国家标准 GB/T36096一2018 信息技术学习、教育和培训虚拟实验构件服务接口 lnformationtechnol0gy一Learningedcationandtraining Virtualexperimentcomponentserwiceinterface 2018-03-15发布 2018-10-01实施中华人民共利国国家质量监督检验检疙总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T36096一2018 目次前言范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义缩略语虚拟实验构件服务接口 5.1概述 5.2接口编号格式接口定义形式 5.3 模块4和模块1之间的接口 5.4 5.5模块4和模块2之间的接口 5.6模块4和模块3之间的接口附录A资料性附录)接口应用场景示例参考文献
GB/36096一2018 前言本标准按照GB/T1.1一2009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、电子技术标准化研究院、北京邮电大学、华中科技大学本标准主要起草人:吴弧,文福安、程文青、蒋文斌、余云祷,徐建宝艳、林贤能、张耀丹、彭朝张家琼、任慧、罗莉捷、王紫琴、饶景阳、李莹
GB/36096一2018 信息技术学习、教育和培训虚拟实验构件服务接口范围本标准规范了虚拟实验教学支撑平台的服务接口架构、编号格式服务接口定义形式和模块间传输数据的服务接口本标准适用于虚拟实验教学系统的开发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引用文件,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/T18793一2002信息技术可扩展置标语言(XML)1.0 GB/T21364一2008信息技术学习、教育和培训基于规则的XML绑定技术术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 服务接口serviceinterface 种抽象或可重用的计算机后台程序提供的功能,可被多个功能的实现定义实例化和引用,是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 3.2 虚拟实验构件virtualexperimentcomponent;VEc 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 构件coponent 软件系统中具有相对独立功能、可以明确辨识、接口遵循约定的协议,可独立部署、可组装的软件实体 3.4 插件pluginm -种遵循一定规范的应用程序接口编写出来的程序,只能运行在程序规定的系统平台下(可能同时支持多个平台),而不能脱离指定的平台单独运行缩略语下列缩略语适用于本文件 IP:互联网协议(InternetProtocol xML;可扩展置标语言(ExtenslbleMarkup Language
GB/T36096一2018 5 虚拟实验构件服务接口 5.1概述虚拟实验构件服务接口(简称接口)的组织按照模块划分,包括虚拟实验教学可视化(模块1)、虚拟实验教学资源构件的多领域建模与装配(模块2),虚拟实验指导与管理(模块3,虚拟实验开放式支撑平台(模块4)四个模块,各模块之间的关系如图1所示,其中 a 模块1:构建基于图形的虚拟实验构件建模工具,基于几何的虚拟实验构件建模工具和虚拟实验场景的构建及可视化环境为模块2提供创建教学实验构件的基本工具和环境 b 模块2;建立多学科统一建模实验构件库结构,各个构件可相互调用按学科划分存储结构方便管理与测试,将国际单位和数学物理常量定义为通用标准库,保证各学科间相互调用的- 致性通过模块4平台进行通信以及数据传输,本模块与模块1、模块3,模块4分别商定相关的传输内容规范模块3;本模块为虚拟实验指导与管理系统模块实现实验知识辅助学习子系统,虚拟实验过程的指导和实验结果自动批改、指导,虚拟实验答疑,实验室教学管理功能本模块需要调用模块2的实验构件和实验资源.形成一个完整的教学实验模块4;本模块为虚拟实验门户平台,将模块1,模块2和模块3的功能集成整合在一起,实现 d 创建实验到完成实验整个过程的数据交换、求解任务调度和计算模块整合,最终把实验过程和结果数据存储到支持平台模块4 提供实验规则流程和管理模块3 ,提供/调用工具环境模块1 模块2 图1虚拟实验服务模块关系接口应用场景示例参见附录A 5.2接口编号格式接口的编号格式为x-Y-Z,其含义如下 X:接口定义方; Y;接口使用方; Z;接口编号
GB/36096一2018 5.3接口定义形式接口定义形式由描述,功能、主要实现过程、输人参数和输出参数五部分组成,其中描述、功能、输人参数和输出参数是每个接口定义必备的本标准接口描述遵循GB/T21364一2008与GB/T18793一2002 所规定的语法规则和绑定规则 5.4模块4和模块1之间的接口 5.4.1模块4为模块1提供的接口 5.4.1.1保存实验构件编号;4-1-1 描述:saveElement(inElementXMLlementXML):booleanm 功能:保存实验构件,将XML文件表示的实验构件保存到数据库中主要实现过程:解析XMI文档,生成各个字段的相关信息,然后插人数据库中数据的传输基于 SOAP协议输人参数;ElementXML,这是由模块1生成的构件的XMl描述文件,该XMI文件的描述性定义如下 Element Element-id/Elementid)(！--构件ID由模块1定义标准,按学科统一编码--y (/name>(！--可视化表现方法的名字-- type)(!--文字描述 experinment>!