虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型的設(shè)計研究

成陽　文福安

摘 要：虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)環(huán)節(jié)多，涉及的開發(fā)角色多，尚無相關(guān)模型用以規(guī)范開發(fā)流程。文章設(shè)計出一種按照結(jié)構(gòu)化開發(fā)思路劃分階段、混合敏捷與原型開發(fā)模型、結(jié)合特定領(lǐng)域軟件體系結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一開發(fā)活動輸出的虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型，包括教學與原型設(shè)計、軟件實現(xiàn)、測試、部署、維護五個階段，教學設(shè)計、實驗?zāi)_本設(shè)計、原型設(shè)計、平面設(shè)計、三維設(shè)計、程序開發(fā)、內(nèi)部測試等10個開發(fā)活動，以及迭代次數(shù)和輸出。該模型已應(yīng)用于實際開發(fā)，取得了良好效果。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真實驗;軟件開發(fā)模型;虛擬現(xiàn)實;教學軟件

中圖分類號：G434;TP311.5 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：1673-8454（2021）02-0087-06

一、引言

虛擬仿真實驗是信息技術(shù)與實驗教學深度融合的重要載體，在高校、中職及中小學教學中日益發(fā)揮著重要作用。同時，作為傳統(tǒng)實驗教學的一種有效的補充，虛擬仿真實驗已經(jīng)成為加強實踐教學、提高教學質(zhì)量的重要手段[1]。它解決了實驗成本、資源、安全性等多方面問題，有效提升了實驗教學的互動性、情境性和沉浸性，突破了現(xiàn)有教學條件短板[2]。虛擬仿真實驗教學軟件有力推動了這一進程，并為探索教育教學改革提供了良好平臺。然而，虛擬仿真實驗教學軟件質(zhì)量良莠不齊，軟件教學性難以得到有效保障，且開發(fā)環(huán)節(jié)多，涉及的開發(fā)角色多，國內(nèi)外尚無系統(tǒng)的虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型研究。

虛擬仿真實驗是利用計算機創(chuàng)建出一個可視化的實驗操作環(huán)境，通過操作仿真儀器、設(shè)備等實驗對象，進行各種復(fù)雜的實驗，達到與真實實驗環(huán)境相一致的教學目的[3]。在本研究中，虛擬仿真實驗屬于虛擬實驗，將適當引用虛擬實驗相關(guān)研究結(jié)論。

二、教學和游戲軟件開發(fā)模型分析

目前，瀑布、增量、原型和敏捷開發(fā)模型作為典型軟件開發(fā)模型廣泛應(yīng)用于軟件項目開發(fā)中，對領(lǐng)域相關(guān)的軟件開發(fā)模型設(shè)計具有很重要的指導(dǎo)意義。虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型的設(shè)計應(yīng)結(jié)合教學和虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality， 簡稱VR），但VR目前尚無相關(guān)研究成果。VR由于包含了人工智能、計算機圖形、藝術(shù)和設(shè)計、聲音、人為因素和物理控制系統(tǒng)而成為一個多學科領(lǐng)域[4]。同時，已有的典型軟件開發(fā)模型適合管理從事程序開發(fā)的工程師，不宜直接用于VR領(lǐng)域開發(fā)[5]。游戲是一種多學科領(lǐng)域，具有和VR相似的三維建模、人機交互等顯著特征，應(yīng)深入研究其開發(fā)模型[6]。因此，本研究選取了四種教學和游戲軟件開發(fā)模型進行分析。

1.教學軟件開發(fā)模型

余久久[7]提出面向教學軟件的RUP改進模型，分為初始、細化和構(gòu)造三個階段，在每個階段并行開展領(lǐng)域分析、需求、設(shè)計、實現(xiàn)、測試、實施、配置管理、項目管理、環(huán)境管理九個工作流。其設(shè)計要點包括：將整體的軟件開發(fā)按迭代思路劃分為三個階段，在各個階段也采用迭代開發(fā)，并規(guī)定迭代周期次數(shù);在多數(shù)階段采用教學和軟件要素并行、交叉的方式;將基本的教學設(shè)計要素拆分為三個部分，分別放置于領(lǐng)域分析（教學目標和使用者特征）、設(shè)計（教學內(nèi)容、教學策略等）和測試階段（教學評價），各自發(fā)揮作用;引入了項目管理的思路和部分文檔。

