物理实验教学示范中心虚拟仿真实验平台的建设
大学物理开放式虚拟仿真实验室建设方案新
大学物理开放式虚拟仿真实验室建设方案新 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】大学物理开放式仿真实验室建设方案项目名称：《大学物理开放式仿真实验室》负责单位：安徽省科大奥锐科技有限公司归属部门：中国科学技术大学联系电话：2016年6月29日1、项目建设背景、物理实验教学国内概况物理实验是物理学的基础，大学物理实验反映了理工科及各个学科科学实验共性和普遍性的问题。
在培养学生严谨的科学思维、创新能力，培养学生理论联系实际，特别是与科学技术发展相适应的综合能力，以适应科技发展与社会进步对人才的需求方面有着不可替代的作用。
当前我国高等教育已进入全面提高教育质量的新阶段。
进一步更新教育理念、积极创造条件在教学实践中实质性地实施以教师为主导，以学生为主体的实验教学是进一步深化改革的重要内容，也是巩固十多年来的教学成果、提高教学质量、实现实验教学目标的重要保证。
教育部多次强调并要求：高校要大力加强实验、实践教学的改革，要重视实践环节，提高学生实践能力，推进实验内容和实验模式改革和创新，培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。
要根据培养学生动手和实践能力需要，不断改善实验和实习教学条件。
在《关于加强高等学校实验室工作的若干意见》中更明确指出：“大力推进实验室信息化建设，实现优质资源开放共享。
持续投入必要的经费与人员，切实推进实验室信息化建设和信息化管理。
建设科学、便捷使用的实验室网络管理系统，提升实验室在设备采购、资产管理、信息统计、开放共享等工作的管理水平。
建设实验教学网络平台和实验教学资源共享平台，实现网上辅助教学和网络化、智能化教学管理，满足学生自主选课、自助实验、有效利用实验室资源的自主学习和个性化发展的需求。
”、我中心物理实验教学存在的问题1.2.1实验预习、复习环节不完善我中心实际教学中，由于实验室和师资力量等限制，很难提供给学生大面积实验预习、复习的环境。
虚拟仿真实验教学中心平台建设方案
湖北警官学院虚拟仿真实验教学建设方案一、方案背景虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。
为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。
其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。
目前，大多数高校都有针对课程使用实验教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。
由于学校管理工作的复杂性，各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系，各自为政，形成了“信息孤岛”。
主要面临如下问题：• 管理混乱，各种实验教学软件缺乏统一的集中管理。
• 使用不规范，缺乏统一的操作模式和管理方式；• 可扩展性差，无法支持课程和相应实验的扩展；• 各系统的数据无法共享，容易形成“信息孤岛”；• 缺乏足够的开放性；• 软件部署复杂，不同的软件不能运行在同一台服务器上；二、方案目标该方案的目标就是高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。
平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的，通过系统间的无缝连接，使之达到一个整体的实验效果，学校通过该平台的部署，不仅可以促进系统的耦合度，解决信息孤岛的问题，还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。
