1 化學(xué)實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀
1）缺乏教學(xué)手段。 實驗前，班主任通過灌輸式教學(xué)方式向中學(xué)生介紹實驗內(nèi)容。 中學(xué)生只需做筆記，寫下操作步驟和預(yù)期結(jié)果，就算完成了教學(xué)任務(wù)。 實驗中，導(dǎo)師通常會提前布置好實驗設(shè)備，中學(xué)生只需按照書中介紹的方法和步驟進行操作即可。 只要結(jié)果與書上描述一致，實驗就完成了，不需要完全理解實驗過程和實驗現(xiàn)象。 。 長此以往，中學(xué)生只會被動接受班主任的指令，不利于中學(xué)生素養(yǎng)和能力的培養(yǎng)。
2）對實驗持悲觀態(tài)度。 由于高校化學(xué)實驗教學(xué)缺乏新理念，中學(xué)生片面地認為做不做實驗并不重要，只要知道結(jié)果就可以了。 這些學(xué)習(xí)態(tài)度造成了中學(xué)生實驗教學(xué)逃課、遲到的現(xiàn)象。 對實驗的悲觀態(tài)度也造成中學(xué)生不認真觀察實驗現(xiàn)象，不認真思考實驗中的問題，不積極創(chuàng)新和改進實驗方法。
3）客觀條件的限制影響實驗教學(xué)效果的客觀條件包括兩個方面：一是實驗儀器遭到破壞，實驗場所短缺，實驗經(jīng)費短缺，導(dǎo)致許多實驗被取消；二是實驗教學(xué)經(jīng)費不足。 二是課堂時間有限。 因此，中學(xué)生需要熟悉各種實驗儀器并進行實驗操作。 很難有時間去分析和思考實驗現(xiàn)象，這也影響了實驗課程的教學(xué)效果。
隨著圖形學(xué)、網(wǎng)絡(luò)通信、面向?qū)ο蠼５认嚓P(guān)技術(shù)的發(fā)展，計算機輔助教學(xué)（CAI）越來越受到人們的重視。 為了提高學(xué)院化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動中學(xué)生做實驗的積極性，我們在學(xué)院化學(xué)實驗教學(xué)中引入計算機仿真技術(shù)，并借助計算機模擬實驗平臺設(shè)計了仿真實驗平臺。相關(guān)軟件。 利用這個平臺，中學(xué)生可以真實地完成學(xué)院化學(xué)實驗課上的各種實驗。 仿真實驗平臺的引入是對傳統(tǒng)實驗教學(xué)的有效補充。 該平臺有以下兩個優(yōu)點：1）班主任可以提前將實驗要求、目的、步驟的相關(guān)知識放在模擬實驗平臺上，提前告知中學(xué)生實驗設(shè)備、注意事項、預(yù)期實驗結(jié)果等。讓中學(xué)生對整個實驗過程有一個直觀的了解。 通過模擬實驗平臺，中學(xué)生可以重復(fù)進行一定的虛擬化學(xué)實驗，大大提高了實驗教學(xué)的效率。 2）中學(xué)生可以方便地查閱學(xué)院化學(xué)實驗的相關(guān)內(nèi)容，并能長期理解相關(guān)實驗項目。 虛擬仿真技術(shù)的引入克服了傳統(tǒng)實驗教學(xué)的弊端。 中學(xué)生在模擬實驗平臺上的錯誤操作不會導(dǎo)致虛擬實驗設(shè)備的破壞，也不會造成中學(xué)生的人身傷害。 這樣不僅杜絕了真實實驗中的安全隱患，而且實現(xiàn)了實驗設(shè)備的零消耗，節(jié)省了實驗設(shè)備。 成本。 目前，國外很多高校都在研發(fā)模擬實驗平臺，因為各個院校的實際情況和學(xué)生結(jié)構(gòu)不同，模擬實驗平臺也不會完全相同。 根據(jù)我校的實際教學(xué)情況大學(xué)物理仿真實驗實驗報告，我們有必要開發(fā)適合我校的模擬實驗平臺，以進一步提高學(xué)院化學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量。
3 基于B/S結(jié)構(gòu)的仿真實驗平臺設(shè)計
3.1 總體結(jié)構(gòu)