-实验的信息,如所属学科等-》几何模型 geometry-graph)(/geometrygraph(！ -图片的信息描述-》 mage -request标签中指定对图片URL的访问协议--)y OS regueSt image visual-model logic-model!-直接存储逻辑模型的描述代码,字符串-) logic-model property-list value=“”)>(!-属性名称,值,范围，编号等-) propertyname max=“”) propertyname min 'enumE propertyname list)>(!连接关系列表,(如;机械,电子实验,构件是连接关系- connector- connectorid= connectorid=/八 connector-list -list》 /property (!动作,即操作方法,不需要规定运动方式,由初始状态算出-》
GB/T36096一2018 “”/)>(!数据驱动,初始值--) actionname value= value= actionname= /action-list》 /Element》输出参数boolean,若保存成功,返回true,保存失败,返回false 5.4.1.2删除实验构件编号;4-1-2 描述:deleteElement(inElementID.int):boolean 功能;删除数据库中已有的实验构件输人参数:ElementID,构件的整型ID号,构件的ID号由客户端通过其他的公有服务来获取输出参数;boolean,若删除成功,返回true,删除失败,返回false 5.4.1.3获取实验构件编号;41-3 描述;:getElement(nElemeniD.int)ElemenlxXML 功能;获取数据库中的实验构件信息主要实现过程;通过ID号从数据库中读取数据.然后拼接成XMI文件,通过sOAP协议发送给客户端输人参数:ElementD,构件的整型D号输出参数;ElementXMI 5.4.1.4获取实验构件列表编号;4-1-4 描述:getElementList(intypeNarme:String):ElementListxXM 功能;根据构件类型获取实验构件列表,主要供于教师在实验设计阶段设计构件时使用,用于索引构件列表,注意此处构件列表信息不是用于生成学生实验时可用的构件输人参数:typeName,构件类别输出参数;ElementListXML,包含一系列实验构件ID号的XM1文档,该XML文档的定义如下 Element-list)y (Element-id)>(/Element-id Elementid)(/Element-idy /Element-list) 5.4.1.5保存实验配置信息编号;4-1-5 描述;saveExperimentConfig(inexperimentConfigXML(ConfigXML):booleanm 功能:保存实验配置信息输人参数;experimentConfigXML,实验配置的XML文件,定义如下 onfig>(!-实验配置信息-) (experiment-con t-id(/e /experimentid) (experiment
GB/36096一2018 Element-list》 (Elementid=”123321”>(!--属性包括;值,范围,序号等-- set-property value= name= name min= maX一 set-property 神？ ,？” set-propertyname= enum5 /Element connect-rule《/ /connect-rule>!--连接规则,供模块4使用,预留扩展--)》 /Element-list》 /e -config experiment 输出参数:boolean,若保存成功,返回true,保存失败,返回false 5.4.1.6删除实验配置信息编号:4-1-6 描述;deeteExperimentConfig(inexperimentConfigID;Number);boolean 功能删除实验配置信息输人参数:experimentConfigID,实验配置的ID号输出参数;boolean,若删除成功,返回true,删除失败,返回false 5.4.1.7获取实验配置信息编号;4-1-7 描述:getExperimen sntConfig(inconfigID:Number):ConfigXMM 功能:从数据库中获取实验配置数据输人参数;configID,实验配置的ID号输出参数:ConfigXML,实验配置信息的XML文件 5.4.1.8保存实验场景编号;4-1-8 描述;saveSeene(insceneXMI;String);Number 功能;保存运行时的实验场景,包括实验场景中所使用的构件、构件之间的位置及衔接等逻辑关系输人参数;SceneXML,实验运行时的场景文件,以XML的形式进行定义在数据库中以字符串的形式进行保存《scene e!--场景描述--)》〈scene-id>(!--位置信息--)》 /Element》
