l 正弦交流电路中RLC元件的性能l RC一阶电路的响应测试l 一阶电路过渡过程的研究l 二阶电路响应及其状态轨迹l 受64、控源特性的研究l 正弦稳态交流电路相量研究l 电压源、电流源及其电源等效变换l 三相交流电路电流、电压的流量典型实验项目二：模拟电路虚拟实验本课程是针对高校模拟电路实验课程配套开发的可在网上开展基于B/S架构的虚拟实验平台，平台模拟真实实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境。1、课程实验仿真平台提供了13大类111种实验器材模型：l 电阻：57种常用阻值的电阻、1个可自定义阻值的电阻l 电容：9种常用电容值的电容和1个可自定义电容值的电容l 电感：2种常用电感值的电感和1个可自定义电感值的电感l 二极管：2种一般二极管和2种稳压管l 结型场效应管：2种JFET-NJF场效应管和265、种JFET-PJF场效应管l 双极型晶体管：2种BJT-PNP晶体管和3种BJT-NPN晶体管l 仪器仪表：数字直流电流表、数字直流电压表、数字交流电流表、数字交流电压表、万用表、信号发生器、示波器、直流稳压电源、功率计l 集成运算放大器：A741集成运算放大器、OP37AJ、741l 三端稳压器：LM7805CT三端稳压器l 线性变压器：TS_PQ4_10变压器l 桥堆：1B4B42桥堆l 开关：单刀单掷开关、单刀双掷开关l 其它：电位器、滑动变阻器2、课程实验仿真平台提供了如下19种实验：l 单管交流放大电路l 晶体管共射极单管放大电路l 场效应管放大电路l 差动放大电路l 两级交流放大电66、路l 射极跟随器l RC正弦波振荡器l LC选频放大与LC正弦波震荡电路l 低频率放大器OTL功率放大器l 积分与微分电路l 集成运算放大器指标测试l 负反馈放大器l 控压振荡器l 互补对称功率放大器l 波形变换电路l 集成运算放大器的基本应用模拟运算电路l 集成运算放大器的基本应用有源滤波器l 集成运算放大器的基本应用电压比较器l 集成运算器放大器的基本应用波形发生器典型实验项目三：数字电路虚拟实验本课程是针对高校数字电路实验课程配套开发的可在网上开展基于B/S架构的虚拟实验平台，平台模拟真实实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境。1、课程实验仿真平台提供了8大类124种实验器67、材模型：l 电阻：57种常用阻值的电阻、1个可自定义阻值的电阻和1个滑动变阻器 l 电容：9种常用电容值的电容和1个可自定义电容值的电容 l 电感：2种常用电感值的电感和1个可自定义电感值的电感 l 二极管：6种一般二极管、2种稳压管 l 仪器仪表：数字直流电流表、数字直流电压表、数字交流电流表、数字交流 电压表、直流毫安表、信号发生器、示波器、直流稳压电源、脉冲信号源、高低电平端 l 芯片：74LS系列：74LS00、74LS03、74LS04、74LS08、74LS20、74LS21、74LS32、 74LS48、74LS74、74LS85、74LS86、74LS90、74LS112、7468、LS125、74LS138、74LS148、74LS151、74LS153、74LS160、74LS161、74LS164、74LS169、 74LS175、74LS183、74LS192、74LS194、74LS244、74LS283、74LS373 l 开关：单刀单掷开关、单刀双掷开关 l 其它：电位器、数码管、发光二极管2、课程实验仿真平台提供了20个典型实验：l TTL集成逻辑门的性能参数的测试l TTL OC逻辑门和三态门的应用测试l CMOS集成逻辑门的性能特点l 基本逻辑运算及其电路实现l 小规模组合逻辑电路实验1：多数表决电路l 中规模组合逻辑电路实验1：比较器及其应用l 中规69、模组合逻辑电路实验2：译码器及其应用l 中规模组合逻辑电路实验3：选择器及其应用l 中规模组合逻辑电路实验4：加法器及其应用l 触发器的基本逻辑功能l 由JK触发器构成计数器l 由D触发器构成的扭环计数器l 异步计数器l 中规模时序集成电路计数器的应用1 l 中规模时序集成电路计数器的应用2 l 中规模时序集成电路计数器的级联l 中规模时序集成电路移位寄存器的应用l 序列信号发生器的设计l 脉冲分配器的设计除上述之外，用户也可以利用现有的实验器材模型设计新的典型实验。典型实验四：Pspice电路虚拟仿真实验Pspice软件具有强大的电路图绘制功能、电路模拟仿真功能、图形后处理功能和元器件符号制70、作功能，以图形方式输入，自动进行电路检查，生成图表，模拟和计算电路。它的用途非常广泛，不仅可以用于电路分析和优化设计，还可用于电子线路、电路和信号与系统等课程的计算机辅助教学。与印制版设计软件配合使用，还可实现电子设计自动化。被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件，具有广阔的应用前景。Pspice是计算机辅助分析设计中的电路模拟软件。它主要用于所设计的电路硬件实现之前，先对电路进行模拟分析，就如同对所设计的电路用各种仪器进行组装、调试和测试一样，这些工作完全由计算机来完成。用户根据要求来设置不同的参数，计算机就像扫描仪一样，分析电路的频率响应，像示波器一样，测试电路的瞬态响应，还可以对电路进行71、交直流分析、噪声分析、Monte Carlo统计分析、最坏情况分析等，使用户的设计达到最优效果。以往一个新产品的研制过程需要经过工程估算，试验板搭试、调整，印刷板排版与制作，装配与调试，性能测试，测试指标不合格，再从调整开始循环，直至指标合格为止。这样往往需要反复实验和修改。而仿真技术可将“实验”与“修改”合二为一。为确定元件参数提供了科学的依据。这些特点使得Pspice受到广大电子设计工作者、科研人员和高校师生的热烈欢迎，国内许多高校已将其列入电子类本科生和硕士生的辅修课程。实验项目1：电子电路的直流、交流分析（1）实验内容l 对图1的共射单管放大电路进行直流分析，做出三级管Q1的伏安特性曲72、线（IcV2），V2从0伏到12伏，Ib从40uA160uA。l 做出直流负载线：(12- V(V2:+)/100l 进行交流分析，扫描频率范围从100Hz100MHz图1 共射单管放大电路（2）实验功能和效果l 学习使用Pspice软件，熟悉它的工作流程，即绘制电路图、元件类别的选择及其参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Probe窗口的设置和分析的运行过程等。l 通过仿真实验，熟练掌握对电子电路进行直流和交流分析，包括基本工作点分析、灵敏度分析和直流传输特性分析。l 通过仿真实验，掌握进行上述基本分析的设置方法，对所给的一些实际电路分别进行直流和交流分析，正确显示出各种波形图，根据形73、成的各种数据结果及波形图对电路特性进行正确的分析和判断。 图2 仿真结果实验项目2：各种激励信号的设置及瞬态分析（1）实验内容l 正确设置正弦信号、脉冲信号、周期性分段线性信号，参数自行确定，要求屏幕上正好显示4个完整周期的信号曲线。l 对图3所示单管放大电路进行瞬态分析，信号源采用正弦波，频率从1kHz到20kHz任意选定。根据信号频率，合理选择分析结束时间，观测输出端的波形，屏幕上正好显示5个完整周期的波形。列出各次谐波的绝对电压值和相对电压值。l 在瞬态分析的同时对输出节点（out）的电压波形进行傅里叶分析，分析计算到6次谐波。列出各次谐波的绝对电压值和相对电压值。图 3 单管放大电路（74、2）实验功能和效果l 通过仿真实验，了解各种激励信号中参数的意义，掌握其设置方法。l 通过仿真实验，掌握对电路进行瞬态分析的设置方法，能够对所给出的实际电路进行规定的瞬态分析，得到电路的瞬态响应曲线。图4 实验过程与结果实验项目3：电路的参数分析（1）实验内容l 针对图5所示的单管放大电路，所有电阻均采用Rbreak模型，设置其电阻温度系数为tc1=0.01，tc2=0.0005。在交流分析的基础上，对该电路进行温度分析，温度值设定为20、35、50、70，观察输出电压最大值的变化。l 在瞬态分析的基础上，对电阻R3进行参数分析，其电阻值从15k30k变化，观察输出波形曲线簇。l 在瞬态分析的75、基础上，输入信号电压从5mv30mv变化时，观察输出波形曲线簇， l 在交流分析的基础上，使三级管Q1的放大倍数由200变化到350，观察输出电压最大值的变化。图 5 单管放大电路（2）实验功能和效果l 通过仿真实验，了解对电子电路进行各种参数分析（包括全局参数、模型参数以及温度）的功能。l 通过对实际电路进行各种参数分析，掌握分析设置方法。TraceMax/VV(20)1.2597V(35)1.2613V(50)1.2559V(70)1.2368 图6 实验过程与结果实验项目4：电路的统计分析（1）实验内容l 对图7所示放大电路进行Monte-Carlo分析（抽样分析次数为10次），所有电阻76、的精度为2，所有三极管放大倍数的离散性为20，随机独立抽样，与标称值分析结果进行比较，观察输出电压的变化。l 进行最坏情况分析，模型参数的离散情况不变，观察最坏情况下输出电压下降为多少。图7 实单管放大电路（2）实验功能和效果l 通过仿真实验，能够正确对元器件模型参数的离散分布情况进行描述，掌握对电路进行Monte-Carlo分析以及最坏情况分析的方法。l 根据实验分析结果，正确的分析和判断由于元器件参数值的离散性所引起的电路特性的分散性以及可能出现的最坏情况，对电路参数进行调整。图8 实验过程与结果实验项目5：电路性能分析（1）实验内容l 对图9所示切比雪夫（Chebyshev）滤波器进行交77、流分析，编写计算两个峰值电压的差值的特征值函数，并进行计算。l 对电阻R2进行参数分析，其电阻值从70变化到100，做出该电路输出端电压（out）1db中心频率随R2的变化曲线。l 进行蒙托卡诺分析后进行电路性能分析，所有电阻采用精度为1的电阻器，电容采用精度为5的电容器。绘制1bd带宽分布的直方图。 图9 切比雪夫（Chebyshev）滤波器（2）实验功能和效果l 通过仿真实验，熟悉系统提供的各种搜寻命令和特征值函数的定义及功能，能正确编写特征值函数。l 通过仿真实验，应用各种搜寻命令和特征值函数对实际电路进行各种电路性能分析，正确做出电路性能随参数的变化曲线以及直方图。图10 实验过程与结78、果实验项目6：逻辑电路模拟（1）实验内容l 图11为一4位的激励信号，为一个完整的周期，PIN3为低位，PIN0为高位。按图11对该激励信号进行设置。图11 4位的激励信号l 图12是一半加器电路，对该电路进行逻辑模拟，激励信号源采用STIM4，取其中的2位信号，自行设置，观察输出节点“SUM”、“CARRY”的波形。图12 半加器电路l 采用不同进制的总线信号形式显示U4A的输入端“N3”、“N2”、输出端“SUM”以及进位端“CARRY”波形。（2）实验功能和效果l 通过仿真实验，掌握各种数字激励信号波形的描述及设置方法。l 通过仿真实验，能够对数字电路正确进行逻辑模拟，掌握波形的总线表示79、方式。图13 实验过程与结果实验项目7：电路优化（1）实验内容l 对图14所示有源带通滤波器进行优化设计，设计指标为中心频率：1kHz20Hz；带宽400Hz10Hz；增益：不小于2V。对电路元件R1、R2、C1以及C2的标称值进行优化，必要时再考虑其它的元件。通过优化后使其达到设计指标。l 给出优化后的元器件参数值以及设计指标。l 绘出输出节点“OUT”的频率特性曲线。图14 有源带通滤波器（2）实验功能和效果l 通过仿真实验，了解电路优化设计的功能，熟悉PSpice Optimizer程序的命令系统以及目标参数和约束条件的设置方法；l 通过对实际电路进行优化设计，学会如何提出性能优化设计指80、标，怎样调整电路参数，使之满足设计指标。图15 Optimizer设置界面1.2 计算机科学与技术虚拟仿真实验教学资源（补充该专业介绍）1）虚拟仿真实验解决的问题及面向专业 （补充内容）典型实验一：计算机网络虚拟实验本系统是针对高校计算机网络实验课程配套开发的可在网上开展基于B/S架构的虚拟实验系统，系统模拟真实实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境。A）课程实验仿真平台提供四大类40种实验器材模型；（是否补充器件模型）B）课程实验仿真平台提供3大类33个实验。（是否补充实验名称 下面实验二、三类似）典型实验二：Linux操作系统虚拟实验本系统是针对高校Linux操作系统实验课程81、配套开发的可在网上开展基于B/S架构的虚拟实验系统，系统模拟真实实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境。本系统提供13种典型实验的训练。典型实验三：计算机网络安全虚拟实验本系统是针对高校计算机网络安全实验课程配套开发的可在网上开展基于C/S架构的虚拟实验系统，系统模拟真实实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境。本系统提供13种典型实验的训练。1.3 电子信息工程虚拟仿真实验教学资源电子信息系统是一个负责的系统，典型的电子信息产品包括电路系统、计算机系统以及电磁场系统等。传统的基于实际系统实现的实验必不可少，但是无法完全满足对于复杂系统认识和研究的需求。虚拟方针试验能82、够一定程度上满足对于复杂电路系统研究和认识的需求。解决问题：1.复杂电子电路的学习和认识。2.复杂系统的行为的学习和认识。3.面向电子信息工程专业和通信工程专业的电路学习和信号与系统学习中实物实验所不能解决的问题。典型实验一：单片机虚拟实验本课程是针对高校单片机原理与应用实验课程配套开发的可在网上开展基于B/S架构的虚拟实验平台，平台模拟真实实验中用到的器材和设备，提提供与真实实验相似的实验环境。