本文首先简要介绍了网格技术和虚拟实验技术的发展应用情况,着重阐述了虚拟实验及虚拟实验室的产生及国内外的发展状况,并针对目前实验室的具体情况,提出了本课题研究的必要性及意义。随后以计算机技术、网格技术和虚拟仪器等技术为依据,提出构建虚拟实验室的构想,即用软件代替硬件,用编程模拟实验的全过程,进而在虚拟实验室的基础上构筑基于网格技术的校园虚拟实验系统。通过对Browser/Server和Client/Server两种网络结构的特点进行分析和比较,选定Browser/Server体系结构。通过对国内外实现虚拟实验室的几项关键技术和软件工具的分析比较,本文提出了一套全新的解决方案,采用.NET技术、网格技术和虚拟仪器技术等相结合的方式。这种技术以其简单性、灵活性、面向对象、类型安全、虚拟仪器开发等方面比其他技术更具优势。根据虚拟实验室的设计原则与目标,本文对系统的功能、模块、系统流程等进行了分析,分析了虚拟实验室的软硬件组成以及各个功能模块的划分,并对虚拟实验室的客户端与服务器端进行了设计,并在此基础上对校园虚拟实验网格的软硬件构成及各个功能模块的划分进行了分析,对虚拟实验系统的客户端与服务器端进行了设计。根据网格虚拟实验室的设计原则与目标,本文对系统的功能、模块、系统流程等进行了分析,完成了对校园虚拟实验系统的设计。本课题不但是一个完整的虚拟实验系统,也是一个引导性的基础研究,目的是探索虚拟实验系统的基本体系结构、关键技术、实现技术、虚拟仪器子系统的设计及框架解决方案,从而为实现各高等院校在实验教学和网络教育等方面的教育质量再上新台阶奠定基础。