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浅谈虚拟实验室在化学上的应用来源：中国论文下载中心????[ 11-03-24 16:11:00 ]????作者： ????编辑：studa090420 ????? 【摘??要】实验教学是高校化学教学中的重要环节，近年来，随着高等教育观念的更新、手段的改进、计算机化学的兴起和化学知识的创新，使计算机模拟化学实验成为可能。借助计算机模拟手段，可以解决化学实验教学课时不足的问题，并根据具体实验操作，尽可能避免直接接触危险及有毒的化学药品，减少废弃物的排放，提高学生的环保意识，从而达到提高学习效率和教学水平的目的。 【关键词】虚拟实验室??计算机模拟??多媒体技术 ????????在高等教育实现大众化的今天，由于众多主客观因素制约，国内许多高校教学质量有所下降，特别是在实践教学中，出现重视课堂理论教学，忽视成本高、难度和质量弹性都较大的实践教学。在全球竞争高度激烈的时代，市场经济对人才所具备的创新精神、实践能力的要求越来越高，如果高校所培养的学生理论基础与实践能力脱节，学生将无法立足于当前的市场经济，因此，加强高校实践教学工作是我们必须要解决的重要任务。 ????????目前，国家已将培养适应新世纪现代化建设所需要的具有创新精神、实践能力和创业精神高素质人才列为高等教育战略工程，这种人才只有通过系列的实践教学环节才能得到有效的培养。而我校许多学科专业都属于实践性较强的应用型专业，如何将学生的创新精神和实践能力有机结合起来是我们面临的难题，下面就如何培养提高学生的实践能力谈几点自己的认识： ????????我校实验教学计划主要设置有无机化学、分析化学、有机化学、仪器分析以及物理化学等实验课程，实验教学分散在各门理论课程中，教学主要按照理论课讲授的内容顺序自成体系，各门实验教学课程尚未进行整合形成一个科学系统的实验教学体系，内容存在重复、脱节现象，不利于培养学生的综合能力；实验教学内容简单分散，多为一些验证性的实验，实验内容的深度和广度也不够，知识也不能及时得到更新，学生很难将化学知识和操作技能应用到工作中去解决实际问题；实验的教学手段基本上采用传统的一块黑板、一套旧式仪器设备、一本实验教材，缺乏计算机多媒体和先进仪器等现代化教学手段，教学方法主要是学生课前预习，教师重点讲解和指导，学生按实验指导书“照方抓药”，进行机械式操作，最后填写实验报告，学生缺乏独立思考和自己设计实验的能力；实验教学课时安排偏少，培养学生动手能力的实践时间不能得到充分保证。 ????????鉴于以上事实，我们认为虚拟实验室的建设将在一定程度上解决目前存在的问题，有助于培养和巩固学生掌握实验基本理论、知识、方法、技能，培养学生发现问题和综合分析、解决问题能力以及培养学生初步的科学研究能力。其依据在于：化学虚拟实验室充分利用计算机多媒体的技术，将化学实验过程中的文、图、声像、动画各种因素有机组合在一起，把一些抽象理论、复杂结构、虚幻情景、跨越时空等因素，通过三维动画、视频图像、虚拟现实等手段形象生动地展现出来，使学生通过多种感官刺激全方位地获取丰富的信息，学生对实验过程和实验现象观察得很清楚，让学生在计算机上操作也能达到身临其境的效果，这样就可以激发学生的学习兴趣，起到良好的教学效果。 ????????一?虚拟实验室的建立有利于弥补实验课时较少的问题 ????????化学虚拟实验室的建设，可以弥补实践教学课时不足的问题，扩大学生的信息量。实验教学是一种手脑并用的学习方式，既要动手操作又要动脑思考。但是由于实验课时的限制，往往一个实验环节需要在2～3个学时内完成，教师只能将仪器的使用和实验方法进行简要的示范和描述，一般很难有足够的时间对整个实验过程进行详细的演示，学生也没有充足的时间去思考，实验经费不足，仪器数量少，不能满足学生人人都能动手进行操作训练，学生在实验过程中难免出现各种各样的错误，导致最后得不出正确的实验结果，甚至在实验课结束后，对所做实验内容仍是一知半解。因此采用新的教学手段，引导学生的学习积极性，充分利用学校的校园网，在保证原来实验课的基础上，利用学生的课余活动时间，开通计算机网络进行虚拟模拟实验，其具体做法是：将实验内容制作为教学软件上传校园网，使学生不受时间、地点、场所的限制，打开校园网就可以进行模拟实验，这样既可以节省经费，减少环境污染，又能为后续实验奠定基础，从而提高实验教学质量，达到预期的实验目的。其次虚拟实验室的开发将知识性、趣味性融为一体，教学方法上采用启发式教学，使学生从被动学习转变成主动参与，从而有利于提高学生的综合能力，培养学生的创新意识。 ????????二?虚拟实验室的建立有利于学生加深对实验安全规范的认识 ????????化学实验试剂大多数具有易燃、剧毒、腐蚀性，在实际操作过程中要求学生高度认真，以免失