平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括：门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效果评估等功能，同时该平台可扩展集成第三方的虚拟实验课程资源或自建课程资源，为各类院校虚拟实验教学环境提供服务并进行相应的应用。
基于虚拟现实技术的虚拟仿真实验教学平台设计
基于虚拟现实技术的虚拟仿真实验教学平台设计虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是一种通过计算机生成的交互式三维虚拟环境，使用户可以身临其境地体验虚拟世界。
而虚拟仿真实验教学平台则是基于虚拟现实技术的教育工具，为学生提供更加优质的实验教学体验。
本文将介绍基于虚拟现实技术的虚拟仿真实验教学平台的设计。
首先，一个优秀的虚拟仿真实验教学平台设计应该具备以下几个重要的要素：1. 逼真的虚拟环境：教学平台应该能够创造出逼真的虚拟环境，让学生身临其境地感受实验场景。
通过使用高质量的图形渲染技术和实时物理引擎，平台可以呈现出精细的视觉效果和真实的物理交互，从而使学生能够感受实验的真实性和现实性。
2. 交互式操作：平台应该允许学生进行自由的交互操作，以便他们能够进行实验的探索和实践。
通过配备虚拟现实头盔、手柄或手套等交互设备，学生可以与虚拟环境进行实时的交互，并模拟真实实验过程中的各种操作，如观察、测量、制作等，从而提高他们的实验技能。
3. 多模式教学：为了满足不同学生的学习需求，教学平台应该提供多种教学模式。
例如，基础模式可以用于初学者，提供基本的实验知识和技能；进阶模式可以用于中级学生，提供更加复杂和挑战性的实验任务；高级模式可以用于高级学生或专业人员，提供更加高级和专业的实验内容。
通过不同的教学模式，平台可以满足学生的不同需求，提高他们的学习效果。
4. 实时反馈和评估：平台应该能够提供实时的反馈和评估机制，以帮助学生纠正错误并提高实验技能。
通过监测学生的实验行为和结果，平台可以及时给予指导和评估，使学生能够了解自己的实验表现，并通过不断的实践和改进来提高自己的实验能力。
基于以上要素，一个典型的基于虚拟现实技术的虚拟仿真实验教学平台的设计流程如下：1. 需求分析：根据教学需求和学科特点，确定平台的功能和实验内容。
例如，如果设计物理实验平台，需要确定实验题目、实验器材、实验步骤等。
2. 虚拟环境建模：根据实验的需求，使用三维建模软件创建虚拟环境。
虚拟仿真实验教学中心信息化平台及资源建设方案
虚拟仿真实验课程资源应用案例
本科高校
北京邮电大学、北京邮电大学世纪学院、华 北电力大学、江西理工大学、解放军理工大 学、山东科技大学、北京联合大学应用文理 学院、重庆理工大学、天津财经大学、湖南 理工学院、广东工业大学华立学院、重庆师 范大学、泸州医学院、重庆教育学院、东莞 理工学院、湘南学院、北方民族大学、太原 师范学院、荆楚理工学院、东北农业大学成 栋学院、盐城工学院、北京工业大学、阜阳 师范学院、中国人民公安大学、川北医学院 、重庆三峡学院、潍坊学院、天津财经大学 珠江学院、浙江工商大学、山西农业大学信 息学院、西南大学、汕头大学、中国海洋大 学、仰恩大学、怀化学院、重庆大学、山东 理工大学、西北政法大学、北方工业大学、 天津大学、华南农业大学、广东第二师范学 院、蒲田学院、河北师范大学、河南大学、 天津科技大学、广西大学、南开大学、中国 矿业大学、安徽大学……
实验教学效果评估
自动收集实验前理论知识学习、实验过程指导、答疑、实验成绩的相关数据；通过调查问卷 收集学生对实验系统、实验设计、学习效果等方面的评价与反馈信息，进行统计与分析，用图表 直观展示分析结果。
实验教学效果评估
标准化的实验教学流程
系统管理员
教务人员
学生
教师
电子信息类虚拟仿真实验教学资源
内容提钢
1 方案背景 2 平台功能及资源介绍 3 方案特点 4 应用案例 5 方案实施
