化工线上虚拟实验,与线下化工实验互为补充。
借助现代化信息技术,化工实验课程组开发具有特色的化工线上虚拟实验,与线下化工实验互为补充,使学生更好地掌握化工实验原理及仪器设备的内部结构,提高实验技能,同时丰富了教学手段。
课程组已开发“膜蒸馏海水淡化虚拟仿真实验”,该虚拟仿真实验项目已经应用于实验教学。该项目的特点有:
㈠ 虚实结合,互为补充
首先,虚拟仿真实验具有仿真性、交互性、低成本、高效率等优点。线上虚拟仿真实验将膜蒸馏装置的内部结构和实验原理通过动画或结构放大的形式向学生清晰地展现,弥补了线下实验管路封闭、无法直观地看到仪器内部结构的缺点。
其次,线上虚拟实验相比线下实验操作单个实验条件所需时间有所缩短,因此在有限的时间内,可以获得更多实验条件下的数据,从而更准确地得出实验结论。比如:在膜蒸馏海水淡化线下实验中,学生需要小组与小组合作,才能在有限的实验课时里得到两组不同温度下的实验数据,而线上虚拟仿真实验,一位同学就可以在一次实验中获得三组不同温度下的实验数据。
但线下实验操作具有不可取代的真实性体验,我们将线上虚拟仿真实验和线下实验互为补充,相互“取长补短”,提高化工实验教学的质量。
㈡ 实施“翻转课堂”模式
借助虚拟仿真实验平台,可以实施“翻转课堂”,学生利用课堂外的时间进行实验相关内容的在线学习与操作,掌握实验原理与步骤,获得实验数据,同时学生可以在虚拟实验平台上向教师反馈问题。这种方式将提高学生对实验学习的积极主动性。
线上虚拟仿真实验具有时间和空间灵活的特点,学生可以利用碎片化时间完成虚拟实验。另外,充分发挥学生的学习主体作用,自主完成虚拟实验的学习,有利于提高学生的自学能力。