GB/T36096一2018 /Element-list conneetionfrom='123321’to='123322’/)>!-描述连接关系 /scene 输出参数;返回所保存的实验场景的ID号,若返回值不为0,保存成功,若返回值为0,保存失败 5.4.1.9获取实验场景编号:4-1-9 描述;getScene(insceneID;Number):SceneXML 功能;获取实验场景,通过实验场景文件恢复上一次所保存的实验状态输人参数:sceneID,保存场景时生成的实验场景ID号输出参数;sceneXML,实验场景描述的XML文件该XML描述文件在数据库中以字符串形式进行保存 5.4.1.10仿真命令接口编号:4-1-10 teNode 描述;:dosimulation(in.scenelDNumber).compt 功能;通过场景文件全局ID获取场景文件,转换为逻辑运算文件,由模块4进行调度,在相应节点运算并返回运算结果输人参数-场景文件全局D 输出参数;返回值为计算节点的信息,开始仿真,接收数据,直到仿真结束,关闭连接;若为NULL，给出提示 compute-node>(!-节点信息,模块1调用模块2仿真环境,是通过模块4分配计算节点--) destination>(！--目标节点--y (ip>(/ip>!-IP地址--) (/port)>(!-端口号--) thread)(/thread(!-进程ID--) /destination requester)(! 请求方信息- 《ip>(!-IP地址-- port>GB/36096一2018 功能:清除当前工作集(即用户当前所创建的实验场景)数据,恢复到场景的初始状态;供Portal调用,提供统一接口输人参数:无(返回success/fail 输出参数;无 5.4.2.2刷新当前工作集编号;l-4-2 ce( void 描述:freshworkspac ): 功能:在客户端可视化渲染速度有限或者网络传输速度有限的情况下,刷新当前工作集数据;供 Portal调用,提供统一接口输人参数;无输出参数;无 5.4.2.3运行实验编号:1-4-3 描述:orderSimulation():void 功能;调用4-1-10doSimulation接口实现;供Portal调用,提供统一接口输人参数:无输出参数;无 5.4.2.4计算节点发生改变编号;1-4-4 描述:simulationNodeChanged(innode:ComputeNode):void 功能:如模块4对应的计算节点失效,通过调用该接口通知模块1,并让用户选择合适的计算节点，由模块1重新在该节点执行仿真任务;供Portal调用,提供统一接口输人参数:节点信息node 输出参数;尤 5.4.2.5保存场景编号;1-4-5 描述:storeScene():void 功能;保存用户的实验场景,调用接口4-1-8saveSeene;供Portal调用,提供统一接口输人参数:无输出参数:无 5.4.2.6恢复实验场景编号;l-4-6 描述;restoreScene():void 功能;供用户恢复实验场景,即恢复上一次的实验状态,继续实验,通过调用接口41:9getScene实现;供Portal调用,提供统一接口输人参数:无输出参数:无
GB/T36096一2018 5.5模块4和模块2之间的接口 5.5.1模块4为模块2提供的接口 5.5.1.1保存用户实验场景的逻辑信息编号;4-2-1 描述;savel.ogieallnfo(insceneID;Number);Boolean/考虑用户id,场景id) /保存对应的用户,对应的场景,对应的Mo文件关/ 《logic-scene (userlID)(/userlID)y scenel>〈/scenelD (!-模型文件描述-) Element-list》 !-用了哪些构件,属性包括;值,范围,序号等-) 个数--) enum(/enum(！ /Element》 conneetorfrom“123”to“124”)>(/eonnector)(!-连接关系描述-) /Moffle 功能;保存实验的逻辑信息Mofle,用于模块2的编译连接,以及模块3的智能指导输人参数:CompilelnfoXML,实验编译信息的XML文件,对模块4来说,同样可以把它当成字符串来进行处理,不关注xML文件的结构细节输出参数:boolean,若保存成功,返回true,保存失败,返回false 5.5.1.2保存仿真运行结果编号:4-2-2 描述;saveRunningResult(inCompilenfoXML:String);boolean 功能;保存实验的运行结果信息到模块4 输人参数;RunningresulXML,实验运行结果信息的XMI文件,对模块4来说,同样可以把它当成字符串来进行处理,不关注XML文件的结构细节输出参数:boolean,若保存成功,返回true,保存失败,返回false 5.5.2模块2为模块4提供的接口模块2为模块4提供的接口功能是将可视化场景(XML)转化成求解输人源文件,接口的具体定义形式如下编号;2-4-1 描述:convertMoFile(insceneXML:string):Mo 功能将可视化场景(xXMI)转换成求解输人源文件,并返回给模块4保存输人参数;scene,实验场景的拓扑结构,具体形式可以是一个字符串描述输出参数:Mo文件(模型文件,可为Modelica,3DMAX,VRML支持格式),即仿真程序的源文件
GB/36096一2018 5.6模块4和模块3之间的接口 5.6.1模块4为模块3提供的接口模块4为模块3提供的接口功能为显示实验帮助信息,接口的具体定义形式如下编号:4-3-1 描述showHelplnfo(mySession :Sessionlnfo，myhelp:helplnfo);Boolean; 功能:模块4为模块3提供一个帮助信息的弹出窗口,针对不同的用户,显示对应所需要的帮助信息输人参数:会话信息和帮助信息输出参数:返回帮助结果的XML文件 session(!-会话的配置信息- sessionld>《/sessionld>《！ -会话ID-- request>(!-请求会话-- getSession/getSession(!-获取会话-) (/ereateTime>(!--会话创建时间-y LastAccessTime>(!--会话最后访问时间- -是否新的会话-) isNew>《/isNew>！ 9 setAttribute (!