虚拟仿真技术在大学分析化学实验教学中的应用*

针对传统分析化学实验教学中的不足,介绍了大学分析化学实验虚拟仿真线上教学项目的建设内容及其应用实效,并对虚拟仿真实验技术下一步的发展方向进行了设想。通过近2个学年的教学实践,发现以虚拟仿真实验辅助现场教学,可有效弥补传统分析化学实验教学中学生预习效果差、试剂废液产生量大、安全隐患频发等方面的缺陷;同时,虚拟仿真实验系统的考核评价、分析统计功能为教师在开展现场实验教学过程中,针对学生知识点掌握的薄弱环节开展针对性强化指导训练提供了有效手段。本虚拟仿真实验系统为虚拟仿真技术在大学分析化学实验教学领域的推广应用提供了有益借鉴。     

高校研究生辅助分析化学实验教学的探索与实践*

研究生实验助教在本科实验教学中发挥着重要的作用。分析化学实验课程教学团队本着以“学生为本”的教学理念,逐步构建起一套研究生助教规范化体系,使得研究生助教辅助教学和实验管理的工作更为科学且高效。同时,阐述了此项工作对提升实验课教学质量及培养研究生综合素质能力的积极意义, 期望能为高校本科实验教学的改革创新和研究生的培养提供有益借鉴。     

正溴丁烷合成虚拟仿真系统的设计与辅助实验教学研究*

介绍了正溴丁烷合成虚拟仿真系统的设计与功能,并结合具体的教学实践和研究结果的对比分析,提出了虚实结合的混合式教学模式,这种教学模式能有效解决传统实验教学过程中实验预习效果差、过程性评价难的教学痛点。     

锂离子电池全流程实验教学设计与实践*

结合化学、材料学、电子学等工科专业实验教学需求和锂离子电池材料发展现状,设计了以钴酸锂为正极材料、金属锂为负极材料的全流程设计性实验,内容包括文献调研、电池反应原理探究、钴酸锂合成参数的设计、钴酸锂的制备及表征、性能测试、实验结果分析、优化方案的探讨等。教学实践证明,该全流程实验设计有助于本科生了解和掌握锂离子电池材料的晶体结构-制备过程-电化学性能的关系,有利于学生实现不同学科知识的融会贯通、培养学生科学研究素养、提升学生分析和解决问题的能力。     

基于移动端虚实结合的高职药学专业有机化学实验教学*

将一种基于移动端的虚拟仿真软件应用于高职院校有机化学实验教学。以“乙酸异戊酯的制备”实验教学为例,通过引入虚拟仿真实验操作,帮助学生了解实验操作的细节,熟悉实验步骤。结果表明,虚拟仿真实验提升了学生的自主学习兴趣,增强了实验信心,提高了实验操作能力。     

基于信息技术的高师化学教学论实验教学改革与实践*

在高师化学教学论实验教学过程中,为及时、充分指导学生的实验操作,加强学生间的反思交流,课题组在现有化学仿真实验平台辅助教学论实验的基础上,利用手机微信平台和化学仿真实验平台,针对实验操作和实验教学等2方面设计并制作了教学微视频,构建了信息化教学新模式。实践效果表明:该模式满足了学生的个性化学习和分层教学需求,提高了高师化学教学论实验的教学效果,具有实践价值。     

化学化工虚拟仿真实验教学中心建设与实践

为了有效解决化学化工类实验教学无法或者难以实现的教学过程问题,组建了黑龙江大学化学化工虚拟仿真实验教学中心,搭建了辅助虚拟实验教学和管理于一体的开放共享的虚拟仿真信息化网络平台,设计开发了系列化工、制药、仪器类虚拟仿真实验教学项目,开展理论课+线下实验课+虚拟仿真实验+慕课四维课程体系建设,期望提升本科一流专业和拔尖人才试验班建设以及本科人才培养,为提高学校本科教学质量提供有力的保障。     

分子点群虚拟仿真实验的建设与实践*

结合结构化学课程中分子对称性知识点的教学,自主设计和开发了分子点群虚拟仿真实验(PGVL)平台,帮助学生深入认识理解分子对称性知识的重点和难点。该仿真实验采用Web技术构建,支持分子模型的显示和互动,使学生可以完成分子的各种对称操作、指出分子结构中的对称元素、推导分子点群及认识分子结构和性质之间的关系。PGVL在分子对称性教学中的应用,不仅完善了结构化学分子模型实践教学体系,而且提升了学生对结构化学课程的学习兴趣,丰富了结构化学实践教学内容,取得了良好的教学效果。     

强化基础引导创新——核磁共振实验教学体系建设*

面对不同年级本科生和研究生设计了由浅入深、梯度渐进的核磁共振实验教学体系,利用实验教学全面介绍了核磁共振这一重要的分析手段,结合线上教学、课堂互动等新颖的教学模式,加深对重要知识点的认识和了解,与理论教学有机结合,取得了良好的教学效果。     

