當前學院化學實驗教學中存在一些問題。諸如理論教學和實驗教學在時間上不同步,缺乏生動感性認識的實驗預習仿真物理實驗室免費,現有實驗種類和規模與中學生規模不匹配現場指導班主任欠缺,不利于學院化學實驗課程某些化教學特點的要求等等。
怎樣改變這一現況?上海歐倍爾從虛擬仿真技術與學院化學實驗課程的整合著手,不斷探求數學仿真教學新模式。
依據《大學化學實驗》中核磁共振實驗內容,上海歐倍爾開發了“核磁共振實驗3D虛擬仿真軟件”,中學生通過該軟件可以學習核磁共振基本原理、核磁共振實驗儀表聯接、產生H/F核磁共振實驗現象的調節方式、核磁共振頻度測試方式、g和γ因子的估算等內容。
該數學仿真軟件以理論素材結合3D化學虛擬實驗室場景內的仿真操作,使復雜具象的教學內容和概念簡單化、直觀化、形象化,可以有效支持中學生預習階段的知識打算,鍛練中學生的實踐能力,有利于實驗總結階段的理智剖析和思索。
一、軟件功能
1.360度全方位感官體驗,詳盡展示儀器每位部位的細節
采用3D建模技術模擬化學實驗室場景、設備儀器及輔助物體,重點部位及重要操作放大詳盡展示仿真物理實驗室免費,通過聲、光等輔助療效提供立體體會,為用戶提供360度、全方位的感官體驗。
2.多方法指引學員操作
軟件包含任務指引、語音講解、步驟提示、演示視頻、鼠標掠過儀器顯示名稱等功能,以便學員學習操作。
3.包含操作提示、注意事項及知識點,素材可快速配置
軟件中包含豐富的素材,重要操作、錯誤操作顯示提示內容,重要知識點以視頻、動畫、圖片等方式顯示;可快速配置素材。
4.隨機形成化學量數值,每位人的數據均不同
啟動軟件時隨機形成化學量的數值,以滿足同時實驗的不同事生和同一中學生的不同次操作要求,即不同事生數據不一樣,同一個中學生不同次測試數據不一樣。
5.采用公司自主研制的物理建模工具,實現數值模擬控制和邏輯算法控制
通過數值模擬控制以及邏輯控制功能,場景中顯示的數據、曲線、圖譜等按照參數的變化而變化。如圖中訊號觀察位置顯示的圖形形狀、位置等按照調節的參數實時變化。
6.自由操作模式,不固定流程
軟件不是單獨流程操作,實現了實際實驗中個別并行操作步驟的流程;可任意調節參數,實現數據實時變化;個別錯誤操作形成的現象以及數據可顯示。
07.智能評價功能,對操作過程實時評價,可導入詳盡的成績單
軟件配有智能評分系統,每一步操作都有一定的分值,按照中學生的操作,分步進行打分,包含操作評價、質量評價以及危險操作扣分等。可查看并保存成績單,以便班主任把握中學生的實驗學習情況,及時進行反饋與指導,提升實驗教學療效。
8.實驗報告功能
軟件中包含預習報告,實驗完成可將記錄的數據、分析的結果插入實驗報告后完成報告,進行遞交。
09.智能數據記錄及處理功能
可填寫、刪除數據,可降低或降低數據記錄表格行數,可手動求取平均值,可將檢測數據及處理結果一鍵插入到實驗報告。
10.演示、練習、考核三種操作模式,滿足用戶不同需求
演示模式
播放軟件操作指導視頻
練習模式
通過文字、圖片、FLASH、視頻等多種方式更直觀地為中學生提供完成實驗任務所需各種知識。實驗操作具有任務指引功能,操作者可依照任務指引進行一系列的操作,智能評分系統對操作過程實時評定。
考評模式
鍛練中學生獨立操作能力,沒有任務指引和步驟提示,智能評分系統后臺運行。
二、適用對象
專科專業:
化學學、應用數學學、核化學、聲學、地球化學學、空間科學與技術、材料化學、無機非金屬材料工程、綠色能源、光電元件以及應用等相仿專業。
高職專業:
月球化學鉆探技術、物理教育、硅材料制備技術、光伏材料制備技術、儲能材料技術等相仿專業。