-设置各种属性-- /reguest》 /session》 5.6.2模块3为模块4提供的接口 5.6.2.1获取构件逻辑信息编号:3-4-1 描述;sendElementInfo(void):ElenmentXMI 功能:模块3将构件逻辑信息给模块4 输人参数;实验内容信息输出参数;通过模块3提供接口,调用模块4数据库信息,返回构件逻辑信息的XML文件 5.6.2.2获取实验内容信息编号;3-4-2 描述;sendExperimentContent(void):Contentlnfo 功能:模块4将实验内容给模块3 输人参数;空输出参数;返回实验内容信息的XML文件 experiment-content>(!--实验内容描述,参照实验配置,实验构件描述-) userID)(/userld)(!-用户ID--) 〈subjeet>(/subjeet>(!所属学科- (!-实验描述- Element)(/Element>(!-构件信息(ID,数目等)--) (!各种操作,包括拖动位置,连接关系等--
GB/T36096一2018 -infoy experiment /experiment-content 5.6.2.3 获取实验中间结果信息编号:3-4-3 描述:sendExperimentTempResult(void):ContentInfo 功能;模块4将中间实验内容给模块3 输人参数:实验内容信息输出参数:返回中间结果的XMI文件 0
GB/36096一2018 附录 A 资料性附录接口应用场景示例保存场景示例 A.1 编号l-4-5storeScene 数据交互流程:点击平台上的保存实验后,数据交换层会调用插件定义的方法,该方法用于获取插件中要保存的内容字符串,通过这个方法数据交换层能够获取要保存的数据,然后发给后台,执行相应的保存动作接口定义方;客户端插件接口使用方:数据交换层接口定义 Flex publiefunetiongetSeneDataForSave()Strimg Applet: public retSceneDataForSave( stringe A.2恢复实验示例编号:l-4-6restoreScene 数据交互流程,和恢复实验场景对应在点击平台上的恢复实验后,数据交换层从后台获取实验场景数据,然后调用插件里相应的方法,将数据传递给客户端插件客户端插件拿到这些数据后将实验场景恢复接口定义方;客户端插件接口使用方:数据交换层接口定义 Flex publicfunetionsetsceneDataForRecover(xmlstr:String);void Applet: publicvoidsetSceneDataForRecover(Stringxml A.3运行实验示例编号1-43orderSimulationm 数据交互流程;在点击运行实验后,数据交换层向客户端插件获取实验运行所需的初始化数据,然后将数据发送给后台计算模块后台计算模块计算完成后,将结果数据发还给数据交换层,最后数据交换层将数据传递给客户端插件接口定义方;客户端插件接口使用方:数据交换层接口定义 11
GB/T36096一2018 Flex publiefunetiongetseeneDataForRun()String Applet: SceneDataForRun( pabieSsiringet A.4获取实验结果数据示例编号;l-4-3orderSimulation 数据交互流程;后台计算模块计算完成后,将结果数据发还给数据交换层,最后数据交换层将数据传递给客户端插件接口定义方;客户端插件接口使用方;数据交换层接口定义 Flex: publicfunctionsetRunningResult(str:String):void Applet: publicvoidsetRunningResult(Stringxml A.5清除当前工作集数据示例编号;l-4-1clearworkspace 数据交互流程;用户可以通过接口上的按钮,清除当前插件面板上的实验构件,开始一个新的实验接口定义方;客户端插件接口使用方:数据交换层接口定义 Flex publicfunetionclearScene();void Applet: publicvoidclearScene( A.6获取实验构件示例编号;4-1-3getElement 数据交互流程;插件提交一个实验构件的ID或名称给数据交换层,数据交换层代理这个插件的请求,从后台获取相应的实验构件数据,最后将实验构件数据返回给插件这是一个“请求一回应”的模式接口的定义方和调用方要分成“请求阶段”和“回应阶段”两个部分来描述: 请求阶段 a 接口定义方;数据交换层插件调用这个数据交换层的方法,发起这个数据交互的动作,并将数据传递给数据交换层接口使用方:客户端插件接口定义 avaSeripr st(String condition functioncomponentReques 12
GB/36096一2018 b)回应阶段: 接口定义方;客户端插件数据交换层调用这个插件方法,向插件返回请求的应答结果接口使用方:数据交换层接口定义: Flex pubiefu ntRe Ixmlsirimng)void unctioncomponen esponse(X！ Applet: publicvoid ntRes se(string xml commponen espons A.7 获取实验构件列表示例编号;4-1-4getElementList 数据交互流程;在用户选择某个实验后,接口会加载实验所对应的客户端插件在插件加载完成后,数据交换层会向后台请求做实验所需的构件列表,最后将构件列表信息发送给客户端插件接口定义方:客户端插件接口使用方:数据交换层接口定义 Flex publicfunctionsetComponents(xmlstrString):void Applet: publicvoidsetComponents(Stringxml) 13
GB/T36096一2018 参考文献 [1]GB/T13000-2010 信息技术通用多八位编码字符集(UCS) 14

