互联网技术的发展使传统教育模式逐渐向网络教学模式转变,学习者的情绪作用备受研究者关注,但情绪研究在网络教学系统设计中存在局限性,缺少以用户情绪状态去指导系统设计的实践研究。本文以用户体验设计方法为基础搭建了虚拟实验框架,通过实验研究了系统界面与用户心理的关系并以此为指导完成了实验系统的设计实现与验证,得到了能够诱发用户积极情绪、具有较好使用体验和学习效果的虚拟实验系统,为网络教学系统的设计提供了新的研究思路。以用户体验要素为理论基础,结合虚拟实验系统用户需求,对系统的战略层、范围层和结构层进行设计,得到了系统的功能交互结构。重点研究了系统的信息结构,确定了文字、图片、视频和交互拆装四种信息形式并制作了相应的信息素材。利用Axure软件完成了系统框架层、静态内容和动态内容的制作,得到了可进行教学实验的虚拟实验系统原型,为后续的情绪评价实验研究提供了评价对象。通过对多种情绪测量方法进行分析,建立了即时性SAM量表作为情绪测量方法,构建了以界面风格、界面色彩、交互操作为评价对象,以情绪效价、满意度和成绩作为评价指标的系统评价体系。设计了评价实验方案,通过基于情绪测量的评价实验研究,收集并整理了情绪状态、满意度和成绩等原始数据,并对数据进行了信度和效度检验。为后续研究系统界面与用户心理的关系奠定了数据基础。采用单因素方差分析、均值分析和相关分析等统计学分析方法,重点研究了系统界面对情绪的影响、系统界面对满意度的影响和情绪与成绩的关系。对主观评价数据进行量化分析,结果表明,系统原型整体上较好,在界面色彩和交互操作上有待改进,并得出到了系统存在的具体问题。根据实验结果对实验系统原型进行了改进设,并进行了线上测评,结果表明,改进后原型各方面表现较好。以改进后实验系统原型为基础,以Hbuilder软件作为编辑平台,重点研究了系统的网页前端实现,利用Html5、CSS和j Query语言完成了主体内容、色彩布局和动态内容的编写,得到更加完善的实验系统网页前端。最后对虚拟实验系统进行验证评价实验,验证了系统在各方面表现较好,表明以用户心理为指导进行网络教学系统的设计是一种新的设计思路。