1、课程实验仿真平台提供了14大类114种实验器材模型：l 电阻：57种常用阻值的电阻、1个可自定义阻值的电阻l 电容：9种常用电容值的电容和1个可自定义电容值的电容l 三极管：2N5551l 运算放83、大器：LM358l 仪器仪表：数字直流电流表、数字直流电压表、数字交流电流表、数字交流电压表、信号发生器、示波器、直流稳压电源、功率计、逻辑分析仪、I2C调试器、虚拟终端、SPI调试器、计数器/定时器 l 晶振：CRYSTAL 12MHzl 点阵：1616点阵屏l 数码管：8位数码管l 显示屏：LCD1602、LCD12864l EEPROM芯片：AT24C02l 时钟芯片：DS1302l 温度传感器：DS18B20l 电机：直流电机、步进电机l 数/模和模/数转换：DAC0830、ADC0809l 开关、按键：8位拨码开关、独立按键、4*4矩阵键盘l 其它：电位器、滑动变阻器、继电器、蜂鸣器84、8255、74LS164、74LS165、TLC5615、74LS47、74HC04、74HC154、74LS373、74LS00、NE555、74HC1382、课程实验仿真平台提供了30个典型实验：l I /O口输出实验LED流水灯实验l I/O口输入/输出实验模拟开关灯l 计数器实验l 定时器实验l 外部中断实验l 中断嵌套实验l 单片机与PC机串行通信实验l 双机通信实验l 独立式键盘实验l 8255并行I/O扩展实验l BCD译码显示实验l 七段数码管显示实验l 矩阵键盘扫描实验l 74LS164串入并出移位实验l 74LS165并入串出移位实验l ADC0809模数转换实验l DA85、C0832数模转换实验l I2C总线AT24C02读写实验l LCD1602液晶显示实验（IO控制）l 温度传感器DS18B20实验l 实时时钟DS1302实验l 直流电机控制实验l 直流电机测速实验l 步进电机控制实验l 步进电机控制实验l 串行TLC5615数模转换实验l 16X16阵列LED显示实验l LCD12864液晶显示实验（KS0108）l 继电器控制实验l 单片机播放音乐实验典型实验二：高频电子线路虚拟实验本系统是针对高校高频电子线路实验课程配套开发的可在网上开展基于B/S架构的虚拟实验系统，系统模拟真实实验中用到的器材和设备，提提供与真实实验相似的实验环境。A、课程实验仿真平86、台提供14大类114种实验器材模型；B、课程实验仿真平台提供17个典型实验。1.4 自动化虚拟仿真实验教学资源1）虚拟仿真实验解决的问题及面向专业 本专业主要培养具备电子技术、计算机技术与应用、网络技术、控制理论、信息处理、系统工程、自动检测与仪表、电工技术等领域工作的宽口径复合型高级工程技术应用型人才。本专业主要特点是强电与弱电结合（本院侧重弱电）、软件与硬件相结合、元件与系统相结合。学生受到电子、控制与计算机方面的基本训练，具有分析解决电气工程领域内技术问题的基本能力和初步研发能力。 虚拟实验的功能与优势有助于解决这些问题。促进实验教学思路从验证性向设计创新性的转变。可从元件库资源建设、虚87、拟实验平台的资源整合等方面着手，进一步完善自动化仿真实验教学。虚拟仿真技术辅助教学软件，既可演示复杂系统的未知运行结果，又可改变系统参数，演示系统随参数变化的变化结果或变化趋势，有助于学生对抽象理论的理解，提高教学效果，更能弥补实验手段的不足，有利于学生创新能力的培养及提高。2）典型实验项目一：数字PID调节器纯滞后的补偿算法设计设计与实现纯滞后系统的控制过程的控制规律和控制算法，并比较传统的数字PID控制算法与加入Smith预估器的控制算法的不同。具体讨论了纯滞后系统的Smith预估器的实现方法，着重对这种控制算法进行了较深入的讨论，而且还通过仿真对设计和改进的结果进行了分析。仿真实验中，若88、采用PID控制算法，系统会出现较大的超调量，采用史密斯预估器补偿控制超调量大大较少，系统更加稳定。实验原理图PID模块参数设置响应结果显示典型实验项目二： 单位负反馈系统的稳定性设计单位负反馈系统的开环传递函数为用相应的频率域校正方法对系统进行校正设计，使系统满足如下动态和静态性能： (1) 相角裕度42；(2) 在单位斜坡输入下的稳态误差为；(3) 系统的剪切频率小于8rad/s。待矫正对数幅频-相频曲线矫正后对数幅频-相频曲线1.5 通信工程虚拟仿真实验教学资源本专业主要主要培养学生通信系统和通信网络方面的基础理论、组成原理和设计方法，使学生受到通信工程实践的基本训练，从而具备从事现代通信89、系统和网络的设计、开发、测试和工程应用的基本能力。本专业已建成通信原理、移动通信、数字信号处理等专业实验室，以及现代通信网实训室，学生能够进行实际的操作，能够进行波形显示、通话试验等直观观察，能够有效帮助学生掌握相关理论知识，对于培养学生的实践能力具有重要作用。但这些实物操作仍然存在一些不足，例如模块选择不够灵活、学生必须到实验室来做试验等。通信工程仿真实验可以让实验不受时间和地域的限制，为学生营造一个自主实验的环境。通信工程仿真实验主要面向通信工程、电子信息工程、自动化等相关专业。典型实验一：通信原理虚拟实验本系统是针对高校通信原理实验课程配套开发的可在网上开展基于C/S架构的虚拟实验系统，90、系统模拟真实实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境。采用MatLab技术开发了八大类40种器件：1、信号源：余弦信号、直流信号、Sa函数、序列码产生器、单矩形脉冲2、线路码型：单极性不归零码、单极性归零码、双极性不归零码、双极性归零码、AMI码、CMI码、HDB3码、曼彻斯特码、差分码3、滤波器：低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器4、模拟调制器：频率调制器、相位调制器5、模拟解调器：包络检波器、鉴频器6、信号变换器件：希尔伯特变换、串并变换、并串变换、2-4进制变换、4-2进制变换7、信号分析器件：功率谱分析仪、示波器、频谱分析仪8、通用器件：信号采样器、乘法器、加法91、器、减法器、AWGN信道、判决器、延迟器、正开关、负开关、模二加备注：除上述器材，可以根据教学需要灵活再添加器件。使用现有器材模型系统提出了如下三大类25种典型实验的训练：一、基础实验1. 余弦信号的波形及频谱2. 矩形脉冲的功率谱密度3. 单极性不归零码4. 单极性归零码5. 双极性不归零码6. 双极性归零码7. AMI码8. CMI码9. HDB3码10. 曼彻斯特码11. 差分码二、模拟调制解调实验12. 离散大载波双边带载波调幅（AM）13. 双边带抑制载波调幅（DSB-SC）14. 单边带调幅的波形及频谱（SSB）15. 调频（FM）16. 相位调制实验（PM）三、数字调制解调实验192、7. 二进制通断键控（OOK）18. 二进制相频键控 （BPSK）19. 二进制差分移相键控（DPSK）20. 二进制移频键控（2FSK）-连续相位21. 二进制移频键控（2FSK）-不连续相位22. 十六进制正交幅度调制（16QAM）23. 四相移相键控（QPSK）24. 差分四相移相键控（DQPSK）25. 偏移四相移相键控（OQPSK）典型实验二：信号与系统虚拟实验本系统是针对高校信号与系统实验课程配套开发的可在网上开展基于B/S架构的虚拟实验系统，系统模拟真实实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境。A、实验仿真平台提供十大类103种实验器材模型；B、课程实验平台提供15个93、典型实验。典型实验三：基于Labview的多功能信号处理虚拟实验实验项目1：基于labview的虚拟信号发生器的设计（1） 实验内容信号发生器是完成电子信息类基础实验课程必不可少的工具。实验教学中的信号发生器，一般具有功能简单，维护购置成本高，不利于灵活教学开展等弊端。虚拟仪器技术可以集成仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术，利用计算机强大的数字处理能力实现用户的多样化需求，解决传统信号发生器存在的诸多弊端，是实验教学一个很好的辅助手段。u 在labview平台下，设计基本波形信号发生器，包括正弦波，方波，锯齿波，三角波。调节基本波形的幅值和频率，观测并记录波形的变化。u 设计高斯白噪声信94、号和均匀噪声信号，观测波形的变化规律与噪声大小的关系。u 设计混合信号，包括周期脉冲信号，触发信号，带噪声正弦信号，带噪声方波信号，观测并记录信号的波形变化规律。图1 虚拟信号发生器设计框图（2） 实验功能和效果u 通过虚拟信号发生器，可以了解基本信号的产生原理，直观的感受噪声的产生，对波形的影响，加深对信号的基础理论知识的认识，如信号的叠加，采样定理等。u 通过对高斯白噪声和均匀噪声的模拟，锻炼了对噪声信号的数学建模分析能力，模块化算法的编写，仿真等多项能力。u 通过对混合信号的仿真，提高了对具体信号需求的分析，增强了对实际需求定制化虚拟信号发生器的能力，培养了运用所学知识来分析解决问题的能95、力和创新意识。图2 锯齿波信号和带噪正弦波信号实验项目2：基于虚拟仪器的信号处理仿真设计（1）实验内容信号仿真实验，可以帮助学生很好地理解理论理念，建构知识，提高教学质量。u 信号的傅里叶级数和傅里叶变换，包括周期矩形脉冲的傅里叶级数（占空比可调及不可调），矩形脉冲的傅里叶变换及时移性质，三脉冲信号的傅里叶变换，矩形调幅信号的傅里叶变换（频移性质），周期矩形脉冲抽样后的傅里叶变换。u 信号的调制，包括基本信号的幅度调制，调频、调相，观测信号在幅度调制，频率调制，相位调制下的波形变化，结合理论分析，总结调制的变化规律。u 信号的滤波，包括低通滤波器，FIR滤波器，IIR滤波器，观测滤波对噪声信号96、的影响，分析噪声与滤波器选择之间的关系。图3 信号处理的主要内容（2）实验功能和效果u 通过对信号进行傅里叶级数和傅里叶变换仿真，理论联系实际，加深对信号基础理论知识的理解。u 通过对信号调制的模拟仿真，增强理解理论知识，提高了对信号传输的认知，拓展了对有线信号传输和无线信号传输的认知。u 通过对信号滤波的仿真，加深了对噪声的理解，增强了对滤波器的认识，这对实际工程中如何搭建合适的滤波器有一定的指导意义。图4 信号的FIR滤波处理图5 信号的FFT变换1.6 少数民族舆情分析虚拟仿真实验资源（补充该专业介绍）典型实验项目一：多民族语言语音处理和人机交互技术虚拟仿真实验（1）实验内容在全面分析海97、量多民族语言语音资源的基础上，研究不同民族的语言发音规则、为统计语言模型建立基本模型、策略和算法。基于统计模式识别的基本理论，获取语言语音特征，研究语音识别算法和声纹识别的关键技术。通过语音识别技术与其他自然语言处理技术如机器翻译及语音合成技术的结合，构建多民族语言语音处理和人机交互平台。 汉藏语音人机交互系统（2）实验功能和效果藏语语音文字输入藏语命令控制典型实验项目二：基于labview平台的说话人识别（1）实验内容u 配置模拟数据采集函数，实现语音信号的采集，并对自然环境下采集到的语音信号进行去噪，观测并记录去噪前后波形的变化。u 分析语音识别算法的核心结构，调试语音识别算法，测试算法的98、性能。u 注册每个说话人，设计训练模块和识别模块，将语音识别算法移植到Labview平台，测试语音识别系统的性能。图9 说话人识别流程图 （2）实验功能和效果u 锻炼硬件与软件交互平台的搭建能力，增强对语音采集卡相应参数的理解，结合语音信号的频率特征，选择相应的数据采集卡。自然环境下语音信号的采集，加深对噪声的认识和语音去噪的理解。u 增强了不同软件平台的交互调用能力。结合已有的语音识别算法，在Matlab平台下可方便快捷的实现语音识别算法的分析与调试；而Labview平台，模块化设计，可方便快捷的搭建各种控制或测试系统。Lavview中调用其他平台下的算法，不仅可快速实现各种具有复杂功能的测99、试系统的搭建，而且融合了不同平台下的优缺点，加深了对不同程序编译平台的认识。u 基于labview平台的说话人识别系统的搭建，可操作性强，界面友好等优点；可以实现语音信号采集，实时处理等需求；与系统中所注册的说话人数学模型进行匹配时是并行进行；能够自动跟踪说话人语音的变化。图10 声卡的配置图11 说话人识别前面板示意图典型实验项目三：多民族语言编辑器实验（1）实验内容研究开发基于汉语、蒙文、藏文、维语等多民族语言的垂直和水平搜索引擎，构建网络资源目录。针对定制的目标数据源，实时进行信息采集、抽取、挖掘、处理，然后将这些信息存储到数据库，进行进一步的加工处理，如：去重、分类等，最后分词、索引再100、以搜索的方式满足用户的需求，为从事民族工作的各学科领域的专家、学者、工作人员及领导快速从海量信息中获取相关领域知识提供科学便捷手段。（2）实验功能和效果藏文输入界面蒙文输入界面1.7 少数民族语言资源监测虚拟仿真实验资源少数民族语言资源监测技术研究紧密结合少数民族地区互联网社情民意分析、网络管理和生态与环境监测等经济社会发展和信息化服务的重大战略需求，以我国下一代互联网的实践应用为基础，以蒙藏维等少数民族语言文字为背景，利用海量文本的词法分析、自动分类聚类、跨语言信息检索等技术进行少数民族语言的Web信息检索、文档内容分析和少数民族语言资源监测与舆情分析研究，建立一个统一的少数民族语言网络资源101、综合舆情监测与智能决策支撑系统。1）虚拟仿真实验解决的问题及面向专业 集XXXX大学XXX学院、少数民族语言文学学院、民族学与社会学学院、教育学院和管理学院的科研力量，通过动态跟踪少数民族语言（蒙藏维哈朝）的网络数据，建立少数民族语言综合分析网络资源池，在对数据资源进行预处理及词法分析、命名实体识别等的基础上，实现对少数民族地区热点话题、敏感话题的识别与跟踪，通过话题的倾向性分析，综合分析与监测少数民族语言网络舆情，并提供少数民族语言的正确舆论导向支持，提升少数民族地区网络舆情综合分析及决策能力，为国家民委、国家语委等相关主管部门提供智能决策支撑服务。该虚拟仿真实验属于自然语言处理及应用，符合102、学科交叉融合的发展趋势，面向计算机科学与技术、信息科学、语言学、教育学、管理学、民族学与社会学等多学科及专业。典型实验项目一：少数民族语言资源定时下载及预处理实验（1）实验内容采用分布式架构，对不断更新的少数民族语言网络资源进行动态监控，定时对主流少数民族语言网站（蒙藏维哈朝）进行数据采集及预处理，定时收集汇总数据分点的数据。对网站的预处理包括多种少数民族语言的Unicode标准编码转换、格式化信息模板抽取、XML标准数据格式转换、文本领域分类等。（2）实验功能和效果u 分布式实时采集少数民族语言网站数据，记录包括网站域名、链接、站点名称、网站排名、网站编码等信息，并定时更新已采集网站的网站状103、态，可确认网站是否处于可正常访问的状态。u 对采集到的少数民族语言网站的网页数据可实时下载，并实现了一键预处理功能，方便快捷高效。u 对少数民族语言网络资源可进行信息提取、文本分类和编码转换。u 分布式架构，支持数据分点收集汇总。图：藏文编码转换系统图：少数民族语言资源数据采集及预处理系统图：少数民族语言网站站点采集系统典型实验项目二：少数民族语言资源词法分析与命名实体识别建模实验（1）实验内容针对少数民族各语言（蒙藏维哈朝）的特点，建立分词规则与特征库，包括句切分特征、字切分特征、格助词的接续规则（藏）及格助词词库（藏）、特殊字符等，确立少数民族语言的自动分词方法，建立模型，实现对少数民族语104、言的词法分析与命名实体识别。（2）实验功能和效果u 实现了对少数民族语言的词法分析功能，包括分词和词性标注。u 在词法分析的基础上，对少数民族语言的命名实体进行识别。u 词法分析软件可操作性强，既可对录入文本进行分析，也可以选择文件批量处理，分词标注结果可以选择保存路径，易于操作。