GBT377122019信息技术学习教育和培训虚拟实验教学指导接口规范

书书书犐犆犛３５．２４０．９９犔６７!#$%&’’()*犌犅／犜３７７１２—２０１９!#$　%&、’()*+,-./　’%012345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—犐狀狊狋狉狌犮狋犻狅狀犵狌犻犱犲犻狀狋犲狉犳犪犮犲狊狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀２０１９０８３０67２０２００３０１.8’(+,-./012!’’()*3/045667书书书目　　次前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３　术语和定义１………………………………………………………………………………………………４　缩略语２……………………………………………………………………………………………………５　信息交互２…………………………………………………………………………………………………　５．１　概述２…………………………………………………………………………………………………　５．２　信息交互描述３………………………………………………………………………………………６　系统间接口４………………………………………………………………………………………………　６．１　概述４…………………………………………………………………………………………………　６．２　接口描述４……………………………………………………………………………………………　６．３　通信协议７……………………………………………………………………………………………７　数据交换用标签定义７……………………………………………………………………………………　７．１　ＥｘｐＤａｔａ标签７………………………………………………………………………………………　７．２　Ｇｕｉｄａｎｃｅ标签８………………………………………………………………………………………　７．３　Ｃｏｒｒｅｃｔ标签８…………………………………………………………………………………………　７．４　ＥｘｐＣｏｄｅ标签８………………………………………………………………………………………　７．５　ＥｘｐＭｅｓｓａｇｅ标签８……………………………………………………………………………………　７．６　ＳｔａｔｅＳｃｒｉｐｔ标签９……………………………………………………………………………………　７．７　ＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｃｒｉｐｔ标签９………………………………………………………………………………８　虚拟实验状态脚本用标签定义９…………………………………………………………………………　８．１　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ标签９……………………………………………………………………………………　８．２　ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ标签１０……………………………………………………………………　８．３　ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ标签１１……………………………………………………………………　８．４　ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＳｃｅｎｅＳｔａｔｅ标签１１………………………………………………………………………　８．５　ＳｃｅｎｅＯｂｊｅｃｔｓ标签１１…………………………………………………………………………………　８．６　ＳｃｅｎｅＯｂｊｅｃｔ标签１２…………………………………………………………………………………　８．７　ＧｕｉＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ标签１２…………………………………………………………………………………　８．８　ＧｕｉＰｒｏｐｅｒｔｙ标签１３…………………………………………………………………………………　８．９　ＬｏｇｉｃＭｏｄｅｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ标签１３………………………………………………………………………　８．