鐘名揚等人[8]提出的教學軟件項目式開發(fā)模型分為三個階段：立項，完成分析;實施，完成設(shè)計、開發(fā)和測試;結(jié)項，完成Beta測試和終期評審。其設(shè)計要點包括：以項目式管理劃分階段，從分析至開發(fā)形成的循環(huán)中引入迭代思路;教學和軟件要素自成模塊，各自獨立，設(shè)計工作主要進行教學設(shè)計，隨后進入的開發(fā)工作則進行代碼編寫和原型開發(fā);教學設(shè)計要素不包含學習者特征分析和教學評價等。

2.游戲軟件開發(fā)模型

Ramadan等[9]提出一種游戲軟件開發(fā)模型，主要包括初始、預(yù)制作、制作、測試、Beta和發(fā)布六個階段。通過對其文章分析得出，上述六個階段完成了簡要描述與設(shè)計、游戲與原型設(shè)計、資產(chǎn)和源碼的開發(fā)與整合、內(nèi)測、公測、上線等活動，其中資產(chǎn)主要包括平面、三維、聲音等。其設(shè)計要點包括：在預(yù)制作、制作和測試形成的循環(huán)中引入迭代思路，不斷完善;Beta階段采取與測試階段相同的方法，并可決定返回預(yù)制作或繼續(xù)發(fā)布;規(guī)定各階段的主要輸出，如原型類型、游戲開發(fā)文檔、測試報告等。

Hendrick[10]提出的游戲軟件開發(fā)模型，主要包括原型、預(yù)制作、制作、Beta和Live五個階段，通過分析得出，上述五個階段完成了設(shè)計與模型制作、核心區(qū)域開發(fā)與文檔設(shè)計、所有區(qū)域開發(fā)、公測、上線等活動。其設(shè)計要點包括：線性結(jié)構(gòu)，依序進行上述五個階段;制作階段對所有區(qū)域的開發(fā)參照預(yù)制作階段核心區(qū)域的開發(fā)思路和設(shè)計文檔。

通過對以上教學和游戲軟件開發(fā)模型進行分析，厘清了各開發(fā)模型的主要內(nèi)容，掌握了兩種不同領(lǐng)域軟件開發(fā)模型的主要內(nèi)容和設(shè)計要點，歸納出以下幾點：兩種教學軟件開發(fā)模型均劃分階段并規(guī)定了具體活動，其雖劃分了階段，但均未明確規(guī)定具體活動;四種軟件開發(fā)模型的階段和活動描述均無領(lǐng)域特征，只在更具體的說明中有所涉及;只有Ramadan的開發(fā)模型中對主要輸出進行了說明;教學軟件開發(fā)模型在分析與實現(xiàn)階段分別采用教學設(shè)計、編碼，而游戲則分別采用原型、編碼和資產(chǎn)創(chuàng)建。

基于上述教學和游戲軟件開發(fā)模型的分析過程和結(jié)果，本研究設(shè)計出一種虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型。

三、虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型設(shè)計

1.虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型的設(shè)計原則

（1）按照結(jié)構(gòu)化開發(fā)思路劃分階段

結(jié)構(gòu)化開發(fā)將開發(fā)過程主要分為分析、設(shè)計、實施和維護幾個階段。現(xiàn)代教育必然依賴專業(yè)教師以完成現(xiàn)代教育所需要的專業(yè)的教學設(shè)計工作[11]。虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)應(yīng)充分尊重專業(yè)教師對實驗教學的設(shè)計思路，允許教師適度參與到軟件開發(fā)過程中。在此基礎(chǔ)上，需解決兩個問題：何處參與，如何溝通。第一，為保證軟件教學性，教師在教學層面的分析和設(shè)計應(yīng)發(fā)揮先導(dǎo)作用;第二，教師與核心開發(fā)團隊之間的溝通，應(yīng)優(yōu)先考慮教師的認知結(jié)構(gòu)，原型是最佳選擇。隨后的軟件開發(fā)過程，將由核心開發(fā)團隊完成軟件的設(shè)計與實現(xiàn)，并接續(xù)完成結(jié)構(gòu)化開發(fā)。因此，本研究將虛擬仿真實驗教學軟件劃分為五個階段：教學與原型設(shè)計、軟件實現(xiàn)、測試、部署和維護。

