在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在諸多問題，例如：按部就班的實(shí)驗(yàn)操作使學(xué)生缺乏創(chuàng)新實(shí)踐能力、無法親手操作部分價(jià)格昂貴的大型儀器、部分藥品試劑和實(shí)驗(yàn)操作存在一定的安全隱患、學(xué)生操作不當(dāng)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)備的損壞等等。以上問題的長(zhǎng)期存在造成學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程不重視、沒興趣，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果達(dá)不到預(yù)期效果。為了有效解決上面這些問題，接下來有請(qǐng)我們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)利器——武漢虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)隆重登場(chǎng)~

       基礎(chǔ)化學(xué)武漢虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是我們耗時(shí)五年為化學(xué)學(xué)習(xí)者精心打造的化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，平臺(tái)中的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件包含本科階段接觸到的大部分無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、大型儀器分析實(shí)驗(yàn)。軟件采用行業(yè)先進(jìn)技術(shù)開發(fā)，教學(xué)步驟設(shè)計(jì)均符合學(xué)生認(rèn)知和教學(xué)設(shè)計(jì)原則。因此，該平臺(tái)的出現(xiàn)可以完善基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)體系，既能緊密配合課堂理論教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)用結(jié)合，得到很好的教學(xué)效果，培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的化學(xué)專業(yè)人才。

01無機(jī)化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

       無機(jī)化學(xué)武漢虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要包括含鉻（Ⅵ）廢液的處理虛擬仿真軟件、碘化鉛溶度積常數(shù)的測(cè)定虛擬仿真軟件、常見陰離子的鑒定及分離虛擬仿真軟件、常見陽離子的鑒定及分離虛擬仿真軟件、阿伏伽德羅常數(shù)的測(cè)定虛擬仿真軟件等。

       軟件以大學(xué)中常見的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室為虛擬仿真對(duì)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)室中常見的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備及試劑進(jìn)行三維建模。利用二維和三維結(jié)合的方式，將抽象的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行直觀地講解。同時(shí)，軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象包括顏色變化、氣泡產(chǎn)生、沉淀生成等均進(jìn)行了模擬，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的發(fā)生符合真實(shí)情境。同時(shí)，軟件中擁有大量的底層數(shù)據(jù)模擬，以此支持學(xué)生在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中進(jìn)行任意操作，各物品、儀器、試劑間的靈活交互，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)變化等。

       讓學(xué)生積極參與、自主操作，去探索、去發(fā)現(xiàn)、去建構(gòu)知識(shí)，有效組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，為學(xué)生提供了一個(gè)探究式的實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)。

02有機(jī)化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

       有機(jī)化學(xué)武漢虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要包括柱色譜層析虛擬仿真軟件、肉桂酸的合成虛擬仿真軟件、乙酰水楊酸的合成虛擬仿真軟件。

       有機(jī)化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室中主要針對(duì)大學(xué)階段接觸的常用玻璃儀器（三口燒瓶、蒸餾燒瓶、層析柱、冷凝管、量筒、燒杯等）、化學(xué)試劑、設(shè)備（抽濾、干燥、加熱設(shè)備）和檢測(cè)儀器（紅外色譜儀、質(zhì)譜儀）等進(jìn)行三維建模，通過強(qiáng)大的數(shù)值底層支持，學(xué)生可靈活操作，自主完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作。同時(shí)利用球棍模型模擬反應(yīng)中舊鍵斷裂，新鍵生成的過程，讓學(xué)生自主探究反應(yīng)機(jī)理。在制備實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，讓學(xué)生獨(dú)立完成檢測(cè)和分析過程。

       有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在一些有毒試劑，為了讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣及安全意識(shí)，除了對(duì)基本實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容的訓(xùn)練之外，軟件中增加了對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)規(guī)范、實(shí)驗(yàn)室安全、實(shí)驗(yàn)過程中注意事項(xiàng)等方面的教學(xué)和訓(xùn)練。同時(shí)，展示實(shí)驗(yàn)室應(yīng)急處理措施、操作安全隱患及錯(cuò)誤操作提示，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中保持安全意識(shí)，為學(xué)生的實(shí)際操作奠定基礎(chǔ)。

03物理化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

       物理化學(xué)武漢虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要包括催化劑活性實(shí)驗(yàn)虛擬仿真軟件、氣體飽和蒸氣壓測(cè)定虛擬仿真軟件、溶解熱虛擬仿真軟件。

       通過視頻及動(dòng)畫進(jìn)行教學(xué)演示，在動(dòng)手操作之前幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)以及數(shù)據(jù)處理等方面的知識(shí)。在實(shí)際教學(xué)過程中，也可單獨(dú)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，滿足老師的教學(xué)需求。同時(shí)，學(xué)生可以根據(jù)操作提示獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程涉及調(diào)節(jié)聯(lián)通大氣閥、制樣、添加樣品、管式反應(yīng)爐的使用、反應(yīng)過程的調(diào)控、數(shù)據(jù)曲線的繪制等。靈活的底層數(shù)學(xué)模型支撐使得物品之間可任意交互，實(shí)驗(yàn)過程靈活有趣，實(shí)驗(yàn)操作完整可控，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象真實(shí)可靠。

       學(xué)生可任意調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)參數(shù)保證每個(gè)學(xué)生的數(shù)據(jù)具有唯一性，進(jìn)一步探索物理化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、了解物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際實(shí)驗(yàn)環(huán)境、培訓(xùn)基本動(dòng)手能力，為進(jìn)行實(shí)際物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)奠定良好基礎(chǔ)。

04大型儀器分析武漢虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

       熒光定量PCR檢測(cè)虛擬仿真軟件、發(fā)光細(xì)菌法進(jìn)行毒理學(xué)檢驗(yàn)虛擬仿真軟件、高效液相色譜儀虛擬仿真軟件、紅外光譜儀檢測(cè)虛擬仿真軟件、紫外可見分光光度計(jì)檢測(cè)虛擬仿真軟件、掃描電鏡虛擬仿真軟件、透射電鏡虛擬仿真軟件和能譜檢測(cè)虛擬仿真軟件。

       軟件均采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，基于動(dòng)態(tài)過程仿真軟件運(yùn)行平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)，仿真模擬范圍包括實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景（采用3D建模）、儀器操作、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析，形成一個(gè)沉浸式的三維仿真環(huán)境，真實(shí)再現(xiàn)了各大型儀器的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和實(shí)驗(yàn)操作過程，并對(duì)操作數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到仿真結(jié)果。

       該軟件以機(jī)理模型，真實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為支撐，仿真結(jié)果與真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果完美貼合，計(jì)算誤差在0.1%以下；能夠滿足日常培訓(xùn)、常規(guī)考核以及技能大賽等各種需求。彌補(bǔ)學(xué)校中大型儀器數(shù)量有限、容易損壞的缺陷，使每位同學(xué)都可以更充分的體驗(yàn)上機(jī)操作過程，有利于學(xué)生掌握知識(shí)的同時(shí)將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到真實(shí)設(shè)備的操作中去。