中学化学实验教学研究的文献计量分析*

运用文献计量分析法,对2001—2010年和2011—2020年间的1 924篇中学化学实验教学研究文献进行对比分析。结果表明,中学化学实验教学的研究热点主题整体较为集中,研究网络整体结构较为稳定,但研究主题内部存在松散现象。未来对中学化学实验教学的研究可关注以下方面:完善实验教学体系建构研究,体现学科核心素养为本的价值取向;重视实验创新性研究,丰富实验教学的实施形式;深化实验研究内容,攻克实验教学研究的薄弱点。     

基于PhET虚拟仿真实验的中学化学教学设计*——以“饱和溶液”为例

针对饱和溶液教学存在的不足,从“定性、定量”的角度出发,以POE教学策略为支撑,融合PhET平台提供的虚拟仿真实验促进学生对饱和溶液相关概念的理解。通过自行预测可行方案、观察可视化宏观表象、解释浓度传感器所记录的数据变化、强化概念迁移解决实际问题,帮助学生从定性和定量相结合的视角认知饱和溶液的本质。     

三维虚拟仿真技术在锂离子电池实验教学中的应用

把三维虚拟仿真技术引入到锂离子电池实验教学中,制作了锂离子扣式电池制作与性能测试虚拟仿真实验,介绍了仿真实验的设计过程。该仿真实验使用3Ds Max软件构建仪器和工作原理的模型及动画,用Unity3D软件构建一个高度仿真的虚拟实验室场景并模拟了实验操作的整个流程,使操作者可以轻松完成锂离子扣式电池制作与性能测试虚拟仿真实验过程。三维虚拟仿真技术在锂离子电池实验教学中的应用,可以弥补锂离子电池传统实验教学的不足,提高学生学习兴趣,丰富课堂实验教学手段,有效提高教学质量和教学效果。     

虚拟实验技术在化学实验教学中的应用与实践

虚拟实验技术是在虚拟现实技术基础上发展起来的一种新型实验教学模式,它利用仿真、网络、传感、多维动画等技术弥补了真实实验危险、耗时长、现象不明显等不足,特别是在微观展示、反应机理模拟以及易燃易爆等实验教学上有着不可替代的作用。采取抽样调查、问卷、访谈等方式调查了我国虚拟实验在化学实验教学中的应用现状,并通过案例实践验证了虚拟实验在化学实验教学中的作用与成效。     

基于虚拟仿真实验的氰化浸金教学研究

氰化浸金实验由于实验原料包含剧毒化学品而无法向本科生开放实验室实验。通过引入虚拟仿真实验教学,打破了这个壁垒。主要介绍了氰化浸金虚拟仿真教学实验的设计思路、系统实现以及仿真实验的教学实现过程,通过对学生学习动机、课程体验、学习效果3个方面的调查客观地进行了系统评估,评估结果显示学生普遍能通过该软件完成氰化浸金实验的学习,获得对氰化浸金实验的原理、流程及主要参数影响方面较好的理解。     

基于混合式教学和形成性评价的仪器分析实验教学改革与实践

在仪器分析实验课程中进行了基于混合式教学和形成性评价的实验教学改革。结果表明：教改组学生的自主学习能力、学习兴趣和动手能力都得到了提高;教改组学生的课程成绩总体优于对照组,t检验（p<0.05）说明2个组的成绩具有显著性差异。可见混合式教学模式和形成性评价体系有利于拓展学习空间,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习能力,全面、客观评价学习效果。     

X射线衍射仪仿真实验教学平台的设计与应用

X射线衍射仪测试实验课受学时和射线装置的限制,学生难以理解仪器的结构、工作原理和工作过程,影响实验教学效果。为了提高实验教学质量,做到学以致用,以Unity3D和Java Web为基础设计开发了X射线衍射仪仿真实验教学平台。学生既可以在该平台在线演示测试过程和学习X射线衍射仪工作原理,又可以通过该平台的在线考试系统了解自己对相关知识的掌握情况。该平台的使用不仅丰富了X射线衍射仪测试实验教学的手段和评价体系,而且还有效提升了学生对科研的兴趣和实验动手能力。     

大型仪器分析实验教学多层次培训体系的建立与实践

在大型仪器分析实验教学中,为了提升学生对基础知识的运用能力,提高学生的动手能力、创新能力,通过引入培训、教学双模式,建立了大型仪器多层次（即基础理论培训、上机操作技术培训和仪器功能应用培训）培训体系。实践证明这种多层次培训体系搭建了学生与专家、学者之间交流的平台。从理论讲解到操作,再到应用的多层次培训体系有效地弥补了大型仪器实验教学中单一教学模式存在的不足,可以很好地培养本科生和研究生的学习兴趣,提高学生分析问题、解决问题的科研能力,同时提升了仪器使用效率,储备了大量仪器方面的专业人才。     

基于建构主义理论的有机化学实验混合式教学设计与实践*

基于建构主义理论和支架式教学思想,以“北京大学有机化学实验在线学习与测试平台”为依托,探索了混合教学模式在有机化学实验课程中的应用。以薄层色谱和柱色谱实验为例,通过确立目标、分析学情、分解任务、搭建支架、教学实施、评估反馈的教学设计和实践,帮助学生掌握实验知识与技术,培养学生解决实际问题的能力,增强其实验信心。