科技創新21世紀是信息與知識經濟的時代，隨著科技的迅速發展，普通的化學實驗室更新速率早已跟不上技術的發展，實驗的教育是為了培養更多的具有創新精神和創新能力的高素養人才。數學學作為研究物質運動變化規律以實驗為基礎的一門學科。化學實驗教學在整個教學過程中占有重要的地位，它是培養中學生創新精神和實踐能力的重要途徑。眾所周知現今人們做過的每一個化學實驗都存在偏差，無論人們如何的改變實驗方式，也不管人們在檢測過程中如何悉心細致地控制，如何的改進實驗儀器和實驗環境，實驗的偏差一直不可防止。但對于數學虛擬實驗室來說似乎偏差仍然存在免費的物理虛擬實驗室，但因為虛擬實驗室的偏差形成緣由和普通實驗室形成的緣由不同，因而有效地解決了常規實驗條件下無法解決的困難和問題。按照實驗偏差的性質及形成的緣由，可將偏差分為系統偏差、偶然偏差和粗大偏差三種。系統偏差和隨機偏差出現的機率遠小于粗大偏差。系統偏差是因為實驗儀器本身精確度不夠，或則實驗原理、實驗方式不健全導致的。從目前國外各院校的實際情況看，只有通過訂購精度更高的實驗儀器才才能降低系統偏差。碰巧偏差是不同的實驗者在不同的實驗環境（氣溫、濕度、風速等）檢測而形成的偏差。碰巧偏差受外界誘因影響很大，為了保證實驗的確切性，我們一般采取多次檢測取數據的平均值的技巧。
粗大偏差是指顯著超出規定條件下預期的偏差，它形成的緣由有主觀誘因也有客觀誘因。對于數學虛擬實驗室來說，數學虛擬實驗在化學教學中有好多優點，它可以把中學生不易接觸的、抽象的事物直觀、清晰地呈現在中學生眼前；它可以破解安全的困境；它可以填補實驗器材方面的不足；同時它還可以增強虛擬實驗的探究效率，因而在現今信息化迅速發展的時代，借助虛擬實驗來探究化學規律，培養中學生信息意識和科學素質是一種十分好的方式。化學虛擬實驗室為開辦虛擬化學實驗課程提供了全新的教學環境。虛擬實驗臺與真實實驗臺類似，中學生自己動手配置、連接、調節和使用實驗儀器設備，也可以自主設計實驗，有利于培養中學生的操作能力、分析確診能力、設計能力和創新意識。在化學虛擬實驗室中，中學生更易獲得相關的知識，科學的指導和敏捷的反饋。化學虛擬實驗是通過計算機軟件模擬出實驗室的環境和儀器，通過設置不同的場景和參數來進行實驗的。實驗室里的任何儀器都是程序員編撰的對象，只不過這種對象有好多自己獨到的化學屬性而已。這種化學屬性參數都是量化的，是不會隨著時間長短和使用次數發生改變，這在普通化學實驗中是達不到的。因而在虛擬實驗室中儀器精密度不夠和設備老化形成的系統偏差是不可能存在的。
虛擬實驗盡管作為一種有效的教學媒體和工具，在實驗教學中應用的越來越廣泛，但其仍然存在偏差，現對虛擬實驗形成的偏差剖析如下：1虛擬實驗的時鐘偏差化學實驗中常常會用到時間這個數學量，而在虛擬實驗室做實驗時也仍然會用儀器計量時間，因為虛擬實驗室中的時間都是計算機提供的，計算機所形成的時鐘精度十分高，但和原子鐘比較的話，每臺計算機的時鐘和標準原子鐘還是有偏差的，日積月累后計算機時間和標準時間差都會不斷降低，因而在虛擬實驗室里對時間精度要求很高的實驗有可能會出現比較大的偏差，因而會影響實驗的結果。2虛擬實驗估算過程中的偏差虛擬實驗似乎就是對若干個輸入信息進行估算處理，最后得到結果。倘若輸入一樣，這么輸出的結果也一定是一樣的，假如所有的結果都一樣，這么做虛擬實驗就沒有任何意義了。虛擬實驗的意義就在于不確定性免費的物理虛擬實驗室，我們可以按照化學實驗的實際情況自己設定大小、方向等一系列的化學量，通過在變化實驗中找到不變的量。計算機估算的確切性十分高，如何都會出現偏差？雖然這兒說的不是計算機算錯了，而是程序員在設計軟件的時侯會設置一些門限值。例如π是個無限不循環小數，那計算機用那個數來取代π呢？假如取兩位小數π=3.14，假如取十三位小數π=3.98，使用這兩個π算出的最后答案肯定不一樣。
還有諸如tan60°取三位小數是1.732，假如取十三位小數就是1.，二者估算的精確度差別很大。因而計算機在精確度方面的設置直接影響到最后結果偏差的大小。3虛擬實驗的碰巧偏差即使實驗者在實驗前對實驗目的、操作步驟、實驗過程有了一定的了解，但不是所有實驗結果都由計算機直接得出的，有一些實驗須要實驗者帶虛擬現實VR墨鏡去進行模擬實驗，觀察并記錄厚度、形狀等一系列的化學量，最后估算出實驗結果。因為實驗者客觀存在的水平差別，實驗者記錄的同一組化學量數據都會不同，最后造成實驗的結果也會有偏差。4不同虛擬實驗系統形成的偏差在虛擬實驗環境中，班主任的補習作用主要通過軟件自身實現，如今早已有好多軟件廠家在研制模擬實驗室系統，其各有特色，因為不同廠家的研制團隊的市場定位、技術水平等各方面都存在很大的區別。因而不同廠家生產出的模擬實驗系統的技術參數也是不同的。各院校應當選擇技術好、口碑好、服務好的模擬實驗系統廠家的產品，以達到盡量減低偏差的目的。即使現今化學虛擬實驗室對于院校來說是一個新鮮事物，但隨著信息科學技術的迅猛發展，計算機網路、虛擬現實和人工智能等技術的發展日新月異，虛擬化學實驗室的發展和應用在未來會有更寬廣的前景，它也是未來實驗室建設發展的方向，由于虛擬實驗技術是多學科發展的結合，它代表（轉下頁）化學虛擬實驗偏差剖析的探究牟世娟（北京理工學院理大學，河北石家莊）摘要：隨著實驗教學的變革，虛擬實驗從最初的理論研究早已邁向了實際應用，本文通過對普通化學實驗和虛擬化學實驗的比較，介紹了虛擬化學實驗偏差形成的緣由，并提出了降低化學虛擬實驗室的偏差仍將是一個持續研究的課題。關鍵詞：虛擬實驗；偏差；數學學中圖分類號：G642.421文獻標示碼：A文章編號：2096-4390（2018）05-0060-0260--萬方數據
