现代快报讯(通讯员 张前 记者 舒越)圆底烧瓶、球形冷凝管、旋转蒸发仪 …… 化学实验中的 " 装备 " 一一出现在电脑屏幕上。南京邮电大学大一学生丁正,正在学习 " 傅克反应—螺芴氧杂蒽(SFX)的一锅法串联反应虚拟仿真合成 " 实验教学项目的操作步骤。现代快报记者了解到,今年 3 月,教育部公布了 2018 年度国家虚拟仿真实验教学项目认定结果,该项目成为国家级 " 金课 "。
" 一锅法傅克串联反应 "" 螺芴氧杂蒽(SFX)",这些都是什么?与大家日常有什么关系?项目负责人、国家优秀青年科学基金获得者解令海教授介绍说,以该法制备螺环材料作为核心成果,获得了国家自然科学二等奖,还因为该方法所需原料成本低、化学操作简单,被韩国 LG 公司等有机发光器件(OLED)显示与照明相关的企业实现商业化。
" 我所在的材料科学与工程学院一直秉承‘教研一体化’的理念,通过科研创新,以学术论文方式形成前沿科学发现的知识点,并有效反哺教学,以最快的速度转化成教学素材和实验课本。" 解令海教授说,借助这个知识点,学生能够综合运用有机化学中的多个单元实验,弥补传统实验课本素材中的碎片化。同时,依托虚拟仿真实验教学平台,这部分深奥的知识,之前只能教给硕士生,现在本科生可以通过虚拟仿真方式学习,加速了前沿知识点的转换效率。
实验平台设计了演示与教学实验、练习与考试实验及思维拓展实验三个项目,学生通过演示版学习后,在类似游戏的界面上,点击鼠标,取反应瓶等 " 装备 ",完成萃取、重结晶和柱分离等任务。在考试实验中,将根据学生的操作,进行精准评分,让老师及时掌握学生的学习情况。在思维拓展实验中,只有对反应的优化条件正确选择,才能最后通关,获得化学产物。" 如果进行顺利,15 分钟时间就可以做完一个‘化学游戏’。"
" 这个平台令我在教学中有的放矢。" 该项目团队第二负责人刘玉玉老师每天都会关注平台的智能数据管理系统。该系统会将学生操作中的错误点记录下来。根据大数据分析,让老师及时了解学生实验中的薄弱环节。
解令海教授说,化学实验的安全性尤为重要。" 学生在虚拟仿真实验中,可以多次试错,这相当于做了多份预习报告,更有助于掌握正确的操作步骤,降低了现实操作失误带来的危险。"
(编辑 王鹏)
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