随着多媒体技术、建模仿真技术和网络通信技术等一系列信息技术的发展，虚拟实验在诸多学科的作用越来越显著。而传统的单学科虚拟实验系统在实现上没有统一的标准，实现方法差异很大，导致不同系统间的兼容性很差，不可扩展，难以满足虚拟实验多学科、多领域日益发展的需要。针对多学科虚拟实验支撑平台的需求，设计并实现了多学科虚拟实验平台核心的任务管理子系统，解决了支持大规模并发任务请求的问题，并向上层应用提供了安全统一的请求接口，同时能与底层的计算节点集群进行交互通信，为平台的其他子系统接入提供了一系列统一透明的服务接口，保证了平台的高效性、稳定性、可靠性和可扩展性。针对任务管理子系统的实际需求，提出了三种优化策略，包括采用基于Twisted的异步网络服务框架并作出改进来支持大规模的并发实验请求，根据基于Modelica的仿真任务执行模式，实现任务的迁移和失效恢复模块来保证平台的可靠和可用性，同时，系统中还引入基于STUNT协议来实现TCP的NAT穿越机制，减少通过管理主节点由于大规模并发所产生的巨大数据量，系统中实现了断点续传，数据压缩模块，并提供了一些其他子系统的数据访问接口。断点续传功能可以解决客户端与服务器之间网络不稳定或者网络短暂断开所造成实验中断的困扰，而数据压缩开关一旦开启，则可以减少网络中的数据量，节约带宽资源和缩短网络传输延迟。通过对系统需求和特征进行充分挖掘和分析的前提条件下，实现了面向多学科虚拟实验的任务管理子系统，实验表明，系统能提供稳定可靠的服务。与未经改进的Twisted服务相比，改进的多进程服务模型在给定的响应时间限制内，并发量可提高50%以上；利用TCP的NAT穿越机制，则可以减少管理主节点数据流量30%以上。