虚拟仿真实验教学中心建设案例(32所)
√ 北京邮电大学电子信息20虚13年拟仿真实验教学中心(国家级) √ 南京信息工程大学大气科学与气象信息虚拟仿真实验教学中心(国 √ 东北师范大学生物虚拟仿真实验教学中心(国家级) √ 吉林大学地质资源立体探测虚拟仿真实验教学中心(国家级) √ 河北农业大学计算机虚拟仿真实验教学中心(省级) √ 云南大学化学化工虚拟仿真实验实验教学中心(省级) √ 广州大学电工电子虚拟仿真实验教学中心（省级） √ 肇庆学院计算机虚拟仿真实验教学中心 √ 河北农业大学食品与生物工程虚拟仿真实验教学中心
初中物理虚拟仿真实验教学平台研发
初中物理虚拟仿真实验教学平台研发虚拟仿真技术是近年来教育领域的一项重要创新，它通过电脑模拟出真实的实验环境，为学生提供了更加直观、互动的学习体验。
在初中物理教学中，虚拟仿真实验教学平台的研发与应用正逐渐受到关注。
本文将介绍初中物理虚拟仿真实验教学平台的研发过程及其对教学的积极影响。
一、虚拟仿真实验教学平台的研发目标和意义虚拟仿真实验教学平台是基于计算机技术，将真实实验的过程和环境模拟出来，使学生能够在虚拟环境中进行实验操作和探索，提高实验教学的效果。
其研发目标是为了弥补传统实验教学中存在的一些问题，如实验设备不足、危险性高、时间限制等。
通过虚拟仿真平台，学生可以在任何时间地点进行实验学习，提高了学习的灵活性和自主性。
二、虚拟仿真实验教学平台的研发内容虚拟仿真实验教学平台的研发内容主要包括实验场景建立、实验设备模拟和实验过程控制等方面。
1. 实验场景建立通过三维建模技术和图像渲染技术，研发团队可以将实验室、场地等实际环境模拟出来。
学生可以透过计算机屏幕，感受到真实的实验场景，增强学习的沉浸感。
2. 实验设备模拟虚拟仿真实验教学平台需要模拟各种实验设备，如电路板、光学仪器等。
研发团队需要准确地还原这些设备的物理特性和操作方式，使学生能够在虚拟环境中进行实验操作和观察。
3. 实验过程控制通过编写程序，控制学生在虚拟实验环境中的操作和实验过程。
学生可以通过虚拟按钮、滑动条等进行实验操作，观察实验现象的变化，并进行数据采集和分析。
三、虚拟仿真实验教学平台的应用效果虚拟仿真实验教学平台的应用已经取得了一些积极的效果。
1. 提高学生的学习兴趣通过虚拟仿真实验教学平台，学生可以在生动的视觉效果中观察实验现象，增强了学习的趣味性和吸引力。
学生可以主动参与实验过程，培养了他们的实际操作能力和动手能力。
2. 解决实验设备不足的问题虚拟仿真实验教学平台不受实验设备的数量限制，学生可以在虚拟环境中进行多次实验，提高了实验操作的机会。
大学物理光学仿真实验可视化教学平台的设计与实践
大学物理光学仿真实验可视化教学平台的设计与实践1. 内容概括大学物理光学仿真实验可视化教学平台的设计与实践致力于为学生提供一个沉浸式、互动式的学习环境，以增强光学原理和实验技能的理解。
该平台通过高度仿真的虚拟实验环境，使学生能够在计算机上亲身体验物理光学实验，从而加深对理论知识的理解，并提高实验操作能力。
平台开发了丰富的光学实验项目，涵盖了从基础的光学干涉、衍射到高级的偏振、光谱分析等领域。
这些实验项目不仅有助于学生掌握光学实验的基本技能，还能够激发他们对光学学科的兴趣和研究热情。
在可视化教学方面，平台采用了先进的虚拟现实技术和多媒体手段，将抽象的光学原理和复杂的实验过程以直观、生动的方式呈现出来。
学生可以通过模拟实验操作，观察实验现象，从而更加深入地理解光学原理和实验方法。
平台还提供了强大的教学资源和互动功能，支持学生进行自主学习和合作探究。
教师可以通过平台的教学管理系统发布实验任务和指导资料，监控学生的学习进度，并根据学生的反馈及时调整教学策略。
平台还提供了丰富的在线讨论区和资源库，供学生查阅资料、交流心得和分享经验。
大学物理光学仿真实验可视化教学平台的设计与实践旨在通过创新的教学方法和手段，提高学生的光学实验能力和综合素质，为培养新时代的光学人才贡献力量。
