虚拟实验系统介绍

虚拟实验教学系统

虚拟实验教学是对实际实验教学的虚拟。虚拟实验教学是虚拟实验在教学中的

应用。包括：实验前相关知识的辅助学习、实验过程的答疑与指导、实验提交

后的自动批改、实验教学效果评估和实验过程的管理等。

虚拟实验教学系统是一种运用虚拟现实技术模拟真实实验的网络化计算机教学

系统，是面向教学的虚拟实验室。虚拟实验教学系统又分为虚拟实验平台、虚

拟实验教学管理两个部分。在此基础上可建立虚拟实验课程教学环境。虚拟实

验平台与真实实验台类似，可供学生自己动手配置、连接、调节和使用实验仪

器没备进行实验。虚拟实验平台允许根据平台上提供的器材自由搭建任意合理

的典型实验，或实验案例，这一点是虚拟实验平台有别于一般实验教学课件的

重要特征。典型实验通常是由精通相关课程的教师设计的。要求学生在此基础

上进行实验．可满足教师对各层次实验教学的需求。虚拟实验平台也为学生自

由搭建实验模犁提供了可能。学生既可通过虚拟实验平台动手操作。又可自主

设计实验，有利于培养设计能力和创新意识。与器材库(或仪器、设备、材料库)类似，虚拟实验平台通常拥有一个器材栏，用于各类虚拟实验器材的管理。学

生可以把器材从器材栏中移到实验台上，或者从实验台上把器材收回到器材栏。在B/S架构的虚拟实验教学系统中，虚拟实验平台通常做成Java Applet、ActiveX或FLash插件，提供界面仿真、模型表示、模型求解和操作控制等功能。

要开展虚拟实验教学．就需要通过虚拟实验教学管理系统向学生、教师和管理

员提供实验教学管理功能。系统针对学生的教学管理包括：个人身份认证、选

择实验、开展实验、接受实验指导、在线提交实验报告、保存和提交实验结果、查询实验成绩和批语等。针对教师的教学管理包括：创建、修改、发布和管理

典型实验、给学生布置实验、批改学生的实验报告、对学生的实验结果进行评价、统计并发布学生的实验成绩和批语。实验管理员的功能包括：系统账号与

分组管理、权限管理、课程管理、系统审计和系统维护等。通过虚拟实验教学

管理系统，教师既可搭建典型实验或调取实验案例。方便地向学生布置实验任务，还可在实验结束后查看学生的实验结果。给出实验成绩和评价。虚拟实验

管理是虚拟实验教学系统的重要特征。是虚拟实验教学系统与一般仿真系统的

主要区别。采用网络化的虚拟实验管理可以有效地提高虚拟实验技术在教学上

的应用效果。

虚拟实验教学融合了网络教学的优势．具有建没速度快，成本低，易于管理的

特点。采用虚拟实验教学系统，可以突破时间、地点和设备数量的限制。学生

可以在一个更“安全”的环境下做实验，顾虑更少，自由度更大。学生在实验

过程中更容易获得相关知识，实验结果更容易保存。对教师和管理人员来讲，实验教学过程更容易控制，实验教学的指导效率更高。

虚拟实验教学系统可以用来辅助传统的实验教学，作为现有实验室功能的一个重要补充。因此，近年来虚拟实验教学系统的建设得到了各级各类学校的高度重视。随着虚拟实验教学系统的不断成熟，虚拟实验室正在走出部分高校的象牙塔，在各种教育培训机构中普及和应用。