华南师大网院的意外收获

　　一年半前，华南师范大学网络教育学 院副院长聂瑞华教授就在思考，想要开发一套网络虚拟实验系统:“我们学院很多理工科课程的教学都需要实验操作，因此实验环境对于学生来说非常重要。”但部分教学站点实验环境不完全具备，再加上远程教学时间不固定，使聂瑞华教授感到网络虚拟实验系统的开发迫在眉睫。于是他立即开始着手准备这一系统的研发。然而，不久后与北邮在线网络科技有限公司总经理于斌的一次邂逅，让聂瑞华教授的这一想法得以提前实现。从于斌处得知，北邮在线公司已经研发出多套网络虚拟实验系统，并在北邮网院成功进行了多次尝试和应用。经过与学院其他领导和教师商议之后，聂瑞华教授代表华南师大网院与北邮在线公司联系购买了计算机网络虚拟实验系统。这对于华南师大网院来说不啻是意外收获，这套网络虚拟实验系统不仅及时满足了该院师生的需求，更为他们节省了大量宝贵的研发时间。

　　引入了计算机网络虚拟实验系统的华南师大网院随之运用该系统在网上构建了一个虚拟实验平台，并将其与本学院的自动学习跟踪管理系统连接，对所有注册学员开放，使急需的远程理工科实验教学得到全面补充。“有了这样一个网络虚拟实验室，学生进行一些简单的实验就无须到现场去操作；而在那些缺乏实验设备的教学站点，学生也就非常方便迅速地具备了基本的实验环境。”聂瑞华教授认为，网络虚拟实验室为更多学生提供了验证环境，让他们对实验有了感性认识，“这是远程教学中的一种方式，也是今后一段时间很重要的一种方式”。目前，虽然华南师大网院在广东等教学条件比较好的地区仍以现场实验为主要实验方式，但在偏远地区的教学站点，网络虚拟实验系统已经成为学生最主要的实验手段。

　　理工科远教的迫切需求

　　于斌认为，从理工科院校的角度看，网络虚拟实验系统不只是一个发展方向，更是远程教育深层次的教学需求。

　　在远程教育发展的早期，大部分相关院校和公司都致力于网络教育的平台、课件和管理等软硬件内容的开发，随着远程教育的不断发展，这些技术如今都已相对成熟，这时大家更广泛地意识到一些更深层次的教学需求，尤其是一些理工科院校在教学过程中逐渐发现，学员除了学习理论知识，更需要实际的动手与操作。在这种形势下，网络虚拟实验环境的需求显得越来越迫切。

　　在全国68所网院中，几乎所有的网院都要求教学站点具备足够的教学条件和环境。但由于中国经济发展不平衡，部分地区的教学设施必然一时间达不到必备水平，北邮网院也毫不例外地遇到了这样的问题。通常，北邮网院都要求教学站点在申请时必须具备基本的实验设备，但是在一些偏远地区有些站点由于经济条件的限制不可能马上拥有足够的实验设施，同时这些地区还不同程度地存在学员分散的情况；这样一来无论是小的简单的实验，还是大的复杂的实验，有些站点开展起来都存在各种困难。

　　不仅如此，部分站点由于种种原因面临着一系列体制改革，这就不由不让学院和学员担心，受体制改革影响的教学站点的教学能否顺利进行？学员的正常学习尤其是实验能否得到保障？北邮在线网络虚拟实验室的设置，为北邮网院和它的学员们解决了这些后顾之忧。“学院直接为学员提供服务，这样无论是学院还是学员心里都会踏实一些。从最初成立直至现在，北邮网院都非常注重教学质量问题，只有为学员提供最好的学习环境和最有保障的教学方式才有可能保证教学质量”，身兼北邮网院技术部副部长的于斌如是说。

　　另一方面，对于接受远程教育的学员来说，由于他们更多的是在职人员，学习时间非常有限而且不固定，这就要求学院为他们提供随时随地可以自行选择的学习方式和学习环境，这也正是网络虚拟实验室的优势所在。