图：藏文分词软件图：藏文分词结果典型实验项目三：多民族语言的多维智能信息搜索引擎实验（1）实验内容研究开发基于汉语、蒙文、藏文、维语等多民族语言的垂直和水平搜索引擎，构建网络资源目录。针对定制的目标数据源，实时进行信息采集、抽取、挖掘、处理，以汉语为中介语构建多民族跨语言语义本体模型，通过建立多语语料库，提取多语之间105、要素信息的语义对应关系，通过少数民族语言（蒙藏维）与汉语对照语义关系实现跨语言要素信息抽取及信息检索。对跨语言语义文本聚类技术进行研究，实现多语言相同主题的聚类结果描述，为从事民族工作的各学科领域的专家、学者、工作人员及领导快速从海量信息中获取相关领域知识提供科学便捷手段。（2）实验功能和效果实现了以单种语言（汉语或少数民族语言）输入查询条件，通过搜索引擎进行信息检索，最终以用户设定的语言（单语种或多语种）呈现检索结果。检索结果的排序机制区别于单语言信息检索，系统将在不同语言的搜索引擎中检索到的结果以最优的方式反馈给用户，通过加入用户的民族、查询问题所属的领域、有关少数民族文化的权威网站等权值106、影响因素，实现了最优排序，更好地满足了用户需求。图：跨语言信息检索系统典型实验项目四：少数民族语言网络资源热点发现与跟踪建模实验（1）实验内容动态跟踪少数民族语言（蒙藏维哈朝）的网络数据，建立少数民族语言综合分析网络资源池，探索话题检测方法，通过对具体事件特征的分析，挖掘其中共性与个性部分的更新状态，研究实时追踪网络热点事件，根据事件实际发生频度、动态修正事件的热度，对网络热点事件进行评估，实现对少数民族地区关注的热点话题、敏感话题进行识别与跟踪。（2）实验功能和效果u 动态跟踪少数民族语言（蒙藏维哈朝）的网络数据，建立网络资源池。u 通过对时间特征的特征，发现少数民族网络资源热点，实时追踪网107、络热点事件。u 定时监控多领域环境下Web 主题及其所属事件特征的更新状态，动态分离话题及其相关事件特征，挖掘不同主题事件特征变化及其发展趋势。u 支持用户进行热词搜索，显示关联热点网络资源。u 实现构建和自动扩充网络敏感话题特征信息库，为进一步建立话题语义知识库奠定了基础。图：少数民族语言网络资源热点发现与跟踪1.8 少数民族信息智能处理虚拟仿真实验资源少数民族语音信息处理与智能系统研究从人工智能、数据挖掘、智能检索、人机语音交互和信息融合等技术出发，围绕藏语、蒙语、维语、壮语等多种少数民族语言语音信息传输、处理中的一系列理论与应用问题，研究实现基于嵌入式的多语言少数民族语言语音的人机之间信108、息交换，基于多民族语言语音的多维搜索引擎为基于多民族语言的语音处理和智能系统研究提供一个集科研、教学和技术开发于一体的实验平台。1）虚拟仿真实验解决的问题及面向专业 以构建国家和谐社会环境为主线，以“面向少数民族，服务民族地区”为宗旨，“中国少数民族信息资源智能处理重点实验室”集XXXX大学XXX学院、民族学与社会学、中国少数民族语言文学学院、理学院和管理学院的科研力量，开展少数民族语言资源监测、民族关系监测中的模式识别、少数民族语音处理技术和民族地区信息化工程建设等领域的基础理论与关键技术研究，并致力于具有少数民族特色的智能系统开发。实验室的建设目标是：顺应信息科学、计算机科学与技术以及相关109、学科交叉融合的发展趋势，将实验室建成我国一流的少数民族信息资源智能处理的学术研究示范基地。典型实验项目一：少数民族特征图像检索虚拟实验（1）实验内容以模式识别、图像处理、人工智能、社会学、人类学和人种学等相关理论和技术为支撑，从人群肤色、面部几何特征等主要方面着手，制定描述少数民族面部特征的参考体系，设计少数民族面部特征数据库框架结构，构建少数民族的面部特征数据库。基于获取的人脸特征，利用现有的识别技术（聚类分析、神经网络、模糊技术等）进行模式分类，实现人脸快速定位。为基于多生物特征的民族关系认同和基于视觉的监控系统提供面部表情识别和人脸快速定位技术支撑。（2）实验功能和效果（待学校补充）典型110、实验项目二：基于Web的多民族语言语音信息智能虚拟仿真实验（1）实验内容以智能信息处理、人工智能、社会学和语言学等相关理论和技术为支撑，运用领域专家的知识与经验，模拟领域专家解决问题的思维过程进行推理判断，通过研究智能系统的结构、组织原理、协同策略、进化机制、性能评价，包括嵌入式语音识别技术、智能家居系统关键技术的研究等，构建基于web的多语言集成化智能服务应用平台。（2）实验功能和效果（待学校补充，截图）2、虚拟仿真实验的虚实结合培养模式，成果显著中心虚实结合的教学实践表明虚拟实验激发了少数民族学生的实验兴趣，提高了实验教学的质量，使学生学习由被动变主动，充分发挥了少数民族学生的创造性，培养111、了工程能力和工程意识；同时大大缓解了实验时由于不同民族语言产生的学习障碍，也使实验中就实验说明材料、软件及教材在因为语言环境上无法支持少数民族，而无缘使用各种新器件、新设备的少数民族学生有了更好的选择。各虚拟实验项目是中心在长期从事有关课程教学及科研的基础上开发的，力图在当今高度融合的信息技术及有限经费的情况下让每个少数民族学生通过多语言的实验教学方式都有机会动手操作和深度实践的机会。希望虚拟实验系统帮助少数民族学生更好的理解和掌握计算机科学与技术、自动化、通信工程和电子信息工程的基本原理及关键技术，体会现代信息系统对计算机科学与技术、信息与通信工程、电子科学与技术和控制科学与控制工程的设计与112、实现、以及少数民族信息技术综合运用的精髓。从具体成效来看，通过虚拟仿真实验使大面积的少数民族学生通过多语言的教材、实验教材及相关说明材料，能进行简单仪器设备的开发制作，参与工程项目研究并能完成简单设计、测试任务，能自主设计和完成简单项目，工程实践能力明显增强。通过少数民族学生科研、学生课外科技活动以及校企联合培养等途径，促进少数民族学生实践创新能力的培养。中心培训的少数民族学生参加大学生电子设计竞赛、大学生数学建模竞赛、大学生挑战杯科技学术作品竞赛、大学生物联网竞赛、“电脑鼠走迷宫”竞赛、程序设计竞赛、信息技术技能大赛等各种专业竞赛，激发学生创新能力、竞争意识以及参与实践的热情。毕业设计题目7113、5%来源于实际工程项目；少数民族学生考取网络工程师、软件分析师和程序员等获执业资格证XX人次，考研率达18%，就业率超过98%。学生参加创新活动及获奖情况如下表所示。表1 学生参加创新活动及获奖情况序号类别数量123452-4虚拟仿真实验的教学平台（平台功能、信息化设备、网络与信息安全等）虚拟仿真实验充分利用优质的教学资源，实现了对现有实验资源的有效利用。中心根据实际教学需要和已配备的硬件设备资源，已构建不同学科方向的虚拟实验分室五个。为实现中心实验资源的整合，便于学生的远程登录与使用管理，中心构建了一套虚拟仿真实验平台，对8个实验平台的XX个虚拟实验资源进行统一管理使用。虽然各实验分室资源的114、异构性为虚拟实验平台的构建带来了极大难度，但中心通过实验分室的内在关联性和Web服务技术进行精心的规划设计，实现了虚拟实验平台的统一。2-4-1 平台的设计目标以网络化、数据库技术为基础，构建具有管理方便、稳定性好，扩展性强，客户端只需浏览器支持的远程虚拟实验平台。学生在实验分室的现场可进行软硬结合、虚实结合的综合性实验，创建虚拟真实的实验操作环境。学生即可单独也可协作完成实验，适应不同的实验模式，便于实现师生间的交流。平台上所有的操作均可在服务器上加以跟踪，并在数据库形成记录，确保平台安全性。网络实验的人数、实验的时间、地点依实验项目的不同均有相当的自由度，使整个实践教学的中心向学生迁移。2115、-4-2 平台功能设计原则以教育信息化为手段，建设具有扩展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平台，高效管理实验教学资源。实现实验软件与实验资源的统一管理、灵活应用，实现不同专业的实验软件与实验资源的共享、互用，学生随时随地可在平台上获取软件资源和实验资源，开展自主学习和自主实验，实现教学资源在时间与空间上的高效率共享和使用。虚拟仿真实验管理与共享平台主要应用虚拟化接入技术，综合单点登录、远程监控等技术与教育深度融合，全面解决高校虚拟仿真实验教学领域内资源的建设、整合、开放与共享问题，提供可持续发展的虚拟实验教学环境，打破当前状况下实验应用的封闭、异构等严重阻碍“共享”的障碍枷锁，并将“有限的物理实116、验教学空间”拓展成为“无限的虚拟实验教学空间”，以虚拟仿真实验教学资源的开放共享和充分使用为最终目标，促进学校品牌提升，达到国家级虚拟实验教学中心示范作用，最终形成校与校之间，学院与学院之间，校与企业直接共建、共享、共营的局面，更好的为培养校内外实践创新能力的优质人才提供服务。虚拟仿真实验管理与共享平台是从虚拟仿真实验应用，实验学术资源，线上虚拟实验室，基础数据，实验设施五个管理维度切入，分别主要解决问题：实验应用统一管理、虚拟化实现最大化资源共享利用与虚拟现实技术实现虚拟仿真实验系统建设问题；学术资源共建共享与优质资源建设问题；把有限的物理实验空间扩展成无限虚拟实验室的问题；建设决策采纳问题117、。采用B/S架构加虚拟接入插件，利用应用虚拟化技术，支持任何架构的教学软件，在任意时间，任何空间使用。主要包含VA虚拟化应用管理平台，学术资源共建共享平台，实验数据管理平台三个基础平台以及实验教务管理系统、虚拟仿真实验教学系统、实验数据查询分析系统构成。通过统一数据总线，中心交互库实现系统间数据互通，避免信息孤岛问题，通过虚拟化应用管理平台的底层支持破解共享难题。2-4-3 平台的体系结构 总体设计框架2-4-4 平台的功能虚拟仿真实验管理与共享平台主要功能模块与描述功能模块功能名称子功能名称功能描述公用信息管理用户统一管理角色授权管理角色增加，删除组织架构自定义组织架构，支持无限层级组织架构118、定义编辑用户用户的增、删、改、查、批量导入单点登录用户的凭证信息在系统中实现统一认证，包含集成的第三方实验应用，在第三方未提供接口的情况下实验模拟登录，并能支持校园凭证接口集成年级班信息管理年级管理对年级信息的维护，设定班级管理创建班级，增加班级学生，修改班级信息，删除班级实验室信息管理虚拟实验室管理根据服务器部署实验系统实际状况映射到业务上进行虚拟实验室的增，删，改，查，最大负载设置，时间限制实体实验室管理根据实际实体实验室情况映射到业务系统上进行实体实验室的增，删，改，查，最大人数限制设定，时间限制信息展示公告、通知、新闻提供平台公告信息的编辑,如公告、通知、新闻，站内消息实践基地实践基地119、介绍，风采展示实验项目按不同的维度（室验室、类型）进行录入和展示,实验项目包含了文字介绍、视频、附件、实验指引及虚拟应用的入口链接。师资风采按实验室归类展示教师的图片、简介安全管理安全审计日志提供用户使用平台的登陆日志，登陆IP，登陆时间，离开时间，支持按日期统计分析数据注销与归档对于过期的数据，提供归档和销毁处理方法数据备份与恢复支持资源的实时双重备份，数据库的定期备份，数据库恢复功能攻击监控对DDOS、SQL注入攻击及脚本攻击的监控并记录日志数据传输加密对输入数据进行加密传输，例如账号密码敏感数据存储加密对敏感的信息（如用户密码、手机号）采用加密形式存放实验应用管理系统虚拟化配置、平台配置120、实验系统分类配置应用分类的增、删、改、查，支持排序实验系统管理支持（CS/BS/AIR)任意架构的应用的增、删、改查，支持分类搜索、统计;提供单点登陆配置，无需第三方软件修改系统授权支持软件授权给不同角色，不同组织架构的用户，授权后用户才能订阅系统应用虚拟化配置对虚拟仿真实验系统进行应用虚拟化配置，进行用户映射，用户可通过客户端网页虚拟化接入插件访问实验系统简组合几个关联应用，可放置在一个包内，方便管理应用包的增、删、改查，支持分类搜索、统计场景组合在添加的场景中，放置不同的应用，将应用场景化应用组合的增、删、改查，支持分类搜索、统计分岗实验系统组合将不同岗位使用的实验应用组合在一起形成一个分121、岗实验的一体化实验系统分类、参数配置实验类别实验类别包括：课程实验、个性化（教师）实验、个性化（学生）实验，可以按课程、专业搜索实验类型实验类型类：基础型、综合型、创新型实验虚拟实验室配置虚拟实验室与现实服务器上部署实验系统的关系映射配置实体实验室配置实体实验室与现实部署实验系统的关系映射配置统计报表系统预约率统计提供分实验系统、专业、课程、用户等预约统计系统使用率统计对使用实验系统的情况可根据不同使用日期，使用者，进行人次统计学生使用系统统计对使用实验系统的情况可根据不同使用日期，使用者，进行使用时间统计服务器负载分析对负载进行分析，及时调整服务器配置和参数系统失效率分析对系统的失效率进行统122、计，协助发现并修复系统应用中的问题实验资源管理系统配置资源资源分类资源分类的增、删、改、查，支持排序资源上传支持各类资源的上传，共享授权，后台流媒体自动转换，文档类转为SWF，音视频转换为flv,后台提供流媒体服务器。使用资源资源下载支持授权资源的原格式文件下载资源订阅用户可以将自己需要的资源，订阅到自己的平台桌面上资源阅读文本阅读可实现单页与双页的阅读并进行切换；双页模式下可像翻书一样对文本翻阅；显示阅读进度，页数；可进行上下页翻动浏览，全屏显示浏览；提供所有批注列表；拖动到任意播放位置播放视频、动画；全屏显示播放内容；暂停播放视频或动画；实现图片内容左右翻切浏览；全屏显示图片内容；实现图片123、局部放大，缩小；拖动到任意播放位置播放音频文件暂停播放音频资源标注可选择文本进行复制或批注，可任意位置或对某段文字进行批注并查看批注内容；书签功能；资源评价资源统计支持资源上传量、下载量，资源量等统计资源评价支持优质资源的自动化评价资源推荐根据资源评价结果，对检索资源进行排序推荐资源审核审核列表查看待审核的资源审核资源管理员查看具体资源信息，资源内容进行审核虚拟仿真实验教学系统实验计划实验课程管理实验课程增删改查，对实验课程进行编辑，包括实验项目组成，任课教师等实验项目管理实验项目增删改查，实验项目包括：学生对象、开放时间、是否预习、测评、费用，个人资源限制，团队资源限制、人数限制、岗位限制，124、团队实验开始条件：人数满足、关键岗位满足；个性化（教师）实验管理个性化教师指定题实验管理，包括题目，限选对象，开出时间，实验类型，实验目的，实验要求，实验内容等编辑个性化（学生）实验管理学生可以申请进行个性化创新实验项目，向老师与管理员提出申请，经过老师与管理员审批即可预约实验实验安排课程安排每一个实验课程在哪些周开课，指导老师是谁，面向学生是哪些。学生要选课去确认课程的安排，老师可以看到选课的情况实验项目人员安排老师或管理员安排好一次实验的人员，如果是团队实验就需要有组队的过程，分配岗位可以老师或管理员来给每个学生分配也可以由学生自己去选实验预习预习试题维护对预习试题的增删改查，试题列表查看125、预习设置指定抽题规则，抽哪些类别的题目，抽几道以及通过预习的判定条件，目前只是随机抽题，不做手工选题预习测评学生在预约进行实验前需要通过一道预习的关卡，系统从题库随机抽N道试题，通过测试之后才可预约进行实验项目实验预约老师或管理员预约指定一次实验在虚拟或实体实验室发生，在什么时间段内发生，哪些学生来进行，这要看服务器或实体实验室被预约占用的情况以及要预约时间的人数情况。