（2）混合敏捷與原型開發(fā)模型

首先，需求的一次性確定是不科學、不現(xiàn)實的，應(yīng)通過迭代發(fā)現(xiàn)焦點并不斷明確;其次，雖然教師未曾參與核心團隊的軟件實現(xiàn)過程，但對于實現(xiàn)的產(chǎn)品有其教學層面的專業(yè)判斷，應(yīng)采用增量的形式，先完成核心功能的教學原型與相應(yīng)的軟件實現(xiàn)，經(jīng)反饋和修改后應(yīng)用于其余功能的教學原型與軟件實現(xiàn)。敏捷開發(fā)模型不僅結(jié)合了迭代和增量開發(fā)模型，而且按照需求優(yōu)先級切分為更小的增量和更短的迭代周期，可快速響應(yīng)需求。同時，為提升教學與原型設(shè)計階段的效率，應(yīng)參考原型開發(fā)模型，以更為直觀、有效的方式確認教師的實驗教學設(shè)計思路。不同軟件開發(fā)模型在諸多方面各有優(yōu)劣，很多項目采用混合多種開發(fā)模型的方式進行軟件開發(fā)[12]。綜上，本研究所提出的虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型混合了敏捷與原型開發(fā)模型。

（3）結(jié)合特定領(lǐng)域軟件體系結(jié)構(gòu)

特定領(lǐng)域軟件體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵概念是捕獲和重用深層知識和經(jīng)驗，并在領(lǐng)域內(nèi)形成解決方案[13]。虛擬仿真實驗教學軟件通過虛擬現(xiàn)實、仿真和人機交互等技術(shù)呈現(xiàn)實驗資源并提供給教師和學生使用。教學設(shè)計是整合技術(shù)和資源的紐帶，是溝通教師和學生的橋梁[14]。通過教學設(shè)計，教師的實驗教學思路將融入虛擬仿真實驗教學軟件的開發(fā)中，使資源能夠在技術(shù)支撐下以更科學、更合理的方式呈現(xiàn)，而學生在使用軟件的過程中，按照教學設(shè)計完成實驗內(nèi)容，并給出符合當前認知結(jié)構(gòu)的反饋，有利于教師針對性解決存在的問題，從而提升實驗教學效果。同時，在游戲開發(fā)中，整體內(nèi)容、規(guī)則和高級行為實質(zhì)上是由腳本和代碼決定的[15]。因此，本研究結(jié)合教學設(shè)計和實驗?zāi)_本，形成虛擬仿真實驗教學軟件的領(lǐng)域解決方案。

（4）統(tǒng)一開發(fā)活動主要輸出

軟件開發(fā)模型應(yīng)統(tǒng)一各開發(fā)活動主要輸出，主要發(fā)揮三個作用：一是為溝通提供介質(zhì)。開發(fā)團隊內(nèi)部、團隊與教師之間的溝通將圍繞規(guī)定的輸出展開討論和交流;二是有效評審工作成果?？蓳?jù)此決定接續(xù)開發(fā)或進行修改;三是追溯工作產(chǎn)品。統(tǒng)一形式和內(nèi)容的開發(fā)活動輸出，可通過追溯解決爭執(zhí)和存在的問題，并進行針對性改進。基于上述四項設(shè)計原則，本研究提出虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型，如圖1所示。

2.虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型的內(nèi)容設(shè)計

虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型包含的內(nèi)容為：階段、開發(fā)過程、迭代次數(shù)和輸出。五個階段的設(shè)計已在前文提及;開發(fā)過程包含的10個開發(fā)活動中，平面設(shè)計、三維設(shè)計和程序開發(fā)并行，原型設(shè)計、平面設(shè)計、三維設(shè)計、程序開發(fā)和內(nèi)部測試是增量活動，每一次增量過程均包含這五個增量活動，增量過程共進行三次;迭代次數(shù)針對開發(fā)活動，其設(shè)計依據(jù)為實際開發(fā)中進度和成本控制總結(jié)出的經(jīng)驗;下面，主要介紹虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型中的開發(fā)活動設(shè)計：

