無(wú)機(jī)化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室搭建
化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有高度危險(xiǎn)性，尤其是大學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)模,、精細(xì)程度和藥品的使用量都非常接近真實(shí),，相應(yīng)的更加大了實(shí)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)。即使是一些能夠親身參與的安全實(shí)驗(yàn),，也常常受制于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地,、設(shè)備、經(jīng)費(fèi)等硬件因素,，給予學(xué)生很少的鍛煉機(jī)會(huì),。導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，效率低,，時(shí)間和材料損耗嚴(yán)重,，這些都是大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),，有效解決了以上問(wèn)題,。化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,、設(shè)備,、儀器和試劑進(jìn)行三維數(shù)字建模,，創(chuàng)建一個(gè)逼真的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。然后,，學(xué)生通過(guò)設(shè)定的實(shí)驗(yàn)步驟,，以交互方式操作三維儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)對(duì)象,，完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程,。最后，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握程度,，做出操作評(píng)分,。
化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)高度模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室，營(yíng)造了一個(gè)逼真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,，學(xué)生在當(dāng)中控制試管,、滴管、燒杯,、酒精燈等儀器,，就如同在現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一樣，獲得生動(dòng)直觀的感性認(rèn)識(shí),，增進(jìn)對(duì)抽象的化學(xué)反應(yīng)的理解,。同時(shí)，化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)豐富了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的種類,，形式更生動(dòng),、實(shí)驗(yàn)形式更加多樣，作為一種創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)形式,，有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,，提升學(xué)習(xí)興趣。
化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),，制定出一套符合考評(píng)要求的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練和考核系統(tǒng),。提供具體到每一步的完整操作記錄，使得訓(xùn)練性更好,。學(xué)生在虛擬平臺(tái)中選取需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和藥品,，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和操作步驟添加藥品以及計(jì)量完成實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)將根據(jù)學(xué)生操作過(guò)程中的表現(xiàn)判斷實(shí)驗(yàn)是否成功以及成功的程度,。在虛擬操作完成后為學(xué)生給出錯(cuò)誤操作指示,，例如步驟一、藥品加入量不準(zhǔn)確等等,。
交互性作為虛擬現(xiàn)實(shí)的重要特性之一,，也成為該技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)，使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再紙上談兵。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要接觸各種化學(xué)藥品,，藥品可能帶有刺激性氣味,、腐蝕性等危害性特性，若操作不當(dāng),，有可能造成人員傷害和財(cái)務(wù)損失,。化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以避免真實(shí)實(shí)驗(yàn)或誤操作帶來(lái)的各種諸如燃燒,、爆炸的危害,，可以使得學(xué)生放心的去做各種實(shí)驗(yàn)，提升知識(shí)和技能,。
另一方面,，在傳統(tǒng)教學(xué)中，準(zhǔn)備,、貯藏和管理實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備和藥品原材料,，也需要人力物力的長(zhǎng)期投入。借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),，使得實(shí)驗(yàn)操作突破設(shè)備,、材料、場(chǎng)地等條件的限制,，隨時(shí)提供給學(xué)生實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),，學(xué)生可以反復(fù)操作控制設(shè)備，達(dá)到熟練實(shí)驗(yàn)的目的,，保證教學(xué)效果的同時(shí)，極大的節(jié)省了成本,。
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