另外，老师可以看到时间预约的情况，统计数据学生自由预约老师或管理员可以把预约的权利交给学生自由预约，也可以是有限制时间段的自由预约实验审批自拟项目申请审批所有自拟项目的申请，包括老师或学生自拟的项目，用户需要填写申请的表单，并需126、通过管理员审批实验项目预约审批所有预约项目的申请管理员要审批虚拟仿真实验执行我的实验学生或公众用户登录后，可以查看自己的预约实验、等待实验、正在进行的、实验结束的实验进行查看开始实验同时打开一个实验项目下所用实验系统下的N个实验应用进行操作，整个过程应用是被虚拟化出来操作的实验指导学生可在实验过程通过查看教师提交的实验资源、推荐的优秀学生实验回放、实验互动等形式进行实验指导实验录播模块在实验进行的过程中，实验的操作会被系统自动保存录像，录像发生在服务器上，之前会在实验项目创建时设置是否需要对操作进行录像实验监管教师可以随意查看正在实验的学生界面情况，以便做出实时指导和管理实验互动教师与学生，学127、生与学生之间可以通过互动平台进行实时互动，包括文字消息，图片消息等实验/成果提交按实验要求进行实验，实验成果按实验要求进行提交实验评价实验报告评阅教师在评阅时可以在实验报告上勾圈画和评阅意见，分数，学生可以进行查看实验录像评阅对实验过程的录播直接进行评阅，可在录像上勾圈画，批注以此指导学生实验回放、查看对实验成果进行回放查看实验报告快速评阅对于团队实验，给组长打分，全队批量评分统计报表实验成绩的查询查询某个学生的或实验项目的成绩实验成绩统计将学生成绩汇总进行数据统计，例如最高分，平均分等l 虚拟仿真实验管理与共享平台主要技术路线应用虚拟化技术又称应用程序虚拟化技术，是采用类似虚拟终端的技术，将128、应用程序与操作系统解耦合，为应用程序提供了一个虚拟的运行环境。在这个环境中，不仅包括应用程序的可执行文件，还包括它所需要的运行时环境。从本质上说，应用虚拟化是把应用对低层的系统和硬件的依赖抽象出来，可以解决版本不兼容的问题。在用户访问一个服务器虚拟化后的应用时，用户会获得如同运行本地应用程序一样的访问感受。该技术在虚拟仿真实验教学中的应用具有如下特点：1）实验软件不再受时空局限，充分共享，应用虚拟化技术使得学习者不再局限在物理环境的实验室机房内，也没有时间限制，学习者可以随时（例如课余时间），在宿舍、图书馆等利用各种信息设备终端进入系统练习相关的实验项目。） 实验软件免安装，部分实验软件都需要129、在机器上安装该软件(即C/S结构)，有些软件安装配置过程较复杂，对学生们要求较高，也占用了大量学习时间。而应用虚拟化技术则只需要管理员在服务器上一次安装配置应用程序，既高效又方便管理。）不受用户设备（例如电脑）的限制，应用虚拟化技术支持各种设备的访问，实现多终端接入，新兴的各种终端例如IPad等都可以进入实验软件进行实验操作，带来了极大的机动性、灵活性。流媒体技术H.264 编码：从一个源实时流将视频流和音频流通过软件支持的任何协议同步的分发到任何一个播放器和设备。在线码率自适应，实现自适应流媒体。内容保护，提供了一个对内容进行保护的选择，选择的范围从对Flash RTMP 加密流和HLS A130、ES-128保护的标准支持到完整的安全措施。多声道传输，多声道选择能力简化了多种语言的音频流。最好的点播用户体验，依据播放引擎的暂停、倒回和定位能力，平台可以在瞬间完成流传输。在无需编辑视频文件的场景下，通过时间偏离和延时能力可以重新定制观看体验， 以从任何一个开始点播放一个视频。通过内容缓存达到无限制的用户规模，扩展到多服务器安装使用免费的Media Cache插件实现瞬间地流传输以及日后的重播， 可以高效地从一个存储中心向外分发VOD内容。统一身份认证CAS集成模式，适用于新开发的信息化系统，每个新的信息化系统需要修改其登录模块代码，需要登录的时候转向到统一的CAS登录入口，验证通过后，第131、三方系统获取到相应的“票据”，然后通过“票据”到CAS服务器端获取相应的用户名，然后通过用户名初始化第三方系统里面的相应会话，达到验证通过效果。Web Service API模式，适用于可以修改代码的已有系统，不希望通过CAS模式，以更为简单的模式实现统一身份认证。适配器模拟登录模式，适用于旧系统，不希望改变旧有的用户系统，同时旧系统的用户名不等同于新的用户系统的登录模式。通过建立新旧用户的对应关系，在登录进入新系统后，通过映射关系找到旧系统的用户名和密码，采用模拟提交登录信息的模式，实现单点登录。统一数据中心共享数据库和第三方数据库的同步，能够实现共享数据库和第三方系统业务数据库之间的双向数132、据同步，能够提供定时、条件触发、业务触发等多种触发机制，能够满足多种业务系统的数据同步数据。能够统一所有信息系统的数据，消除因业务系统的不一致导致的数据不一致后果，实现校园的数据统一。业务数据的收集汇总，能够收集第三方系统的业务数据，按照国家信息化标准汇总到共享库中（国家信息化标准包括：JY/T 1001-2012、JY/T 1006-2012、JY/T 1004-2012、1005-2012）共享数据的授权管理，能够授权哪些子业务系统、第三方系统访问哪部分共享数据，拥有哪些权限（禁止、只读、可读可写）共享数据的访问接口，提供基于Restful、XML的WebService的API接口，供子业133、务系统和第三方业务系统读取支持多种数据源，能够支持常见的关系型数据库，包括MS SQLServer、MySQL、Oracle等；同时也能够支持结构性文件，包括Excel、XML、CSV等。高负荷的共享数据访问请求，能够支持7*24小时的共享数据访问服务，能够支持海量的子业务系统和第三方系统的共享数据访问需求，能够支持快速的数据同步和故障日志记录、重试和恢复同步操作的机制。实验过程远程监控技术通过浏览器插件方式，在被监控端（下图中学生）启动实验时发送当前机器的IP、端口保存到服务器端，监控端(下图中教师)在启动监控时获取到要监控对象的IP、端口等信息列表，双方浏览器插件通过点对点的对讯（即监控过134、程与服务器无联系）实现高效监控，并可以同时监控多个屏幕。通过浏览器组件在网页上实现在线监控，不需要安装客户端。保护用户隐私安全，因为只有在启动实验，且网页没有关闭的情况下，监控端（教师）才能监控到，被监控端（学生）关闭浏览器页面或点击了结束即可断开监控。实验过程录播技术实验过程中通过浏览器插件自动录屏，存放在本地，在实验完成后，自动上传到服务器，供以后回放，通过浏览器组件在网页上自动生成录像文件，不需要额外安装其它工具。录像数据自动上传到服务器,不需要用户额外干涉工作，简化了整个录像及回放过程。其他系统所采用的技术路线应充分支持学校的应用需求和未来发展。在开发上应采用.Net标准、组件技术及在135、数据交换上对XML、JSON等格式的支持，使系统功能最优化，同时将整体系统内部在技术上的相互依赖性减至最低。系统软件遵循.Net的技术路线，采用C#编程语言。系统软件的具体功能应由一些松耦合和具有统一接口定义方式的组件等组合而建立起来，服务数据对象SDO确立服务间各种数据源调用接口API，同时定义数据服务的方法，如WebService，数据的格式如XML、JSON等。系统的数据标准必须遵循国家标准，包括JY/T 1001-2012、JY/T 1006-2012、JY/T 1004-2012、1005-2012等多个教育信息化的标准。系统软件应遵循该技术标准，进行组件化和服务化定制，实现松散型、136、低耦合的集成，从而能对业务变更进行快速响应和处理。系统软件各模块间应相对独立，接口清晰，内部的业务流程升级和改造应与其它模块无关。所有模块间应采用分布式组件和Web Services实现业务逻辑，可插拔（即支持在不影响已有应用运行的情况下加载应用，或对已有应用进行更新和卸载）；服务的定位采用JNDI/UDDI方式，支持分布式服务提供者。并能够为校方提供二次开发API。系统软件的开发及运行结构要基于后台数据库的三层架构，即Web服务器、应用服务器和数据库服务器。考虑到学校师生规模、现有公共数据库、各业务管理系统数据库以及今后信息化发展，需要采用主流的关系型数据库（MySQL、SQLServer或137、者Oracle）。2-4-5 平台的安全性本中心力求打造一个安全的虚拟实验环境，确保平台的稳定运行。虚拟化教学平台采用Web服务技术构建。但由于Web服务的开放性，容易受到第三方窃取、篡改、伪装、恶意欺骗、越权访问、参数操控等安全攻击。而且SQL注入、跨站脚本攻击等页面攻击手段也层出不穷。针对这些问题，中心在虚拟实验环境下建立了虚拟仿真平台的安全机制， 解决虚拟实验过程中遇到的各种安全问题，为学生和教师提供一个安全、可扩展、稳定而友好的虚拟实验教学环境。虚拟实验平台的总体安全框架包括安全拦截、身份认证、访问控制、认证服务器和应用服务器。安全拦截主要包含安全过滤、安全审计、数据解密。身份认证包含138、身份管理和密钥管理。访问控制包含访问控制列表和访问控制策略。系统根据用户登录状态，可以将访问请求分为身份认证请求、已登录用户请求和未登录用户请求。身份认证功能只处理身份认证请求，是系统访问控制的基础，安全访问控制只针对已通过认证的用户，保证这些用户授权后访问平台内的虚拟实验资源。其他访问请求由访问控制功能决定最终的访问许可。安全拦截功能负责拦截所有的用户访问请求，其中，安全过滤功能负责过滤那些非法访问请求，保证系统不受页面安全攻击。安全审计记录所有的访问请求，并详细记录每次访问的IP地址、请求连接、参数、HTTP方法、用户名等数据，为日后的安全日志审查做好记录。数据解密负责对加密数据进行解密，139、保证数据传输的安全性。认证服务器对用户认证的凭证进行管理，它存储用户的账号密码信息，指定用户登录算法，对用户的数字证书进行统一管理。应用服务器存储敏感信息或资源，为用户提供各种应用服务，也就是最终需要被授权访问的对象。系统的功能测试表明平台安全机制有效实现了虚拟实验资源的授权访问和安全传输，可以确保远程实验的会话安全性，防止不安全访问方法请求等高危行为。平台严格按照国家信息安全标准，通过硬件防火墙技术，入侵检测技术，系统安全扫描，垃圾信息过滤，容灾备份等一系列的软硬件结合的解决方案来确保虚拟仿真实验室的信息安全。(1) 用户权限管理中心的“实验教学信息与管理平台”具有较为完备的用户身份管理、认140、证体系，提供用户认证和权限等级识别。该系统容许管理员添加多种用户角色，可为不同用户群体定义不同的角色，以方便内容定向的、多级别、交叉式的用户权限管理系统。角色和用户权限的分配细化到结点和操作，严格限制越权操作。(2) 网络管理和维护中心的“实验教学信息与管理平台”采用前后台动态管理的模式。后台提交的录入资料可以暂时性保存，也可以提交后在前台网页即时查看效果，方便网站内容的录入和管理。后台网站资源的组织结构相对科学，内容的录入按层次来组织，方便加以定位并对网站内容进行日常管理和维护。(3) 查杀病毒和信息过滤中心的“实验教学信息与管理平台” 具有网络防病毒、信息过滤和入侵检测功能。该系统安全性较141、高，对操作系统、数据库服务器、文件系统的访问支持严格的最低权限分配，预防通过黑客手段获取操作系统及数据库的高级用户权限。系统对注入式攻击采用统一的预防和过滤机制，确保攻击者无法通过该方法入侵应用系统。此外通过限制可执行文件的上传，防止服务器被植入木马程序和其它网络病毒。在数据安全方面，中心的“实验教学信息与管理平台”采用网络传输加密、信息过滤和机密数据保护三道安全屏障，关键数据采用MD5加密，关键组件采用独有混淆加密技术。确保如数据库连接字符串、密码、许可验证、Web Service接口等的关键参数在传输前后均为加密格式。平台开发公司通过内部源代码审查制度，对阶段性变更或重要版本发布的代码进行142、审查，防止可能出现开发人员私下设置后门程序。以上种种举措，极大地提高了该平台实施网络加密和信息过滤的功效。2-5合作企业的概况、参与程度和合作成果合作企业深圳市国泰安信息技术有限公司成立于2000年，现已发展成为业务覆盖中国高等教育、职业教育、基础教育及高端金融服务领域的知名教育及金融服务集团，是国家科技部重点支持的国家级高新技术企业。该企业以推动中国教育事业全面革新发展、提升中国行业服务及发展创新为使命，为各级教育机构提供集“研究支持、创新教学、实操实训、创业就业支持、软硬件教学体系建设及专项增值服务”于一体的综合性教育解决方案。该企业基于多年来对中国各层次教育特点的研究和人才培养模式的探索143、，针对高等教育研究服务、为高校教育提供极具针对性、实践性和创新性的整体教育解决方案，构建中国教育全方位服务体系。该企业将和校方联合承建国家级虚拟仿真实验教学中心，提供软硬件一体的虚拟仿真教学平台整合方案，并提供实施部署和日常维护。在虚拟仿真实验中心建设过程中，学校主要负责整体规划和提供内容。企业主要承担实验教学信息与管理平台的具体设计、开发与后期实施工作，同时负责提供应用虚拟化服务，以实现实验资源的开放式共享和多终端接入。实验中心与企业合作模式、实现可持续发展思路的措施(1) 资源互补、促进科技成果向生产力转化校企双方就虚拟现实场景下的交互式应用开发进行合作，组建跨学科团队，实行资源共享，互惠144、互利的模式开展合作，利用学校的理论优势和平台优势，结合企业的市场优势和技术优势，促进科技成果转化，解决虚拟现实应用领域的技术难题，产生示范性的领先产品。(2) 建立模式、打造新型虚拟仿真行业标准虚拟仿真所涵盖的一系列技术与应用在最近十数年才日趋成熟，因此如何利用虚拟仿真技术解决心理学热点问题在国际上也处于探索阶段。因此通过校企双方密切合作，建立资源整合、协同创新的研发模式，就很有可能在该行业领域做出开拓性的工作，打造出若干新型的心理与行为虚拟仿真的行业标准，并有可能将这些行业标准市场化和国际化。(3) 密切配合、注重解决实验教学中实际问题合作途径为参与项目的公司依托已有的技术和资源，将设备、场145、景和多媒体系统，整合到双方共同制定的项目中，按照要求提供人员或素材，参与场景制作、渲染、美化和平台整合。学校提供理论问题，参与场景方案的设计，提供理论支持，如模型建立，任务设计，实验范式的确定和实施等，并参与最终测试。(4) 教研结合、培养市场结合型高技术人才虚拟仿真实验教学是校企双方具体合作的项目之一，由学校负责设计教学大纲规定的实验教学内容，提出实验任务和具体方案，设计实验范式和参数，由企业按照详细设计方案，协调多个公司制作，然后学校派出师生参与测试，提出修改意见。因专业实验的特殊性，素材的搜集和完善由学校派出学生完成。通过这些工作，一方面可以让学生在实践中参与虚拟仿真实验教学，通过与实践146、相结合，提高学校培养人才的质量和市场结合度；另一方面也使得虚拟仿真实验的理论与技术得到极大推动，为虚拟仿真教学的可持续发展不断提供新动力。