随着对人才培养的质量要求越来越高,传统的教学模式与手段不能满足日益增长的人才培养的需求,尤其是实验教学,因投入的资金不足、实验教学在远程和继续教育中开展困难、动手和创新能力受到资源的限制等,导致教育和培养实践型及创新型人才方面步伐缓慢,随着网络通信、多媒体、仿真和虚拟现实等技术的发展,虚拟实验平台也相继出现,为实验教学的发展提供良好的技术手段,成为降低教育的资金投入,培养实践和创新能力的有效途径。但是现阶段,虚拟实验教学的发展还存在一些问题,如开放性、交互性和实用性都还不够,缺乏良好的可扩展性,并且传统的实验教学的内容比较缺乏创新。因此本文结合设计理论和方法“公理设计”来开发设计具有可扩展、可视化和交互性强的虚拟实验平台。本文的主要研究内容如下:1.通过对Nam Poy Sub的公理化设计来构建软件框架,利用典型的机械产品设计分解和组合进行虚拟实验。2.分析虚拟实验平台的功能需求和设计目标,建立虚拟实验平台的总体框架结构,分析该平台的各个模块的功能,并确定实现该平台的技术路线。3.研究虚拟实验平台的总体技术方案。该方案包括两大模块:(1)如何开发虚拟实验平台;(2)如何实现网络化。对网络化的虚拟实验的相关技术进行研究,其中包括有三维静态的虚拟场景的创建、基于Eon的三维交互技术、VC++和EonX的通讯技术、B/S(Browser/Server)模型的通讯结构以及ActiveX控件技术等。4.通过公理设计理论和关键技术,设计与开发一个面向服务的、可扩展的开放式虚拟实验教学平台,该平台的应用可以克服传统实验的各种制约和弊端,为教学实验提供一种新的手段和方法。