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摘要：
闡明了虛擬實驗發展的狀況以及它的重要意義所在，提出了遠程教育中開展虛擬實驗的可行性以及必要性，更深層次的研究虛擬實驗的構建過程以及方法，為相關人員提供資料。
關鍵詞：
在當今遠程教育不斷發展進步的現狀之下，如何依據良好的網絡信息構建的環境創建一個完善的實驗教學環境，這就是現在我們所面臨的巨大的問題，也是當今人們關注的焦點所在。
1虛擬實驗教學系統簡介
1.1虛擬實驗發展概況。虛擬體驗技術原始于20世紀，是基于虛擬現實技術和實驗模型而產生和發展的。當時，一些國內外的遠程教育機構都曾經采用了各種各樣的方法來解決遠距離實驗教學的方法。在進行實驗的過程中，有的僅僅只有少數情況符合要求，而大多數由于與理論教學的銜接不是很密切，產生的效果不是很好。直到1990年，虛擬體驗才在遠程教學中崛起，為虛擬實驗教學的發展帶來了希望。它可以讓遠程實驗教學實現完整性，解決了實驗教學模式和遠程教育地位不相容的問題。在短短十幾年的時間里，虛擬實驗室概念的提出，由于其廣闊的應用前景，并且在各國大力發展的前提下，已取得了非常大的進展。目前，虛擬實驗室的建設在發達國家已經非常流行了，越來越多的大學和研究機構正在從事著虛擬網絡實驗的工作。與西方發達國家相比，國內對于虛擬實驗方面的工作還仍然缺乏，但在最近幾年其獲得的重要性逐步增強，一些大學和研究機構還專門開發了許多更先進的虛擬實驗室。
1.2遠程教育中虛擬實驗的可行性與必要性。一個好的開發工具是虛擬實驗發展的前提。虛擬實驗的開發應當符合人類的使用習慣，應該逐步向著智能化、簡單化、多功能化的方向發展著。遠程教育技術的發展為虛擬實驗創造了另一種可能性。同時，計算機網絡技術和硬件的發展為虛擬現實技術為虛擬體驗提供了可靠的保證，確保了虛擬體驗豐富的想象力，提供了身臨其境的互動，結合Java、HTML、CSS等Web技術，使虛擬實驗具有了非常雄厚的技術支持。數據庫技術的發展提供了完整的虛擬實驗教學所需的數據，成熟的理論知識體系更是為虛擬實驗的發展提供了理論支持。現代遠程教育為虛擬教育的進一步發展提供了必要條件。現代遠程教育是以教育、宣傳為中心，以開發個人個性化自主學習為目的的一種遠程教育。遠程學習教育是虛擬體驗的關鍵環節，讓學生對自己進行自主管理，與現代遠程教育的發展的實驗室環境進行交互融合。學生依靠網絡，可以節省下大量的時間去學習。
1.3虛擬實驗在教育中的意義。通過網絡以及計算機，學生就可以在任何時刻做實驗，充分的帶動學生學習的熱情、提升學習效率。虛擬實驗教學主要的作用就是為異地的學習者提供一個可以自主的、自由的、可互動的實驗氛圍以及范圍廣闊的學習參考材料。學生是學習的主體部分，異地學習者可以任意時刻通過網絡開始實驗，帶動學習者的自主學習性以及良好的學習興趣，將理論教學以及實踐教學充分的結合在一起，最大程度上提高了學生的學習效率。當前我國的現代遠程教育依舊處于初步發展時段。即使在遠程教育的過程之中通過持續的實踐獲得了不小的成果，但是依舊存在很多阻礙。存在很多因素的限制，導致遠程實驗教學不能順利的發展，出現了重重的阻礙。沒有任何疑問的就是，發展遠程教學那么實現網上實驗教學就是畢竟之路，虛擬實驗教學是支撐遠程實驗教學的系統，它可以通過不同的科學技術構建一個虛擬的網絡實驗氛圍以及器材，為學生營造一種較為真實的、可相互交流的的實驗平臺，這有效的提升學生的學習興趣以及熱情，提升學生的學習效率。
2虛擬實驗系統的構建分析
2.1實驗系統的構建原則。在遠程教育當中構建一個虛擬實驗系統的過程中要遵守幾種重要原則：首先是保證界面內容良好。該系統在保證具備相關實用性功能之外還要保證界面能給使用者帶來一個溫馨舒適、快樂以及清晰的實驗氛圍，激發學生的學習興趣以及好奇心；其次是起到良好的引導作用。如果試用者在進行虛擬實驗過程當中，不能明確自己的操作方向，就很容易產生一種抵觸心理，進而失去了學習的興趣，所以具備一個良好的向導作用是非常必要的；再是要能夠及時的獲取使用者的反饋信息。只有及時的獲取使用者的反饋信息才能更好的完善這個系統，做到真正的為使用者服務，滿足使用者的合理需求。虛擬實驗教學的效果其實是因人而異的，想要取得最好的實驗效果，就要深入到使用者當中，那么及時的獲取反饋信息就是最為直接的方法之一。
2.2平臺構建的主要方法。使用者可以利用網絡進入Web服務器，不同地區的試用者通過本地的電腦對虛擬世界進行參觀以及完成相互協作或者是多地實驗，獲取有關的實驗結論。試用者利用瀏覽器對實現的狀況以及實驗的參數做出及時的觀察以及更改，以此為根本來完成整體的實驗過程。實驗設備、試用者的信息以及虛擬實驗的有關數據都將存儲與數據庫當中，本地平臺所供應的插件和瀏覽器以及硬件平臺之間都不具備相關性。
2.3構建平臺的功能模塊。虛擬實驗中包含最為重要的四個功能模塊：首先是管理模塊。主要包含虛擬實驗室軟硬件系統資料的管理、系統管理、用戶信息管理、用戶身份分類管理、用戶權限管理、實驗課題的增加和刪減管理、添或是更新虛擬實驗室的儀器設備以及實驗設備的管理；其次是實驗模塊，主要包含知識數據庫、實現課題列表、實驗過程和結果展示以及實驗過程的引導等相應模塊，其中的知識數據庫主要是為使用的師生提供相應的專著、資料以及人物等相關知識的拓展，而實驗課題列表主要是根據實驗內容的種類進行列表，實驗過程和結果展示主要包括動畫展示、視頻展示等方面；再是實驗結果評定模塊。主要包含實驗結果的上交以及評定，這一模塊的主要作用是讓任課教師通過實驗結果的評定進行相應的指導并且安排出下一次的實驗內容；師生交流探討模塊。主要是提供了一個可供師生之間進行實驗心得交流討論的一個平臺，提高了學習的效率，并且給了老師一個近距離了解學生的機會，為以后實驗的開展提供更好的服務。
3結論
成為一個支撐遠程實驗順利進行的系統，虛擬實驗技術的出現確保了遠程教育理念的完整性，同時也開啟了一個教育理念的新方向。隨著當今網絡信息技術以及虛擬實驗技術等多種科學技術的持續發展以及相應硬件設施價格的不斷下降，新型的遠程教育媒體將以一個全新的形態、無限的潛力以及不可比擬的優勢出現在遠程教育領域之中，它的發展前景是非常可觀的，有一個廣泛的應用領域。
作者：薛航 單位：北華大學
參考文獻
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