现代远程教育是伴随现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式,是知识经济时代构筑人们终身学习体系的主要手段。传统的实验教学,由于种种原因的限制难以满足远程学习者的需求。虚拟实验是依托网络技术与虚拟现实技术实现的、具有丰富多媒体信息的计算机模拟实验;它为缺乏实验机会的远程教育学习者提供了丰富的实验资源与良好的学习条件,提高了远程教育的教学效果。但是,目前的虚拟实验的实践和应用局限在部分高校,虚拟实验的数量比较少,其交互设计水平不能充分满足学习者的需求,也无法真正适应网上实验教学的需要;虚拟实验的相关理论研究也不够深入。鉴于此,本论文立足于现代教育教学理论与计算机技术,从理论与实践研究两个方面,对基于网络的虚拟实验教学进行研究。本文首先就选题背景和意义进行了探讨,介绍和分析了虚拟实验在国内外的应用现状,分析了实施虚拟实验教学的必要性和可行性;在此基础上,详细分析了虚拟实验的内涵、分类、虚拟实验应用于教学的优势和局限性,介绍了虚拟实验教学的理论基础;然后,重点就虚拟现实建模语言(VRML)的概念、构造、基本工作原理及交互技术进行了详细介绍;在此基础上,基于虚拟实验教学理论与VRML技术开发了虚拟计算机组装实验和虚拟计算机组成原理两个实例,结合JavaScript实现了三维场景中模型对象的交互操作,学习者在虚拟场景内使用鼠标就可以轻松完成计算机组装实验、数据传输通路验证实验以及74LS181综合功能验证实验;然后,将多媒体教育资源和协作交流功能有机整合在一起,最终成功构建了一个生动直观、具交互性能的三维虚拟实验教学平台。为了检验平台的使用效果,对此虚拟实验进行了软件测试和教学应用,分析了两个教学案例,并在应用过程中总结出了一种“虚—实—虚”的虚拟实验教学方案,较好的结合了真实实验和虚拟实验的各自优势。最后,对本文的研究进行了总结归纳,并对虚拟实验教学的未来研究方向做了分析。