科学技术是第一生产力,当今社会越来越注重科学技术的产生与发展。随着现代信息技术、多媒体技术和网络技术的迅猛发展,尤其是虚拟现实技术的产生及其在教育领域的广泛应用,面对人们对科学实验研究的需求不断增长的实际情况,虚拟实验开始出现并逐渐受到关注。虚拟实验是个较为宽泛的概念,是相对于真实实验的另一种存在,是一种新型实验技术和实验方法。本文主要采用文献分析法,调查研究法和实证开发法来开展研究。首先论述了虚拟实验研究的必要性和可行性,阐述了基于Web的体验式虚拟实验研究的目的和意义。对虚拟现实技术在教育中的应用情况进行了分析,对虚拟实验的国内外现状进行了阐述,并且说明了本文的研究内容与方法。其次,本文介绍了虚拟实验的概念、发展阶段、特征和类型,说明了基于Web的虚拟实验的概念及其优势,提出了基于Web的虚拟实验设计模型,详细解释了基于Web的虚拟实验环境设计的主要内容。第三,论述了体验式学习的概念、特征,深入研究了体验式学习的理论模型,包括体验式学习理论模型的内涵、体验式学习模式、体验式学习的基本过程和基本知识形态的结构维度；给出了基于Web的体验式虚拟实验环境的概念,描述了其基本功能和特性。第四,从教学设计的角度和网络教学的角度,分别论述了WBEVE系统设计应该遵循的原则。然后对WBEVE系统的总体架构及各功能模块进行了研究,并给出了设计模型；接着对开发步骤、关键技术与开发工具进行了阐述,最后以《现代教育技术虚拟实验教学平台》为例进行了具体实现。第五,结合现代教育技术实验教学的需要,选取《视频展台的使用》虚拟实验为案例,进行了详细的设计研究,包括：教学设计、系统设计、文字脚本设计和分镜头脚本设计,依据设计内容进行了具体实现并在此基础上进行了简单的应用。面对实验教学的客观需要,虚拟现实技术的发展及其在教育领域中的应用,为我们提供了新的思路。将虚拟现实技术引入实践、实验教学之中,便诞生了虚拟实验。本文的研究内容是在Web环境下,以体验式学习理论为指导的虚拟实验研究。