1、實驗室建設需要中學區大量資金投入。 傳統的實驗教學需要訂購大量的實驗設備,并且需要定期更新。 現有的實驗項目固定,這些矛盾限制了實驗室的發展,難以滿足中學生與時俱進的學習要求。 2.傳統實驗受到課堂時間和空間的阻礙。 傳統實驗教學受選課時間和宿舍空間的阻礙,導致理論教學與實驗教學內容在時間上不同步,理論與實驗不能同時相互印證,嚴重影響教學質量。 3.未能有效評估化學實驗的表現。 由于空間和時間的限制,化學實驗考試未能有效進行。 實驗結果的評價往往是一種單純的方法,或者僅僅依靠實驗報告來評價結果,不能全面、客觀地對中學生在實驗中的整體表現進行評分,也很難客觀地反映實際情況。化學實驗教學效果。 4、班主任指導不到位。 在有限的時間內指導大量的中學生是當今大學化學實驗的一個普遍問題。 這種情況很容易導致教學目標無法實現,需要大量教學學時的高難度實驗無法進行。 為了解決傳統實驗中的一系列問題,高校有必要建設網絡化的實驗數據庫,管理實驗室和中學生的實驗學習信息,并借助模擬實驗進行教學改革。技術,并對教學過程和學生的學習成果進行評估。 采用數字化管理來規范管理、提高效率、創新和提高教學質量和實驗室管理。
1.解決傳統實驗中時間和空間的限制。 虛擬實驗通常只需要在筆記本電腦上安裝開發的軟件來模擬不同的實驗,這樣高校就可以利用現成的估算機房來完成實驗教學,甚至只用一臺連接網絡的筆記本電腦就可以完成在實驗學習過程中,中學生可以靈活地根據自己的時間,多次預習和學習化學實驗,更好地完成實驗學習過程。 2、虛擬實驗讓中學生看到現象之外的真相。 在虛擬實驗中,虛擬系統不僅可以展示現實中的實驗療效,還可以展示傳統實驗中看不到的“現象”。 如在普朗克常數實驗中實現光子,在光學實驗中展示光路,在熱實驗中展示電磁場等等。 3、可以完成一些傳統實驗無法運行的實驗。 由于一些化學實驗中的物質具有毒性或放射性,在傳統實驗中很難進行。 比如一些核化學方向的實驗,一些危險的高功率激光實驗等等,都可以通過虛擬實驗來完成。 4、提高中學生的學習興趣。 對于一些傳統的復雜實驗,中學生在實驗過程中往往會膽怯,擔心儀器會被損壞,感覺無從下手。 但虛擬實驗可以隨意操縱和破壞,中學生可以放開四肢,有利于培養中學生的想象力和創造力。
3、虛擬仿真實驗室建設
虛擬仿真實驗室的建設面向全體理工科學生,以提高中學生理論聯系實際的思維方法和實踐能力為目標。 通過優質虛擬實驗教學資源建設、共享平臺建設、虛擬實驗與傳統實驗的結合與互補,創建有效的教學模式,打造虛擬現實相結合的高水平實驗教學團隊。 這次改革不是為了開一個“小灶”,而是為了提升廣大中學生的化學實驗教學質量。 1、通過中學與企業聯合開發大學物理虛擬仿真實驗室,不斷豐富數學模擬實驗教學資源。 2、搭建公共平臺,將虛擬仿真實驗資源有效運用到預習、實驗、復習、考試等各個教學環節。 3.構建虛實結合的教學機制,建設高水平實驗教學師資隊伍,鼓勵班主任探索研究實驗教學方法和模式,充分發揮虛擬仿真實驗在教學改革中的作用。 4、建設虛擬仿真實驗中心教學信息管理系統,確保虛擬仿真實驗在教學過程中發揮作用并穩定運行。
參考:
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