(5) 校企双赢、打造示范性旗舰展示平台实验教学管理系统完成开发以后，学校可利用自身平台、培训以及学术交流机会向系统内成员推广，定期举办培训班，承接省内高校教学专业委员会的研讨会和培训。配合企业商业推广途径，作为示范性的旗舰展示平台。通过这些举措在为学校建设虚拟仿真心理学实验教学和科研资源的同时，企业获得显著收益和投资回报。通过以上举措，实现校企双赢、建立具有可持续性的校企良好互动与密切合作。2-6虚拟仿真实验教学和管理队伍（教师水平、虚拟仿真实验教学和研发147、水平、队伍结构等）建设高水平的师资队伍是实验中心建设的一个重大任务，也是提高实验教学质量的关键。中心非常重视实验教学队伍建设，并将其纳入实验中心教师队伍的规划与建设项目之中。实验教学中心明确提出了实验教学队伍建设规划： 第一，充实队伍、保证规模、调整结构、适应发展、强化学习、提高素质，努力建成一支国内一流水平的虚拟现实实验教学队伍。 第二，在三年的时间里，建立一支由高水平教授负责，以教学经验丰富的教师为主导，以热爱虚拟实验教学的中青年教师为骨干，与国际化水平接轨,结构合理、知识体系完善的实验教师队伍。具体措施如下：(1) 建设结构合理的专职实验技术人员队伍创造条件引进高水平的专职实验技术人员，148、要求硕士及以上学历，专职实验技术人员分别要求具备实验心理学、基础心理学、信息技术、计算机技术、虚拟现实技术等专业背景。该实验技术人员具有专职的岗位，为所有的实验课程提供技术支持和直接的实验指导。(2) 加强实验技术人员和教师的专业培训定期派出实验室专职技术人员参加国内相关实验技术培训与研讨会，比如：虚拟现实实验编程、实验室管理、实验室规划等专业技术培训。每隔2年完成所有技术人员的一次相关培训。每年定期派出教师参加相关的培训，每隔3年完成所有实验课程教学教师的技能培训。(3) 构建学习型实验教学团队, 强化内部合作通过团队内部专业技术人员和教师的集体实验准备和备课机制，促使团队成员共同研究虚拟现149、实实验教学方法和实验技术，实行资源共享，加强知识管理，充分发挥集体的平台作用与个人的创造性。完善技术人员和教师的相互合作，建立“实验教学共同体”，充分发挥技术人员的技术优势和专职教师的专业课程知识优势，达到实验教学的理想效果。加强与实践和实习基地教师的沟通，加强跨学科交叉实验室教师之间的合作和沟通，大力提升实验教师的团队合作能力。(4) 扩大校企合作，提升实验教学的国际化水平利用合作公司在虚拟教学科研设备研发和生产的实力，扩大实验教学示范中心的实力，并利用合作公司的实验室对我校实验室团队进行相关培训与合作，提高实验团队的国际化水平。示范中心还会对教学团队中成员派出国外进行技术培训，争取3年内派150、出4-5名实验技术人员和专职教师出国（境）参加技术培训。2-6-1 师资团队虚拟仿真实验教学中心的教学队伍与国家级实现教学中心队伍相重合（表1），要求国家级实验教学中心的所有教学人员必须熟练掌握虚拟仿真实验的教学和操作环节，并通过年度考核和进修计划切实提高并维持实验教学的高水准。虚拟仿真实验教学中心仅设立1名管理人员和1 名网管人员，负责相关虚拟资源的管理和网络运行及维护，设立学生网络管理勤工助学小组，协助网络运行及维护，充分体现信息化的管理优势。 研究与管理队伍（列表1）序号姓名学历职称专业研究与管理队伍情况说明：管理队伍由学院教学科研主管领导及各系主任、实验室主任构成。研究队伍由管理队伍及151、各专业任课教师组成，专业教师参与以期研究开发能力更强。研究与管理队伍结构合理，专业知识全面，既有长期从事教学科研的管理干部，也有从事专业教学的一线教师，同时配备实验室管理技术人员。这对虚拟仿真实验教学中心建设极为有利。2-6-2 科研成效与研发能力多年来，在教育部、国家民委和北京市教委的大力支持下，在国家科技支撑计划项目、国家“863”项目、国家自然基金项目、国家民委科研项目、教育部科技项目、北京市共建项目、“985工程”和“211工程”建设项目的资助下，实验室逐步形成了目标明确、民族特色鲜明的研究方向，即少数民族语言资源监测与研究、民族关系监测中的模式识别与智能系统研究、智能民族语音信息处理152、研究和民族事务管理与服务信息化工程建设。围绕这些研究方向，实验室开展了理论和应用研究，完成了多项国家级和省部级科研项目以及横向课题，在国内外多种刊物发表了数百篇论文，并取得了许多专利，积累了丰富的项目开发经验，为实现实验室拟定的目标提供了技术保证。1完成和在研的省部级以上重大科研项目如表一所示；2有代表性的科研成果奖励和专利如表二所示；3有代表性的专著与教材如表三所示；表一：序号项目、课题名称（下达编号）项目来源项 目起讫时间主持/参与人1X光环形编码孔成像研究国家“863”项目1996-2000宋敏2用动态变频正弦光栅测量CCD的调制传递函数国家自然科学基金资助项目1996-20003北京市153、公共安全信息监测平台建设北京市教委2009-20104具有视听觉与语音交互功能的新型智能控制系统国家“863”项目2002-20045基于复合结构的非结构环境移动机器人技术研究国家“863”项目2001-20036面向西部交通的无线传感器网络关键技术研究国家民族事务委员会科研项目2008-20107北京市公共安全信息监测平台建设关键技术研究北京市教委2010-20118基于CCD和超声融合的移动机器人导航研究中国博士后科学基金2002-20037xxx的数据挖掘算法及程序实现技术研究国防 973 协作项目2006-20088xxx的数据库建设及数据挖掘算法优化国防 973 协作项目2007-2154、0099ZnO类笼体纳米复合材料高温电磁特性的数据挖掘国家自然科学基金资助项目2008-201110基于动态流通少数民族语言文字语料库的汉语基本词汇特征曲线跟踪及自动提取方法研究国家自然科学基金资助项目2007-200911蒙古文编码转换系统研究教育部科研项目2007-200812国家语言资源监测与研究中心少数民族语言分中心课题教育部语言文字信息管理司2007-201013民族事务管理数据库体系框架研究国家民族事务委员会科研项目2005-200714网络环境下的异构民族信息资源整合技术研究国家民族事务委员会科研项目2008-201015民族事务信息资源库建设国家民族事务委员会科研项目2008-155、200916民族事务管理信息化标准体系研究国家民族事务委员会科研项目2005-200717面向西部环境监测的无线传感器网络关键技术研究国家民族事务委员会科研项目2005-200718民族事务管理与服务信息化框架体系结构与设计思路国家民族事务委员会科研项目2008-201019中国无声调少数民族学习汉语声调偏误的实验研究国家社会科学基金2005-200720中国少数民族濒危语言语音少数民族语言文字语料库国家“211工程”项目2004-200621中国少数民族说汉语中介语语音少数民族语言文字语料库国家“985”工程项目20022中国少数民族语言音库国家“985”工程项目20022中国少数民族濒危语156、言语料数据库的规范化设计及开发教育部规划基金2008.01-2010.1223智能语音隧道移动终端科技部中小企业火炬创新基金项目24水上漂浮机器人及动力学与智能控制问题研究国家自然科学基金2009.1-2011.1225xx动力学与控制技术8632007.8-2009.626柔性双臂空间机器人抑振及末端冲击的轨迹规划与动力学问题研究国家自然科学基金(50405002)27自然基金委对外交流与合作项目（50510205094）国家自然科学基金28LogixPost电子邮件系统（客户端部分）开发MarketLogix Corp.29空间机器人柔性双臂协调操作系统的建模与智能控制研究中国博士后科学基157、金2-7虚拟仿真实验教学中心的管理体系（组织保障、制度保障、管理规范等）中心始终坚持从“加强和深化专业理论的实验教学平台，培养实验研究能力和应用技能的实训基地，支撑专业发展和学科交叉的教研中心”的建设目标出发，为培养高层次、创新型和复合人才，建立完善的实验室管理制度。1、组织保障（中心主任负责制、分工明确的管理团队等）(1) 实施中心主任负责制 虚拟实验教学中心是学校独立建制的实验教学实体和人才培养基本单位，实行主任负责制，中心主任由学校直接任命。全面负责中心的规划、建设、运行与管理，负责统筹调配和使用实验教学资源，在人力资源、实验资源、课程资源等方面根据教学需要实现资源优化配置和开放共享的目158、标。副主任负责实验教学管理、团队管理和实验中心运行管理。(2) 实施分工明确、运行高效的实验教学管理模式 中心作为独立建制的教学实体，构建了分工明确、运行高效的实验教学模式。中心设立了“中心建设领导小组”，“中心实验教学学术委员会”，“实验教学团队”和“实验中心建设与管理团队”。 中心对实验教学进行集中式管理。2、制度保障（资源高度共享、信息化管理、多元化考评等制度）(1) 实施实验教学资源高度共享的开放机制 中心的实验教学资源面向全校多个学科的教师和学生运行开放。为了培养交叉复合型人才，中心构建了开放的实验项目建设管理机制，学生和教师根据现有的实验现状、科研项目、实践需求等向中心提出实验申请159、。中心实验教学资源对所有学生开放，所有实验的开放实行教师预约和学生预约方式。中心根据教师和学生对实验教学资源的预约，为其提供相应的实验时间、地点、实验材料与设备、实验学生与教师等。(2) 实施信息平台化的实验教学反馈机制 中心借助于各种反馈信息来指导实验教学资源的有效配置与利用。在实验教学管理中，中心利用智能化中心网络信息管理平台收集教学团队和管理团队的反馈信息，对实验室的所有信息采用信息化的方式管理。所有管理人员和教学人员利用信息平台来建立实验教学的相关档案。平台将数据入库，并利用后台的统计工具对数据进行统计分析，并将统计分析的结果公布于管理平台，相关的管理人员、教师、学生可以通过平台直接了160、解到实验设备、实验材料、实验室开放、实验教学、实验教师等实验教学资源的利用情况。(3) 实施实验考评方法多元化本中心的实验考核充分体现现代教育评价与测量的思想，按照不同类型和不同层次的实验教学内容制订相应的实验教学评价体系。形成多元化实验考核模式。第一、兼顾过程和结果。兼顾学习过程和学习结果，实验学习过程的考核包括实验预习、实验表现和纪律、实验仪器使用的规范性和实验操作的熟练程度等。实验学习结果的考核方式包括实验理论综合考试、实验报告、和实验答辩。综合设计型实验项目报告根据实验方案的创新性、可行性、严谨性，实验结果的正确性和实验报告的规范性等要素进行评定。第二、兼顾学生和教师。既考察学生的实践161、技能和能力发展指标，又衡量教师在实验教学中是否遵守规范，是否把教学和科研相结合，是否充分调动学生积极性。 第三、兼顾集体和个人。既考察学生个人的学习效果指标，如实验报告和论文完成质量，又衡量在完成各种类型实验和实践活动任务中，小组每个成员的团队合作精神和科学素养。中心在实验教学改革过程中进一步深化考核方式，严格规范了实验教学的考试与考核要求、考试范围和考核方法等。考核方式主要采用平时成绩、操作规范和期末笔试成绩相结合的办法。平时成绩以实验操作、实验能力、实验结果及实验报告为依据。鼓励学生在实验中有所创新。实验成绩及时登记、建档，避免了以往单纯考核基本知识的片面性。综合性实验的考核方式，课前预习162、占5%，实验操作和过程占20%，实验报告60%，期末讨论和笔试占15%。研究设计和创新实验，主要考核学生综合的实验研究能力，包括实验课题选择，综合设计，实验实施，数据分析，实验报告写作，集体讨论。根据各项内容综合评定。如果公开发表实验报告，则增加创新分。实验报告60%，期末讨论和笔试占15%。3、管理规范（全天候开放、全方位管理、有效激励机制、多重教学质量保证措施等）(1) 全天候、多层次开放的运行机制中心实行全天候、多层次的运行机制。时间上，中心每天从早上8点到晚上11点开放15小时，每周开放7天，节假日照常安排，学生和老师可通过网络平台轻松的进行预约。内容上，中心可对实验教学、科研项目、社163、会实践以及实验培训等多个层面的实验项目进行开放，以确保各类实验的开展和学生实验能力的培养。开放运行的有效落实依赖于以下几方面机制的建立、完善和运作：第一，构建开放的实验项目建设管理机制。在实验项目的设置方面，实验教学中心依据专业实践能力的要求来设计模块化的实验项目，独立设置实验课程并有独立学分，这样可以方便不同专业、不同课程的学生按需进行自由选择与优化组合。中心按“演示型实验”、 “综合型实验”、“设计型实验”和“创新型实验”四个层次组织实验项目，和开展实验教学。为了达到实验教学目标，提高实验教学效果，提高学生的社会适应能力，中心建立了一套较为开放的实验项目建设管理机制。第二，构建开放的实验教164、学运行机制。对上述四层次的实验项目采用不同层次的运行开放机制。其具体的开放办法如下。演示型实验主要实行“教师预约开放”方式，有预约教师指导，当学生需自己增加此类实验时，实行“学生预约”方式，根据学生预约安排指导教师；综合型和设计型实验实行“双向预约”方式，即实行教师和学生双向预约，由此确定实验安排及相关实验资源和实验指导教师；创新型实验则实行“学生预约开放”方式，实验指导教师将根据学生预约需要由中心统一安排。第三，建立开放实验的激励机制。中心除完成计划内实验教学外，还特别注重对学生创新能力的培养，给学生提供实践研究平台，为学生创新能力的培养和训练营造机会。一是鼓励有能力的学生经过申请进入开放实165、验室，进行有一定创新型、综合型实验项目的研究，或利用课余时间、假期到实验室进行实验、设计、创造活动，培养学生的实践和创新能力。对取得一定成绩的学生，在推荐考研、奖学金评定等方面给于倾斜；二是鼓励教师提出有一定研究型、综合型实验题目，或直接拿出自己科研课题的一部分，组织学生到实验室来，进行研究型实验，并采取以学生为主体、教师辅导的实验教学模式。提出并指导学生进行开放性实验的教师将得到一定的工作量补助。 (2) 全方位、科学化的管理制度学校十分重视实验室的管理制度建设，相继建立了一系列的规章制度，做到了实验室的各项工作管理的科学化和规范化，出台了一系列文件，包括：实验中心管理规定、实验中心开放管理166、规定、实验中心设备器材损坏丢失赔偿制度等一系列完善的管理规定。分层管理，责任到人。实验中心建设领导小组负责中心的中长期的发展与建设，代表学校完成实验教学工作的统筹、组织、协调、监控、检查及评估工作，领导小组直接对中心主任的工作进行监督与考评。实验教学学术委员会负责向中心建设领导小组和中心主任提供关于中心实验室建设、实验项目设置、实验改革计划的研究和实验队伍建设等方面的意见和建议。实验教学团队主要负责实验中心的实验教学的实施、实验指导书的修正、实验大纲的制定工作。各实验室的相关管理工作则由各实验室负责人具体负责，并做到责任到人。 (3) 科学的考评办法和奖励措施首先，提高专职教师和实验技术人员的167、待遇，使技术人员和专职教师能安心实验教学、不断提高实验教学质量。