虚拟实验的阶段性特征

2．2．2　虚拟实验的阶段性特征

根据上述对虚拟实验发展模式的描述可以看出，虚拟实验的发展呈现出一定的阶段性特征。

1）模拟化

模拟化基本上指的是虚拟实验的初期——模拟实验的阶段性特征。因为模拟只是根据原有系统的特征来模拟重构新的系统进行研究，因此，研究的结果是关于原有系统某一方面行为和特征的界定，称作属性分析，或是定性研究。

2）数字化

虚拟实验数字化阶段的出现是基于两个方面的原因。首先是日渐成熟的模／数转换技术，即利用类似模／数转换装置，例如模拟／数字（Analog／Digital，A／D）转换卡等，将实际物体或仪器中的模拟信号转换成计算机能够接受的数字格式的数据。其次，随着计算机技术的出现和发展，人们希望通过计算机在数据分析和处理方面的优势增强对模拟化的虚拟实验的分析性和精确性，即定量研究。相对于模拟化阶段而言，数字化的转变使得虚拟实验的研究对象从简单性转向了复杂性，研究结果增加了可信性和参考价值。

3）网络化

网络技术的出现促进了虚拟实验的网络化进程。虚拟实验的网络化范围基本包括：本地实验室、局域网和互联网。虚拟实验在本地实验室范围内实现网络化的主要目的是为了实现实验任务的分担和实验资源的共享；在局域网内实现网络化的主要目的是为了实现多方协作和交叉学习；在互联网范围内实现网络化的主要目的是为了突破地域限制，实现虚拟实验的远距离操作和控制。

根据上述关于虚拟实验发展模式和阶段性特征的描述可以看出，无论是从模拟实验到仿真实验，再到虚拟实验的模式演进，还是从模拟化到数字化，再到网络化的阶段性特征发展，实验的思想和技术是一个发展演化并逐步综合运用的过程。模拟实验、仿真实验和虚拟实验三种实验模式虽然在技术上和系统构建方法上存在差异，但总的来看是一个技术上逐步进步、构建思想逐渐成熟的模式发展过程。模拟实验是实验思想形成的重要基础阶段，虚拟实验是发展的高级阶段。在本书中，针对高级阶段的虚拟实验展开讨论。