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融合虚实技术的仪器分析与实验教学新模式
目录
一、文档概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.2国内外发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.3核心概念界定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.4本书的主要内容及结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
二、传统仪器分析与实验教学面临的挑战与机遇．．．．．．．．．．．．．．．13
2.1传统仪器分析实验教学模式的固有局限．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.1.1实验设备成本高昂与维护复杂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.1.2实验资源时空分布不均．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.1.3标准化程度与可重复性难保障．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.1.4动手能力与安全意识培养障碍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
2.2新兴技术带来的发展契机．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2.2.1技术驱动的教育模式革新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
2.2.2提升实验教学效率与效果的潜力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
三、虚实融合技术在仪器分析教学中的应用基础．．．．．．．．．．．．．．．32
3.1虚实融合技术的基本原理与发展脉络．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.2常用虚实融合技术的分类与特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
3.2.1虚拟现实技术详解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
3.2.2增强现实技术详解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
3.2.3混合现实技术详解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
3.2.4仿真软件与建模技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.3相关硬件设备与平台介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
3.3.1扫描/建模设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
3.3.2运行平台．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
3.3.3嵌入式交互终端．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
四、融合虚实技术的仪器分析实验教学新模式设计．．．．．．．．．．．．．61
4.1模式总体结构与运行机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
4.2教学内容重构与创新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69
4.2.1实验课程体系整合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
4.2.2知识点与技能点的虚实映射．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
4.3基于虚实融合的教学流程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
4.3.1预习与情境导入阶段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
4.3.2实验模拟与认知深化阶段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
4.3.3实物操作与验证阶段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
4.3.4数据处理与探究学习阶段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
4.4多元化教学评价体系的构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85
4.4.1过程性评价与终结性评价结合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87
4.4.2知识掌握、能力提升与兴趣激发并重．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88
五、典型仪器分析实验的虚实融合应用实例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．90
5.1基础型实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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