在改进传统教学方式基础上，需要优化实验体系，如建立虚拟仿真实验室。在进行正式实验前，可先在虚拟仿真实验室中进行初步学习，再结合实际的扫描电镜仪器设备，从中发现差异，建立对电镜的理性认识。虚拟仿真技术是利用现代计算机网络、编程技术进行实验教学，是实验教学改革和教育信息化发展相结合的创新产物和目标，是解决教学中设备资源短缺难题的有效方法和手段。基于西南石油大学新能源与材料学院已搭建且已用于学生二课的虚拟仿真实验平台，结合扫描电镜所处的有限实验室场地和复杂的仪器操作运行，可进行3D建模，按照实验流程和步骤完成交互，对扫描电镜样品制备和仪器操作进行虚拟仿真，再现整个实验教学过程，从而建立扫描电镜实验教学虚拟仿真教学系统，以解决当前实验教学中的问题和不足，实现以学生为主体的启发性、直观性和可视化教学，调动学生自主学习和实验的积极性。
在传统教学仪器不足，实验效果不佳的条件下，虚拟仿真技术既能极大的满足学生学习并掌握仪器的使用方法，又可通过3DMAX，Flash等软件制作扫描电镜电子光学系统的三维构造图，解释电镜的工作原理，使学生能进行提前预习，熟悉实验原理等。虚拟与仿真操作流程主要包括扫描电镜样品的制备、实验准备、电镜冷启动、软件运行、装换样品、图像衬度观察、图片保存和数据的拷贝、电镜关机等。学生可亲自动手模拟操作实验，在安全环保，且不损坏仪器的条件下尽可能的熟悉操作，加深自己对电镜的认识。最后，利用实验考核部分对学生的操作进行评分，极大程度上提高了学生的自主学习能力。并且将实验教学评分标准纳入至绩效考核中，改变 “出勤率+课堂表现+实验报告” 这种传统的评分方法而进行的评分，系统的在学生整个模拟实验完成后，采集实验过程中的数据进行处理分析，通过大数据形成对每一个学生的评估报告，方便学生和老师了解实验过程中需要注意的环节，进而进行预控和强化。
基于虚拟仿真实验室应用于实验课程教学，还可加强同其他高校和企业自建实验室的交流力度，互通有无、合作共享。由于校院经费有限，并且扫描电子显微镜购入年限较久，若使用次数过多，便会导致仪器提早老化。通过增进与其他高校之间的频繁交流，可完善本院系实验室的构建、促进对实验室管理水平的提升，更好的服务于实验教学，也能相互合作，共同开展新的课题项目。通过与企业之间的交流，可发挥企业的资金能力、生产设备，结合院系自身的科研优势，共同开展创新项目。在一定基础上，利于企业尽早发现优秀的科研类员工，建立共享方式的实验室，可增加学生接触高精尖仪器设备的机会，提高学生实验学习的积极主动性，增强学生的科研实验能力。