１０　ＬｏｇｉｃＭｏｄｅｌＰｒｏｐｅｒｔｙ标签１４………………………………………………………………………　８．１１　虚拟实验状态脚本完整案例１４……………………………………………………………………９　虚拟实验关键操作脚本用标签定义１５……………………………………………………………………　９．１　ＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｃｒｉｐｔ标签１５………………………………………………………………………………　９．２　ＫｅｙＯｐｅｒａｔｉｏｎＤａｔａ标签１６…………………………………………………………………………　９．３　虚拟实验关键操作脚本完整案例１７…………………………………………………………………Ⅰ犌犅／犜３７７１２—２０１９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：北京邮电大学、华东师范大学、华中科技大学、中国电子技术标准化研究院、北京润尼尔网络科技有限公司。本标准主要起草人：文福安、吴永和、陈美松、范春梅、吴砥、余云涛、王志远、曹正标、田岩峰、姜昌华、史戈、刘博文。Ⅲ犌犅／犜３７７１２—２０１９信息技术　学习、教育和培训虚拟实验　教学指导接口规范１　范围本标准描述了虚拟实验系统与教学指导系统之间的信息交互，规定了相关的接口，并定义了几类标签。本标准适用于虚拟实验教学指导流程的设计，也适用于虚拟实验系统和教学指导系统的研究、开发与应用。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。ＲＦＣ２６１６　超文本传输协议版本１．１［ＨｙｐｅｒＴｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌＶｅｒｓｉｏｎ１．１（ＨＴＴＰ／１．１）］ＸＭＬ可扩展标记语言［ＥｘｔｅｎｓｉｂｌｅＭａｒｋｕｐＬａｎｇｕａｇｅ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗ３．ｏｒｇ／ＸＭＬ／）］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开发的可通过计算机人机交互界面开展的用于教学目的的实验。３．２虚拟实验系统　狏犻狉狋狌犪犾犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋狊狔狊狋犲犿利用多媒体、仿真和虚拟现实技术开发的实验系统，通常由基于互联网的虚拟实验教学管理平台与数字化的仿真系统构成。３．３教学指导系统　狋狌狋狅狉犻狀犵狊狔狊狋犲犿采用信息技术提供教学指导和结果批改的系统。３．４虚拟实验关键操作　狏犻狉狋狌犪犾犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犽犲狔狅狆犲狉犪狋犻狅狀用户在虚拟实验系统上完成的有价值的操作。注：虚拟实验关键操作的操作命令通常具有命令名及相应的命令参数以及明确的语法规则。３．５虚拟实验关键操作脚本　狏犻狉狋狌犪犾犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犽犲狔狅狆犲狉犪狋犻狅狀狊犮狉犻狆狋一个或一系列表达虚拟实验关键操作的命令名及命令参数的可扩展标记。注：虚拟实验系统通过解析虚拟实验关键操作脚本来执行相应的虚拟实验关键操作。１犌犅／犜３７７１２—２０１９３．６虚拟实验状态　狏犻狉狋狌犪犾犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋狊狋犪狋犲虚拟实验系统在某个时刻的实验场景环境变量、实验设备状态参数以及实验设备之间建立的关系。３．７虚拟实验状态脚本　狏犻狉狋狌犪犾犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋狊狋犪狋犲狊犮狉犻狆狋准确描述虚拟实验状态的可扩展标记，用来保存当前虚拟实验场景及设备运行情况。注：通过该脚本虚拟实验系统可以把虚拟实验恢复到保存前的状态，以便学生继续以前未完成的虚拟实验。３．８虚拟实验指导规则　狏犻狉狋狌犪犾犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犵狌犻犱犲狉狌犾犲教学指导系统判断特定虚拟实验在某个时刻是否违反设计准则、用户某个操作是否违反操作规程的依据。注：包括不当设计或操作的提示信息，正确设计或操作的指导建议。３．