虛擬實驗室在實驗教學中的作用及其建設與運行 1 現狀與背景 近年來物理虛擬實驗室在教學中的應用，隨著寧夏民族大學招生人數的減少以及實驗項目的開設增多，實驗室要完成每學年實驗6000余個，開設實驗課程123門，共完成實驗項目894個，這給實驗教學帶來了巨大的壓力，從而面臨著各種問題。 1.1實驗設備不足，消耗大，建設成本高。 實驗室目前的設備配套情況與招生人數不匹配，設備配套數量遠遠滿足不了教學要求。 因此，為了完成教學任務，實驗室必須超負荷、疲憊不堪，導致設備磨損大、不休息、頻繁損壞、頻繁維修，偶爾未達到使用壽命就提前報廢。 然而，建造實驗室和更新設備肯定是昂貴的。 1.2 師資力量不足，指導實驗效果差 有限的師資力量在有限的時間內指導大量的中學生做實驗，很難取得良好的教學效果。 設計和研究實驗更不可能舉行。 1.3 培養(yǎng)目標無法實現 我們實驗的目的是培養(yǎng)中學生的動手能力和創(chuàng)新能力，但在目前實驗教學的情況下，上述培養(yǎng)目標很難實現。 基于以上原因，如果能夠在實驗教學中引入虛擬實驗室，那么我們面臨的上述問題就可以得到有效的解決。 2 虛擬實驗室在實驗教學中的作用 虛擬實驗室是利用虛擬現實技術模擬真實實驗的計算機教學軟件，是面向教學的虛擬實驗室[1]。
2.1可以改進教學方法，提高實驗室效率。 目前的實驗教學中，使用的一些設備如示波器、信號源、游標千分尺等以及“長度檢測”等一些實驗項目都比較基礎物理虛擬實驗室在教學中的應用，但要求中學生能夠熟練掌握。 此類設備和項目的舉辦，必然會占用大量的實驗室資源和班主任的指導時間，影響這些真正能提高中學生能力的實驗的舉辦。 虛擬實驗室提供了大量的仿真設備。 此類仿真設備界面友好直觀，真實感強，并具有幫助功能。 理論上，中學生可以無限重復操作，直到熟練使用。 因此，這種基本的設備操作、做這種基本的實驗項目都可以在虛擬實驗室中完成，這將大大減輕實驗室的負擔，大大提升實驗室的效率，可以很大程度地發(fā)揮作用。 減少設備消耗。 2.2增強班主任指導的療效中學生經過虛擬實驗室的培訓后，在實驗室的實際操作會非常熟練，可以防止誤操作，輕松獲得正確的數據。 這樣，班主任在指導中學生實驗時就會更加注重實驗本身，有助于中學生獲得更多的知識，班主任指導的療效也是不錯的。 2.3有利于教學目標的實現。 目前，一些小型、高端設備價格昂貴，運營成本較高。 實驗室不可能將這種設備投入到日常的普通實驗教學中。 因此，一些設計性和探索性實驗無法進行。 虛擬實驗室提供的設備，這些小型的高端設備無非是虛擬實驗室的方案，特別容易實現，而且價格實惠，這樣就可以在虛擬實驗室中進行設計和探索性實驗，這肯定會提高中學生的實踐經驗。 能力、設計能力、創(chuàng)新能力，從而達到我們的培養(yǎng)目標。
3、虛擬實驗室的建設和運營借助校園網搭建虛擬實驗室平臺，將虛擬實驗室放在校園網的服務器中，中學生可以通過校園網進入虛擬實驗室進行學習（2）。 虛擬實驗室的教學管理流程如右圖所示： 4 結論在化學實驗教學中，虛擬實驗室的使用可以促進學用結合。 實驗安排更加靈活方便，不受時間和空間的限制，可減少設備維護。 硬度緩解了現有設備的不足，實現了理論教學與實踐教學的有機融合[3]，可以有效解決當前實驗教學的矛盾和問題，建立現有的實驗教學體系。 參考文獻[1]曾創(chuàng)奇． 高校教學型虛擬實驗室建設現狀及建議[J]. 科技情報，2007（18）：114-115。 [2] 宋向軍. 虛擬實驗室在高校實驗教學中的應用前景[J]. 實驗技術與管理，2005（01）：35-37。 [3] 唐明祥，楊彥斌，姜彩虹。 淺談“虛擬實驗室”在大學教學中的應用[J]. 上海教育大學學報，2006（03）：75-78。