本文研究了国内外虚拟实验系统发展现状，发现三维虚拟实验系统应用于高中信息技术实验教学中的相关研究较少。本文以高中信息技术为基础研究虚拟仿真实验平台的构架，同时以高中信息技术选修教材《网络技术应用》课程实验为例，具体设计和实现了“网线制作”、“IP地址配置”和“局域网基础综合”3个实验，并对其教学应用的效果进行了测试评价。本文首先，阐述了相关的学习理论、系统科学理论和结构化软件设计理论对平台构架的指导意义；其次，根据学情分析和参考高中信息技术新课程标准，确定了平台的设计目标、功能需求、体系结构、开发流程和框架模型等内容；第三，分析比较目前应用于虚拟实验开发中的主流技术，选择3ds Max和VR-Platform作为平台开发工具；第四，重点阐述了平台实现的详细过程，对实验案例进行了研究性教学设计，完成了虚拟实验场景和实验仪器的建模，实现了人与虚拟场景中对象的交互设计，并进行了试用与效果评价。最后，总结分析了研究的不足之处，并对未来研究进行了展望。本研究旨在解决高中信息技术实验教学环境缺失的难题，给高中信息技术实验教学带来新的教学方式，同时，在技术实现的基础上注重体现平台的教学特性，平台设计和实现过程中结合高中生的认知特点，进行了研究性的教学设计，弥补目前虚拟仿真实验平台存在重技术、轻教学设计的问题。试用结果表明，虚拟仿真实验平台能够解决高中信息技术实验教学中的难题，提高了学生对信息技术的学习兴趣，达到了培养学生创新精神和实践能力的教学目标。