传统实验手段在教学和实验环节中遇到了新的问题，同时远程教育的兴起对虚拟实验环境的建立和发展提出了新的要求，因此，如何建立一个开放性的能够进行创新实验且支持远程协作模式的虚拟实验平台，为快速实现不同课程的虚拟实验系统提供支持，成为当前国内外研究的热点之一。　　 本文在对虚拟实验平台的功能需求及研究现状进行分析的基础上，结合对信息类课程教学和实验模式的剖析，提出了虚拟实验平台的构建方法，并对虚拟实验平台实现过程中的关键技术展开研究。重点研究了用户在虚拟实验平台中自定义实验流程中组件和Web服务构件的调度方法，以及适应于虚拟实验平台的协作实验方法。具体研究内容如下：　　 基于虚拟实验环境的功能需求以及信息类课程教学和实验模式的分析，提出了一种虚拟实验平台的设计和实施方案。实现了用户需求的捕获方法，并针对流程复杂型和资源异构型两种实验类型设计了相应的实验仪器设备虚拟化方法。　　 针对流程复杂型实验，提出了实验仪器设备虚拟化、虚拟实验器件连接以及实验数据传递等实现方法，并结合Java语言的多线程技术设计了一种基于数据驱动的组件调度算法。该算法将用户自定义实验流程中的虚拟仪器组件以线程的方式在系统中运行，实现了对虚拟实验器件的“并发”调度，解决了Java多线程技术所带来的资源共享冲突、资源忙等待和回路问题。最后以一个模型机实验为例说明了算法的有效性。　　 针对资源异构型实验，论述了工作流技术及其在虚拟实验平台中的应用方式，设计了一种形式化描述方法，将用户在图形化界面中所定义的由Web服务组成的实验流程转化为服务组装描述文档，并采用本体技术实现了服务参数的自动映射。在此基础上结合工作流技术和服务组装描述文档设计了虚拟实验平台中的Web服务调度方法，解决了面向单次和连续数据源的实验流程的调度问题。最后以数字图像处理虚拟实验系统和数字信号处理虚拟实验系统为例说明了算法的有效性。　　 针对远程实验中对协同实验的应用需求，设计了虚拟实验平台中的协作实验模式，提出了用户操作消息封装和解析的形式化方法，并通过设立协作实验应用服务器和协作实验组的方式保证了协作实验的有序运行。针对协作实验过程中由于网络传输所带来的操作乱序问题，设计了一种操作序列化的消息传输方法，该方法有效解决了后期加入协作实验组的用户能快速准确进入协作实验模式的问题。并以计算机组成原理虚拟实验系统中协作实验运行实例说明了方法的有效性。　　 本文深入研究了虚拟实验平台构建方法并及其设计和实施中的关键技术问题，解决了流程复杂型和资源异构型虚拟实验的设备虚拟化及调度运行问题，实现了多门课程虚拟实验系统，为其他课程虚拟实验系统建设提供了良好的基础，具有很好的理论意义和应用价值。论文的研究成果对虚拟实验环境的相关研究，特别是组件调度、Web服务组装以及协同实验技术具有较好的参考意义。