（1）教學設(shè)計

該活動以教師的專業(yè)視角作為需求切入點，采用基于建構(gòu)主義的教學設(shè)計，主要包括教學目標、學習者特征、學習內(nèi)容特征、學習任務(wù)、學習情景、學習資源、認知工具、自主學習策略、管理與幫助、總結(jié)與強化、教學評價[16]。通過教學設(shè)計，初步獲得了虛擬仿真實驗教學軟件的教學需求，后續(xù)的一系列活動都應(yīng)以此為基礎(chǔ)展開。需要注意的是，教學設(shè)計重點關(guān)注教學要素，主要保證虛擬仿真實驗教學軟件具備教學性。

主要輸出為：教學需求列表，迭代次數(shù)不超過2次。

（2）實驗?zāi)_本設(shè)計

作為教學設(shè)計和原型設(shè)計之間的需求約定，實驗?zāi)_本設(shè)計應(yīng)基于教學設(shè)計結(jié)果，重點關(guān)注軟件內(nèi)容構(gòu)成要素，完成教學和軟件特征的整合是十分關(guān)鍵的活動，也是該虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型的設(shè)計重點。

主要輸出為：實驗?zāi)_本和模型需求表，迭代次數(shù)不超過2次。其中，實驗?zāi)_本包含實驗?zāi)康?、實驗環(huán)境、實驗內(nèi)容、實驗策略、實驗流程和實驗考核六部分。迭代次數(shù)均不超過2次。

①實驗?zāi)康?。主要實現(xiàn)三個層次（認知、能力和意識）、一個適應(yīng)、一個主體。認知是指在實驗環(huán)境中通過直觀感覺獲取的知識;能力是指經(jīng)重復(fù)訓(xùn)練后具備的技能或間接經(jīng)驗;意識是指對知識體系構(gòu)建與新事物探究欲望的覺察。一個適應(yīng)，即與學生培養(yǎng)目的相適應(yīng)。一個主體，即以學生為主體，在表述方面使用含義具體、簡明的動詞，盡可能以體現(xiàn)認知過程、實際問題解決等方式描述知識點應(yīng)達到的難度水平[17]。

②實驗環(huán)境。虛擬實驗環(huán)境，是能夠使學生設(shè)計或進行虛擬實驗、處理數(shù)據(jù)并分析和解釋結(jié)果的教育資源[18]。因此，虛擬實驗環(huán)境的設(shè)計主要包括三個方面：實驗場景：虛擬實驗環(huán)境中的實驗場景，應(yīng)根據(jù)實驗主題，匹配特定實驗環(huán)境，要素構(gòu)成合理，整體協(xié)調(diào)。虛擬仿真模型：源于現(xiàn)實，場景中的任一模型與現(xiàn)實生活形成映射;高度仿真，模型精細程度極高，堪比原物;高于現(xiàn)實，呈現(xiàn)無法在現(xiàn)實中直觀體現(xiàn)和運用的模型。發(fā)展規(guī)律：場景中任一模型的運動和變化，必須符合現(xiàn)實生活中正常的事物發(fā)展規(guī)律。

③實驗內(nèi)容。實驗內(nèi)容需滿足三個要求。實驗?zāi)芰f進要求：分為認識性實驗、基礎(chǔ)性實驗、提高性實驗，主要內(nèi)容分別為了解儀器和操作、驗證科學原理、綜合與設(shè)計[19];實驗?zāi)康南嚓P(guān)要求：實驗內(nèi)容的設(shè)置，應(yīng)與實驗?zāi)康木o密相關(guān);實驗環(huán)境支持要求：實驗內(nèi)容應(yīng)充分考慮虛擬實驗環(huán)境具備的功能和可以提供的技術(shù)支持。對于其中涉及到的相關(guān)實驗原理，應(yīng)秉持科學性原則，必須是經(jīng)前人證明的科學理論;同時，須充分結(jié)合已有虛擬仿真實驗條件，確保實驗原理可行、可表達;此外，盡可能將實驗中全部可能出現(xiàn)情況的理論依據(jù)包含在內(nèi)。

④實驗策略。虛擬實驗教學應(yīng)包括暗示性指導(dǎo)、探究性和隨機進入式三種教學策略[20]。暗示性指導(dǎo)策略：根據(jù)學生實驗進行過程中存在的問題和疑惑，給予適當、有限的糾正和解答，同時提供一定的引導(dǎo);探究性策略：以問題為基礎(chǔ)，鼓勵學生在虛擬實驗環(huán)境中嘗試解決;隨機進入式策略，對于同樣的實驗內(nèi)容，提供不同角度和方面的實驗情境，從而獲得多維、全面的認知。

