摘要：
數學學是理工科類中學生選修的一門重要的基礎課程，而學院化學實驗是輔助學院數學教學的重要手段之一。基于傳統化學實驗不易于搬入課堂這一缺點，討論了虛擬仿真實驗和傳統課堂結合的可能性。基于軟件作為開發平臺，可以在課堂上以虛擬仿真實驗為基礎介紹學院數學理論，致使無趣的理論知識形象直觀，可以迸發中學生的學習興趣，進而提升學院數學課程的教學質量。
關鍵詞：
學院數學；虛擬仿真；化學實驗；
數學學的基本理論滲透在自然科學各個領域，應用于生產技術的許多部門，是其他自然科學和工程技術的基礎[1]。化學學不僅僅是一門自然科學，也是一門實驗科學，這就要求數學學要以實驗為根據，同時也要接受實驗的檢驗[2]。化學實驗能否直觀形象的展示化學現象和數學規律，是輔助教學的重要手段，對于學院數學的理論教學具有重要的意義。
然而傳統的化學實驗因為遭到實驗空間和實驗儀器設備等教學資源的限制，不適宜搬入到理論課堂中。隨著計算機網路技術的普及和發展，虛擬仿真技術早已被廣泛應用于各類實驗教學中[3]，如今各個院校的多媒體教學方法的普及，將虛擬仿真實驗引入到理論教學中，除了能迸發中學生的好奇心和求知欲，能夠提升中學生的自主創新能力和學習的能動性。
1虛擬仿真實驗概述
學院數學虛擬仿真實驗是選定了一個數學系統或則具象系統的一些特點，再使用另外一種方式來表現它們的特點的過程[4]。
隨著計算機技術的發展，如今有好多的軟件可以實現虛擬仿真實驗的設計，比如軟件，可以實現好多光學現象等的虛擬仿真；LAB—VIEW軟件功能比較強悍，在虛擬儀器建立方面能力較強，主要被應用在化學虛擬設備方面；或則采用FLASH技術或則3DMAX技術[5]，都具有較強的人機互動性能。非常是FLASH技術，可以采用IE的內嵌技術促使FLASH發布的相關作品可以直接通過網路進行播放，實現化學實驗的一些動漫設計。其中軟件功能最為強悍，它不僅僅可以拿來處理一些圖象，對于數據處理方面的`表現也十分好，是各大院校使用率較高的軟件之一，所以這兒以軟件為例，介紹學院化學中虛擬仿真做實驗的制做方式。
因為化學理論各個部份特征不同，所以在使用演示實驗配合學院化學教學過程中，也應當按照工具軟件的特性，制做出相應的虛擬仿真實驗，保證仿真實驗能否在學院數學理論教學過程中能有較好的療效。
2制做仿真軟件
軟件是由德國MathWorks公司推出的一套具備高性能的數值估算和可視化軟件。因為可以將矩陣運算、圖形顯示、信號處理以及數值剖析集于一體，構造出的用戶環境使用便捷、界面友好，因而遭到諸多科研工作者的歡迎[6]。
2。1衍射仿真實驗
以學院化學中波動光學的內容為例，基于各類衍射現象的理論，利用惠更斯—菲涅爾原理，使用軟件，但是基于該軟件內嵌的GUI技術，設計出的夫瑯禾費衍射仿真系統界面如圖1所示。在仿真系統中，中學生可以按照須要先選擇衍射類型，之后輸入合適的參數，最后點擊執行仿真按鍵，即可查看須要的衍射結果。
比如在上圖中選擇矩孔衍射，輸入各個參數的具體數值，最后點擊執行仿真按鍵，長度和寬度均為0。5mm的矩孔仿真結果。
2。2震動系統仿真實驗
若以學院化學中震動波動的內容為例，基于各類情況下的多震動合成理論，使用同樣的方式，也可以設計出基于GUI的震動合成系統，設計好的震動合成系統界面。
用戶可以按照須要選擇待合成震動的數量和合成模式，再輸入分震動的各個參數，倘若輸入有誤，還可以通過點擊數據清空按鍵重新輸入，若無誤，可直接點擊合成按鍵。
若選擇合震動個數3個，模式為同方向，再分別輸入三路震動參數如圖3所示，最后點擊合成按鍵，合成結果如圖4所示。
3課堂上使用仿真實驗系統
使用各類軟件設計好了虛擬仿真實驗系統之后，借助各大院校早已建設好的多媒體教學設備，可以將設計好的各類仿真實驗系統移植到課堂教學的計算機中，由講授班主任在課堂中操作，并在講課的同時，演示給中學生，可以大大迸發中學生在課堂上的學習積極性。中學生邊學習數學理論知識，邊在仿真實驗現象的基礎上，使用學習到的理論去剖析該現象的形成緣由和形成過程，提升中學生的創造性思維能力和實踐動手能力。除此之外，還可以由中學生按自己的看法更改仿真實驗的一些數據，自行總結出條件改變過后，仿真實驗結果的改變規律。
也可以將虛擬仿真實驗系統通過在線教學的模式上傳至相應的教學網站，由中學生在課前預習，或則課后備考的時侯自行操作。
4結語
化學學是一門實驗科學，學院數學的理論教學是離不開化學實驗教學的，所以化學的演示教學在課堂教學中也是必不可少的重要手段，通過課堂的演示實驗，可以使具體的數學理論形象化，沉悶的課堂氛圍活躍化。并且基于傳統化學實驗的一些局限性物理實驗虛擬仿真，使用虛擬仿真實驗取代傳統實驗是十分有效的一個手段。它既可以幫助學生理解和把握數學的理論知識，還可以增強中學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。
可以看出，使用軟件作為仿真平臺，基于GUI技術設計出的學院數學虛擬仿真實驗，可以在課堂上借助現代化多媒體教學技術，形象生動直觀的給中學生們展示出各類不同的化學現象，致使不具備技術的中學生也可以輕松把握，并可將理論和實際現象結合上去，迸發中學生的學習興趣，達到加深理解的目的。
參考文獻
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