（江苏师范大学 智慧教育学院，江苏 徐州 221116）

一、虚拟实验室的来由及特性

虚拟实验室(Virtual Laboratory，简称VL)，又称虚拟实验系统，可以追溯到威廉·沃尔夫教授提出的“合作实验室”（Collaboratory），即利用计算机建立网络化的虚拟实验室环境[1]，旨在打破空间的限制，进行合作性实验研究。虚拟实验室在实践上具有高仿真、开放共享、可扩展性、重复使用性以及安全性高等诸多优点[2]，可以补充和延伸课堂教学，发展实验教学的远程教育和混合学习。但是，目前比较常见的虚拟实验室大多为基于Web的“非沉浸式”虚拟实验室[3]，是一种桌面仿真型虚拟实验室，主要通过对设备和实验过程的软件进行仿真操作。因此，这种“非沉浸式”虚拟实验室的缺点也非常明显，如仅仅依靠鼠标键盘操作，在实践体验与实验效果上的沉浸感不强等。

沉浸式虚拟实验则是通过利用虚拟现实技术，设计数字化虚拟实验环境，从而创建沉浸式的实验交互情境[4]。通过沉浸式虚拟实验室，学习者借助一定设备进入与真实实验室一样的空间场景进行交互操作和体验，能够进行反复训练、实践并获得理想的数据进行分析和处理等。同时，学习者借助体感交互设备，可以从视觉、听觉、嗅觉、触觉甚至是味觉等多种感知通道来感知虚拟实验环境中的信息,并且能够通过基于多种感知通道的输入设备与之进行交互,从而可以使学习者在限定实验条件下,操控实验仪器设备,控制实验进程,不断进行实验训练、观察和获取实验结果[5]。……