1.1 研究背景随着信息技术的飞速发展，虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术在教育领域的应用日益广泛。
这些技术能够为学生提供沉浸式的学习体验，使得抽象的物理概念和复杂的实验过程更加直观易懂。
光学作为物理学的一个重要分支，其理论和实验知识对于培养学生的科学素养和创新思维具有重要意义。
传统的光学实验教学往往依赖于实际的光学仪器和设备，不仅成本高昂，而且操作过程复杂。
这种教学方式不仅限制了学生的动手能力，也难以满足现代教育对个性化、高效率教学的需求。
开发一种基于VRAR技术的光学仿真实验可视化教学平台，将有助于解决这些问题，提高光学实验教学的质量和效果。
利用计算机虚拟技术创建中学物理虚拟实验室平台
利用计算机虚拟技术创建中学物理虚拟实验室平台王淑娟（西安文理学院数学与计算机工程学院,西安,710065）摘要：利用计算机技术虚拟中学物理实验，可以达到更加便捷、真实的效果，这对于发展中学物理教学形式和提高教学质量具有重要的意义。
本文介绍了建设虚拟实验室的必要性和可行性，并选取了一个典型的中学物理实验进行虚拟。
最后，展望了中学物理虚拟实验室的发展前景。
关键词：中学物理；虚拟；实验中图分类号: G633.7The use of computer virtual technology to create a virtual physicslaboratory platformWang Shujuan(Department of mathematics and computer engineering,School of xi’an University of Arts and science,Xi’an,710071,China)Abstract：It gives a convenient way to simulate the experimental process and plays an important role in the development of teaching form and improvement of teaching quality.This paper introduces the virtual laboratory and its necessity and feasibility with a typical experiment.At last,the prospect of a virtual high school physics laboratory is discussed.Keywords：High School Physics;Virtual;Experiment0 引言随着新课改实施及素质教育的进一步深化，不少专家学者和广大物理教师充分认识到实验教学是中学物理教学的一个重要环节，对于提高教学质量、提升学生的学习兴趣具有重要意义。
物理虚拟仿真实验教学平台建设招标参数
物理虚拟仿真实验教学平台建设招标参数一、项目背景随着信息技术的不断发展，虚拟仿真技术在教育领域的应用越来越广泛。
物理虚拟仿真实验教学平台作为一种创新的教学手段，能够提供更加灵活、直观、安全的实验环境，有助于学生深入理解物理实验原理和现象。
为了推动物理教育的发展，我们计划建设一套物理虚拟仿真实验教学平台，并招标选择合适的供应商进行建设。
二、项目目标本次招标的目标是选择一家具备丰富经验、技术先进、能够提供高质量物理虚拟仿真实验教学平台建设服务的供应商。
该供应商应能够根据我们的需求，设计并实现一套功能完备、易于操作、稳定可靠的物理虚拟仿真实验教学平台，以满足教学的需求。
三、招标内容1. 平台整体设计与开发- 设计并开发适用于物理虚拟仿真实验教学的平台架构和界面设计。
- 开发基于Web或移动端的平台应用，支持多种操作系统和浏览器。
- 提供用户管理、权限管理、实验管理等功能模块。
- 支持在线实验预约、实验记录、实验数据分析等功能。
