以虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建提升有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)濟(jì)效益

張蕊

內(nèi)容摘要 有機(jī)化學(xué)課程作為醫(yī)學(xué)制藥、化學(xué)化工等專業(yè)的基礎(chǔ)理論課程，在整體專業(yè)理論課程教學(xué)過(guò)程中占據(jù)著重要的地位。尤其在對(duì)相關(guān)理論進(jìn)行驗(yàn)證和探究的過(guò)程中，不僅需要相關(guān)人員具備較強(qiáng)的化學(xué)學(xué)科邏輯思維，還需要具備一定的硬件設(shè)施和實(shí)踐環(huán)境。但是在有機(jī)化學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)理論進(jìn)行驗(yàn)證和研究的過(guò)程中，對(duì)儀器設(shè)備的要求較高，且反應(yīng)過(guò)程中易出現(xiàn)其他有害產(chǎn)物，不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)操作人員的人身安全存在一定的危險(xiǎn)，而且不利于環(huán)境的友好保護(hù)，甚至還會(huì)因?yàn)殄e(cuò)誤的化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟，造成實(shí)驗(yàn)室資源與經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。因此，文章將針對(duì)當(dāng)前信息時(shí)代卓越發(fā)展的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，就有機(jī)化學(xué)虛擬平臺(tái)的構(gòu)建和應(yīng)用展開(kāi)探討，為切實(shí)推進(jìn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)成果研究提供良好的平臺(tái)。

關(guān)鍵詞 有機(jī)化學(xué) 虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 信息化 經(jīng)濟(jì)效益

1 有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建與應(yīng)用可行性分析

在對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和環(huán)節(jié)進(jìn)行深入了解和調(diào)研的過(guò)程中不難發(fā)現(xiàn)，科學(xué)技術(shù)的卓越發(fā)展，為有機(jī)化學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。但是，由于有機(jī)化學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用到的有機(jī)溶劑多具有較強(qiáng)的毒性，且其對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的精度和可控度要求較高，傳統(tǒng)單一的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭呀?jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前形勢(shì)下社會(huì)各領(lǐng)域?qū)τ袡C(jī)化學(xué)發(fā)展創(chuàng)新的需求。這就需要有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在開(kāi)展的過(guò)程中，充分迎合時(shí)代發(fā)展理念，借助當(dāng)前新興技術(shù)，構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)場(chǎng)景型交互式的有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為用戶提供仿真靈敏的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，在有效節(jié)約實(shí)驗(yàn)室資源，提升實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，進(jìn)一步推進(jìn)有機(jī)化學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。

隨著近年來(lái)信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我國(guó)各領(lǐng)域信息化、現(xiàn)代化得到了進(jìn)一步的推進(jìn)。尤其在有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建過(guò)程中，通過(guò)利用CAI課件有效結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，引導(dǎo)用戶在平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行自主搭建，在添加藥品和實(shí)驗(yàn)流程設(shè)置的過(guò)程中，以信息化的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理，從而對(duì)有機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景進(jìn)行仿真模擬，在有效改善現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)環(huán)境和彌補(bǔ)設(shè)備匱乏缺口等現(xiàn)狀的同時(shí)，有效增強(qiáng)了用戶的有機(jī)化學(xué)學(xué)科體驗(yàn)，切實(shí)推進(jìn)了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)場(chǎng)景化和交互性的質(zhì)量，為切實(shí)推進(jìn)有機(jī)化學(xué)創(chuàng)新發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。因此，有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建與應(yīng)用，不僅能夠在面向當(dāng)前社會(huì)科學(xué)發(fā)展形勢(shì)下有效滿足有機(jī)化學(xué)創(chuàng)新發(fā)展路徑需求，還能夠通過(guò)虛擬平臺(tái)的搭建節(jié)約實(shí)驗(yàn)試劑資源，避免探究實(shí)驗(yàn)或課題展開(kāi)過(guò)程中不必要的經(jīng)濟(jì)、物料浪費(fèi)，切實(shí)提升實(shí)驗(yàn)室發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益。

2 如何在有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建與應(yīng)用中提升實(shí)驗(yàn)室經(jīng)濟(jì)效益

2.1 確定設(shè)計(jì)原則，降低處理成本

在有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者必須充分結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息網(wǎng)絡(luò)模塊特色，對(duì)有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建和應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行精細(xì)化方案的制訂，以明確的設(shè)計(jì)原則，有效指導(dǎo)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的順利構(gòu)建，以有效降低實(shí)驗(yàn)室的處理成本。尤其在部分有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的展開(kāi)過(guò)程中，需要用到一些較為精密昂貴的儀器設(shè)備，這些設(shè)備在使用的過(guò)程中需要操作準(zhǔn)確規(guī)范，為此需要用戶在參與實(shí)驗(yàn)之前對(duì)其使用流程和操作步驟進(jìn)行學(xué)習(xí)，有效避免由于自身操作上的失誤和認(rèn)知上的偏差造成的對(duì)儀器的損害。設(shè)計(jì)者可以在有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建過(guò)程中，通過(guò)借助高速處理方式，通過(guò)上傳音頻虛擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等多個(gè)環(huán)節(jié)和板塊協(xié)調(diào)組成，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中確保實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的穩(wěn)定性與拓展性[1]。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)者還應(yīng)確保平臺(tái)的開(kāi)放性與交互性，確保有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠借助信息化數(shù)據(jù)資源，以開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及環(huán)境，有效拓展用戶的有機(jī)化學(xué)理論知識(shí)和實(shí)踐操作技能水準(zhǔn)。