信息技术学习、教育和培训虚拟实验构件服务接口GB/T36096-2018：推动教育信息化发展

随着信息技术的不断发展和进步，虚拟现实技术被越来越广泛地应用于各个领域。作为教育信息化运用的重要方向之一，虚拟实验在学习、教育和培训领域的应用也越来越受到关注。

为了规范和统一虚拟实验构件服务接口，中国国家标准化管理委员会于2018年12月发布了《信息技术学习、教育和培训虚拟实验构件服务接口GB/T36096-2018》标准，该标准自2019年7月1日起开始实施。

GB/T36096-2018标准内容

《信息技术学习、教育和培训虚拟实验构件服务接口GB/T36096-2018》标准主要涵盖了虚拟实验构件服务接口的需求和设计原则、虚拟实验构件服务接口的功能、接口协议、数据格式和数据管理等方面的内容。

该标准主要包含以下三个部分：

引言：介绍了本标准的背景、目的和适用范围。
虚拟实验构件服务接口：详细说明虚拟实验构件服务接口的需求和设计原则、功能、接口协议、数据格式和数据管理等方面的内容。
附录：提供了与本标准相关的技术参考资料。

标准应用

《信息技术学习、教育和培训虚拟实验构件服务接口GB/T36096-2018》标准的发布，将有助于推动教育信息化的发展，具体来说，该标准可为教育信息化的应用提供统一的技术标准和规范，促进虚拟实验在学习、教育和培训领域中的应用和推广。

此外，该标准的发布还将有助于促进虚拟实验构件服务接口技术的研究和应用，推动相关产业的发展和创新。同时，该标准的实施也将有助于提高虚拟实验的可靠性和安全性，保障教育信息化运用的稳定性和良好发展。

结语

信息技术的快速发展为教育信息化的发展提供了强有力的支撑和基础。而《信息技术学习、教育和培训虚拟实验构件服务接口GB/T36096-2018》标准的发布，将有助于推动虚拟实验技术在学习、教育和培训领域中的应用，促进教育信息化的发展。我们期待着这一标准的实施能够带来更多的创新和应用，为推动我国教育事业的现代化和高质量发展做出积极贡献。