为保障专职教授、副教授全心投入实验教学工作，中心专门为此类人员制定了激励措施，从岗位聘任、教学和科研等方面给予政策支持。教师、管理人员、技术人员的考核包括阶段性工作考评、年终总结述职、综合评价和评优等考核。本中心不定期地对实验课和实验报告进行听课和抽查，抽查情况与年终考核挂钩。对于优秀的团体和个人通过年终奖励、科研立项以及优先提职的方式予以奖励。教学层面上，中心根据实验教学质量予以多种形式的奖励，包括评价奖励（对于实验教学效果好和学生评价好的教师和实验技术人员给予适当的奖励）、鼓励和支持参评学校和省部级精品课程、鼓励实验教材开发等168、。科研层面上，根据教师指导学生科研项目的任务质量和完成质量，进行适当奖励。如，中心根据“大学生创新性实验计划项目”的任务量和完成质量，对每个项目的指导教师给予一定的工作量补贴（3050学时/年）；并在教师岗位聘任、评优评先、职务晋升等方面给予政策倾斜。创新性实验项目按时结题后，中心将对项目进行验收和评奖，评选优秀项目、优秀指导教师和优秀学生，并给予一定的奖励。(4) 多样化的实验教学质量保证体系为了保证实验教学效果，加强对实验教学质量的监控，中心制定了一系列措施，例如，建立了评价反馈机制，通过评价反馈促进教学质量的提高，保证实验教学改革的高效运行。教务处专门设立了由本专业和其它专业、有丰富教学169、经验的教师组成的实验教学质量检查与评估督导组，现场检查，不定期深入课堂听课，召开学生座谈会，了解实验教学具体情况，并及时向任课教师反馈信息，指导教师进一步搞好实验教学的改革和提高。并随机对实验教学进行检查和督导，形成了一套规范的、制度性的常规活动，对实验教学质量的提高起到有效的促进作用。此外，本中心不断完善评估办法，形成学生、督导员、院系领导评价及教师自评有机结合的全方位评价体系。通过规范的、制度性的常规评价体系，建立及时有效的反馈和沟通机制，使实验教学评估不但成为奖惩的依据，更成为实验技术人员和教师自我认识和自我改进的有效途径。实验教学内容的动态更新机制：中心重视实验教学改革，根据社会和学生170、的需求及时更新教学计划、内容，修订教学大纲等。实验中心教学指导委员会定期或不定期的开会，讨论实验教学改革计划，定期修订实验教学大纲，评估实验教学效果，保证实验教学内容及教学手段能与时俱进，按照国家级实验教学示范中心建设要求，每年实验项目的更新率在5%以上。以评促教、以评促改的实验教学反馈机制：为了保证实验教学效果，中心制定了一系列评价表格，通过评价反馈来促进教学质量的提高，通过评价反馈保证实验教学改革的正确运行。教务处专门设立了实验教学质量检查与评估督导组，现场检查，不定期深入课堂听课，召开学生座谈会，了解实验教学具体情况，并及时向任课教师反馈信息，指导教师进一步搞好实验教学改革。多元化的学习171、评价机制：中心在实验教学中采用多元评价法，统筹考核实验过程和实验结果，对学生的知识、能力与创新进行三方面评价。评价内容包括实验操作评价、实验过程评价、实验结果评价和创新成果评价。对学生实验的考核从书面考核、操作考核和成果考核三方面入手。书面考核中严把实验报告质量，要求学生完成实验后认真撰写实验报告，并由指导教师批阅；操作考核是教师通过当场实践操作测试来评价学生的操作能力；成果考核由教师制定作品评价标准，对学生最后的实验实践作品根据标准进行评价，同时通过同学评价方式，综合二者的评价后给予相应的成绩。基于网络的智能化管理机制：实验中心建立的智能化网络管理平台，加强了对中心设备、人员、实验项目、科研172、项目和规章制度的管理。平台中利用实验预约、实验日志、实验反馈等功能加强了实验过程的管理，为学生和教师提供交互平台，为学生和教师提供了教改和科研的实验平台和技术支持，这一切都有效的保证了实验教学正常运行。本中心实行学校、XXX学院两级双重管理，学院专管与全校共用结合的管理体制。按照“统一管理、统筹规划、资源共享、有效利用”的总体原则，通过虚拟仿真实验教学平台将原有专业基础教学实验室、专业教学实验室分散的运行管理格局进行统一，在实验教学中心的管理体系上进行以下四方面的工作：1、成立虚拟仿真实验教学建设、技术支持和运行维护的专职队伍由教授、院系领导及校内外资深实验教学专家组成实验教学指导委员会，负责173、实验课程教学大纲、实验课程内容和实验项目审定等工作，充分发挥其对实验教学的决策和对实验中心的引导作用。中心实行主任负责制、人员聘任制和专兼职人员一体化管理模式。实验中心主任由学校聘任，实行任期考核；实验技术人员实行聘任制，由实验教学中心统一管理；兼职教师按教学和科研任务安排参与实验教学和实验研究工作，实行流动式的管理机制。中心从事虚拟化科研工作的教师承担起虚拟实验平台的建设、维护、更新及信息安全保障任务，从而将中心在虚拟化方向最新的研究成果应用于虚拟仿真实验平台，既为相关研究方向的教师提供了理想的科研试验环境，又有效促进了虚拟化实验室的建设工作。2、强化虚拟化实验中心管理办法，推进实验教学创新174、；在制度保障方面学校和学院已出台了XXXX大学信息工程实验教学中心实验室管理规定、XXXX大学少数民族信息技术教学中心实验教师岗位责任、XXXX大学电子信息工程实验教学中心实验室管理规定、XXXX大学信息工程实验教学中心实验室开放管理制度、XXXX大学少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心运行管理办法等相关制度。中心在现有规章的基础上继续加强实验室管理制度建设，建立教学岗位考评竞争机制、教学创新激励机制、学生创新学分管理机制等新制度，鼓励和引导学生利用课余时间利用完善的校园网络使用实验中心的实验资源或到实验室进行现场实验、研究工作，从而有效保障和促进实验教学的创新。3、加强对中心实验设施的管理与175、维护，提升中心的运行效率为满足虚拟化教学实验平台的建设需要，中心进一步提升网络化、信息化水平。利用我校良好的校园网络覆盖，拓展虚拟化实验室的时间、空间利用率，降低实验成本和硬件设备的折耗。完善网络预约管理机制，实行实验室预约开放，进一步发挥设备利用效益；通过建设一批精品课程、网络课程、仿真实验课程群，建立立体化的实验教学平台。依托虚拟化实验与管理平台，规范并协调用户对硬件实验设施的访问与使用权限，既加强了网络环境的安全又保证了实验教学资源的共享与开放。在虚拟化实验平台体系下推进中心“三全”管理模式，即全天开放、全员参与、全员管理，促进大型仪器设备向社会开放，发挥实验室的社会效益，同时明确管理职176、责，确保实验室开放的有序、安全。4、加强实验教学质量保障体系建设，提高实验教学质量中心为提高实验教学质量，成立学院实验教学督导团，通过虚拟实验平台的实验监控日志功能，记录学生实验过程的各项数据，跟踪考核实验教学效果，对实验环节的教学质量进行科学量化评估。同时建立实验教学学生反馈机制，及时掌握学生的实验需求和意见，改进教学方法和手段，使过程管理落到实处，并最终实现实验室的科学化、规范化、标准化管理，把实验中心建设成高效、全面开放的人才培养基地。2-8虚拟仿真实验教学中心的特色与创新 2-8-1虚拟仿真实验教学中心实验教学特色与创新1、实验教学资源多语化现有实验教学资源大多是汉语编制，但是少数民族177、学生及教师在教学资源的学习、理解及使用都存在较大的障碍，没有针对性的少数民族语言教材提供，因此将每个实验项目内容、操作过程及相关教学资源译成7种少数民族语言，并录制成音视频文件，供不同民族学生选用，解决少数民族学生学习语言阻碍问题，提高学习效率。2、虚拟仿真软件多语化将每个实验软件的使用说明书、主要操作步骤等译成7种少数民族语言，并录制成音视频文件，供不同民族学生选用，将核心实验软件翻译成少数民主语言，解决少数民族学生学习语言阻碍问题，提高学习效率。3、多语言文字编辑软件的研发与应用开发了同时支持汉、英、藏、蒙等九种语言的编辑软件，解决不同语言编辑软件间的频繁切换问题，为少数民族学生使用本民族178、语言操作电脑提供支持，本软件在教学、科研与应用等方面广泛使用，大量学士、硕士、博士参与到软件的研发中，实现了“教、学、研、践”一体化，该软件还在不断的优化和提升中，为在校学生提供了持续实践机会，提升学生的综合素质。4、多语言搜索引擎的研发与应用开发了同时支持汉、英、藏、蒙等多语言搜索引擎，并在少数民族语言检测等实际工作中得到了广泛的应用，大量学士、硕士、博士参与到软件的研发中，实现了“教、学、研、践”一体化虚拟实验中心的建设仍在不断深入，现阶段虚拟实验的建设成果已经投入到实践教学中。如蒙、英、汉三语教学系统、汉藏语音人机交互系统、中国少数民族语言音库、视频检索软件系统、藏文输入法和编码转换系统179、网页垃圾过滤软件系统、标注软件系统，为应用型、创新型少数民族人才培养创造了有利条件。中心根据虚拟仿真实验教学的目标规划，将虚拟化、数字化实验室的建设作为实验教学建设与改革的重要方向，在虚拟化实验平台建设的理念、模式、功能与安全四个方面进行了创新性工作，形成了自己的特色 。2-8-2虚拟仿真实验教学中心建设特色与创新1、虚拟仿真实验教学中心建设理念中心的建设过程认真贯彻 “增素养、拓思维、育专长、促创新”的实验教学理念，形成了三个建设层面：第一，提出“绿色实验”的新理念，以高成本、高消耗的大型综合物理实验项目为中心，率先开展虚拟化研究与建设，用这些前期建设与研究成果促进其他实验项目的虚拟化水平180、，包括人工智能、智能控制、模式识别、智能机器人、专家系统、图像识别理解与机器视觉、智能网络通信、多媒体计算机、信息高速公路、计算机集成制造系统、智能制造、实时分布并行处理、自然语言理解、综合自动化系统、系统工程学科等。第二，形成以信息化管理为基础的开放式实验教学支撑服务系统，包括以学生为中心的在线实验预习、在线实验讨论、在线提交报告、成绩查阅等服务系统和以教师为中心的集实验教学教务管理、实验设备管理、开放教学管理为一体的管理系统；第三，形成以网上教学为主的教育资源拓展和教育形式的创新，即联系实验教与学环节提供最优的教学资源，为学生提供“虚实结合”的实验环境，使学生在真实的实验环境中利用较低的实181、验成本掌握基本的实验操作技能并在此基础上能进行创造性、开发性的实验研究。2、虚拟仿真实验教学中心的跨学科培养与平台管理模式中心以工程应用能力和工程创新能力培养为主线，构建课程实验、基于项目的综合实践和工程训练与科技创新三个递进的培养层次，采用研究性实验教学项目驱动式实践”和工程实战式体验的实验教学方法，与产学研紧密结合，与行业企业紧密结合，提出以知识密集、更新快、创新性强、专业融合为特征的跨学科“大信息”培养模式。建设具有“大信息”特色的立体化虚拟实验教学方案，构建贯穿本科四年并与硕士研究生培养相衔接的多层次和多形式的实验教学模式。通过开展多元化实验训练，最终构建实现功能综合、开放有序、立体协182、同的开放型多方协同实验教学体系（如图4所示），进一步推进虚拟仿真实验教学中心向集约化功能发展，推进实验室资源的整合优化，推进教学科研的有机结合，为应用型、创新型人才培养创造更为有利的条件。此外，虚拟仿真实验中心采用“管理与科研相结合”的模式。中心的虚拟化实验平台已内建实验中心的管理功能，为实验教学提供了最优化的资源配置与利用。利用网上预约实验系统，可实现实验教学管理从学生实验预约到将来的实验统计分析的自动化管理，减少了平台管理教师大量的重复劳动。而承担平台管理工作的教师都是本中心在虚拟化技术方向进行了深入研究的科研人员，他们的科研成果可以迅速在虚拟化平台上进行验证，所以既为教师提供了理想的科研183、实验环境，又有效促进了虚拟化实验的建设与发展。3、虚拟仿真实验教学平台的功能创新中心的虚拟仿真实验教学平台除了常见功能外，更重要的是提供了以交互教学为特点的自主学习系统，该系统包括以下新颖的功能模块：(1) 虚拟实验反馈功能。建成的各虚拟实验项目和中心的虚拟实验平台的虚拟实验集成模块具有功能完善的虚拟元件和详细的实验记录功能，可以起到类似编译器的功能，将实验结果和实验过程的问题及时反馈给实验者保证了实验效率和教学效果；(2) 云仿真功能。在实验工具管理模块内建了云仿真功能，支持包括MATLAB、OPNET在内的7个大型仿真软件，通过此模块，可以实现学生和教师在任意校园网接入点，通过浏览器远程使184、用云平台的仿真软件进行科研实验，大大降低了终端机的成本。同时避免了仿真软件版本碎片问题造成仿真结果的不兼容； (3) 文献数据库模块。在虚拟仿真平台的资料下载模块嵌入了我校图书馆文献数据库和文献资源共享服务平台，包含ACM、IEEE和Springer三个重要文献服务机构中有影响力的期刊和会议文献内容，通过此模块使平台用户了解信息工程类学科目前研究的前沿方向、增强专业兴趣,倡导学术理念；(4) 组件分析模块。信息类专业学生应对各种典型元件或系统模块有详细的了解。在虚拟实验集成模块内，实验中用到的各种组件都提供了与理论课相衔接的详细原理和使用资料，使学生加深对典型组件的认识，提高了实验的便捷性；(185、5) 理论课程模块。在实验教学模块内包含了理论课程课件、实验课件、内容总结、习题考题分析、800学时的精品课程教学录像，以及其他视频及动画资料。借助视频资料的展示，学生可以形象地了解如信号频谱图的生成、以太网的媒体访问控制等问题，具有生动性与形象性，使学生在实践环节之前能清晰地回顾理论内容，感受教师讲授的逻辑思路；(6) 学术博客。交流工具模块内建了教师学术博客，此模块主要介绍我校或外聘的专家、教师的科研领域，由教师自己撰写，介绍自己的科研工作，要求兼顾前沿性、趣味性、基础性和相关性，有利于激发学生的科研兴趣，吸引学生参与到教师的科研项目中来。4、虚拟实验平台的安全策略创新中心针对虚拟实验平台186、中存在的安全问题，结合虚拟实验平台的安全需求，采用基于角色的访问控制模块，为保证系统认证、授权、机密性、完整性和不可否认性五大安全需求，系统分别从身份认证、访问控制、安全传输三个方面满足系统安全需求。在身份认证上，采用了两种身份认证方式相结合保证各种用户身份的合法性；在访问控制上，使用基于角色的访问控制模型确保资源的授权访问，并通过安全过滤机制来阻止各种安全攻击；在安全传输上，采用数据加密和签名，并改进加解密算法来保证数据传输的安全性和快捷性；最后系统还提供了安全审计模块，用于记录各种非法访问和未授权访问，为日后的安全审查提供依据，这一安全机制可以有效提供系统的安全性。从另外一个角度看，又可以187、分为实验教学创新和技术创新：（一）实验教学创新1、技术与教育的完善整合，构建虚实结合的开放实验环境综合运用云计算、物联网技术、嵌入式技术、现代加密算法、云抽取技术、网络通讯技术；基础设施即服务（IAAS）、软件即服务（SAAS）、平台即服务（PAAS），桌面即服务（DAAS）等技术，结合学校教育的特点，改变学校师生和教育资源相互交互的方式，将学校的教学、科研、管理与教育资源进行整合，实现互联与协作，通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口，提供基于角色的个性化定制服务，实现教育与先进技术的完美融合，提升学校教育信息化水平。