９虚拟实验案例　狏犻狉狋狌犪犾犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犮犪狊犲根据特定实验目标和要求设计的虚拟实验状态场景以及虚拟实验操作规程。注：虚拟实验案例在特定的虚拟实验目标和要求下的正确性通常是由教师判定的，可用来对学生的虚拟实验过程进行快捷的教学指导，也可供评价实验结果时参考。４　缩略语下列缩略语适用于本文件。ＡＰＩ：应用程序接口（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＩｎｔｅｒｆａｃｅ）ＨＴＴＰ：超文本传输协议（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＨＴＴＰＳ：基于安全套接字层的超文本传输协议（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌｏｖｅｒＳｅｃｕｒｅＳｏｃｋｅｔＬａｙｅｒ）ＲＦＣ：请求评论（ＲｅｑｕｅｓｔｆｏｒＣｏｍｍｅｎｔｓ）ＵＲＬ：统一资源定位符（ＵｎｉｆｏｒｍＲｅｓｏｕｒｃｅＬｏｃａｔｏｒｓ）ＸＭＬ：可扩展标记语言（ＥｘｔｅｎｓｉｂｌｅＭａｒｋｕｐＬａｎｇｕａｇｅ）５　信息交互５．１　概述进行虚拟实验时，虚拟实验系统直接面向学生，接受学生在实验操作活动中的指导请求，并返回指导信息。为提高教学指导的反馈速度，同时减轻教师人工指导的工作量，在虚拟实验活动中，教学指导是递进请求的：ａ）　如果虚拟实验系统能回答学生的当前请求，则直接回应学生；ｂ）　如果虚拟实验系统不能回答，则将请求发送给教学指导系统，教学指导系统根据虚拟实验指导规则自动产生指导信息，并通过虚拟实验系统反馈给学生；ｃ）　如果教学指导系统无法给出指导信息，则请求教师人工指导。教师的指导信息通过虚拟实验系统反馈给学生，并留下教学指导记录，以供教学指导系统学习。从学生请求指导到获得指导信息的交互模型如图１所示。２犌犅／犜３７７１２—２０１９图１　虚拟实验教学指导信息交互模型５．２　信息交互描述学生、虚拟实验系统、教学指导系统和教师之间的信息交互的序列如图２所示。图２　虚拟实验系统与教学指导系统之间的信息交互３犌犅／犜３７７１２—２０１９６　系统间接口６．１　概述虚拟实验教学指导过程中的各类信息经由教学指导系统提供的提交虚拟实验案例接口、提交虚拟实验状态接口、提交虚拟实验关键操作接口、请求教学指导接口和请求批改接口等系统间接口传递。６．２中的各个接口用以下各项予以描述：ａ）　接口描述；ｂ）　ＵＲＬ；ｃ）　请求方式；ｄ）　响应格式；ｅ）　请求参数；ｆ）　返回结果（包括状态码／指导类型以及描述信息）；ｇ）　结果示例（均使用ＸＭＬ描述）。返回结果中的状态码（见表１）和指导类型（见表２）及它们的含义如下：表１　状态码状态码含义ｓｕｃｃｅｓｓ操作及信息返回成功ｆａｉｌｕｒｅ操作及信息返回失败表２　指导类型类型含义ｈｉｎｔ提示ｉｎｄｉｃａｔｅ指示６．２　接口描述６．２．１　提交虚拟实验案例接口描述如下：ａ）　接口描述：虚拟实验系统通过调用该接口向教学指导系统发送虚拟实验关键操作脚本或虚拟实验状态脚本，以便设置虚拟实验指导规则；ｂ）　ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／［教学指导系统主机地址］／ｅｘｐ／ｇｕｉｄａｎｃｅ／ｃｒｅａｔｅ；ｃ）　请求方式：ＰＯＳＴ；ｄ）　响应格式：ＸＭＬ；ｅ）　请求参数，见表３；４犌犅／犜３７７１２—２０１９表３　提交虚拟实验案例接口请求参数参数名说明是否必需数据类型ｅｘｐＩｄ实验唯一标识（ＩＤ）是ＳｔｒｉｎｇｅｘｐＴＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｃｒｉｐｔ正确的虚拟实验关键操作案例脚本否ＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｃｒｉｐｔｅｘｐＦＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｃｒｉｐｔ错误的虚拟实验关键操作案例脚本否ＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｃｒｉｐｔｅｘｐＴＳｔａｔｅＳｃｒｉｐｔ正确的虚拟实验状态案例脚本否ＳｔａｔｅＳｃｒｉｐｔｅｘｐＦＳｔａｔｅＳｃｒｉｐｔ错误的虚拟实验状态案例脚本否ＳｔａｔｅＳｃｒｉｐｔ　　ｆ）　返回结果：返回结果包含状态码和描述信息；ｇ）　结果示例：〈ＥｘｐＤａｔａ〉　　〈ＥｘｐＣｏｄｅ〉ｓｕｃｃｅｓｓ〈／ＥｘｐＣｏｄｅ〉　　〈ＥｘｐＭｅｓｓａｇｅ〉虚拟实验案例提交成功〈／ＥｘｐＭｅｓｓａｇｅ〉〈／ＥｘｐＤａｔａ〉６