- 提供学生和教师交互的实验报告评价和讨论功能。
2. 实验模块开发- 开发多个物理实验模块，涵盖力学、光学、电磁学等多个领域。
- 每个实验模块应包括实验原理介绍、实验步骤、实验数据采集与分析等内容。
- 实验模块应具有真实的仿真效果，能够模拟实验现象和实验设备的操作过程。
- 提供实验过程中的实时数据采集和显示功能，方便学生进行实验数据分析。
3. 教学资源支持- 提供丰富的教学资源，包括实验教材、实验视频、实验报告模板等。
- 支持教师上传和管理教学资源，学生可以根据需要自主选择学习。
四、技术要求1. 平台应基于现有成熟的虚拟仿真技术，具备较高的稳定性和可靠性。
2. 平台应具备良好的用户界面设计，操作简单直观，易于学生和教师使用。
3. 平台应支持多种操作系统和浏览器，能够适应不同的硬件环境。
4. 平台应具备较高的并发性能，能够支持大量用户同时进行实验操作。
5. 平台应具备良好的数据安全性和隐私保护机制，确保用户信息的安全。
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物理实验教学示范中心虚拟仿真实验平台的建设作者：黄金栋来源：《电脑知识与技术》2019年第30期摘要：从大学物理实验教学开放共享的特点出发，根据物理实验教学示范中心的发展需要，以促进自主学习和提升教学效果为目标，将虚拟仿真技术与网络技术相结合，构建了一个物理虚拟仿真实验教学平台。
提出了平台建设的基本原则和体系架构，并以光栅单色仪虚拟仿真实驗为例，详细介绍了虚拟仿真实验在线学习和教学互动的全过程。
虚拟仿真实验平台的建成，完善了物理实验的教学体系，丰富了物理实验的教学手段，实质性地推动了以学生为主体、教师为主导的教学模式的开展，使物理实验教学的教学效果得到了显著提升。
关键词：物理实验教学;虚拟仿真技术;在线教学;自主学习中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2019）30-0261-04实验教学是教学进程中不可或缺的重要组成部分，是学生加深理论知识理解的一个重要环节，也是学生提高创造性思维和实践能力的一个有效手段。
在当前的物理实验教学中，受实验种类繁多、仪器结构复杂和价格不菲等因素的制约，再加上大学物理实验教学特有的普适性和开放性的特点，往往不能满足每位学生自主安排实验课程、自行设计实验参数、反复多次调试实验仪器的需要。
这对于学生对物理实验学习的积极性、自主性和创造性造成了一定的困难。
随着现代信息技术，特别是虚拟仿真技术的不断发展，物理实验教学的网络化和虚拟化，在很大程度上弥补了传统大学物理实验教学实践中在人力、物力、时间和空间上的不足。
近年来，高等教育领域的一个新动向是“促使学生从以往课程内容单一的消费者向创造者和设计者转变”嘲。
目的在于使实验者能根据自己对课程内容的理解自主地设计和开展实验的学习，培养学生的创新能力和自主学习能力。
因此，虚拟仿真实验逐渐成为在理论教学和实验教学之后的又一种新型的教学模式。
它是以计算机硬件为依托，以虚拟仿真技术、多媒体技术和网络技术为基础，使学生借助互联网以人机交互的方式在虚拟的实验设备和场景中模拟现实情况来进行的实验。
教育部2013年发布的《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》中明确指出，虚拟仿真实验教学中心建设应充分体现“虚实结合，相互补充，能实不虚”的原则。
我校物理实验中心作为天津市级优秀实验教学示范中心建设单位，一直在着力探索真实物理实验和虚拟仿真物理实验相结合的道路，特别是针对大学物理实验的开放性和虚拟化。
为此，我中心在现有物理实验网络教学平台的基础上，进一步建设了一个大学物理虚拟仿真实验平台。
1虚拟仿真实验平台的设计原则1.1以开放共享为基础虚拟仿真实验平台是物理实验教学示范中心的重要组成部分，它是以物理实验网络教学平台为依托的。
