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基于智能移動(dòng)設(shè)備的虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)論文
在教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不可分割的。傳統(tǒng)意義上的教學(xué)，由于受到環(huán)境因素及其他各種因素的限制，雖然有過(guò)硬的教師資源，但是腦里沒(méi)有圖像的具體錄入，即便能艱難地理解知識(shí)，也無(wú)法真正地將知識(shí)融入意識(shí)中去。而現(xiàn)在的先進(jìn)教學(xué)體系，教師將教學(xué)內(nèi)容做成課件PPT的形式，將課本上的文字變成一張張影像傳輸給學(xué)生，提高了課堂利用率的同時(shí)也使學(xué)生能更快地理解融合所學(xué)的知識(shí)。但是大學(xué)生懶散的學(xué)習(xí)方式以及現(xiàn)在大學(xué)快速籠統(tǒng)的教學(xué)特點(diǎn)，使得只靠課上一個(gè)小時(shí)的時(shí)間去瞬時(shí)記錄幾百?gòu)埬吧膱D片變得很困難。因此，課前的預(yù)習(xí)便顯得尤為重要。
一 傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題
傳統(tǒng)教學(xué)分為傳統(tǒng)理論教學(xué)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。傳統(tǒng)理論教學(xué)集聚了人類的智慧和汗水，因此沿用至今。而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然通過(guò)學(xué)生的親自實(shí)踐更容易獲得感性的認(rèn)知，但在某些方面還是存在很大的問(wèn)題。
1.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室投資大，后期耗資更大
對(duì)于學(xué)校來(lái)講，購(gòu)買儀器、對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的保養(yǎng)與維護(hù)、實(shí)驗(yàn)室的更新?lián)Q代都是一筆巨大的投資，況且隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，新技術(shù)新成果不斷涌現(xiàn)，而實(shí)驗(yàn)室不能同步發(fā)展，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究總是滯后于科技發(fā)展，這與現(xiàn)在社會(huì)提倡的創(chuàng)新理念相駁。
2.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的危險(xiǎn)性很大
實(shí)驗(yàn)探究需要很多的化學(xué)藥品，而化學(xué)藥品之間的反應(yīng)最容易產(chǎn)生的就是毒氣和爆炸，雖然實(shí)驗(yàn)室有很多的防范保護(hù)措施，但意外仍有發(fā)生。因此，出于對(duì)學(xué)生的安全考慮，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室還存在著很大的風(fēng)險(xiǎn)性。
現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)更多的偏向于虛擬實(shí)驗(yàn)室，即文章提到的與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件，對(duì)于解決傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題有很大的幫助。
二 移動(dòng)設(shè)備虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)
移動(dòng)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要利用圖畫、視頻、語(yǔ)音等多媒體方式，讓受教育者能夠?qū)崟r(shí)虛擬仿真地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程，是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)手段以及移動(dòng)智能設(shè)備構(gòu)建的開(kāi)放結(jié)構(gòu)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。移動(dòng)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室具有以下優(yōu)勢(shì)：
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變成主動(dòng)
大學(xué)的教學(xué)模式通常是學(xué)生預(yù)習(xí)、教師現(xiàn)場(chǎng)講解、學(xué)生復(fù)習(xí)。整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)生都只能機(jī)械地記憶和操作，很少深入思考為什么是這個(gè)結(jié)果，很少有機(jī)會(huì)嘗試自己去動(dòng)手發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，缺乏主動(dòng)性和積極性。
化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)類科學(xué)，離開(kāi)了動(dòng)手實(shí)踐，就變得極為苦澀難懂。在移動(dòng)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，我們可以通過(guò)聲、畫、字于一體展現(xiàn)一個(gè)微觀的世界，模擬化學(xué)反應(yīng)，打破時(shí)空限制，利用學(xué)生各種感知世界的方式，讓學(xué)生主動(dòng)參與，由被動(dòng)變主動(dòng)。
2.安全性，零污染
化學(xué)實(shí)驗(yàn)所造成的環(huán)境污染，對(duì)健康的影響不可小覷。移動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)室可以為學(xué)生提供一個(gè)虛擬的實(shí)踐空間，保證學(xué)生的人身安全，同時(shí)又不會(huì)造成嚴(yán)重污染。學(xué)生隨時(shí)隨地便可以做各種各樣的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)其學(xué)習(xí)的興趣，掌握知識(shí)的同時(shí)還加強(qiáng)了環(huán)保意識(shí)。
3.實(shí)驗(yàn)效率高，節(jié)約時(shí)間
移動(dòng)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室省去了真實(shí)實(shí)驗(yàn)的許多簡(jiǎn)單勞動(dòng)，還可以隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不浪費(fèi)一分一秒，節(jié)省了很大一部分時(shí)間用于研究實(shí)驗(yàn)本身的性質(zhì)規(guī)律。同時(shí)還提供物質(zhì)搜索和化學(xué)貼士功能，可以幫助實(shí)驗(yàn)人員迅速掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和注意事項(xiàng)，從而提高學(xué)習(xí)研究的效率。
三 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析
虛擬實(shí)驗(yàn)室最早在1995年就已經(jīng)有了雛形，具體為一個(gè)“虛擬青蛙解剖實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)者可以用虛擬的手術(shù)刀一層層的解剖青蛙，進(jìn)而觀察其骨骼及肌肉組織。目前，虛擬實(shí)驗(yàn)室在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)十分普遍，國(guó)內(nèi)的建設(shè)起步相對(duì)較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距，但是已有部分高校初步建立了虛擬實(shí)驗(yàn)室。而國(guó)內(nèi)基于移動(dòng)設(shè)備的虛擬實(shí)驗(yàn)室并沒(méi)有得到很廣泛的應(yīng)用，因此此次研究在學(xué)習(xí)教育中有著良好的應(yīng)用前景。
四 結(jié)束語(yǔ)
移動(dòng)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是連接學(xué)生和化學(xué)世界的一座橋梁，使學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的目的性更加明確，讓學(xué)生在這種虛擬、真實(shí)實(shí)驗(yàn)的交互進(jìn)行中，提高自身獲取新知識(shí)和發(fā)展新思維的能力，不論在感性認(rèn)知還是理性思考方面都能有所提升。各大高校也可通過(guò)移動(dòng)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的素質(zhì)。
參考文獻(xiàn)
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