1、“.....也正是本文所要探讨的。本文所进行的研究是考虑以下几个方面而提出的。实验教学的重要性实验在教学中占有十分重要的地位，特别是在理工科教学中，实验更是教学活动中不可或缺的环节。实验可以提高学生的学习兴趣，加深学生对知识的理解，培养学生的实验操作能力，还可以培养学生发现问题分析问题解决问题的能力。同时社会的发展需要动手能力强，素质高的人才，这对学校的实验教学提出了更高的要求。为满足社会发展的现实需要，学校应当加强实验教学。总之，对于提倡素质教育的世纪而言，实验教学是相当重要的。真实实验教学的局限性随着高校的扩招，在校学生人数迅速膨胀，我国高校普遍存在实验室供不应求的情况，主要表现为硬件条件不足，不足以满足教学需求实验教室安排较紧张教学时空受限，实验教学受制于实验室安排的时间与空间。且实验教学教学方法和教学内容未能与时俱进，与现实社会发展的需要存在定的差距等。同时，真实实验自身有着定的局限性，如对于存在危险的实验而言......”。

2、“.....真实实验经济性不强。对于需要模拟宏观和微观现象的实验而言，真实实验是难以实现的。所以说真实实验教学存采振祥,朱艳,张红兵深圳大学教学实验室管理体制的改革与创新实验技术与管理基于自主学习的虚拟实验设计及应用研究在定的不足。学习方式的变革教育部年月正式出版的全日制义务教育各科课程标准实验稿里着重强调了自主学习和探究性学习。针对传统教学的弊端，提出教学模式的改革，在注重继承传统教学方式中的优点的同时，引入科技创新理念创新，贯彻素质教育的精神。这就需要在教学过程中进行学习方式的变革。在自主学习中，教师是组织者参与者和指导者，教师主要起到创设虚拟情景，对学习提供组织和指导作用。学生是学习的主体，主动参与到学习过程中，通过自主交流与合作等方式进行学习。技术的发展同时，计算机技术网络技术和虚拟现实技术的发展，为解决上述问题提供了新的思路。当前构建虚拟实验系统的主要常用技术有等......”。

3、“.....我们可以通过虚拟实验来辅助真实实验教学，提高实验教学的经济型和安全性，改善实验教学条件，缓解实验教学压力，提高实验教学质量。基于以上的几个方面的分析，我们不难发现虚拟实验的出现是有社会背景教育背景和技术背景的。在这样的背景下，解决上述问题可以有多种方法和途径，如改革实验教学教学体制，更新实验教学内容和教学方法，加大实验教学的资金投入与技术投入等。本文从构建虚拟实验这个角度入手，进行基于自主学习的虚拟实验设计及应用研究的研究，构建支持学习者自主学习的虚拟实验，辅助真实实验教学，以期解决或缓解上述实验教学中所存在的问题。二研究现状对虚拟实验的研究有着多种角度，如计算机科学，电子科学与技术和教育应用等角度。本文从教育应用这个角度，对虚拟实验进行探讨。下面是国外和国内两个方面的研究情况。国外研究现状国外虚拟实验的研究起步比较早，当前国外有很多组织结构和著名大学的实验室都在开展虚拟实验的研究工作。所开展研究的虚拟实验......”。

4、“.....辛允东虚拟实验和真实实验的比较研究中国科技信息基于自主学习的虚拟实验设计及应用研究虚拟实验可以分为桌面式的虚拟实验和沉浸式的虚拟实验。从技术层面而言，其实现技术主要有和等。从应用领域而言，目前在军事化学物理虚拟工程教育科学信息技术等领域都积极开展着虚拟实验的研究。在教育科学和信息技术领域比较典型的研究项目有实验室，由大学和航天中心联合建立。该实验室主要致力于虚拟现实技术在教育培训和军事训练的研究和开发。开发了多个基于虚拟现实技术的宇航员技能培训系统，如哈勃太空望远镜维修训练系统等开发了军事培训系统，该系统已被成功地用于国际维持和平部队的训练研究虚拟现实技术在科学教育领域的应用，该项研究的最终目标是确定虚拟现实教育系统的设计原则。实验室，由美国大学大学和大学共同创建......”。

5、“.....是美国俄勒冈大学物理系主办的物理实验网站。该网站包含了天体物理能量与环境力学热学等方面的几十种虚拟实验。该系统采用语言开发，实验程序需要从服务器端下载，并运行在客户机上。美国约翰霍普金斯大学教动的相关变量计时帧执行开场动画标识距离变量和旋转变量，单击教师版按钮后，通过和实现教师动作模型的切换，即由打招呼动画切换为走路动作，则由假变为真，计时帧开始计时，教师节点会随着计时帧的增长，实现位置和方向的相应变化，产生不同计时帧段的教师节点的运动，由此组成了开场动画。其实现的核心代码为初始化相关变量时间帧是否执行动画的标识距离变量旋转变量切换教师角色动作释放先前节点网格获取网格添加新节点网格„标识为真，则执行开场动画方向变化„基于自主学习的虚拟实验设计及应用研究四实验场景的构建虚拟情景的构建主要从实验教室实验仪器虚拟角色和环境装饰等方面着手。光学实验对实验环境要求比较高......”。

