书 书 书犐犆犛 ３５ ． ２４０ ． ９９ 犔 ６７ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３６３４８ — ２０１８ 信息技术 　 学习 、 教育和培训虚拟实验 　 框架 犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔 — 犔犲犪狉狀犻狀犵 ， 犲犱狌犮犪狋犻狅狀犪狀犱狋狉犪犻狀犻狀犵 — 犞犻狉狋狌犪犾犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋 — 犉狉犪犿犲狑狅狉犽 ２０１８  ０６  ０７ 发布 ２０１９  ０１  ０１ 实施 国家市场监督管理总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书目 　　 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅳ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 规范性引用文件 １ ………………………………………………………………………………………… ３ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ４ 　 缩略语 １ …………………………………………………………………………………………………… ５ 　 虚拟实验框架 １ …………………………………………………………………………………………… ６ 　 功能描述 ２ ………………………………………………………………………………………………… 　 ６．１ 　 基础服务 ２ …………………………………………………………………………………………… 　 ６．２ 　 数据处理 ２ …………………………………………………………………………………………… 　 ６．３ 　 应用服务 ３ …………………………………………………………………………………………… 　 ６．４ 　 管理测评 ３ …………………………………………………………………………………………… ７ 　 框架内部关系 ４ …………………………………………………………………………………………… 　 ７．１ 　 层间关系 ４ …………………………………………………………………………………………… 　 ７．２ 　 层内关系 ４ …………………………………………………………………………………………… 参考文献 ５ ……………………………………………………………………………………………………… Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３６３４８ — ２０１８ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 。 本标准由全国信息技术标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ２８ ） 提出并归口 。 本标准起草单位 ： 华中师范大学 、 华中科技大学 、 中国电子技术标准化研究院 。 本标准主要起草人 ： 吴砥 、 蒋文斌 、 余云涛 、 彭娴 、 李莹 、 王紫琴 、 王杨春晓 、 饶景阳 、 宝艳 、 徐建 。 Ⅲ 犌犅 ／ 犜 ３６３４８ — ２０１８ 引 　　 言 　　 虚拟实验系统由不同的模块构成 ， 为了使不同的模块集成到一个虚拟实验系统 ， 在虚拟实验教学系统每层和每层的内部都需要标准来进行规范 ， ＧＢ ／ Ｔ３６０９７ — ２０１８ 是对虚拟实验教学系统中的实验构件定义元数据 ， 使构件能在不同的模块间识别 ； ＧＢ ／ Ｔ３６０９８ — ２０１８ 定义了一个信息模型 ， 把不同构件组合成一个虚拟实验教学资源包 ， 资源包能在不同的模块间互操作 ； ＧＢ ／ Ｔ３６０９６ — ２０１８ 规定了不同模块间相互调用的接口 ， 使不同的模块能耦合在一起 ； ＧＢ ／ Ｔ３６３４９ — ２０１８ 规范了不同系统间交换的数据类型和数据格式 。 本标准用来规范整个虚拟实验系统中不同部分之间的关系 ， 描述不同层之间如何依赖 ， 以及每一层的内部模块之间如何协调和集成完成本层的功能任务 。 Ⅳ 犌犅 ／ 犜 ３６３４８ — ２０１８ 信息技术 　 学习 、 教育和培训虚拟实验 　 框架 １ 　 范围 本标准规定了虚拟实验系统的整体结构框架 ， 以及不同层之间 、 每层内部各模块之间的相互关系 。 