⑤實驗流程。實驗流程的設(shè)計過程中，應(yīng)考慮全部可能出現(xiàn)的情況，從而確保學生在正確進行認識性、基礎(chǔ)性和提高性實驗時，出現(xiàn)期望的結(jié)果。在實驗方法指導(dǎo)下，應(yīng)明確按序執(zhí)行得出最終實驗結(jié)果的具體操作。同時，以實驗進行順序為主線，對每一步中涉及到的操作主體、操作方式作詳細說明。此外，對正常和可能出現(xiàn)的非正?，F(xiàn)象進行描述，并提供意外情況下的操作指導(dǎo)。對于基礎(chǔ)性實驗，建議提供實驗流程圖。

⑥實驗考核。實驗教學應(yīng)從實驗操作能力、實驗綜合素質(zhì)、實驗創(chuàng)新三方面分別重點考核學生的實驗理解與操作規(guī)范性、分析與解決問題的能力、實驗創(chuàng)意。根據(jù)不同實驗類型，依據(jù)實驗方案、步驟、結(jié)果等建立評價體系，設(shè)置評價量表，同時應(yīng)對不同學生、不同班級等做考核，此外，建議針對學生的多次實驗建立動態(tài)評價機制。

模型需求表以實驗?zāi)_本為輸入，列出實驗所需的全部模型。在虛擬仿真實驗建模過程中，考慮到實驗場景、實驗儀器型號、觀察角度等的多樣性，開發(fā)團隊需通過模型需求表，與教師在所需的具體模型上達成一致，減少模型制作過程中引發(fā)歧義、返工的情況發(fā)生，影響三維建模和程序開發(fā)進度。

（3）原型設(shè)計

以教學需求列表和實驗?zāi)_本為輸入，整合教學和軟件構(gòu)成要素，選擇合適的原型開發(fā)工具，完成制作原型、評估原型（教師）、修改原型的迭代。此處的原型為低保真原型圖，只關(guān)注功能、結(jié)構(gòu)和流程，可在短期內(nèi)完成。原型設(shè)計在第一次增量中只完成核心功能原型，在隨后的增量中依據(jù)更新后的教學需求列表和實驗?zāi)_本逐步完成全部功能原型。

主要輸出為：原型圖，在每一次增量中的迭代次數(shù)不超過2次。

（4）平面設(shè)計

以實驗?zāi)_本和原型圖為輸入，完成符號、圖片和文字的設(shè)計工作。平面設(shè)計應(yīng)在遵循原型圖布局的基礎(chǔ)上，完成構(gòu)圖、細化和調(diào)整，充分結(jié)合實驗、學生特點，設(shè)計出符合特定虛擬仿真實驗教學的實驗界面，根據(jù)教師建議進行迭代。平面設(shè)計在第一次增量中只完成核心功能相關(guān)的設(shè)計工作，在隨后的增量中依據(jù)更新后的實驗?zāi)_本和原型圖逐步完成全部設(shè)計。

主要輸出為：平面設(shè)計圖，在每一次增量中的迭代次數(shù)不超過2次。

（5）三維設(shè)計

以實驗?zāi)_本和模型需求表為輸入，主要完成三維建模和效果設(shè)計兩個步驟。其中，三維建模主要以模型需求表為輸入，完成模型的初步表征，還原虛擬仿真實驗中所需的模型原型，形成三維初模。效果設(shè)計以三維初模和實驗?zāi)_本為輸入，完成場景、烘焙和動畫的設(shè)計，應(yīng)符合特定情境和事物發(fā)展規(guī)律，并根據(jù)教師建議進行迭代。在三維設(shè)計中，需重點滿足實驗環(huán)境逼真、實驗對象逼真和實驗現(xiàn)象逼真的要求。其中，實驗環(huán)境逼真要求實驗環(huán)境符合實際情況和公共常識，可高度還原實驗?zāi)_本所述的真實實驗周邊環(huán)境;實驗對象逼真要求實驗對象符合實際情況和公共常識，物理屬性必須和實驗?zāi)_本所述的真實對象的物理屬性一致，高度還原實驗?zāi)_本所述的真實設(shè)備或裝置，包括表面裝飾等細節(jié)特征;實驗現(xiàn)象逼真要求特效、音響、動畫等素材呈現(xiàn)的內(nèi)容必須和實驗?zāi)_本所述的真實實驗現(xiàn)象相似，能夠表現(xiàn)實驗?zāi)_本所述的真實世界特征，不得出現(xiàn)錯位、過度抽象、邏輯錯誤、過度失真等問題。三維設(shè)計在第一次增量中只完成核心功能相關(guān)的建模和效果設(shè)計，在隨后的增量中依據(jù)更新后的實驗?zāi)_本和模型需求表逐步完成所有建模任務(wù)和效果設(shè)計。

