虚拟技术下无机化学实验教学创新探究

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虚拟技术下无机化学实验教学创新探究

摘要:基于现代化计算机信息化技术不断更新迭代背景下,随着虚拟仿真技术的创新融合,改革作为无机化学实验教学模式创新可持续发展的关键所在,亦是衡量评价学生专业素质和实操能力的价值评判依据,应根据自身发展特点及实际现状,构建虚拟仿真技术视角与无机化学实验教学创新改革体系。文章通过结合“文献法”,创建了教师团队职业素养、试验资源开发的力度、实验教学辅助方式、实验教学评价方式、学生学习化学的兴趣等5个核心素养指标。结果表明:5个影响指标均呈现正相关且显著性差异(P<0.01)。基于此,提出了相应的改革策略,为无机化学实验教学的高质量发展提供理论依据。

关键词:虚拟仿真技术;无机化学实验教学;创新;改革

0引言

随着计算机信息化技术的不断创新发展,虚拟仿真技术在各教学领域得到了广泛应用,尤其是无机化学实验教学创新改革中愈发扮演着重要角色,因此,虚拟仿真技术逐渐演变成高校无机化学教学实训的主流发展方法,依托信息化优势资源,将虚拟实验操作与受众群体现实教学有机融合发展,有效取缔了传统无机化学实验教学模式诸多不利因素,进而为构建高效的人才培养机制奠定坚实的基础。现阶段,无机化学教学是我国高等院校一项基础性的试验课程,需辅以大量的试验设备和化学试验药品,在此现状背景下,药品、设备基础操作无法满足试验教学的个性化需求,对环保可持续理念更无从谈起。因此,虚拟仿真技术模式的创新构建最大程度上促进此试验教学的创新改革,能够让广大学生群体全面掌握无机化学教学理论知识和试验技能,又最大程度上避免环境污染[1]。换而言之,虚拟仿真技术的高效应用,能够将理论知识和科学试验高度融合,逐渐成为教学和科研所采取的主要手段,为无机化学实验教学创新改革奠定坚实的基础,并发挥着巨大潜在价值。与此同时,虚拟仿真技术在无机化学实验教学创新改革进程中取得阶段性成效的同时,但也面临着诸多不确定因素和严峻考验[2]。基于此,在符合无机化学实验教学模式科学性、有效性及实用性基础上,将虚拟仿真技术诸多优势要素进行高度整合,并积极融入到无机化学实验教学模式中,进一步挖掘其潜在价值,进而为我国虚拟仿真技术辅助实验教学提供新的思路。

1研究内容及方法

在全面阐述基于虚拟仿真技术视角下高校无机化学实验教学发展现状基础上,通过科学的研究方法进行创新改革是其未来发展战略的必然要求,本研究主要通过文献法进行探究[3]。

1.1研究方式。在高校无机化学实验教学创新改革进程中,虚拟仿真技术的创新融合主要从教师团队的职业素养、试验资源开发的力度、实验教学辅助方式、实验教学评价方式、学生学习化学的兴趣等五个方面进行分析[4]。构筑指标的构建主要通过中国知网、维普、万方等数据库进行查阅分析,并归类。在相关学者研究成果基础上,通过挖潜其背后数据潜在价值,进而探求其内在逻辑性。

1.2数据处理及分析。数据分析系统进行处理(SPSS19.0),主要从教师团队职业素养、试验资源开发的力度、实验教学辅助方式、实验教学评价方式、学生学习化学的兴趣等5个相关指标进行统计分析,包括显著性差异(P=0.05)、标准差分析(方差分析)及相关性分析。

