1.方案背景
大多数高校开展实验都是采用实物形式来进行实验教学的，这种形式让学生能够对实验有比较深的感性认识，同时也存在如下问题：
1)实验室建设费用高昂
传统的实验教学主要依赖费用高昂的实验设备，存在前期投入大、后期维护费用高，开展过程受时间、地点、人力、物力、财力限制等问题，致使实验教学无法有效开展，严重影响教学质量。
2)实验内容较为陈旧
在科学技术飞速发展的今天，传统的实验教学内容往往跟不上新知识和新技术的产生，不能让学生及时了解前沿的知识和技术，学生的思维得不到拓宽。
3)实验教学形式单一、教学手段落后
实验教学依附于理论教学，一般都是老师讲，学生听的传统灌输式的教学模式，且验证性实验和孤立的单元性操作实验多，设计性、综合性、创新性实验少，大大抑制了学生的创新思维，使学生的创造能力得不到培养，个性得不到发展。
4)实验学时少
实验学时与总学时的比例不到20％，甚至有些专业的不到13％，远远不能满足实验教学的要求。再加上教师除了上实验课外很少进实验室，教师和学生对实验的重视不够，学生的动手机会大大减少，动手能力、独立分析问题的能力得不到有效锻炼。
5)不能因材施教
随着高校规模的不断扩大，学生数量的不断增加，学生层次多样化更加显著。以往的教学模式都将学生同等对待，使得动手能力强的学生“吃不饱”，能力较差者又感到吃力，实验教学目的很难达到。
随着高校教学改革的逐步推进，实验室建设的进一步信息化、人性化，高校开展实验工作也变得更加繁重和复杂，这就迫切需要采用计算机信息化技术对传统实验教学进行有效的补充。由于高校网络非常普及，利用网上虚拟实验室进行辅助教学，可以很好的解决及弥补上述传统实验教学存的问题，并可更好地培养学生的自学及创新能力。
只有充分发挥传统实验教学和计算机信息化技术的优势，并使它们各自的优势得到互补，才能不断把实验教学提高到新的层次。两方面的结合有利于科研、教学，而且有利于提高学生的动手能力，进而增强他们在就业中的竞争实力并拓宽其就业渠道，从而树立学校在学术界和社会的良好品牌形象。
2.实验教学环境
“北邮润尼尔开放式虚拟实验教学系统(OWVLab)”是基于国家“十一五”科技支撑计划重点项目的科研成果基础上，由北京邮电大学和北京润尼尔网络科技有限公司联合研制的，专门用于解决高校实验室教学存在的问题，提高实验教学质量，加强学生创新意识和创新能力的培养。
系统包含电路分析、模拟电路、数字电路、高频电子线路、计算机网络、Linux操作系统实验仿真平台，提供了丰富的元件库，贴近真实的虚拟仪器操作界面，仿真了实验的实际运行情况，从而可以达到比实验室更灵活的方式进行实验。
虚拟实验室的构建包括两部分：服务器区以及实验终端区，服务器区默认安装了虚拟实验教学系统，供实验终端进行访问，同时保存学生提交的实验报告以及实验结果、实验相关记录、以及其它一些数据。实验终端区将提供用户一个实验仿真平台，用户根据实验要求在实验仿真平台进行实验。
3.系统功能介绍
系统支持300人并发在线操作，系统用户分为教师、学生和管理员三种角色，不同角色拥有不同权限。
教师：新建实验、发布实验、布置实验、批改实验结果与实验报告、实验监控、成绩统计与导出等
学生：必做实验、选做实验、自主实验、在线提交实验报告、保存实验结果，查看教师给出的成绩与批语等
管理员：实验课程管理、用户管理、角色管理、权限管理、系统管理。
同时系统还提供站内消息、教学论坛、在线帮助等教学辅助功能。
3.1教师系统
我的课程 | 查看自己负责的课程的相关信息 |
实验库管理 | 维护各门课程典型实验，提供增、删、查、改操作 |
实验安排 | 进行相应课程的虚拟实验教学安排 |
实验监控 | 对参与实验的学生进行签到签离，考查学生的出勤情况以及实验过程 |
实验批改 | 针对虚拟实验结果和实验报告进行相应的批改并给出评语 |
成绩汇总 | 按照实验课程汇总成绩并输出，或提供数据接口给教务成绩管理系统 |
3.2学生系统
我的任务 | 查看自己要学的实验课程的实验任务信息 |
实验开展 | 根据教师的实验要求，在虚拟实验平台完成相应的实验任务并提交实验结果和实验报告 |
成绩查询 | 查询自己做的每个实验的成绩以及实验课程的成绩。 |
学生做虚拟实验界面
泰克TDS1012示波器操作面板界面
3.3系统管理
分组管理 | 提供各种类型的分组的增、删、查、改功能 |
用户管理 | 各种角色用户帐户的增、删、查、改功能 |
权限管理 | 添加角色、维护角色权限的修改 |
课程管理 | 提供课程相关信息的增、删、查、改功能 |
授课安排 | 将负责教师、授课班级与课程进行动态绑定 |
论坛管理 | 提供论坛模块、讨论区、版主设置管理 |
4.实验教学流程
5.课程典型实验
5.1、计算机网络课程典型实验(33个)
5.2、Linux操作系统管理课程典型实验(11个)
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5.3、模拟电路课程典型实验(19个)
5.4、电路分析课程典型实验(22个)
5.5、高频电子线路课程典型实验(17个)
5.6、数字电路课程典型实验(20个)
除上述之外，用户也可以利用现有的实验器材模型设计新的典型实验。
5.方案特点
1.采用B/S架构，开放式管理，学生实验条件只需一台能上网的电脑；
2.提供一整套完善的虚拟实验管理系统，可以和其他教学教务系统无缝集成；
3.采用多媒体技术手段，提供了丰富的实验教学资源，方便学生学习；
4.针对实验过程中的难点重点提供智能指导，为学生提供一对一的实时指导；
5.提供实验结果自动批改功能，减轻了教师的工作量；
6.虚拟实验教学系统把实验能力培养目标落实到课程，从课程落实到每个典型实验，并精心设计实验内容；
7.将知识学习和实验动手能力的培养有机融合，形成完整的实验教学体系；
8.虚拟仪器能够呈现真实设备无法体现的实验现象；
9.界面友好直观、所有的仿真器材操作贴近实际，真实感强；
10.可扩展性强，可根据教学需要灵活添加实验器材及典型实验，提供个性化定制服务；
11.跨平台，支持Windows、Linux等多种操作系统；
6.典型成功应用案例
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、山东科技大学、解放军理工大学、山东科技大学、吉林大学、北京联合大学、大连理工大学、大连广播电视大学、重庆理工大学、武汉理工大学、贵州交通职业技术学院、北京商务科技学校、装甲兵工程学院、重庆电子工程职业技术学院等多所高校。
