Page 46 - 白杨17.FIT)

虚拟实验室是一种基于 Web 技术尧 VR 虚拟现实技术构建的开放
式网络化的虚拟实验教学系统袁 是现有各种教学实验室的数字化和
虚拟化遥 虚拟实验室由虚拟实验台尧 虚拟器材库和开放式实验室管

理系统组成遥 虚拟实验室为开设各种虚拟实验课程提供了全新的教
学环境遥 虚拟实验台与真实实验台类似袁 可供学生自己动手配置尧 连
接尧 调节和使用实验仪器设备遥 教师利用虚拟器材库中的器材自由搭
建任意合理的典型实验或实验案例袁 这一点是虚拟实验室有别于一
般实验教学课件的重要特征遥 虚拟实验室的组件一般包含以下几部

分院 实验虚拟原形尧 应用程序特定信息的数据库尧 连接到网络上的
科学设备尧 互相合作的工具袁 基于模拟尧 数据的分析尧 发现和简化以
及数据可视化等软件和对网络带宽的需求遥 虚拟实验室有验证型尧 测
试型尧 设计型尧 纠错型尧 创新型等多种类型 [1] 遥

深 2. 虚拟实验室的发展现状
度 自虚拟实验室概念提出以来袁 国内外的一些高校和研究所建立了
教
研 自己的专业性生物学虚拟实验室用于学生自主性和创新性的培养遥

课 美国非常重视信息技术的研究袁 已将虚拟实验室列入其科研发展的
窑
程 战略规划遥 发展至今袁 国外多所高校已经研发出各具特色的虚拟学
研
究 习系统袁 如美国华盛顿大学开发的数字解剖学家系统袁 美国仁斯斯
利尔理工学院开发的核医学虚拟仿真系统袁 德国汉堡大学开发的
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Voxel原Man 系统等袁 用户利用虚拟实验系统可有效地掌握理论知识和
实验技术遥 国内虚拟生物实验室的建设起步晚但发展很快袁 尤其应

用于实验教学的虚拟生物实验室有了快速发展袁 而且涉及的范围广
泛遥 目前在清华大学尧 北京大学尧 中国农业大学尧 华中理工大学尧
四川大学华西临床医学院等高校尧 医院和科研单位已陆续开展了虚
拟实验技术方面的研究遥 同时教育市场也出现了一些虚拟实验教学
软件袁 如成都泰盟科技有限公司开发的生物机能实验系统尧生物信号

采集与分析系统袁北京维拓启创信息技术有限公司开发的虚拟解剖实
[2]
验室系统等 遥
3. 分子生物学虚拟实验室的构建
用于网络教学的虚拟实验室可通过多种方式构建袁 目前主要通过

Flash 技术尧 ActiveX 技术及 VRML 技术 3 种方法实现遥 可依据实验
的内容尧 特点尧 性质尧 要求等袁 结合不同技术的特点袁 合理尧 科学地
选择合适的技术遥 基于网络的分子生物学虚拟实验环境的实现要素
主要有以下几个院 基于网络的客户端尧 三维的立体环境尧 具备可视
化的实验对象和可以用鼠标与可视化实验对象进行交互遥 分子生物
学实验室的创建包括以下几个步骤院 首先是素材的收集袁 收集分子生

物学实验各个实验操作过程中所要用到的仪器尧 试剂图形素材和文
字材料袁 创建实验仪器库尧 试剂库尧 报告库尧 资料库遥 然后是元件