经济社会的快速发展，工业化、信息化、职业化进程的加快，行业企业对职业教育人才培养提出了新的更高要求，特别是对高素质技能型人才需求进一步加大。国家从各个方面鼓励和支持职业教育的发展，职业学校也纷纷开展教育教学改革，以促进学生职业综合素质的形成和发展。信息技术领域的飞速发展，极大的改变了人们的生活和工作方式，虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)作为该领域的一项最新技术，已成为教育应用中的一大热点。在职业教育领域，VR对改善教学环境、提高学生技能都将起到积极作用。虚拟实验是基于虚拟现实技术的一种新形式的实验，在教育领域有着极大的应用前景，通过模拟传统实验各操作环节的软硬件环境，实验者可以如同在真实的环境中一样完成相应的实验任务。论文包括五个部分，第一部分阐述了职业教育应用虚拟现实技术进行实训教学的背景和国内外对职业教育实训教学、虚拟现实技术以及虚拟实验的研究现状；第二部分介绍了开发和设计虚拟实验系统的理论基础和相关技术，最终选定3ds Max、Virtools等作为本课题实例开发的工具；第三部分分析了目前职业教育实训教学存在的问题和虚拟现实技术在职业教育应用的优势和不足；第四部分提出了应用虚拟现实技术开发实验教学系统的一般过程和方法；第五部分以机械加工虚拟实验的开发为例，提出了一个开发虚拟实验的具体路线，深入阐述三维模型建构和虚拟实验交互功能实现的关键技术。最后对全文进行了总结，提出研究中存在的问题和不足，并提出了今后研究的努力方向。通过研究，本文对虚拟实验的相关理论和技术及其在职业教育实训教学中的应用进行了深入的分析，对如何运用虚拟现实技术设计和开发虚拟实验系统进行了一些探索，为以后的学习和研究打下基础。