赵丽霞

摘 要 在化学课程教学的过程中，实验是教学的重点部分，伴随着计算机技术的快速进步与发展，虚拟实验技术正式出现在了化学课程教学中。未来教师将会进一步应用虚拟实验软件来为学生模仿出真实的实验效果，避免物料的浪费以及危险。本文主要针对虚拟实验软件在化学教学过程中的价值进行分析，同时提出了未来发展中的主要方向以及策略。

关键词 虚拟实验;化学教学;实验教学;价值分析

伴随着计算机技术的快速进步与发展，虚拟实验技术正式出现在了教学的环境中，成为备受学生关注与教师欢迎的全新教育技術手段。所谓的虚拟实验是指在现实生活中通过计算机技术来模拟实验效果，从而达到教学目的。由于在化学教学过程中化学实验的特殊性，一方面不能够将之取消，另一方面则是实验开展过程中不仅仅会造成污染与资源浪费，一些化学实验材料对于学生来说更是极端危险，而虚拟实验软件的出现成功解决了这些问题。

1化学虚拟实验软件的设计原则

①简约性原则。一般来说，在实验的过程中虽然是在虚拟的网络条件下，但也要求尽量与真实环境保持一致，从而达到更好的教学效果。但是这一步骤中要求虚拟实验软件不仅仅是在复制环境，更是要将实验过程中不必要的环境进行简约化，保持实验过程中的核心部分，从而突出实验中的主题[1]。②交互性原则。在虚拟实验的过程中，要求交互性强，从而达到化学教学的主要目的。学生或者教师在使用虚拟实验软件的过程中，交互性能够让实验者与实验对象之间进行互动，从而收获更好的反馈信息。这一步骤的意义在于能够让整个实验的效果大大提升，因此虚拟实验的交互性在实验教学中有着非常重要的地位。③一致性原则。使用虚拟实验软件的过程中，保持一致性是主要的基本要求。虚拟实验对象在虚拟的过程中要求基本特征能够与真实环境始终保持一致。除此之外，在进行虚拟实验的过程中，也要与学习者的认知水平以及认知规律保持一致[2]。④趣味性原则。化学实验之所以在教学的过程中占据了特殊的地位，主要的原因就是化学实验具有充分的趣味性，这能够吸引学生的学习兴趣，从而让学生更好地探索化学知识。因此，在使用虚拟实验软件进行实验的过程中，想要引起学生的注意力，就需要在虚拟实验的功能以及虚拟实验的外观上增加趣味性，以便更好地激发学生学习兴趣。

2化学虚拟实验的定位

虚拟实验在化学实验教学的过程中，首先需要对虚拟实验软件进行定位，从而更好地确定虚拟实验软件在教学过程中的位置。在教学的过程中，需要结合化学教学的基础，从而对虚拟实验环境进行构建，通过这一步骤，操作者就能够完成实验。由于虚拟环境中的几大原则，因此实验者能够在实验中使用化学实验仪器以及化学实验药品，因此能够收获与现实情境完全相同的体验。除此之外，虚拟实验软件的使用方向不仅仅局限在课堂上，也可以根据学生的实际学习情况使用课下时间来完成实验，有效拓展了教学时间和空间。除此之外，虚拟实验软件对于技术的要求不高，成本较低，因此可以将其应用于高职化学类课程实验实训教学中。虚拟实验软件的主要作用是使用三维模型软件来模拟虚拟实验环境，虚拟的三维环境需要在计算机的显示屏上显示出相应的实验画面，操作者需要使用鼠标来进行实验[3]。

为了让虚拟的环境能够与现实中环境的物理特征相似，要求建模的过程中全程以真实材料为主要依据。除此之外，为了让虚拟实验软件不影响计算机的运行速度，要求能够对虚拟模型进行优化。建模的过程中需要控制虚拟模型的面数以及虚拟模型的数量，从而更好地控制虚拟实验软件达到教学使用要求。

3化学虚拟软件的设计目标

在高职化学类课程教学的过程中，主要目的在于能够帮助学生掌握化学研究方法与技能。学生在对实验过程进行观察之后，能够深入掌握化学理论知识，同时这对于学生的操作技能培养也有着非常重要的作用。所以，使用虚拟实验软件的主要作用在于满足化学实验实训课程的基本要求，具体来说是要帮助学生提高对化学理论知识和实践技能的掌握。经过分析之后发现，在化学实验实训教学过程中使用虚拟实验软件要求能够达到以下教学目标：

首先学生在虚拟实验的过程中，学生可以掌握化学实验的目的、方法、原理，同时在此过程中还要求学生可以对化学反应原理和现象产生进一步的认识。其次，学生在使用化学虚拟实验进行学习的过程中，能够对化学实训室中的实验仪器、实验药品使用方法有所掌握。再次，在使用虚拟实验软件的过程中，要求学生能够对化学基础知识产生更深层次的理解与学习。然后，化学虚拟实验开展的过程中，要求学生能够提升对于问题的分析和解决能力。最后则是在虚拟化学实验中，学生对于各类具有交互性的实验环境进行研究，能够提升研究能力[4]。

4结束语

化学虚拟实验自身具有很强的操作性与实用性，因此在设计虚拟实验软件的过程中，需要结合职业标准和工作情境、工作过程进行分析，达到人才培养目标。使用虚拟化学实验软件解决了实验中有些危险化学品的安全隐患问题，同时也为学校节约下了实训研究经费，另外，有效拓展了课外教学空间和时间，因此在化学类课程教学过程中，虚拟实验软件值得被进一步推广运用。

参考文献

[1] 谭妙娟.虚拟仿真实验在天然药物化学实验教学中的应用[J].中国继续医学教育，2019，11（6）：30-32.

[2] 李霄，高立国，宋小利，等.基于产教融合的有机化学实验模拟软件的应用[J].广州化工，2017，45（18）：172-173.

[3] 王嘉晨，刘璐，王小锋，等.虚拟仿真技术对改进实验教学的探索[J].广州化工，2020，48（8）：148-150.

[4] 李霄，高立国，宋小利，等.基于产教融合的有机化学实验模拟软件的应用[J].广州化工，2017，45（18）：172-173.