2、优化整合实验教学资源，实188、现资源共享，促进实验教学均衡发展。通过服务器虚拟化、应用虚拟化、桌面虚拟化等技术，将各种硬件及软件资源虚拟化成一个或多个资源池，对这些虚拟资源进行智能的、自动化的管理和按需分配。整合集约散落在不同部门和各个环节的软硬件资源，实现教育资源的最大化共享和潜力挖掘。全面提升教育资源的利用率，减少教育成本投入，降低管理成本，扩大资源的使用范围，通过资源的聚类、共享、升级、推送，促进实验教学均衡发展，杜绝闲置和浪费现象。3、突破传统实验教学模式，打破教学时空限制，提升实验教学生产力。提供对海量的教育资源及服务实现统一控制和管理。用户只需使用PC、IPAD、移动设备等各类终端接入网络，均可在任何地域，任何189、时间实时地从教育云平台中的海量教育资源中获取自己所需要的学习资源和服务。学生也可以和老师就某方面的问题进行实时交流，从而实现虚拟化的教与学。国泰安教育云平台同时为学习者创建了灵活敏捷的学习方式，学习者不需要掌握复杂的软件操作，极大的降低了学习者的门槛，从而有助于提高学习生产力，最终提高学习效果。4、拓展创新型实践模式，全面提升学生的实践能力提供安全、灵活、开放、规范、跨时空的实践载体，对实训软硬件及实践内容进行全方位的管理，通过创新的真实、虚拟仿真实践环境，让用户在开放的实验状态下完成从单项认知实训，到业务综合实训，最终完成自定义策略的创新实践，通过对实践过程与成果的全面跟踪，可进行实时的监督190、管理与辅导；5、个性化的教育门户服务，实现教育资源云化需求提供教育资源的统一管理，用户个性化订阅服务；基于SSL协议的统一用户认证，实现用户的单点登陆，用户只需提供唯一身份识别账号便能够使用授权范围内的任意教育资源及服务，实现用户的教育云化需求，打破资源的地域和运行环境的壁垒。（二）、技术创新1、分布式资源存贮技术为解决实验资源的持续共建共享，满足实验资源海量丰富、检索等难题，平台要求采用可伸缩的分布式文件系统对资源进行存贮。通过分布式集群架构将网络中普通PC、通用服务器及各种存储设备集合起来协同工作，并通过专用数据接口和连接器，向用户提供海量数据存储、管理和访问服务。部署方式上支持全网分散191、部署，或在数据中心集中部署。存储介质支持普通硬盘及通用存储设备。在普通PC或通用服务器集群上部署的分布式文件系统，可以达到NAS/SAN的冗余及可靠性，同时又能提供NAS/SAN无法达到的高吞吐量及强大的水平扩展能力。通过元数据和存储数据分离，控制流和数据流分离，通过负载均衡和数据并发访问策略，在普通硬件条件下获得高效的传输速率以及PB级的存储容量， 同时需要针对音视频文件进行特别优化，支持分布式集群架构下的音视频文件帧级别的查询及定位。需要能实现媒体的智能分析、智能检索。2、流媒体处理技术为提高实验资源的使用效率及安全性，平台要具备流媒体自动转换、流媒体服务技术，当实验资源上传后，资源转换服192、务引擎能自动把文档类资源自动转换为swf，把音视频资源转换为flv，当用户查看资源时，通过流媒体服务器提供流媒体服务，用户边下载、边查看，能有效地降低了网络带宽要求，保证平台的整体性能;3、云计算及应用虚拟化技术实验教学过程中，会使用大量的C/S架构的实验软件，现有的实验系统软件资源在设计开发时，都不支持跨平台、对多终端的支持。要求平台采用基于应用/服务器计算A/S的应用虚拟化架构，采用基于RDP协议和虚拟通道技术，把应用程序的人机交互逻辑（应用程序界面、键盘及鼠标的操作、音频输入输出、读卡器、打印输出等）与计算逻辑隔离开来。在用户访问一个服务器虚拟化后的应用时，用户计算机只需要把人机交互逻辑193、传送到服务器端，服务器端为用户开设独立的会话空间，应用程序的计算逻辑在这个会话空间中运行，把变化后的人机交互逻辑传送给客户端，并且在客户端相应设备展示出来，从而使用户获得如同运行本地应用程序一样的访问感受，同时支持任意终端的应用虚拟接入。4、身份认证技术在虚拟仿真实验过程中，学生要使用大量的实验系统，既有C/S也有B/S架构的，这些实验系统来至于不同的产家，没有统一的接口和标准，要求平台能够实现这些系统的统一的身份认证，即用户登录虚拟仿真教学实验平台后，在做实验时不需要输入任何的账号密码，教学平台要能够自动对接现有实验系统的账号。要求平台采用基于代理的透明登陆技术，能实现平台服务器各用户在实验194、系统登录账号密码后，平台就记录下该用户的ID，当用户要使用其它实验系统时，由本地代理程序向服务获取该实验系统的账号和密码，服务器把账号和密码进行加密后传输给代理程序，代理程序代理启动实验系统，并设定实验系统的账号和密码进行透明登陆，从而实现实验系统不做任何修改的情况下实现统一身份认证。5、实验过程评价技术实践能力是一种行成性技能。传统的实验评价一般都根据实验报告，或者实验结果数据进行评价，无法对实验过程进行跟踪和评价。本虚拟仿真实验教学平台要求能使用多媒体技术，对实验过程行为进行截获，记录下每次操作的行为，图像，时间，并以流文件存贮，教师能够回放学生的每一操作过程，并对操作过程进行评价和指导（195、可输入文字或者图像），学生通过回放教师的指导，针对性的改进实验过程。同时要求平台具备将优秀学生的实验过程直接转化为实验指导视频的功能。3. 资源共享3-1目前教学资源共享的范围和效果推动实验教学示范中心资源共享，对于全面提升教育教学质量和办学效益有着重要的意义。实验教学示范中心资源整合与共享有利于缓解资源供给不足的问题、有利于解决资源效益低下的问题。针对资源共享需求，本中心在场地设备、人才队伍、教学理念、教学改革、管理制度方面开创了全新的资源共享机制。1、实验教学场地与设备的共享实验场地和仪器设备是开展实验教学的物质基础，是示范中心资源中最直接最容易实现共享的资源。也是最早进行开放共享探索的资196、源。中心设备既有常规的仪器，也有高端的实验设备，如浪潮高性能服务器等，并配有与实验教学中各类综合性、设计性、创新性实验项目的要求相适应的实验系统。中心为实验室场地和仪器设备投入了大量的资金，因此场地与设备资源的共享是经济效益的直接体现。2、实验教学师资的共享高校教师作为教学和科研的中坚力量，本身就是一种稀缺资源，特别是从事实验教学的师资队伍。本中心针对实验师资特别是有丰富工程经验的教师实行有限度的师资流动与共享。如聘请兼职教师、退休教师返聘、派出国内访问学者以及通过企业特派员的形式丰富本中心的实验师资，提升实验教学水平。此外还通过短期交流聘请外校水平高、教学经验丰富的教师主持实验教学课程，利用197、一个教学周期的时间，带动整个实验教学团队的提高。3、实验教学内容与方法的共享实验教学内容与方法是示范中心优质资源的核心，包括中心设置的实验教学平台及其所涵盖的学科方向、面向不同层次学生的实验课程、具体的实验项目内容和开展实验的手段等。各兄弟院校建立的实验中心通常各具特色；在理念和制度方面对实验技术人员的管理，绩效考评方法和激励机制也不尽相同。因此加强沟通与交流是实现实验教学内容与方法等共享的有效途径。本中心借助虚拟实验平台将相关资源网络化，包括实验教学大纲、实验教学案例、实验操作录像、教学课件和教师指导资料等。对合作共享的兄弟院校开放虚拟平台的校外访问权限，实现跨时间和空间限制的共享。通过相互198、之间的交流，本中心也了解兄弟院校在示范中心建设与管理各方面的思想理念、实施情况和实施效果，互相学习取长补短，共享成果。4、资源共享成效本中心经过不懈的努力，在中心的资源共享增效方面积累了较为丰富的经验，在合作共享中不断创新实验内容、培养模式、管理体制，提升了中心的科研水平，形成了自身的特色。一.多渠道的实验教学对象：XXXX大学虚拟实验中心始终以面向所有教学对象开放为指导原则。中心的实验教学对象不但涵盖XXX学院全体学生，还面向信息与计算，应用物理，统计学，光信息科学与技术，藏语言，蒙古语言，朝鲜语言，维吾尔语言，哈萨克语言等校内其他专业的学生。中心每年都面向校内其他专业开设电子信息工程基础实199、验课程及其他专业主干课程。此外，中心鼓励并接纳其他教师进入中心从事实验教学。中心每年邀请外校特别专家来中心为本科生演示经典计算机及多语言实验，以吸引不同专业及不同学校的本科生前来学习。通过这些具体举措，扩大了中心在本科实验教学的影响力。二. 开放式虚拟实验教学资源平台：中心目前已经通过用户权限管理方式向校内外开放一系列优质虚拟实验教学资源。这些教学平台的推出，极大提高了我校本科、研究生虚拟实验技能的水平，也极大促进了面向多学科交叉融合的科研合作方式。以计算机科学和电子信息实验平台为例，该平台通过结合中央民族正在推广的“数字化课程资源”建设，在全校范围内利用局域网访问虚拟化的实验资源，实现了在校200、内所有教学场所、随时随地访问的功能。正式上线的虚拟仿真中心教学管理与资源共享网站也通过用户权限管理方式，将中心内一批优秀的虚拟实验课程教学资源向校内外开放，实现教学资源共享。3-2进一步实现共享的计划与安排通过部署国泰安教育信息化平台主要是软件管理子平台中的软件管理模块、软件授权模块、单点登陆模块、计费支付模块来实现虚拟仿真实验室的可控范围内的共享和共用。首先在学校网站上提供国泰安教育信息化平台的入口，实现实验室平台接入的公共开放。其次逐步开放用户范围的权限，向校内其他专业的老师和同学开放使用权限或者使用权限申请。再次，和其他民族兄弟学校协商签署协议之后，开放使用权限给兄弟学校相关专业的老师及201、同学，实现实验资源的区域共享。最后考虑向社会企业开放资源，实现计费费用（按时或者按使用次数），完成虚拟实验室的自我运营。一分步建设、不断提升资源共享内涵与深度：中心将结合本校建设“国际化”和“信息化”高水平大学的指导思想，分步骤、有重点地建设各项虚拟仿真实验平台，不断提升虚拟实验教学资源共享的内涵和深度。中心计划在下一阶段，重点开展虚拟现实实验平台的内涵式建设。该平台的建设开辟了少数民族多语言虚拟仿真实验教学的新篇章，有助于出现一批高水平的教学与科研成果，这些新成果也会及时反映在教学资源共享中。中心将通过开放共享的方式建设虚拟现实实验平台，将中心的通信专业资源与校内其他教研单位在计算机图形学、202、计算机仿真、人机接口、多媒体及传感技术等方面的学科优势加以结合。中心计划根据设备使用情况和使用需求适时开展虚拟实验平台共享与使用的技术培训，内容包括虚拟现实软件工具包的使用与操作、开源脚本语言使用、3D电脑资源库的使用等。培训对象为使用该平台的校内外教师、高年级本科生和研究生。通过以上这些具体举措，最终从提高内涵的角度不断深化少数民族多语言虚拟仿真实验资源的校内外共享水平。二扩大辐射、实现最大化共享虚拟教学资源：中心目前已经上线的虚拟实验教学管理和资源共享平台，以及业已推出的数字化实验平台和远程实验与测量平台都采用较为严格的用户权限管理模式。这种考虑一方面是为了提高数据的安全性，另一方面也是受203、制于系统软硬件瓶颈的限制。这不可避免地影响到校外用户对这些虚拟实验教学资源的访问和共享。中心计划在未来几年中，对经过长期运转达到成熟、并能发挥较大虚拟仿真实验效益的平台进行重点投入。包括进一步扩大平台资源共享容量，提升平台软硬件水平、突破软硬件系统瓶颈以及不断提升网络设施标准。首先在学校网站上提供虚拟教学管理与资源共享平台的入口，实现实验室平台面向公众发布。其次逐步开放用户权限范围，向校内专业老师和同学开放使用权限或者使用权限申请。再次，和国内其他高校协商后，开放使用权限给兄弟院校相关专业教研人员，实现实验资源的区域共享。最后考虑面向社会公众提供虚拟实验资源共享。从“院院联合共享”到“校校联合204、共享”，再到“国内高校共享”，最终实现“网络共享”的最大化目标。通过逐步扩大平台校内外用户数目，最终提升中心在国内外虚拟仿真实验教学中的示范辐射作用。在虚拟化实验教学中心的资源共享建设过程中，将结合产业需求，优化资源配置，建立工程训练平台。通过校企合作建立产学研战略联盟、校企联合实验室，在实现实验中心建设由依靠上级部门和学校投入向多元化的实验中心建设投资机制转变的同时，拓宽学生工程能力培养的途径。1、 结合产业需求，优化资源配置，建立工程训练平台 近几年来，信息工程实验教学中心始终坚持开放活校的方针，学习和吸收兄弟院校的成功经验，并结合具体实际，大力拓展对外交流的广度和深度，中心声誉显著提高，205、将实验中心建设成为立足京津冀、辐射全国、适合高素质创新型少数民族人才培养的高水平的国家级信息工程实验教学示范基地。1）、实施“引进来”战略，提升学术交流层次。 积极与国际上先进信息工程实验教学中心交流和学习，结合理论学术前沿，不断引入创新思维和方法对实验课程进行深入研究。根据专业人才培养的系统性、特殊性，研究适合各专业人才培养，以及更加能够有效激发学生动手、实践兴趣、塑造创新思维能力和个性化发展的实验教学体系，加强对设计型、研究型实验实践课的开发，重视切实的教学效果，真正把理论教学与实验实践教学、人才培养与学科发展、教学与科研的良性互动有机结合，进一步优化实验课程结构，创新实验项目，运用新技术206、新方法逐步建设“精品实验”，不断适应全国少数民族地区经济发展对少数民族人才培养的新要求。2）、实施“走出去”工程，广泛开展对外交流。 加强实验中心与全国少数民族地区的合作与交流，建立联合实验室和校外实习基地，合作培养少数民族信息工程专业人才。在已有的合作基础上，进一步与政府、企业合作共建实验中心、实训基地，主要有清华大学科教仪器厂电子工艺实习基地；计算科学与技术专业校外实习基地，包括：北京骏威立达科技有限公司、北京文斯公司实习基地、北京日侨公司实习基地、北京博联高科信息技术有限公司实习基地、北京博创公司实习基地；自动化专业杭州求是教学仪器设备公司实习基地；通信工程北京万控科教有限公司实习基地207、。通过校企共建的联合实验室模式培养人才，有助于学生开阔视野，增强实践经验，从而培养出更贴近本地优势产业的实用人才。2、通过中心资源共享实现向多元化投资机制转变虚拟实验中心建设按“突出重点、统筹兼顾、集中投资、讲求实效”的建设原则，以“项目”为建设与管理的出发点与落脚点，继续完善“以主管部门投入为主，学校与企业共建，多渠道筹资为特色，通过资源共享实现校企共建，全方位调动实验室建设积极性”的实验室建设投资机制，使得中心装备处于全国同行的前列。3、依托产学研战略联盟实现校企资源共享主动适应社会发展需要，提高教学水平，适应经济发展对创新少数民族人才培养的要求，促进企业提高少数民族人才水平和科技创新能力208、，以互相协作，互惠共赢，平等互利的原则，与合作企业开展产学研全面合作，实现校企间的双向交流与资源共享共同培养具有工程能力、创新能力和可持续发展能力的高素质应用型人才。4、完善资源共享的规章制度 利用虚拟化信息平台充分发挥中心的实验资源优势，促进实验教学改革，逐步形成高素质创新人才培养的新机制，规范有序地做好实验室的开放工作，建立开放管理制度，实现科学化、规范化、制度化的运行与管理。在制度上明确中心资源共享对培养应用型人才的突出地位，使实验室开放真正落到实处。