6、“.....而通过软件仿真的话，可以通过数值的计算和光线控制等方式，避免上述的影响。为此，我们特意考察了光学实验的实验室，观察实验环境布局，用直尺测量实验仪器的大小比例关系，并拍下相片，便于对照纹理，便于进行高仿真的建模。加入虚拟教师与虚拟学生，并结合到教学活动当中，增强学习者的沉浸感。在实验教室中加入花盘学生守则空调和黑板等装饰物，增强仿真实验环境的现实感。学习者还可以设置实验环境的灯光，按自己实际需要进行开与关或者强度调节。具体实现方法是将已经建好的模型，包括教室模型实验台模型实验仪器和环境装饰物等，按照实验操作的需要进行细分与整合，通过和等添加场景节点的方法，将模型加载进程序中，并进行相关属性的设置。以添加实验台为例，其实现代码为加载实验台模型获取模型添加场景节点设置节点属性实现的虚拟实验场景效果如下图所示图虚拟实验场景五学习材料的提供学习材料对学习者的自主学习有着重要的支撑作用......”。

7、“.....选择学习材料，把握学习进度。在此虚拟虚拟实验系统中，主要从实验仪器的提供实验知识的讲解和疑难问题的解答等方面着手，提供学习者学习过程中可能需要的学习材料。熟悉实验仪器是实验操作的基础，此虚拟实验系统提供了实验仪器的学习资料，介绍分光计汞灯和光栅的内部构造与内在原理等，学习者可以先熟悉实验仪器本身，为进行实验操作打下基础。还提供了实验原理和实验步骤等实验知识的详细讲解，若是学习者对个知识点存在疑问，可以查阅相关资料，进步学习。若是学习者已经比较理解的知识点，也可以自主选择跳过，自定学习进度。在反思与对话模块中，列举了常见的疑难问题及其解答，学习者可以随时查阅，及时解决困难。常见问题窗口如下图所示图常见问题窗口学习材料主要是通过窗体的形式展示的。有两种方法实现其内容的加载，种是以图片的形式添加到窗体上，可以添加多个实现图片间的切换另外种是读取文件的内容。其实现方法为先创建读取器......”。

8、“.....如果是的文本数据节点类型的话，通过方法就可以直接读取文本数据，读取完毕后将文件的引用释放掉。其核心代码为读取文件，实验介绍的内容创建读取器获取数据类型基于自主学习的虚拟实验设计及应用研究获取节点数据释放文件的引用六实验仪器的展示此虚拟实验系统中，实验仪器的展示主要通过选择工具缩放工具和旋转工具实现的。学习者可以通过选择工具按名称选择实验仪器部件，被选中的实验仪器会红色高亮显示。也可以通过调节旋转工具中旋转轴轴的参数，实现对被选中实验仪器部件的旋转。同样，通过调节调节缩放工具中轴轴和轴的缩放值，实现被选中实验仪器部件的缩放。系统设置还可以设置虚拟实验系统的灯光和透明度等。图为实验仪器整体效果图。图实验仪器以缩放工具为例，其实现方法是先通过方法创建缩放工具窗体，使用和等方法添加列表框，文字，编辑框和按钮等，通过方法获取列表框中选中的仪器部件，方法获取编辑框内的数值，发生事件后，通过方法，以获取的数值为倍数......”。

9、“.....具体实现代码为缩放模型获取选择的列表项目,获取编辑框内数据„基于自主学习的虚拟实验设计及应用研究设置模型大小下图为选择工具和缩放工具界面图图选择工具与缩放工具界面图七实验过程的模拟此虚拟实验系统中，我们将光栅衍射实验步骤细分成小步骤，每个小步骤设置成个小问题，个问题扣着个问题，解决上个问题，单击下步后就可以进去下个问题，以此类推，直到完成整个实验，获得实验结果。实验操作主流程如下图所示，在实验步骤主流程界面中，针对每个具体问题，点击进入调节后，便会进入对应的具体的调节面板，按照操作助手的指示，调节调节面板中的按钮，就可以实现调节对应的实验仪器，实现按钮调节与实际仪器的联动，并及时在调节面板的显示窗口显示实验步骤调节的结果，及时反馈给学习者，让学习者感觉到自己的进步，增强自我效能感，激励学习者学习。下面将从实验现象的模拟和实验操作方式的模拟两个方面......”。