一、 虛擬實(shí)驗(yàn)室的概念

　　虛擬實(shí)驗(yàn)室是一種基于Web技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建的開放式網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，是現(xiàn)有各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字化和虛擬化。虛擬實(shí)驗(yàn)室由虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)、虛擬器材庫和開放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)組成。虛擬實(shí)驗(yàn)室為開設(shè)各種虛擬實(shí)驗(yàn)課程提供了全新的教學(xué)環(huán)境。虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)類似，可供學(xué)生自己動(dòng)手配置、連接、調(diào)節(jié)和使用實(shí)驗(yàn)儀器沒備。教師利用虛擬器材庫中的器材自由搭建任意合理的典型實(shí)驗(yàn)，或?qū)嶒?yàn)案例，這一點(diǎn)是虛擬實(shí)驗(yàn)室有別于一般實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件的重要特征。

　　在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生既可以在虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)上動(dòng)手操作，又可自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)的操作能力、分析診斷能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)。在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生更易獲得相關(guān)的知識(shí)，科學(xué)的指導(dǎo)和敏捷的反饋。虛擬實(shí)驗(yàn)室是未來實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的發(fā)展方向。

　　虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用研究的重要載體。

　　二、 虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的幾種方案

　　我們可以建設(shè)專門的、混用的或廣泛的虛擬實(shí)驗(yàn)室，三種實(shí)驗(yàn)室各有優(yōu)缺點(diǎn)。

表：三種虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

　　從上表我們可以看出，無論采用哪種方式，都有優(yōu)缺點(diǎn)，因此學(xué)?？筛鶕?jù)自己學(xué)校的情況選擇適合于自己學(xué)校要求的虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案，實(shí)際上，廣泛的虛擬實(shí)驗(yàn)室(掛接在校園網(wǎng)上)可以和前面兩種實(shí)驗(yàn)室同時(shí)使用，只要能夠滿足足夠的訪問站點(diǎn)數(shù)，就可以達(dá)到既掛接于校園網(wǎng)又滿足專業(yè)虛擬實(shí)驗(yàn)的要求，這可能是一種比較好的教學(xué)方式。

　　三、教學(xué)型虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)的幾點(diǎn)建議

　　1、用“平民化”的技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)型虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和應(yīng)用;

　　2、更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念,重新認(rèn)識(shí)虛擬實(shí)驗(yàn)室;

　　3、切合實(shí)際，合理選擇開發(fā)技術(shù)。

　　建立一個(gè)完整的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是成功進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的關(guān)鍵，而要建立一個(gè)完整的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，首先要做的工作是選擇實(shí)可行的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)解決方案。

　　四、網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室定義

　　網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室是使用BSDA結(jié)構(gòu)，由客戶端、Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備四個(gè)模塊組成，具備開發(fā)周期短，成本低的特點(diǎn)，同時(shí)又具有很強(qiáng)的兼容性和擴(kuò)展性，能大大提高儀器的使用效率。 它是一個(gè)無墻的中心，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，研究人員或?qū)W生將不受時(shí)空的限制，隨時(shí)隨地與同行協(xié)作，共享儀器設(shè)備，共享數(shù)據(jù)和計(jì)算資源，并得到教師的遠(yuǎn)程指導(dǎo)以及與同行相互研討。

　　五、網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的分類

　　網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室大多使用的是CS(客戶端/服務(wù)端)結(jié)構(gòu)，按其實(shí)現(xiàn)功能基本可分為三類：

　　1、軟件共享網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室

　　其特點(diǎn)為，服務(wù)端共享本地的虛擬實(shí)驗(yàn)室模擬軟件平臺(tái)，接受客戶端發(fā)送的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)求，分析和處理實(shí)驗(yàn)參數(shù)，經(jīng)過計(jì)算模擬最終將結(jié)果返回客戶端。整個(gè)系統(tǒng)不涉及具體的實(shí)驗(yàn)儀器硬件設(shè)備，只是利用軟件模擬實(shí)驗(yàn)的過程。

　　2、儀器共享網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室

　　服務(wù)端同樣接受客戶端的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)求和實(shí)驗(yàn)參數(shù)，使用實(shí)驗(yàn)參數(shù)配置與之連接的實(shí)驗(yàn)儀器硬件設(shè)備，由實(shí)驗(yàn)儀器硬件設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果返回服務(wù)端，最后返回到用戶端，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器的共享，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的共享。

　　3、遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室

　　與儀器共享網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室最大的區(qū)別在于除了實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的共享之外，它還要實(shí)現(xiàn)客戶端對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。