根據(jù)班主任和中學(xué)生提出的教學(xué)建議，設(shè)計了適合我校的大學(xué)化學(xué)模擬實驗平臺，并在模擬實驗平臺上設(shè)置了中學(xué)生、教師和管理人員三種角色。 中學(xué)生可以通過用戶名和密碼進入本系統(tǒng)的中學(xué)生模塊。 中學(xué)生模塊包括實驗前、實驗和實驗后三部分。 預(yù)實驗部分，中學(xué)生通過預(yù)習(xí)掌握實驗儀器的使用，進一步了解虛擬實驗，并為下一步虛擬實驗制定計劃； 實驗部分，班主任組織中學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成虛擬實驗； 實驗后部分，中學(xué)生分析實驗結(jié)果和現(xiàn)象，并填寫實驗報告。 班主任可以通過工號和密碼進入本系統(tǒng)的班主任模塊。 班主任模塊包括教學(xué)信息子模塊、實驗數(shù)據(jù)子模塊、實驗結(jié)果管理子模塊和虛擬實驗管理子模塊。 教學(xué)信息子模塊主要用于教學(xué)信息，其作用是提醒中學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容； 實驗教材殼模塊主要用于發(fā)布學(xué)院化學(xué)實驗的教學(xué)大綱、相關(guān)講義和注意事項，中學(xué)生只能查閱班主任的實驗數(shù)據(jù)； 實驗結(jié)果管理子模塊主要用于教師對中學(xué)生的實驗結(jié)果、實驗經(jīng)驗和實驗結(jié)果進行評價； 虛擬實驗管理子模塊是該平臺的重要組成部分，也是我們設(shè)計仿真實驗平臺的重要組成部分。 內(nèi)容上，通過虛擬實驗管理子模塊，班主任可以設(shè)置并制作虛擬實驗項目。 管理員可以設(shè)置實驗人員的權(quán)限、限制實驗人員的數(shù)量、管理新聞公告模塊和互動交流模塊，更好地服務(wù)中學(xué)師生。
3.2 模擬實驗平臺中實驗項目的準(zhǔn)備
為了保證中學(xué)生做好模擬實驗，班主任需要制作模擬實驗項目，所需的實驗材料主要從以下三個方面獲取。
1）模擬實驗平臺中的“實驗儀器”應(yīng)與實際實驗儀器一致。 通過攝像頭獲取這個“實驗儀器”的圖像，然后通過計算機軟件進行處理，就可以成為模擬實驗平臺中的“實驗儀器”。 例如，通過軟件對仿真實驗平臺中的滑動變阻器進行處理大學(xué)物理仿真實驗實驗報告，得到動態(tài)滑動板和靜態(tài)背景。
2）為了實現(xiàn)仿真實驗學(xué)生與平臺的交互，我們降低了動態(tài)裝置的響應(yīng)。 例如，在FLASH環(huán)境下，我們減少了滑動變阻器滑塊的左右連接操作，在連接過程中設(shè)置不同位置對應(yīng)的電阻值。
3）通過3DMax軟件可以獲得實驗設(shè)備的三維圖像，這些圖像可以顯示設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，更好地滿足化學(xué)實驗教學(xué)的需要。 目前，還有很多制作模擬實驗項目的軟件。 除了上述軟件之外，我們還利用各種技術(shù)手段建立了模擬實驗項目的場景，保證了實驗項目可以在平時的網(wǎng)頁中正常運行，滿足中學(xué)生的課外學(xué)習(xí)需求。
3.3 仿真實驗平臺特點
在實際教學(xué)過程中，我們將模擬實驗平臺安裝在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。 由于該平臺采用B/S結(jié)構(gòu)，對客戶端軟硬件要求較低。 中學(xué)生和班主任可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器訪問模擬實驗平臺。 事實上，在大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中引入模擬實驗平臺有很多優(yōu)點，但它只是對化學(xué)實驗教學(xué)的有效補充。 眾所周知，化學(xué)中的很多規(guī)律和推論都來自于實驗，而實驗結(jié)果會因為環(huán)境等因素的影響而不會完全相同，這在模擬實驗平臺上是很難實現(xiàn)的。 在真實的實驗環(huán)境中，中學(xué)生可以操作實驗儀器，觀察實驗現(xiàn)象，這與在模擬實驗平臺上連接鍵盤、觀看圖片有很大不同。 因此，模擬實驗平臺可以幫助中學(xué)生課后準(zhǔn)備實驗、備考，甚至完成虛擬實驗，但不能取代真實實驗。
4。結(jié)論
在分析學(xué)院化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，設(shè)計了模擬實驗平臺，不僅增加了設(shè)備的購置成本，而且提高了學(xué)院化學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量。 仿真實驗平臺為中學(xué)生提供虛擬的實驗環(huán)境，不受時間、地點的阻礙。 中學(xué)生只要能上網(wǎng)，就可以通過人機交互界面學(xué)習(xí)化學(xué)實驗的相關(guān)內(nèi)容，完成模擬實驗。 這對于提高中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力大有裨益。