我中心的物理实验网络教学平台，面向全校27个本科专业、3300多名学生，是全校覆盖专业最广、学生受益面最大的实验教学平台，负责大学物理实验课程的教学运行和管理。
来自不同专业的学生对声、光、力、热、电、磁等方面物理知识的需求不同，实验教学平台可为不同层次和需求的学生提供实验内容和实验方式上的个性化选择;此外，实验教学平台全天候24小时开放，学生可以自己安排实时在线的实验预约、实验预习、实验复习和实验考核。
实验平台的开放共享是在教学过程中真正实施以学生为主体、教师为主导的具体体现，并能充分用发挥现有的软硬件教学资源。
开放共享的实验教学平台，也为不同学科、不同院校、不同企业以及不同地区的教学科研工作提供资源的互通和协同发展。
虚拟仿真实验平台的建立，在实验预习、实验复习、实验考核、真实实验的有益补充以及科教资源共享等方面，成为物理实验中心网络教学平台的重要支撑。
1.2以自主学习为重点长期以来由于教学资源不足和教学时间有限，实验教学往往是以教师拟定好实验步骤，学生遵循教师给出的方案来操作的模式开展。
这种教学模式抑制了学生主动学习的热情，将学生的创造性思维限制在极小的范围内㈣。
多年的教学实践证明，实施以学生为主体，教师为主导的教学是激发学生兴趣、实现教学目标、确保教学质量的重要举措。
因此，物理虚拟仿真实验，应该根据学生的需要，为学生自主选择实验仪器、自主设计实验方案来完成实验的自主学习方式创造条件。
虚拟仿真实验可以为学生提供虚拟的实验环境和实验设备，以及包括量具、导线、砝码、灯具等在内的辅助测量工具。
此外，为了给学生自学提供辅助，虚拟仿真实验应提供实验所涉及的简介、原理、内容的介绍，以及实验指导书、在线演示视频等学习参考资料。
同一个实验，采用同样的实验仪器，在不同的设计方案指引下会产生不同的教学效果㈣。
在实验时，学生自由选取实验仪器和辅助测量工具，添加到实验的操作平台，实验平台根据学生的自选操作实时生成仪器与测量工具间的关系，形成不同的实验方案，实验程序调用对应的实验算法进行处理，将不同实验方案的结果通过虚拟实验界面以图像、动画、文字等形式呈现出来。
学生可以根据不同的实验反馈，进一步分析自己的实验操作，完善实验方案，这样就渐进式地培养了学生学习的自主性和创新性。
1.3以虚实结合为特色虚实结合的实验教学模式是真实实验和虚拟仿真实验的有机结合，使其互为补充，充分发挥二者各自的优势，丰富教学内容，提高教学效率。
真实实验和虚拟仿真实验具备各自的优点，真实实验可以为学生提供真实的实验环境、实验设备和真实的实验体验，尤其是在物理实验现象的感知体验方面，是虚拟仿真实验不可比拟的。
但虚拟仿真实验在涉及高危和极端环境，不可逆、不可及、高消耗、高成本以及短时间内需要多次重复的情况时，又具备了可靠、安全、经济等方面的优势。
因此，在设计虚拟仿真实验项目时，需要充分考虑两种实验教学方式的结合开展。
对那些较为安全可靠，可多次重复，对耗材的消耗和仪器的磨损不是很大的实验，尽量采用真实实验进行教学，同时辅以虚拟仿真实验作为该实验的课前预习、课后复习和在线考核。
而对于一些高压、高热，且实验现象和数据难于短时间内重复得到的实验，多采取虚拟仿真实验的教学方式，可通过多媒体教室面授和网上在线辅导相结合的方式开展。
2虚拟仿真实验平台的建设内容2.1虚拟仿真实验平台的设计结构根据平台的设计原则，我中心在物理实验网络教学平台之下，在原有实验选排课子系统、成绩管理子系统和在线考试子系统的基础上，增设了虚拟仿真实验平台，如图1所示。
根据实验的不同性质，虚拟仿真實验平台下设四种实验类别，分别为力学实验、光学实验、电学实验和热学实验。
每个实验类别里面，安排了该类别所涉及的物理仿真实验，每个实验都为学生提供了实验简介、实验原理、实验仪器、实验指导、在线演示、实验开始、在线讨论和教学评价等主要功能，如图2所示。
