虚拟实验平台是学生掌握实验知识、提高实验操作技能的优秀辅助工具,然而,传统的虚拟实验平台交互方式简单、显示方式平面化,并且大部分的虚拟实验平台只是对实验现象进行模拟,缺乏对学生实验流程控制和评价,难以训练学生的实验操作能力。基于以上的问题,本文给出了相应的解决方案。(1)针对传统虚拟实验平台平面化的用户体验,本文结合全沉浸虚拟现实技术构造虚拟现实实验操作平台。(2)针对单纯的鼠标键盘交互,本文引入了体感控制技术用于代替传统的鼠标键盘操作,这里使用的是专门用于手势姿势监测的体感设备Leap Motion,并以Leap Motion为基础,结合虚拟现实实验操作的特点,定义适合实验操作的手势姿势,并给出相应的开发流程。(3)针对传统虚拟实验平台中实验操作流程控制及评价缺失的问题,本文首先分析了几种不同实验的特点,找出它们之间的共通之处,即都需要相应的实验器材;实验操作流程都有一定顺序,并且可以层次化呈现;实验操作都会导致相应的实验现象;实验操作都具有一定的运行时间。在此基础之上,针对实验操作流程以及其层次结构进行了分析,之后结合Petri网络模型,给出了实验操作流程的描述模型<P,T,M,D>,同时使用XML标记语言对实验操作流程模型进行表示。并且根据实验操作流程模型,给出了相应的流程评价监测模型,基于可达树生成算法和深度优先搜索算法生成标准库,并基于此对实验操作流程中的四种问题:操作错误、操作条件不满足、执行时间错误、实验步骤提示进行监测和诊断,并给出相应的评价模型<K,S>。最后,本文构建了虚拟现实实验操作平台原型系统,并通过调查问卷的形式对学生现在的实验情况以及学生对虚拟现实实验操作平台的满意和期待程度进行了调查;并通过相关的实验研究对体感控制的准确度和实验流程控制评价模型及其相关算法进行了验证。最终的实验结果表明,学生对于虚拟现实实验操作平台的满意度和期待度都比较高,并且体感控制的准确度较高,实验流程控制和评价模型及其相关算法合理有效。