随着时代的进步,远程教育已日益成为传统教育的重要补充和发展。在远程教育的实际教学中,许多学科的课程,特别是理工科课程,为了培养学生的实际动手能力和观察能力,往往需要学生做大量的实验。因此,如何在网络上创建虚拟实验室,使接受远程教育的学生在网上操作实验,成为一个重要的课题。 VRML(Virtual Reality Modeling Language—虚拟现实建模语言)是一项和多媒体通讯、因特网、虚拟现实等领域相关的新技术,其基本目标是在因特网上建立交互式三维虚拟环境。它既可以作为三维实体的建模工具,也可作为实现交互式虚拟实验操作的编程工具。 本文介绍了虚拟实验室的概念、特点及应用前景;分析了虚拟实验室的功能要求和性能要求、虚拟实验的操作方式,建立了虚拟实验环境整体模型,设计了一种网上虚拟实验系统的模块结构;最后基于VRML实现了一个数字电路虚拟实验室,利用3D MAX、VRML进行三维虚拟实验环境的构建,并给出了优化VRML文件的策略,利用VRML的脚本程序仿真了74LS04芯片逻辑功能测试的实验过程,利用Dreamweaver构建了逻辑电路虚拟实验室的网页结构。 我们设计实现的数字电路虚拟实验室主要有三个特点。第一,交互界面真实感强。该虚拟实验室提供了三维实验环境,具有亲临其景的真实感和超越现实的虚拟性,使用者能够沉浸其中操作实验,显示出了系统的实用性和先进性。第二,扩充性强。该虚拟实验室系统的设计开发过程可总结为一个通用的设计模式,以适用于其它虚拟实验室的开发。第三,交互性好。该虚拟实验室提供了用户与环境动态交互的内容和方式,用户可对实验过程进行实时控制和操作,具有操作性强,参与性好等优点,达到了锻炼实验者动手能力的目的。