2.2光栅单色仪虚拟仿真实验的建设内容光栅单色仪实验虽然不是高危和极端环境的物理实验，但由于该实验所涉及的实验仪器和辅助测量工具较多，若一个学生独立完成实验，即费时费力又容易出差错，在真实实验教学中往往安排2-3人合组进行，但这又在一定程度上影响了学生实验的获得感。
因此，可在教学实践中采取“虚实结合”的教学方式，即建议学生先在网上进行该实验的虚拟仿真实验，达到实验预习目的后，再根据实验预约情况来实验室进行真实实验，课后学生还可在线完成该实验的复习、在线讨论与教学评价。
学生通过个人身份认证进入“虚拟仿真实验平台”，选择“光学实验”类别，找到“光栅单色仪实验”的链接，进人该实验的界面，如图3所示。
接下来，学生可以选择左侧的导航按钮，进行实验的内容学习、仿真操作和教学互动。
2.2.1实验的内容学习实验的内容学习主要针对学生的实验预习环节，包括实验简介、实验原理、实验内容、实验指导、在线演示和实验指导书下载。
其中“实验仪器”部分，会将真实实验和仿真实验的仪器做对比，让学生从虚实两个角度熟悉实验仪器，为后续实验操作做好准备，如图4所示;其中“在线演示”部分，会以仿真视频的形式呈现实验的主要操作步骤和注意事项，如图5所示。
2.2.2实验的仿真操作虚拟仿真实验的核心就是实验的仿真操作。
学生在熟悉了实验仪器和实验内容后，可以选择“开始实验”按钮，进入“光栅单色仪”的仿真实验环境。
在这里，学生可以通过鼠标的点选、拖拽、双击等方式，实现对实验仪器和辅助测量工具的移动、连接、开关设备等基础操作，还可以现实对数据的采集、填写、计算和上传等实验数据的操作。
图6所示为通过光栅光谱仪采集钠光灯在不同波段强度值的实验操作界面。
需要特别指出的是，虚拟仿真实验的交互体验主要是通过匹配算法实现的。
当导线连接错误、实验仪器摆放位置不当、实验设备开关不当或者顺序有误时，系统都会通过匹配算法找出问题，并提示实验者。
这样的反馈机制，会帮助学生通过修正自己的操作，不断完善自己的实验方案。
2.2.3实验的教学互动实验的教学互动历来都是教学的必要环节之一，虚拟仿真实验平台提供“在线讨论”和“教学评价”功能。
“在线讨论”用于学生在自主学习中发现问题时，可实时地与其他正在进行该虚拟实验的人实现交流。
作为一个在线共享的平台，师生都可以通过个人身份认证进入“在线讨论”区，解答别人提出的疑问。
图7所示为师生的“在线讨论”界面。
“教学评价”用于学生在自主学习后，对虚拟仿真实验和教师的线上线下辅导，给予自己的客观评价，如图8所示。
这种机制有利于教学相长，帮助教师不断完善实验教学进程，提高教学效果。
3虚拟仿真实验平台的运行成效虚拟仿真实验平台于2017年底基本建成，2018年初并人物理实验网络教学平台。
近两年来，广泛应用于物理实验教学的在线预习、在线实验、在线复习和教学互动等各环节，运行成效显著。
3.1缓解了选排课子系统的压力大学物理实验课程面向全校27个专业、3300多名本科生，实验教学平台实行在线选课机制，选排课子系统针对每个实验的派位是有限的，每周的选课数量也是有限制的，导致每到选课开始的阶段，选排课系统处于满负荷运转状况，即便这样还会有很多学生无法按照自己预想的时间选上自己心仪的实验。
虚拟仿真实验平台的建成和运行，有效缓解了实验选排课子系统在选课阶段的运行压力。
一部分没有选到合适时间的心仪实验的学生，可以先去做没有任何选课限制的虚拟仿真实验，待到选课压力不大的时间再去选那个心仪的实验去做。
3.2促进了实验的课前预习长期以来，物理实验教学中的课前预习环节，对于相当一部分学生来说形同虚设。
学生课前没有进行充分的预习，不仅实验进程容易陷入很多误区，而且对教师的教学进程也带来很大影响。
虚拟仿真实验，采用动画的形式和实时交互的手段，让学生不受时间和空间的约束，得到身临其境的实验体验，在很大程度地上调动了学生主动进行课前预习的积极性。
有了对实验原理、实验内容和实验仪器的充分认知，后续开展的仿真实验和真实实验，都会有的放矢、效率倍增。
问卷调查显示，物理虚拟仿真实验平台运行以来，学生的课前预习率，已经由过去的不足50%，提升到现在的95.8%。