　　因此，北邮在线公司早在五年前就已经开始进行网络虚拟实验软件的研究，从最初的教育部科研项目，到后来北邮网院自己立项，北邮在线逐渐发现网络虚拟实验室在理工科远程教学中的重要性。目前他们已成功研发出了电路分析基础虚拟实验室、电路与信号虚拟实验室、数字电路与逻辑设计虚拟实验室与计算机网络虚拟实验室等四个虚拟实验系统，并均已投入北邮网院的实际应用。现在所有这些虚拟实验室对北邮网院的学员都是开放式的，学生可以随时进行网上实验操作。

　　模拟现实操作环境

　　北邮在线开发的网络虚拟实验系统模拟真实实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相同的操作环境，同时提供对网上实验的管理。系统采用B/S架构、MVC（Model、View、Controller）技术、动态链接技术以及多态技术，使用Direct3D技术进行底层绘制，使用ActiveX组件技术将仿真的核心放在控件的开发上，而与仿真无关的内容（如用户信息管理、登录/退出、成绩管理、实验管理等）放在网页中使用JSP以及J2EE进行开发。客户端运行环境只需具备Windows2000或XP系列的操作系统，安装directx8.0或8.0以上的插件，有硬件图形加速卡即可。

　　尽管与实际的现场实验相比，网络虚拟实验系统还是有一定的真实感差距，但对很多没有条件参加现场实验的学员来说，能有这样一个机会去感受实验就已经很不错了。聂瑞华教授认为，该系统的设置“至少培养了学员分析问题、解决问题和独立操作的基本能力”。何况该系统无论是仪器面板、操作方式、仪表读数、波形抖动还是实验过程的模拟都很逼真，令人有置身现实实验室的真实感觉。

　　服务整个远教领域

　　自从2003年10月在北邮网院投入应用以来，北邮在线的网络虚拟实验系统得到了众多学员的好评。工作于陕西省某偏远地区的2002级学生小李此前一直都在为实验的事耿耿于怀:“我学的是计算机网络，计算机网络专业的最大特点就是实际操作特别多，但是我自己根本没有这种实验环境，由于工作时间和地点的原因又不能总是到学习中心去做实验。”为此小李很是苦恼了一阵子，直至一年后，计算机网络虚拟实验室在北邮网院投入应用，小李才终于释怀:“这下好了，我不用再为实验而头疼了。”

　　有类似感受的并不止小李一个，由于北邮网院的学员遍布全国各地，网络虚拟实验室的受益者颇为不少。北邮在线因此想到将该实验系统推向市场，让更多的院校和学生尝到甜头。不仅如此，他们还在继续做研发，以期针对本科教育的相应课程，围绕计算机、电子等课程，将相关专业所有的网络虚拟实验系统都研发出来。

　　据了解，此前国内也有其他一些院校对虚拟实验系统进行研发，但是相对来说单机版的更多，基于网络的成形开发是少之又少。北邮在线公司虽然谈不上是“第一个吃螃蟹的勇士”，但其服务于整个远程教育领域的意识却显然是领先于同行业的。

　　北邮网院和北邮在线公司产学研一体化的机制，也为他们服务于整个远教领域提供了便利——北邮网院现代教育技术研究所进行研发，北邮网院实际应用，而北邮在线则进行市场推广——三方的结合使得网络虚拟实验系统的研发、应用和推广成为可能；从另一个层面来说，北邮网院和北邮在线本身就是研究通讯和计算机技术的，理论知识和研发经验都是非常丰富的。正是在这一基础之上，北邮在线的网络虚拟实验系统才能够更好地为远教行业服务。

　　当然，面向市场推出的网络虚拟实验系统，北邮在线对其在管理上进行了一定的改进。针对每所院校的管理方式都不尽相同的特点，他们在系统上设置了公共的管理接口以便各所院校连接自己的管理模式，同时他们还可根据客户的具体要求对系统进行相应的修改和补充。

　　目前，已经有多所院校购买了北邮在线的网络虚拟实验系统，这些购买者中，除了一些远程教育学院，还有一个比较特殊的群体——紫禁城人才培训中心。作为自考院校的紫禁城培训中心于2004年11月购买引进了计算机网络虚拟试验系统用于教学和考试，并在实际使用中得到了学生的一致好评。