虛擬仿真在無(wú)機(jī)元素化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

1、    虛擬仿真在無(wú)機(jī)元素化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用    張琳 李朝輝【摘要】虛擬仿真教學(xué)是一種新型的教學(xué)模式，它通過(guò)虛擬仿真技術(shù)將教學(xué)內(nèi)容以動(dòng)畫(huà)視頻的形式呈現(xiàn)，顯著提高了教學(xué)效率與質(zhì)量。針對(duì)目前我國(guó)高等院校“無(wú)機(jī)元素化學(xué)”課程教學(xué)現(xiàn)狀，總結(jié)了傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中的制約因素，并分析了虛擬仿真的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，探討其在“無(wú)機(jī)元素化學(xué)”理論與實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用模式?！娟P(guān)鍵詞】無(wú)機(jī)元素化學(xué)  虛擬仿真g648.4 a 2095-3089（2020）08-0164-02隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時(shí)代的到來(lái)，虛擬仿真教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。虛擬仿真主要以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多媒體技術(shù)等為基礎(chǔ)，結(jié)合

2、專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，構(gòu)建高度模擬的虛擬環(huán)境和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并以視頻、游戲等形式呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)軟件中。虛擬仿真作為輔助教學(xué)的新手段，能夠極大地提高學(xué)生的主動(dòng)性，使教學(xué)質(zhì)量和效率得到顯著提高。一、“無(wú)機(jī)元素化學(xué)”理論與實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題“無(wú)機(jī)元素化學(xué)”這門(mén)課程的內(nèi)容涉及大量元素單質(zhì)及其化合物的物理、化學(xué)性質(zhì)及各種反應(yīng)，具有知識(shí)體系龐雜，理論知識(shí)點(diǎn)繁多的特點(diǎn)。多數(shù)教師普遍反映，元素化學(xué)要比化學(xué)原理更難教，因?yàn)檫@部分涉及到各種化學(xué)反應(yīng)，學(xué)生難以從簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式深入理解其中反應(yīng)。再加上傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式形式單一， 填鴨式的說(shuō)教更加使學(xué)生覺(jué)得這門(mén)課程索然無(wú)味。目前， 國(guó)內(nèi)高校在“無(wú)機(jī)元素化學(xué)”教學(xué)中仍普遍采用

3、先理論教學(xué)、后少量實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，這嚴(yán)重導(dǎo)致了理論和實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)。此外，近年來(lái)本科院校里的課程改革也使得元素化學(xué)的課時(shí)大幅減少。在這種情況下，就更加有必要發(fā)展新的教學(xué)方式應(yīng)用于“無(wú)機(jī)元素化學(xué)”課堂，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出更多綜合創(chuàng)新型人才。二、虛擬仿真在“無(wú)機(jī)元素化學(xué)”理論與實(shí)踐教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)虛擬仿真教學(xué)將現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與高等教學(xué)高度融合， 采用動(dòng)畫(huà)代替實(shí)驗(yàn)， 不僅具有良好的重現(xiàn)性，而且還克服了傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的局限性。鑒于此特點(diǎn)，虛擬仿真能夠在有限的時(shí)間內(nèi)， 采用動(dòng)態(tài)模擬的方式展示各種理論知識(shí)，使學(xué)生理解并掌握更多的教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)必不可少并且深受學(xué)生的喜愛(ài)。而化學(xué)虛擬

4、仿真實(shí)驗(yàn)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的缺陷，在實(shí)踐中起到強(qiáng)大的作用。在化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，包含豐富的化學(xué)實(shí)驗(yàn)資源，比如：儀器庫(kù)、藥品庫(kù)、原理庫(kù)等。教師可以選擇虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的資源，輔助課堂教學(xué);學(xué)生也可以在此系統(tǒng)中進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)和重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)引進(jìn)課堂，不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)容和形式，而且可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。三、化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源的應(yīng)用模式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源在無(wú)機(jī)元素化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。首先，將無(wú)機(jī)元素化學(xué)實(shí)驗(yàn)資源制作成虛擬資源。然后，將其進(jìn)行分類(lèi)并匯編，構(gòu)建化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)。教師在制作課件時(shí)，可以自行選擇需要的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。授課時(shí)，運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課件，

5、達(dá)到提高教學(xué)效果的目標(biāo)。同時(shí)，學(xué)生也可以利用虛擬資源庫(kù)進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣和效率。最后，根據(jù)反饋結(jié)果，進(jìn)一步完善虛擬實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)。對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)，特別是一些有毒、危險(xiǎn)、或者需要大型設(shè)備的實(shí)驗(yàn)，首選虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。鄭州大學(xué)國(guó)家級(jí)化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心已建設(shè)了包含實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、計(jì)算化學(xué)、高危高害實(shí)驗(yàn)、科研成果轉(zhuǎn)化等在內(nèi)的系列特色虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn)、綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)等在內(nèi)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)了虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)做實(shí)驗(yàn)的“全覆蓋、超覆蓋”。這也為今后利用虛擬仿真平臺(tái)開(kāi)展“無(wú)機(jī)元素化學(xué)”課程奠定了基礎(chǔ)。結(jié)語(yǔ)無(wú)機(jī)元素化學(xué)知識(shí)點(diǎn)繁雜，這就要求教師對(duì)課堂進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使課堂教學(xué)既具有理論深度，又具有趣味性。虛擬仿真教學(xué)模式的引入不僅能夠顯著提高教師教學(xué)的效率和學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，而且為理論教學(xué)提供了強(qiáng)有力的支持。目前，很多高校都已成立了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，但并未完全發(fā)揮出其作用。隨著虛擬仿真教學(xué)的進(jìn)一步推廣和普及，虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的新型教學(xué)體系，今后一定能更好地為培養(yǎng)素質(zhì)型和創(chuàng)造型人才做出貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)：1王勇，高艷清，韓立榮，馮俊濤.虛擬仿真在“植物化學(xué)保護(hù)”課程教學(xué)中的應(yīng)用j.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)林教育版），2018（4）： 17-202朱國(guó)興