张晓敏 孙晓鑫

1.华北理工大学 生命科学学院 河北 唐山 063012；

2.华北理工大学 机械工程学院 河北 唐山 063012

1 设计背景

第一次将虚拟实验室概念是1989年由william wolf教授提出的，把它定义为：一个综合各种工具和技术，能够使用它们从时间上突破地区和空间上的限制，并且能够使用者自由地分享和整合数据来开展实验。国内的现代化虚拟实验室建设虽然目前起步较晚，但近年来也已经得到了新的蓬勃发展，一些高等学校也已经开始尝试创设自己的虚拟实验室[1-2]。

虚拟实验室主要有交互式与非交互式两种类型，其中非交互式虚拟实验室的实现相对简单，但效果稍差，交互式虚拟实验室操作性强，效果优[3]。本文着重讨论交互式虚拟实验室的创设工作。

1.1 设计的必要性

虚拟生物实验室是将教学展示在了搭建的三维环境中，运用到传统生物教学中将产生深刻影响，本文就生物化学实验：DNA的提取与鉴定，对虚拟生物实验室的搭建等题目进行描述。

1.1.1 避免传统实验室可能的风险，安全环保。本实验所涉及的异丙醇和氯仿均不同程度的会对人体产生危害，在进行部分操作时稍有不慎，不仅会威胁到学生们的人身安全，还可能将污染物表露在空气中，从而对环境有着不可逆的破坏。因此，本实验如若不简化实验方法，很难在本科实验教学中进行。

但是在虚拟生物实验室，学生通过反复地练习，可以大大降低失误的概率，从而解决该问题。此外，学生还可以在操作不当时及时终止实验，在保证安全的情况下，有效提高学生的实践动手能力，提升实验教学效果。……