本文介绍了虚拟仪器的概念、特点、组成，展望了其国内外研究水平和发展趋势，阐述了构建网络虚拟教学实验系统的背景。提出并论证了系统的总体结构与设计目标，设计了基于USB口的外置数据采集卡；构建了网络实验平台，同时进行了服务器功能具体开发。 目前，应用于虚拟实验教学系统的外置数据采集卡，大多是通过RS232端口与PC机进行通讯的，传输速度较慢。本设计中，选择USB端口，并且基于USB口的外置数据采集卡选择美国Cygnal公司最新推出的高速微处理器C8051F320作为主控制器，使采集速度快，实时性好，支持热插拔。还打破了NI公司等研制内置卡局限，使其应用灵活方便。不同于纯虚拟实验，作为虚拟仪器实际信号的采集部分，可以应用到实际实验当中。此外本实验系统采用网络平台结构，开发了客户端学生访问系统，学生可以通过PC机登陆校园网，利用Web浏览器访问虚拟实验室站点，进入本系统。在服务器端利用VC++开发了实验系统的Web服务器、数据管理服务器、实验管理服务器。 本系统是根据工科高等院校教学科研的实际需要而设计的，对实验教学是一个很好的补充，服务于工科实验教学，提高实验教学水平和教学质量。通过网络虚拟实验系统，可激发学生的学习主动性，有利于学生创新能力的培养。