【摘要】大學化學實驗是高校本科教學中極其重要的實驗教學環(huán)節(jié)。 模擬輔助教學是實驗教學的重要補充手段。 模擬實驗作為一種新的教學模式，具有諸多優(yōu)點，在高校化學實驗教學中得到越來越廣泛的應用。 借助仿真軟件，可以對學院化學實驗中的濕度場、電磁場等物理場問題進行模擬分析。 對于各種數(shù)學領域，都可以用直觀的曲線、圖形甚至視頻來解讀。 仿真軟件在高校化學實驗教學中的作用應用不僅有利于中學生理論知識的掌握，而且對于激發(fā)中學生的興趣、提高教學質量具有明顯的效果。
【關鍵詞】大學數(shù)學； 模擬實驗； 輔助教學
前言
《大學化學實驗》是專科教學中理工類專業(yè)選修基礎課。 該課程致力于培養(yǎng)中學生嚴謹?shù)目茖W思維和創(chuàng)新能力，以及理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力。 在實際教學中，有些化學實驗非常具體，不夠直觀，難以理解大學物理仿真實驗實驗報告，而中學生往往滿足于課堂上學到的基本儀器操作，不利于中學生系統(tǒng)學習和掌握。知識。 因此，我們需要對傳統(tǒng)的實驗教學模式進行改革。 將計算機模擬技術應用于化學實驗教學是改進傳統(tǒng)實驗教學的新途徑、新技術。
一、大學化學實驗引入仿真技術的必要性
大學化學實驗教學的傳統(tǒng)模式是中學生按照統(tǒng)一的實驗安排在規(guī)定的實驗室輪流上課，采取“講解-實驗-報告”的教學模式。 中學生的主觀能動性無法發(fā)揮，中學生的創(chuàng)造性思維無法發(fā)展，創(chuàng)新教育、個性化教育的要求無法體現(xiàn)。 同時，這些教學方法也使得中學生只是機械地忽視了處理實驗，實驗報告和結果都是一樣的，與長治相差不大。 這一結果嚴重違背了學院化學實驗課程培養(yǎng)大學生創(chuàng)造性思維的初衷。 面對這種情況，為了提高教學質量，改變教學方法，幫助中學生更快更好地學習化學實驗，利用計算機模擬技術輔助實驗教學是當今時代的要求。 。
2、仿真技術應用于大學化學實驗的優(yōu)勢
近年來，隨著計算機技術的不斷發(fā)展，仿真技術也得到了迅速發(fā)展。 目前國際上用于仿真的小型通用軟件包有ANSYS、ADINA、SAP等。該軟件的優(yōu)點是通用性強、操作簡便、估算精度高。 除了解決結構分析問題外，它還可以應用于熱科學、電學、電磁學、聲學等眾多領域。 將仿真技術引入高校化學實驗教學的優(yōu)點如下：
1. 經(jīng)濟
由于實驗經(jīng)費短缺，學院實驗設備更新緩慢。 仿真技術的引入為我們提供了一種簡單、方便的教學方法。 我們可以利用計算機平臺下的模擬實驗來模擬真實實驗，這將大大緩解中學因資金不足而導致的設備更新困難。 同時，學院數(shù)學模擬實驗為化學實驗教學拓展了新的教學方法，推動了實驗教學改革，符合現(xiàn)代信息化教學模式的發(fā)展方向。
2. 直觀
利用仿真軟件對學院的化學實驗進行模擬，可以得到色調豐富的化學場分布云圖。 將模擬結果以靜態(tài)圖形和動態(tài)視頻的形式進行解釋，獲得二維或三維圖形和視頻圖像，大大提高了化學實驗的可視化程度，充分揭示了具體的化學現(xiàn)象。 促進中學生直觀、準確地理解實驗現(xiàn)象和數(shù)學結果。 對于中學生掌握理論知識、提高科學素養(yǎng)具有得天獨厚的優(yōu)勢。
3. 效率
利用仿真軟件對學院的化學實驗進行模擬，仿真操作可以在計算機上完成，可以縮短材料和儀器的設計流程，也可以節(jié)省材料和設備的回收時間。 在模擬操作過程中，中學生可以輕松初始化錯誤的操作，為未完成的操作選擇節(jié)點存儲，并回憶得到的實驗結果，大大提高了實驗效率。
三、結論
計算機模擬實驗能否真實模擬真實實驗，引入模擬技術輔助教學，不僅可以提高中學生的學習興趣，還可以適當降低授課難度。 據(jù)悉，采用模擬教學方式也是推動教學改革、提高教學效率的重要途徑。 在教學中，充分利用計算機平臺下仿真技術的優(yōu)勢，注重中學生綜合能力的培養(yǎng)，注重基礎，在實驗選題上注重現(xiàn)代性，強化中學生實驗技術和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。 大學化學實驗教學是教學的重要組成部分，其教學手段的信息化、網(wǎng)絡化將是大勢所趨，數(shù)值模擬技術的綜合應用將是未來教學的發(fā)展方向。 為此，我們應充分利用信息時代的優(yōu)勢大學物理仿真實驗實驗報告，加強模擬輔助教學在現(xiàn)代大學化學實驗教學中的應用，更好地應對信息社會給大學化學實驗教學帶來的挑戰(zhàn)。
參考：
[1] 黃國鋒，白洪波，尹繼文，李占昌。 新課程改革下師范大學數(shù)學教學實驗課程的建立與實踐[J]． 承德大學學報，2014（30）：260-262。
[2] 李志剛，邵長進，唐煉。 應用有限元軟件ANSYS解決大學化學實驗電場問題[J]. 南京師范大學學報，2004（23）：33-36。
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