4. 条件保障4-1基础条件（仪器设备配置情况、环境与安全、运行与维护等）中心具有良好的实验教学、工程训练与研究开发条件，拥有一批功能齐全209、性能先进的教学科研仪器设备共3000多台（件），设备总值为5000多万元，可满足计算机科学与技术、电子信息工程、自动化及通信工程技术方面的综合设计、工程训练和应用研究的需要。1、仪器设备配置情况近年来，学校共投入中心建设资金共计1500多万元，仪器设备得到了及时更新，设备完好率达98以上，仪器设备全部在实验教学中得到了充分应用，设备综合利用率达98%。部分主要仪器设备如表7所示。表7 部分主要仪器设备序号仪器、设备名称型号数量单价（元）合价（元）备注01电生理信息采集分析系统SCAN-64170200070200002SMI视觉信息采集HISPEED5001507997.2507997.20210、3三维数字化仪VIVID9I146800046800004实时频谱分析仪RSA3303B142870042870005光传输实训平台ZXMPS325133995033995006网络协议仿真系统IPV6131200031200007宽带频普分析仪AV4033122800022800008拼接显示系统V46-SN41A116446016446009液晶白板一体机KD-6A104115800015800010EPON光接刀实训平台ZXA10C200115236615236611数字荧光示波器DP04104B111840011840012逻辑分析仪TLA52011994969949613矢量网络分析211、仪pna3629d1975009750014过程综合自动化控制系统THSA2820001640015数据网络实训平台ZXR101508005080016通信网络工程系统ZH60002499009980017数位式实时示波器TDS 360型1451204512018防火墙Secpath1421004210019BGA精密贴装设备BGA30001410004100020软件无线电平台USRPN210-E1001346003460021仿真器开发系统IP20001322003220022北斗卫星模块BGG021320003200023无线数据监听器MCPS021248002480024集成运算放大器212、测试仪BJ3190A17912791225高低温交变湿热试验箱GDWJS-10001556005560026任意波形发生器AFG3201250922509227DSP OPTOOPT202222281.644563.228触摸屏LCD-602770A1200002000029KVM设备CL57161196711967130台式计算机8005000400000031服务器2530000750000322、实验中心环境与安全按照学校制定的XXXX大学实验室安全管理制度、XXXX大学学院实验室安全与环境保护管理办法、XXXX大学学院危险化学品安全管理办法等规定，进行实验室安全和环境管理。(1) 实验213、室布局合理，体现以人为本，实现智能化管理中心位于XXXX大学理工楼，实验用房建筑面积3000多平方米，其设计和施工均严格按照国家有关的安全和环保标准，并结合了电子信息工程、通信工程、自动化等专业的特点和实验教学的可操作性、方便性、管理要求等进行布局，可以满足当前规模学生的实践教学和开放需求，实验室供水、通风、照明、控温等各项指标均达到设计规定的标准。每个实验室的电路、水、通风管道布局符合安全、规范的要求，设施完好。功能分区规划合理，并采用人性化工作台，方便学生实验。 (2) 实验室安全措施到位、环保设施齐全实验室高度重视安全和环境建设，坚持“安全第一，防范为主”的方针，采取各种措施保障师生安全214、和健康，以及设备和数据的安全。具体体现在以下6个方面。1、成立领导机构，实施安全责任人制度：实验室成立以中心主任负责的“实验室安全责任领导小组”，每个实验室落实具体的安全责任人。领导小组按照学校制定的实验室安全制度，定期对各实验室进行安全设备检查。遇节假日由负责人带领各实验室管理人员对所有实验室进行全面的安全检查，同时安排值班人员。 2、学校对整栋大楼及实验中心主要实验室安装了视频监控系统，并由物业管理部门每天对实验室进行定期定时巡视，安排 24 小时值班。另外，各实验室都安装了防盗门，对中心重要的实验场所安装了门禁系统，主要实验场所还安装了独立的视频监控和红外系统。 3、实验室通风、水、电、215、管道等设施布局安全规范，各项指标达到设计规定标准。实验室均装配了消火栓、消防水枪、水龙带(消火栓内)，均按消防安全标准，配备了足够数量的干粉灭火器，摆放在消防部门认可的位置。各实验室还安装了烟雾报警器和水雾喷淋装置。 4、实验室大楼有 2个宽敞的安全通道楼梯，各层楼道口安装具有防火功能的闸门，同时配置了楼道疏散指示灯，消防安全通道标志明显，并保持消防通道安全畅通。 5、对所有电源进行了改造，消除了电源隐患。所有机房更换或增加了防静电地板和吊顶，为实验室动力电、照明电、网络布线、消防布线、监控布线等提供了必备条件。6、每年配合学校组织学生、特别是新进校的学生进行安全教育，让他们知道实验室大楼的安216、全通道，掌握干粉灭火器的使用方法，以及火灾时的逃生注意事项和方法。组织新进实验室的师生学习中心实验室安全规章制度。为保证宣传教育的效果，还定期对相关人员进行了安全知识考试。(3) 实验室建立健全的仪器设备使用制度，对设备进行科学化管理中心建立了健全的各实验室设备使用制度：对每项设备，特别是大型设备的使用，从预约、审批、实验操作到耗材使用等方面进行规范，最大化发挥各实验设备的使用效率。制定并实施的主要制度见附件。实验中心的所有设施与仪器设备由专门的实验管理员总管理，建立总帐，各实验室所用设备及设备的说明书由实验员负责具体管理。管理员每年盘存固定资产，做到帐、物、卡以及数据库完全相符。所有大型设备217、均共享到学校的“大型仪器共享平台”，按照学校相关制度，提供各类型对内和对外服务。大型精密仪器设备由专职人员负责，教师或学生使用者必须经过培训，经技术考核合格后方准独立使用。每台大型精密仪器设备定时、定人进行维护维修，做好维护维修记录。每台大型精密仪器设备都有健全的技术档案、使用操作说明和仪器使用记录等。(4) 严把设备采购关，完备维护机制，保证仪器设备的正常运行 实验室的大型设备均由学校设备管理处统一招标采购，由中心主任和技术人员参加，选择实力强、信誉好、能够保证售后维护维修的供应商，选购优质品牌、性价比高的设备。设备要事先测试运行，对于采购的设备一律要求厂家三年上门免费更换、维修服务，并签定218、协议。实验中心有严格的设备维护与运行机制，设备管理员定期检查设备，制定设备操作和运用规范，以减少使用不当造成的损失。实验室技术人员对仪器设备进行日常维护和维修，并详细记录仪器设备使用情况、运行状况和维修日志。大型精密贵重的仪器设备由供应商定期检测维护，并与设备的供应商保持密切的联系，以获得设备维护、维修、更新的最新信息。每个实验室技术人员在仪器设备的保修期内对仪器设备进行研究，跟供应商技术维护人员学习，一旦设备超过了保修期，首先要由实验技术人员来检查、维修，解决不了的再聘请供应商技术人员维修。3、运行与维护 (1) 实验教学运行保障经费 为了保障实验室的正常运行，学校每年根据实验教学人时数和实219、验教学学时数向中心提供材料消耗经费。目前中心每年从学校获得约80万元实验材料费。 学校为实验教学改革提供了专门的项目经费，包括实验室自制仪器设备费，实验室自建教材的建设经费，实验教学项目启动经费和实验教学研究改革经费。学校实验室与设备管理处专门设有实验教学技术与新方法改革项目专项经费，通过立项方式鼓励自制实验仪器设备的研制与开发。近三年本中心每年为1-2个自制项目提供支助，每个项目有1万到1.5万元经费。学校鼓励中心根据专业特点自编实验教材，为自编实验教材提供0.5万元/本的实验教材建设经费。为帮助教师能更多投入实验室实验教学项目的研究中，学校为项目组提供每个项目0.5-1万元的项目启动经费。220、学校鼓励中心投入实验教学改革，用立项的方式来实施实验教学改革，近三年每年为2-3个实验教学改革项目提供支助，每个项目有0.5-1万元的研究经费。(2) 中心维护维修经费保障学校每年根据实验教学改革、实验课程、实验课程人时数拨给实验中心运行保障经费。经费实行中心、实验室二级责任到人的经费管理办法，做到公开透明。中心严格控制经费的使用范围，保证经费专款专用。 实验教学中心设备维护与维修经费均纳入学校财务预算。为了确保中心每年承担的大量实验教学工作正常进行，学校每年按照设备总值的 1%设立仪器设备维护维修基金，实验中心每年从学校获得设备维护与维修经费 10多万元，特殊情况下还可获得额外的经费支持。中221、心的虚拟仿真实验平台建设过程注重网络平台等现代管理技术的应用，实验楼配备了完善的信息化服务设备，实现了实验资源和仪器设备的网络化管理。在校园网覆盖范围内均可依教学需要授权访问与使用实验资源。实验中心建立了专门的安全制度，包括安全责任制和安全操作制度，每个实验室均有防火、防爆、防盗、防破坏的基本设备和设施，学生在实验前要进行专门的安全教育，建立了安全应急机制和保障机制，实验操作室与办公室、值班室分开。定期和不定期对实验室进行安全检查，排除安全隐患。另外安装了视频监控系统，并有专人24小时值守。在环境保护方面，相关实验室均有三废的相关处理措施，实验设备的噪声值都符合环保标准。为了提高实践教学质量，222、充分利用仪器设备资源，培养学生的实践能力和创新精神，本中心采用开放运行模式。制订了开放细则和年度开放课表，明确规定了中心开放范围、开放时间、开放形式和开放管理办法。目前实行“全天候开放”、“预约开放”和“网络开放”三种形式。启动实践导师制，吸收优秀学生参与教师科研项目，分配相应任务给学生完成；虚拟实验平台向全校开放共享使用。为实现中心运行规范化与制度化，学校和学院制定了XXXX大学实验室开放管理暂行办法、XXXX大学实验室开放基金管理办法、少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心开放管理办法等相关制度，鼓励和引导学生利用课余时间到实验室参加实验、制作、发明与创造活动，对于利用开放实验室进行科技竞赛223、创新活动给予经费、政策、人事和时间等方面的支持。学生可按规定领用实验耗材、使用仪器设备，学校在实验耗材等方面提供常规和开放运行保障；对学生参与开放运行管理、制作开发相关作品、参加竞赛等活动认定学分，安排指导教师并计算相应工作量，并将所取得的成效列入各项相关奖励评审要素；楼栋管理员和实验人员根据需要和相关规定延长场地开放时间，为学生提供便利。为保证仪器设备的正常运转，提高利用率，确保实践教学的正常进行，本中心建立了完善的维护保障制度并严格执行。按照XXXX大学实验室仪器设备管理制度、XXXX大学大型精密贵重仪器设备管理办法、XXXX大学进口仪器暂行管理办法、XXXX大学自制教学仪器设备规定、X224、XXX大学仪器设备赔偿管理办法、少数民族信息技术虚拟仿真实验教学中心信息安全管理制度等规定，加强仪器设备的日常维护与检测，确保虚拟平台处于良好运行状态。本中心配备专职资产管理员，确保仪器设备帐、物、室的一致性，相符率为100%。按照学校制定的XXXX大学仪器维修管理办法，每年划拨足额的专项经费，由资产处负责仪器设备维修工作。4-2经费来源及使用规划学校和实验中心对经费的使用制定了严格的规章制度和管理办法。在经费使用上，采取学校、院所和实验教学中心三级管理、集中报销制度，并建立了“集中投资、统筹兼顾、确保重点、立项拨款、招标采购、效益评估”的经费管理使用办法。今后3年内，中心计划投入经费700万225、元，主要用于以下方面：一、硬件建设（500万元，学校自筹400万，企业支持100万）1、实验教学中心环境升级改造：100万元；2、仪器设备的引进与开发：400万元；二、软件建设（200万元，其中学校自筹100万元,）1、虚拟实验教学改革：40万元；2、虚拟仿真实验系列教材出版：12万元；3、模拟、仿真、虚拟实验项目更新与研发研制：60万元；4、实验室开放运行基金：38万元；5、虚拟实验师资队伍培养、培训：40万元；6、建设成果及经验交流：10万元。5. 学校和主管部门意见学校意见 负责人签字 （公章）年 月 日教育主管部门意见 负责人签字 （公章） 年 月 日附件3国家级虚拟仿真实验教学中心推226、荐情况汇总表 省级教育行政部门(公章) （军队院校教育主管部门）联系人及所在部门： 办公电话：手机： 电子邮箱：序号虚拟仿真实验教学中心名称示范中心主任联系电话手机所在学校12345678附件国家级虚拟仿真实验教学中心遴选要求遴选要求主要内容虚拟仿真实验教学资源1 虚拟仿真实验教学资源建设a) 教学资源的创新性、先进性、必要性，实验项目的丰富程度；b) 真实实验无法开展或高危险的实验教学资源；或大型、综合的虚拟实训资源；或模拟真实实验教学中成本高、资源（包括能源和试验原材料）消耗大、污染严重的实验教学资源；其他虚拟仿真实验教学资源；c) 教学资源的原创性，开放共享的可能性。2 虚拟仿真实验的教227、学平台建设a) 可通过配置、连接、调节和使用虚拟实验仪器设备进行实验；b) 根据平台提供的仪器设备自由搭建合理的典型实验项目；c) 具有信息发布、数据收集分析、互动交流、成绩评定、成果展示等功能。3 科研成果转化为实验教学内容a) 科研设备用于虚拟仿真实验教学；b) 科研成果拓展虚拟仿真实验教学范围、丰富虚拟仿真实验教学内容；c) 科研成果开拓学生视野、提升知识结构、培养综合设计和创新能力。4 校企合作a) 校企共建共管的合作模式和成果；b) 虚拟仿真实验教学可持续发展思路和办法的可操作性。5 资源共享a) 目前虚拟仿真实验教学资源的共享状况；b) 进一步实现共享的计划与安排。实验教学队伍1 228、教师水平与实验教学水平a) 中心负责人与骨干教师的学术水平高；b) 教学能力强，实验教学经验丰富，教学特色鲜明。2 队伍结构与素质a) 学科专业教师与信息技术研发人员配置合理；b) 青年教师的培养计划科学合理，并取得实际效果；c) 有企业背景的人员参与教学中心建设。学校信息平台1 校园网络及教学信息化平台水平a) 有大型存储设备，能够保障学校的网络应用；b) 校园门户网站对校内外公布虚拟仿真实验教学信息，提供虚拟仿真实验教学平台链接等相关服务。2 网络管理与安全a) 有用户身份管理、认证和计费管理系统，提供用户认证和权限等级识别；b) 具有网络防病毒、信息过滤和入侵检测功能，实现网络的安全运行、管理和维护。管理机制1 组织保障与管理规范a) 有虚拟仿真实验教学建设、技术支持和运行维护的专职队伍；b) 有教学中心专职队伍的管理办法； c) 有设备运行、维护、更新和管理的相关规范。2 资金保障学校有持续稳定的虚拟仿真实验教学建设和管理经费。创新和特色虚拟仿真实验教学中心建设中的创新举措或特色应用。