2.2 創(chuàng)新結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)施

在有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者要注重對(duì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，以確保虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用性和時(shí)效性。尤其對(duì)于有機(jī)化學(xué)學(xué)科來(lái)說(shuō)，在面向當(dāng)前科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的背景下，對(duì)于有機(jī)化學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展提出了更高的要求和更高的挑戰(zhàn)，這也使在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，需要融入更多的創(chuàng)新發(fā)展的眼光，在與時(shí)俱進(jìn)逐步發(fā)展的過(guò)程中，切實(shí)推進(jìn)有機(jī)化學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。因此，設(shè)計(jì)者首先要對(duì)有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，可通過(guò)利用Java技術(shù)的優(yōu)良移植性，在有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建程序的編寫過(guò)程中，提供豐富的類庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建的多元性。與此同時(shí)，技術(shù)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新還應(yīng)注重對(duì)于有機(jī)化學(xué)類軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，其中ChemOffice及ChemDraw等軟件的應(yīng)用，能夠?yàn)樘摂M實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的創(chuàng)建提供良好的理論畫(huà)圖基礎(chǔ)，以穩(wěn)定靈活的實(shí)驗(yàn)虛擬平臺(tái)，有效優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室設(shè)施，降低實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建成本。

2.3 多模塊協(xié)調(diào)，提升經(jīng)濟(jì)效益

對(duì)于有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建來(lái)說(shuō)，不僅要注重軟件程序的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，還要注重多模塊的協(xié)調(diào)。尤其在虛擬仿真技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化過(guò)程中，既要在有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上上傳文件資料，也要在平臺(tái)上上傳一定的實(shí)驗(yàn)視頻，有效指引并規(guī)范用戶在利用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作，真正發(fā)揮有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在提升經(jīng)濟(jì)效益方面的作用。與此同時(shí)，要想確保有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，還需要設(shè)置一定的反饋模塊，通過(guò)引導(dǎo)用戶參與在線測(cè)試或留言討論等內(nèi)容，對(duì)有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)反饋，并通過(guò)多元的反饋模塊和機(jī)制，組織用戶參與交流探討，有效增強(qiáng)有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建質(zhì)量。

例如，在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建過(guò)程中，可以針對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募安僮髟淼葘?duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱及文獻(xiàn)資料進(jìn)行模塊上的壓縮和整合，從而為整體有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建提供重要的理論基礎(chǔ)構(gòu)成。在用戶參與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，通過(guò)設(shè)置音頻動(dòng)畫(huà)等模塊內(nèi)容，以相對(duì)智能化的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于用戶實(shí)際動(dòng)手操作能力進(jìn)行分析和糾錯(cuò)，從而進(jìn)一步增強(qiáng)有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)效性。在用戶對(duì)于整體有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行參與和體驗(yàn)之后，引導(dǎo)用戶利用即時(shí)反饋功能，對(duì)有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)行提供良好的保障，并在反饋功能的激勵(lì)和引導(dǎo)下有效優(yōu)化有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建，從而為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的線上服務(wù)，這樣既避免了現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)操作中的危險(xiǎn)性，也有效提升了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在發(fā)展與進(jìn)步中的經(jīng)濟(jì)效益。

3 有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)效益提升成效

在有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建的過(guò)程中，虛擬仿真平臺(tái)在一定程度上通過(guò)增強(qiáng)信息的交互性與開(kāi)放性，為更多的用戶提供了某些化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的便利性和快捷性。與此同時(shí)，隨著有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)難度的增加和設(shè)備要求的精密化，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)過(guò)程中，危險(xiǎn)系數(shù)有所增加，不熟練的操作和不夯實(shí)的理論基礎(chǔ)，都會(huì)給實(shí)驗(yàn)資源帶來(lái)浪費(fèi)。因此，面向有機(jī)化學(xué)受眾實(shí)驗(yàn)需求的基礎(chǔ)上，以有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用戶通過(guò)鼠標(biāo)拖拽對(duì)于相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置和儀器設(shè)備進(jìn)行組裝，使用戶能夠在多次演練的過(guò)程中熟練實(shí)驗(yàn)操作，為用戶開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提供了便捷的途徑。還能夠使用戶在深入?yún)⑴c并展開(kāi)探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)文字材料進(jìn)行熟讀和研究，在實(shí)驗(yàn)視頻的指引下，以Flash動(dòng)畫(huà)和ChemDraw等軟件，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)進(jìn)行多模塊協(xié)調(diào)，進(jìn)一步輔助用戶增強(qiáng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的認(rèn)知和感知能力[2]。

除此之外，由于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在開(kāi)展的過(guò)程中，不僅對(duì)用戶基本操作知識(shí)進(jìn)行了檢驗(yàn)，還要求用戶在實(shí)驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中具備較強(qiáng)的探究能力和創(chuàng)新精神，而有些化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在應(yīng)用的過(guò)程中，恰恰能夠與Web技術(shù)相結(jié)合，以相對(duì)創(chuàng)新多元的動(dòng)手操作仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在提升有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)質(zhì)量的同時(shí)，以交互性的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)吸引更多用戶參與，進(jìn)一步提高了實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益，為切實(shí)推進(jìn)有機(jī)化學(xué)長(zhǎng)足良性的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著近年來(lái)科學(xué)信息技術(shù)的卓越發(fā)展，在對(duì)有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行構(gòu)建和應(yīng)用的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者必須要以明晰的設(shè)計(jì)原則，有效指引整體虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建進(jìn)程，并通過(guò)精細(xì)化的設(shè)計(jì)方案，有效協(xié)調(diào)有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的穩(wěn)定性和先進(jìn)性，在進(jìn)一步提升受眾參與度與體驗(yàn)感的同時(shí)，有效規(guī)避實(shí)驗(yàn)室探究實(shí)驗(yàn)中可消除的風(fēng)險(xiǎn)，減少資源浪費(fèi)，提升實(shí)驗(yàn)室整體經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

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