2结果分析

2.1基于虚拟仿真技术各影响指标的标准差、显著性及相关性。表1为基于虚拟仿真技术无机化学实验教学各影响指标的标准差、显著性及相关性分析统计表。可以看出,教师团队职业素养、试验资源开发的力度、实验教学辅助方式、实验教学评价方式、学生学习化学的兴趣等5个核心相关指标间具有显著性差异(P<0.01),这也说明各影响指标相对独立,换而言之,虚拟仿真技术对无机化学实验教学模式创新改革至关重要,任何环节均不能缺失。其中,实验教学评价方式、试验资源开发的力度与其他指标相关性较高,其属虚拟仿真技术创新应用导向范畴,指标间具有很高的相关性(r>0.60),这也说明当前学生对虚拟仿真技术积极融合的迫切需求。同时还可以看出,以上5个影响指标均呈现正相关,说明五者间协调统一对无机化学实验教学模式创新改革产生的深远影响,这与文献查阅的初衷相符合。为深入了解教师团队职业素养、试验资源开发的力度、实验教学辅助方式、实验教学评价方式、学生学习化学的兴趣等5个虚拟仿真技术相关指标对无机化学实验教学模式创新改革的影响,本研究对当前虚拟仿真技术和无机化学实验教学创新融合机制进行分析(表2是方差分析统计表)。从表2中可以显而易见看出,试验资源开发的力度、实验教学辅助方式、实验教学评价方式等5个方面变量均达到显著性水平(P<0.01),这与上述标准差、显著性及相关性分析结果相同。

3结果与讨论

通过以上数据分析,可以看出,科学合理选择实验教学辅助方式、进一步加强课程资源开发的力度、优化实验教学评价方式、全面提高教师团队的职业素养均是虚拟仿真技术在无机化学实验教学创新改革的价值体现。对于实验教学辅助方式而言,在实践试验教学中,必须立足于自身发展特点,对不同无机化学试验内容采取适宜的实验教学辅助方式,例如,对于安全性系数较高的试验、或试验现象不突出的试验,可充分发挥虚拟仿真技术优势,进行虚拟演示教学,形成“知识点讲解+虚拟演示+虚拟实验”立体式教学层次。对于切实加强课程资源开发的力度而言,在充分利用虚拟仿真技术基础上,可开设无机化学虚拟模拟实验室,利用计算机操作系统,向学生生动展示最新科研前沿动态和研究成果,建立教学资源共享中心,进一步提升学生的专业素质。对于实验教学辅助方式,利用虚拟仿真技术,尝试新的教学模式和理念,将多元化辅助教学手段积极融入其中,有效引导学生建立正确的价值思维,让虚拟仿真技术与实践教学有机融合,进一步提升其整体教学质量。对于教学评价方式而言,利用虚拟仿真技术,可有效实现“教-学-评”多层次创新功能,结合无机化学实验操作现状,灵活运用虚拟仿真技术,建立学生自评、教师评价、小组互评等多维评价方式。对于激发学生学习化学的兴趣,现阶段,虚拟仿真技术作为一种全新科技技术能够得到广大师生的高度青睐,与此同时,可全面激发学生学习化学的兴趣。换而言之,虚拟仿真技术与无机化学实验教学创新改革的高度契合为实践教学提供了独特的教学情境。

4结语

综上所述,基于现代化信息技术不断创新视域下,无机化学实验教学创新改革持续推进,但也面临着诸多困境。通过文献法分析,构建了教师团队职业素养、试验资源开发的力度、实验教学辅助方式、实验教学评价方式、学生学习化学的兴趣等5个核心相关指标。与此同时,构筑虚拟仿真技术与无机化学实验教学模式融合创新机制是一项系统、全面的工作任务,并非在短时间内一蹴而就。基于此,为进一步发挥虚拟仿真技术的资源优势,立足于无机化学实验教学自身发展特点,在分析当前现状基础上,构筑两者间的创新融合机制,并提出了一些建议和思路,力图为无机化学实验教学改革创新提供借鉴。

参考文献:

[1]张鹏.基于虚拟仿真技术的无机化学实验教学改革与探索[J].科技创新导报,2019,16(32):219-220.

[2]钟桂香.虚拟仿真技术在中学化学实验教学的应用研究[D].长沙:湖南师范大学,2019.

[3]张京玉,刘雅敏.虚拟仿真技术在有机化学实验教学中的应用[J].教育现代化,2019,6(44):125-127.

[4]王敏,陈艳燕,吴小磊,等.虚拟仿真技术在有机化学实验教学中的应用研究[J].山东化工,2018,47(10):142-144.

作者:刘利 单位:重庆师范大学