基于智能移動設(shè)備的虛擬化學(xué)實驗應(yīng)用研究

【摘""要】預(yù)習(xí)是教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，研究顯示，人對事物的記憶是以圖片的形式儲存在大腦里，相對于純文字的記憶，圖片影像的形式更利于學(xué)生預(yù)習(xí)和理解。本文主旨是利用移動設(shè)備的普及性、學(xué)生對移動設(shè)備的依賴性，采用教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的化學(xué)實驗軟件，讓學(xué)生進行簡單明了的課前預(yù)習(xí)，提高學(xué)生化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)效果。

【關(guān)鍵詞】移動""虛擬化學(xué)實驗""教學(xué)

【中圖分類號】G642"""""""""""【文獻標(biāo)識碼】A"""""""""""【文章編號】1674-4810（2015）14-0076-01

在教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論教學(xué)和實驗教學(xué)是不可分割的。傳統(tǒng)意義上的教學(xué)，由于受到環(huán)境因素及其他各種因素的限制，雖然有過硬的教師資源，但是腦里沒有圖像的具體錄入，即便能艱難地理解知識，也無法真正地將知識融入意識中去。而現(xiàn)在的先進教學(xué)體系，教師將教學(xué)內(nèi)容做成課件PPT的形式，將課本上的文字變成一張張影像傳輸給學(xué)生，提高了課堂利用率的同時也使學(xué)生能更快地理解融合所學(xué)的知識。但是大學(xué)生懶散的學(xué)習(xí)方式以及現(xiàn)在大學(xué)快速籠統(tǒng)的教學(xué)特點，使得只靠課上一個小時的時間去瞬時記錄幾百張陌生的圖片變得很困難。因此，課前的預(yù)習(xí)便顯得尤為重要。

一"傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題

傳統(tǒng)教學(xué)分為傳統(tǒng)理論教學(xué)和傳統(tǒng)實驗教學(xué)。傳統(tǒng)理論教學(xué)集聚了人類的智慧和汗水，因此沿用至今。而傳統(tǒng)實驗教學(xué)雖然通過學(xué)生的親自實踐更容易獲得感性的認知，但在某些方面還是存在很大的問題。

1.傳統(tǒng)實驗室投資大，后期耗資更大

對于學(xué)校來講，購買儀器、對實驗器材的保養(yǎng)與維護、實驗室的更新?lián)Q代都是一筆巨大的投資，況且隨著科技的發(fā)展與進步，新技術(shù)新成果不斷涌現(xiàn)，而實驗室不能同步發(fā)展，導(dǎo)致學(xué)生的實驗研究總是滯后于科技發(fā)展，這與現(xiàn)在社會提倡的創(chuàng)新理念相駁。

2.傳統(tǒng)實驗室的危險性很大

實驗探究需要很多的化學(xué)藥品，而化學(xué)藥品之間的反應(yīng)最容易產(chǎn)生的就是毒氣和爆炸，雖然實驗室有很多的防范保護措施，但意外仍有發(fā)生。因此，出于對學(xué)生的安全考慮，傳統(tǒng)實驗室還存在著很大的風(fēng)險性。

現(xiàn)代實驗教學(xué)更多的偏向于虛擬實驗室，即文章提到的與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的化學(xué)實驗軟件，對于解決傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題有很大的幫助。

二"移動設(shè)備虛擬化學(xué)實驗的優(yōu)勢

移動虛擬化學(xué)實驗室主要利用圖畫、視頻、語音等多媒體方式，讓受教育者能夠?qū)崟r虛擬仿真地觀察實驗現(xiàn)象、模擬實驗過程，是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實手段以及移動智能設(shè)備構(gòu)建的開放結(jié)構(gòu)虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)。移動虛擬化學(xué)實驗室具有以下優(yōu)勢：

1.學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動變成主動

大學(xué)的教學(xué)模式通常是學(xué)生預(yù)習(xí)、教師現(xiàn)場講解、學(xué)生復(fù)習(xí)。整個學(xué)習(xí)過程學(xué)生都只能機械地記憶和操作，很少深入思考為什么是這個結(jié)果，很少有機會嘗試自己去動手發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，缺乏主動性和積極性。

化學(xué)是一門實驗類科學(xué)，離開了動手實踐，就變得極為苦澀難懂。在移動虛擬化學(xué)實驗室，我們可以通過聲、畫、字于一體展現(xiàn)一個微觀的世界，模擬化學(xué)反應(yīng)，打破時空限制，利用學(xué)生各種感知世界的方式，讓學(xué)生主動參與，由被動變主動。

2.安全性，零污染

化學(xué)實驗所造成的環(huán)境污染，對健康的影響不可小覷。移動虛擬實驗室可以為學(xué)生提供一個虛擬的實踐空間，保證學(xué)生的人身安全，同時又不會造成嚴(yán)重污染。學(xué)生隨時隨地便可以做各種各樣的實驗，激發(fā)其學(xué)習(xí)的興趣，掌握知識的同時還加強了環(huán)保意識。

3.實驗效率高，節(jié)約時間

移動虛擬化學(xué)實驗室省去了真實實驗的許多簡單勞動，還可以隨時隨地進行實驗，不浪費一分一秒，節(jié)省了很大一部分時間用于研究實驗本身的性質(zhì)規(guī)律。同時還提供物質(zhì)搜索和化學(xué)貼士功能，可以幫助實驗人員迅速掌握實驗內(nèi)容和注意事項，從而提高學(xué)習(xí)研究的效率。

三"國內(nèi)外現(xiàn)狀分析

虛擬實驗室最早在1995年就已經(jīng)有了雛形，具體為一個“虛擬青蛙解剖實驗”，實驗者可以用虛擬的手術(shù)刀一層層的解剖青蛙，進而觀察其骨骼及肌肉組織。目前，虛擬實驗室在發(fā)達國家已經(jīng)十分普遍，國內(nèi)的建設(shè)起步相對較晚，與發(fā)達國家相比還有一定差距，但是已有部分高校初步建立了虛擬實驗室。而國內(nèi)基于移動設(shè)備的虛擬實驗室并沒有得到很廣泛的應(yīng)用，因此此次研究在學(xué)習(xí)教育中有著良好的應(yīng)用前景。

四"結(jié)束語

移動虛擬化學(xué)實驗室是連接學(xué)生和化學(xué)世界的一座橋梁，使學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的目的性更加明確，讓學(xué)生在這種虛擬、真實實驗的交互進行中，提高自身獲取新知識和發(fā)展新思維的能力，不論在感性認知還是理性思考方面都能有所提升。各大高校也可通過移動虛擬化學(xué)實驗室進行教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的素質(zhì)。

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〔責(zé)任編輯：龐遠燕〕