自20世纪90年代以来,随着计算机和网络技术的发展,国际教育界出现了以信息技术(IT)的广泛应用为特征的发展趋向,国内学者称之为教育信息化现象。在教育信息化的初期是以教材多媒体化的CAI课件为主体,随着虚拟现实技术的发展,“虚拟实验室”技术孕育而生,和CAI课件相比,“虚拟实验室”在场景化、交互性等方面有了很大的改善,但是传统的虚拟实验室仍然存在着诸多待解决的问题:整合性差(实验无法在同一场景中完成),交互性低(仍以按钮为主),智能化不足(必须按照预先设定好的实验路径进行),无法扩展或者几乎没有扩展价值等。 针对传统的“虚拟实验室”的整合性差,本文提出采用一种新的设计思路和方法—“虚拟实验平台”技术,并以“有机化学实验”为对象开发出的“有机化学虚拟实验平台”,包含10个完整的有机化学实验,这10个实验都可以在一个场景中完成;每个实验通过用户自由搭建实验装置、添加药品,由程序通过数据库识别实验类别和处理实验数据,即实验没有固定的实验路径体现了平台良好的智能化;在实验仪器搭建过程中,本文首次提出了采用“感应器”技术来检测“人机交互”过程中计算机外设(如鼠标,键盘等)的可控敏感程度(强交互性);为了适应教育信息化改革“资源全球化”的趋势,平台中所有的实验仪器和药品均采用组件技术开发,通过选择组件参数就可以实现对实验装置和实验药品的设计,在降低二次开发难度的同时,也缩短了开发时间;组件化的开发模式也使没有编程基础的有机化学实验指导教师同样可以根据自己的实际情况设计虚拟实验体现了“平台”具有更有效的二次开发接口和更高的二次开发价值。 本论文以面向对象的思想对虚拟实验软件进行了构建模式的研究,建立了新的构建方法。其设计思想新颖,交互性强,智能化高,扩展性好等特点表明:“虚拟实验平台”不但是E-VL理论的成功实践,更是对传统E-VL的有利扩充,为虚拟实验类软件的实现模式开辟了新的有效途径。