基于智能移动设备的虚拟化学实验应用价值体现
基于智能移动设备的虚拟化学实验应用价值体现 在教学环节中,理论教学和实验教学是不可分割的。传 统意义上的教学,由于受到环境因素及其他各种因素的限制, 虽然有过硬的教师资源,但是脑里没有图像的具体录入,即 便能艰难地理解知识,也无法真正地将知识融入意识中去。而现在的先进教学体系,教师将教学内容做成课件PPT的形 式,将课本上的文字变成一张张影像传输给学生,提高了课 堂利用率的同时也使学生能更快地理解融合所学的知识。但 是大学生懒散的学习方式以及现在大学快速笼统的教学特 点,使得只靠课上一个小时的时间去瞬时记录几百张陌生的 图片变得很困难。因此,课前的预习便显得尤为重要。
一 传统教学存在的问题 传统教学分为传统理论教学和传统实验教学。传统理论 教学集聚了人类的智慧和汗水,因此沿用至今。而传统实验 教学虽然通过学生的亲自实践更容易获得感性的认知,但在 某些方面还是存在很大的问题。
1.传统实验室投资大,后期耗资更大 对于学校来讲,购买仪器、对实验器材的保养与维护、 实验室的更新换代都是一笔巨大的投资,况且随着科技的发 展与进步,新技术新成果不断涌现,而实验室不能同步发展, 导致学生的实验研究总是滞后于科技发展,这与现在社会提 倡的创新理念相驳。
2.传统实验室的危险性很大实验探究需要很多的化学药品,而化学药品之间的反应 最容易产生的就是毒气和爆炸,虽然实验室有很多的防范保 护措施,但意外仍有发生。因此,出于对学生的安全考虑, 传统实验室还存在着很大的风险性。
二 移动设备虚拟化学实验的优势 移动虚拟化学实验室主要利用图画、视频、语音等多媒 体方式,让受教育者能够实时虚拟仿真地观察实验现象、模 拟实验过程,是基于互联网技术、虚拟现实手段以及移动智 能设备构建的开放结构虚拟实验教学系统。移动虚拟化学实 验室具有以下优势:
1.学生的学习由被动变成主动 大学的教学模式通常是学生预习、教师现场讲解、学生 复习。整个学习过程学生都只能机械地记忆和操作,很少深 入思考为什么是这个结果,很少有机会尝试自己去动手发现 问题、解决问题,缺乏主动性和积极性。
化学是一门实验类科学,离开了动手实践,就变得极为 苦涩难懂。在移动虚拟化学实验室,我们可以通过声、画、 字于一体展现一个微观的世界,模拟化学反应,打破时空限 制,利用学生各种感知世界的方式,让学生主动参与,由被 动变主动。
2.安全性,零污染 化学实验所造成的环境污染,对健康的影响不可小觑。
移动虚拟实验室可以为学生提供一个虚拟的实践空间,保证学生的人身安全,同时又不会造成严重污染。学生随时随地 便可以做各种各样的实验,激发其学习的兴趣,掌握知识的 同时还加强了环保意识。
3.实验效率高,节约时间 移动虚拟化学实验室省去了真实实验的许多简单劳动, 还可以随时随地进行实验,不浪费一分一秒,节省了很大一 部分时间用于研究实验本身的性质规律。同时还提供物质搜 索和化学贴士功能,可以帮助实验人员迅速掌握实验内容和 注意事项,从而提高学习研究的效率。
三 国内外现状分析 四 结束语 移动虚拟化学实验室是连接学生和化学世界的一座桥 梁,使学生学习化学的目的性更加明确,让学生在这种虚拟、 真实实验的交互进行中,提高自身获取新知识和发展新思维 的能力,不论在感性认知还是理性思考方面都能有所提升。
各大高校也可通过移动虚拟化学实验室进行教学改革,提高 教学质量,提升学生的素质。
参考文献 [1]于军.化学虚拟实验室建设的探究[J].科技信息(科 学教研),2007(35):231 [2]石新丽、唐飞羽、孙梦雯等.虚拟实验室在医学实验 教学中的应用研究[J].实验技术与管理,2014(6):125~ 126