本标准适用于虚拟实验系统的设计 、 开发 、 应用 、 管理和评价 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的应用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文 件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ３６０９６ — ２０１８ 　 信息技术 　 学习 、 教育和培训 　 虚拟实验构件服务接口 ＧＢ ／ Ｔ３６０９７ — ２０１８ 　 信息技术 　 学习 、 教育和培训 　 虚拟实验构件元数据 ＧＢ ／ Ｔ３６０９８ — ２０１８ 　 信息技术 　 学习 、 教育和培训 　 虚拟实验构件封装 ＧＢ ／ Ｔ３６３４９ — ２０１８ 　 信息技术 　 学习 、 教育和培训 　 虚拟实验 　 数据交换 ３ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 　 虚拟实验 　 狏犻狉狋狌犪犾犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋 基于多媒体 、 仿真和虚拟现实技术的实验 。 ３ ． ２ 　 虚拟实验构件 　 狏犻狉狋狌犪犾犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犮狅犿狆狅狀犲狀狋 虚拟实验环境中的独立操作单位 ， 是可操作 、 可控制的虚拟实验基础组成对象 。 ３ ． ３ 　 服务接口 　 狊犲狉狏犻犮犲犻狀狋犲狉犳犪犮犲 一个自动化系统与另一个自动化系统或人之间的共享边界 ， 通过它可以实现数据和功能的调用 。 ４ 　 缩略语 下列缩略语适用于本文件 。 ＪＳＯＮ ： ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ 对象表示法 （ ＪａｖａＳｃｒｉｐｔＯｂｊｅｃｔＮｏｔａｔｉｏｎ ） ＸＭＬ ： 可扩展置标语言 （ ＥｘｔｅｎｓｉｂｌｅＭａｒｋｕｐＬａｎｇｕａｇｅ ） ５ 　 虚拟实验框架 虚拟实验框架结构如图 １ 所示 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３６３４８ — ２０１８ 图 １ 　 虚拟实验框架 　　 虚拟实验框架包括基础服务 、 数据处理 、 应用服务和管理评测四大部分 ： ——— 基础服务 ： 提供虚拟实验教学系统的基本公共服务功能 ， 包括虚拟实验数据绑定和虚拟实验平台与工具两个模块 ； ——— 数据处理 ： 对实验教学过程中的虚拟实验构件 、 构件资源包 、 实验场景和结果等数据进行处理 ， 主要包括构件描述 、 构件封装和数据交换三个模块 ； ——— 应用服务 ： 包括教学指导 、 服务描述 、 服务注册和服务检索四个模块 ； ——— 管理测评 ： 包括流程管理和测评两个模块 。 ６ 　 功能描述 ６ ． １ 　 基础服务 ６ ． １ ． １ 　 虚拟实验数据绑定 虚拟实验数据绑定是在应用程序的用户界面与业务逻辑之间建立连接的过程 ， 根据虚拟实验教学系统的数据和资源交换的技术需求 ， 通常选用广泛通用的数据格式进行数据绑定 ， 如 ＸＭＬ 、 ＪＳＯＮ 等 。 ６ ． １ ． ２ 　 虚拟实验平台与工具 虚拟实验平台与工具是虚拟实验教学门户平台和运行在平台上的虚拟实验教学工具 ， 需明确标注各种虚拟实验平台 、 第三方工具运行时的环境兼容性信息 。 ６ ． ２ 　 数据处理 ６ ． ２ ． １ 　 构件描述 构件描述应采用 ＧＢ ／ Ｔ３６０９７ — ２０１８ 中定义的元数据对虚拟实验教学资源 、 虚拟实验构件进行标准化描述 ， 使虚拟实验教学资源和构件能在系统中有效地识别 、 存储和检索 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ３６３４８ — ２０１８ ６ ． ２ ． ２ 　 构件封装 构件封装应采用 ＧＢ ／ Ｔ３６０９８ — ２０１８ 中定义的封装模型对虚拟实验构件及教学资源进行标准化封装 ， 经过标准化封装的构件 ， 可以在虚拟实验教学系统和不同模块间实现资源共享 ， 为实验装配奠定基础 。 ６ ． ２ ． ３ 　 数据交换 数据交换宜根据系统和资源的数据交换需求定义适用于不同系统间 、 模块间数据交换的标准化信息结构 。 数据交换应根据 ＧＢ ／ Ｔ３６３４９ — ２０１８ 中定义的数据交换格式进行系统间数据交换 。 ６ ． ３ 　 应用服务 ６ ． ３ ． １ 　 教学指导 教学指导宜按照实验教学指导规则 、 实验操作反馈和提示规则 ， 根据实验操作者在系统中的操作行为 ， 触发相应指导和提示项 ， 给予操作者实验相关学科知识和技能提示与指导 。 ６ ． ３ ． ２ 　 服务描述 虚拟实验教学系统中的应用服务可以是系统自带的 ， 也可以是第三方开发的 ， 服务描述用统一描述方法和描述模型 ， 对接入虚拟实验系统的各类服务进行规范化描述和说明 ， 增加接入到虚拟实验教学系统的应用服务的利用率和识别度 。 ６ ． ３ ． ３ 　 服务注册 服务注册是指由虚拟实验教学平台开发者自行开发的服务 ， 或者第三方开发的服务应用以松散耦合的方式接入 ， 集成到虚拟实验教学平台 ， 实现外部服务和虚拟实验教学平台之间的数据读取 、 交换 ， 以及系统之间的互操作 。 ６ ． ３ ． ４ 　 服务检索 服务检索是为了提升虚拟实验平台各类服务的检索效率和利用率而建立的信息搜索和查询功能 ， 宜按照虚拟实验应用服务的使用对象 、 学科和功能等维度设置分类检索标识 。 ６ ． ４ 　 管理测评 ６ ． ４ ． １ 　 流程管理 流程管理是对虚拟实验操作流程中所涉及到的数据传输流程 、 虚拟实验构件 、 教学内容资