[发明专利]一种支持实验流程的控制引擎架构及其构建方法

说明书

本发明公开了一种支持实验流程的控制引擎架构及其构建方法，包括：实验步骤配置管理器，其根据不同的实验模式将实验资源对应的实验步骤配置文件，加载进入系统；实验模式选择器，所述实验模式选择器用于选择预定的模式，所述预定的模式包括探索模式、练习模式和考试模式；实验步骤流程拓扑图路由，其将实验步骤转化为Petri Net能够识别的建模规则，通过Petri Net完成初始工作；实验流程拓扑编辑器，所述实验流程拓扑编辑器根据建模规则，动态生成实验的流程实例。其灵活性高，能够满足虚实融合环境下的中学虚拟仿真实验的自主性探索性要求。

技术领域

本发明涉及计算机科学与中学教学实践相结合的交叉学科技术领域，具体涉及一种支持实验流程的控制引擎架构及其构建方法。

背景技术

目前，中学学科教学的实验机会较少，而实验存在一定的风险，学生实验难以管理。为了解决这类问题，中学实验流程系统应运而生，而现有中学实验流程系统软件都是基于固定实验流程设置评分标准，灵活性不足，不能满足虚实融合环境下的中学虚拟仿真实验的自主性探索性要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种支持实验流程的控制引擎架构及其构建方法，其灵活性高，能够满足虚实融合环境下的中学虚拟仿真实验的自主性探索性要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种支持实验流程的控制引擎架构，包括：

实验步骤配置管理器，其根据不同的实验模式将实验资源对应的实验步骤配置文件，加载进入系统；

实验模式选择器，所述实验模式选择器用于选择预定的模式，所述预定的模式包括探索模式、练习模式和考试模式；

实验步骤流程拓扑图路由，其将实验步骤转化为Petri Net能够识别的建模规则，通过Petri Net完成初始工作；

实验流程拓扑编辑器，所述实验流程拓扑编辑器根据建模规则，动态生成实验的流程实例。

作为优选的，还包括实验流程引擎状态控制接口，所述实验流程引擎状态控制接口对外发送状态控制命令以进行全实验周期的步骤监管。

作为优选的，所述考试模式无操作提示与步骤约束。

作为优选的，所述实验步骤流程拓扑图路由在Petri Net的令牌中加入时间戳以限制实验时间。

作为优选的，所述实验流程拓扑编辑器根据建模规则，动态生成实验的流程实例，包括：编辑建模规则，梳理步骤中的串行和并行分支，匹配Petri Net 的网络节点类型，逐步生成Petri Net的实验流程网。

作为优选的，所述实验流程拓扑编辑器配置变迁规则，将网络进行实例化。

作为优选的，所述实验流程拓扑编辑器能够根据出发消息携带的参数，在流程拓扑图中进行比对，结合当前的实验步骤状态，若满足状态变迁，则完成状态的改变。

作为优选的，在状态变迁时对该时刻所有的操作进行评分结算，给出相应正确或错误的评价；当学生完成实验时，所述实验流程拓扑编辑器将评分汇总成实验报告。

本发明公开了一种支持实验流程的控制引擎架构的构建方法，包括以下步骤:

构建实验模式选择器，所述实验模式选择器内设置有探索模式、练习模式和考试模式；

构建实验步骤管理器，所述实验步骤管理器与所述实验模式选择器连接，所述实验步骤管理器能够根据不同的实验模式的实验资源所对应的实验步骤配置文件加载；

构建实验流程拓扑图路由，所述实验流程拓扑图路由将实验步骤转化为 PetriNet能够识别的建模规则，通过Petri Net完成初始工作；

构建实验流程拓扑编辑器，所述所述实验流程拓扑编辑器根据建模规则，动态生成实验的流程实例。