主要輸出為：三維設(shè)計模型，在與教師的溝通、確認過程中，可根據(jù)實際情況和教師要求提供模型效果圖，在每一次增量中的迭代次數(shù)不超過2次。

（6）程序開發(fā)

以實驗?zāi)_本、原型圖、平面設(shè)計圖和三維設(shè)計模型為輸入，通過程序?qū)崿F(xiàn)操縱可信度，即用戶對被實驗對象實施操作和控制的信任程度[21]。主要包括：實驗流程完整、數(shù)據(jù)記錄準確和人機交互的自然與合理。雖然程序開發(fā)與平面設(shè)計、三維設(shè)計是并行的，但僅限于代碼框架層面的部分開發(fā)，仍需整合平面和三維資源，并根據(jù)教師建議進行迭代。程序開發(fā)在第一次增量中只完成核心功能相關(guān)的代碼編寫，在隨后的增量中依據(jù)更新后的實驗?zāi)_本、原型圖、平面設(shè)計圖和三維設(shè)計模型逐步完成全部代碼的編寫。

主要輸出為：可用版本，在每一次增量中的迭代次數(shù)不超過2次。

（7）內(nèi)部測試

在游戲開發(fā)中，編寫代碼并完成美術(shù)工作后，內(nèi)部測試團隊將進行測試，以驗證游戲的功能和非功能需求[22]。虛擬仿真實驗教學軟件開發(fā)模型中，內(nèi)部測試的參與人員為教師和開發(fā)團隊，以實驗教學視角發(fā)現(xiàn)可用版本存在的缺陷，記錄修改意見并在下一次增量中進行修改。此處所述內(nèi)部測試是指每一次增量結(jié)束后的測試，若無需修改教學需求列表和實驗?zāi)_本，則直接轉(zhuǎn)向原型設(shè)計開始下一次增量。內(nèi)部測試結(jié)束的標志為：全部增量已結(jié)束且可用版本無缺陷。

主要輸出為：測試報告，在每一次增量中只進行1次內(nèi)部測試。

（8）集成測試

內(nèi)部測試結(jié)束后，進入集成測試?？捎冒姹緸閱螜C版，需將其集成至線上平臺并進行測試，應(yīng)重點測試與平臺的結(jié)合性，包括用戶登錄、資源加載、數(shù)據(jù)保存等平臺相關(guān)的需求。此外，徐緒堪等人[23]以科學性、技術(shù)性、教育性和操作性作為一級指標評估教學軟件質(zhì)量。目前，虛擬仿真實驗教學軟件質(zhì)量問題可結(jié)合上述四個方面展開描述：實驗步驟、實驗現(xiàn)象正確;逼真性較好、資源加載和運行流暢;學生注意力集中、知識結(jié)構(gòu)良好、教學功能完備;交互性操作適當、關(guān)鍵步驟引導(dǎo)及時等。原則上，集成測試結(jié)束后不允許回退至教學與原型設(shè)計階段，可綜合考慮工作量、進度安排等因素，在軟件實現(xiàn)階段進行部分修改和完善。

主要輸出為：集成版本，只進行1次集成測試。

（9）部署

集成版本經(jīng)教師確認通過后，正式上線。主要完成：上傳WebGL和公布鏈接，向所有具備訪問權(quán)限的用戶開放。

主要輸出為：正式版本，1次部署完成。

（10）維護

部署完成后，開發(fā)團隊將針對教學使用情況進行改進性、支援性維護。改進性維護，將根據(jù)教學實踐中發(fā)現(xiàn)的錯誤進行修改。支援性維護，可對教師進行遠程、實地的使用培訓(xùn)，并提供相關(guān)技術(shù)支持，以便更好地開展實驗教學。