虚拟实验系统是一个集成各种不同工具和技术的信息化、网络化的虚拟实验环境,具有极大的发展潜力和良好的应用前景。目前,虚拟实验系统正被用来辅助或部分替代实验教学的开展,在缓解实验教学压力、提高实验教学的质量方面有重要的现实意义。本课题主要研究虚拟实验系统的设计与开发。具体以《现代教育技术》课程实验为例,设计了《现代教育技术》虚拟实验系统原型,并具体开发了“实物展示台虚拟实验”,对其教学应用效果进行了初步探讨。首先,阐述了相关学习理论对系统架构的指导意义,确定了系统的设计目标、体系结构、功能模块以及实验过程模型;其次,探讨了虚拟实验系统的开发方法,具体包括开发平台的选择、系统的开发流程,在借鉴他人成功开发方法的基础上,确定了在3Ds Max中建模、在Virtools中完成交互设定的技术路线;第三,依据系统的开发流程,研究了模型构建、模型优化以及烘焙等技术,实现了虚拟实验场景和虚拟实物展示台的建模;研究了碰撞检测和交互行为的脚本编程方法,实现了人与环境和人与实验对象的交互设计。最后综合以上工作,设计并实现了《现代教育技术》虚拟实验系统原型,并在发布成WEB格式后对其教育应用效果进行了初步评价。实现结果表明:除了系统界面、模型比例有待完善外,在实验仪器的仿真度以及交互的灵活性方面均取得了较为理想的效果。上述开发方法也可迁移应用到虚拟学习环境、智能教学系统等项目的开发。下一步工作,将进行仪器库和分布式虚拟实验系统的开发,使得《现代教育技术》虚拟实验系统的功能更趋完善。