叶诗慧

摘要：针对高中化学实验操作条件有限、危险性大、实验教学内容深度广度不够等问题，结合Unity3D技术设计开发一套应用于高中化学实验教学的虚拟实验系统。参照高中化学实验大纲的要求，将虚拟实验系统划分为三大功能模块：实验演示模块、三维操作模块、操作考试模块。其中关键技术采用粒子系统特效技术、模型贴图纹理处理技术、视频调用技术、人物漫游技术以及碰撞检测技术，并且通过3个功能模块对学习者进行虚拟实验操作训练，多通道、多角度提高学习者的手脑协作能力，进而激发学习者的学习兴趣。

关键词：Unity3D;化学学习;虚拟实验

中图分类号：TP311

文献标志码：A

DesignandImplementationofChemicalVirtual

ExperimentSystemBasedonUnity3D

YEShihui

（SchoolofComputerandInformationTechnology，NortheasternPetroleumUniversity，Daqing163318，China）

Abstract：Aimingattheproblemssuchaslimitedoperationconditions，highriskandinsufficientdepthandbreadthofexperimentalteachingcontents，thispaperdesignsanddevelopsavirtualexperimentalsystemappliedinhighschoolchemistryexperimentalteachingbycombiningUnity3Dtechnology.Accordingtotherequirementsofhighschoolchemistryexperimentoutline，thevirtualexperimentsystemisdividedintothreefunctionalmodules：experimentaldemonstrationmodule，threedimensionaloperationmoduleandoperationtestmodule.Keytechnologiessuchasparticlesystemeffectstechnology，themodelmaptextureprocessingtechnology，videocallsandroamingandcollisiondetectiontechnologyareused，andthroughthethreefunctionalmodules，thevirtualexperimentoperationcantrainlearnerswithmultichannelthinkingandimprovethelearnerscooperationabilityofhandsandbrain，inturn，stimulatelearnersinterestinlearning.

Keywords：Unity3D;chemicaltraining;virtualexperiment

0引言

化學是一门以实验为基础的科学，实验仪器陈旧、实验药品缺少、实验室开放时间少，以及一些高危操作影响着实验在学校中的展开。为缓解这一教学现状，化学虚拟实验的引入是非常必要的。相比于传统实验，化学虚拟实验能够使知识从抽象变具体、降低实验成本、避免安全隐患等。虚拟实验尤其是桌面式虚拟实验相较真实实验成本较低，便于及时更新，学习者能随时随地使用实验所需资源。通过使用虚拟实验，可以完成对虚拟物体的使用操作，获得与真实实验相似的现象与结果，从而掌握在现实环境中相同的知识与技能，甚至能掌握现实中由于安全因素不能进行操作的实验内容，为实验教学提供了一种新的方式与思路。虚拟实验在不同……