为了全面落实教育部在疫情防控期间教学组织与管理工作的要求，实现“停课不停教、停课不停学”，化学化工学院充分发挥国家级实验教学中心和虚拟仿真项目教学优势，整合教学科研资源，借助微课、翻转课堂、慕课、视频公开课等新型教学模式对传统实验课程进行改革和探索，有力推动了实验教学平台建设，提升了育人水平。

化学化工学院的化学专业始建于1944年，与陕西师范大学的发展历史同步，是省级名牌专业、国家级特色专业、国家级一流专业建设点。现已发展成为国家重要的化学学科人才培养基地。化学学科历来重视实验教学和平台建设，现拥有化学实验教学中心和化学虚拟仿真实验教学中心等两个国家级实验教学示范中心。在疫情期间，科研与教学融合，利用平台推动线上实验教学。

一、整合资源，助力教学

作为高等教育体系的重要环节，实验课教学对于培养学生创新思维、锻炼学生实践能力、提高学生科学素养以及拓展学生知识储备具有不可估量的重要作用。化学化工学院充分发掘校内外实验教学资源，推进资源整合，加强实验平台建设。2019年，学院获批国家级虚拟仿真实验教学项目1项、陕西省虚拟仿真实验教学项目1项。疫情期间，在“以学生为中心”的核心思想和以能力为先的人才培养理念指导下，学院利用虚拟仿真实验项目等优质资源开展线上实验教学。

图1 化学实验教学中心发展历程

二、虚实结合，提升能力

2015年我国科学家屠呦呦获得诺贝尔奖，青蒿素的作用、发现和发展迅速成为了全社会的关注点。“治疗疟疾药物青蒿素的合成国家级虚拟仿真教学项目”是《有机化学实验》课程的重要教学模块之一，是化学、化学工程、应用化学、药物化学等相关专业人才培养中不可或缺的一环。该实验依托虚拟仿真软件系统，模拟实验场景和实验仪器，并结合动画演示、真实操作视频等，有效地将青蒿素的合成引入到了本科《有机化学实验》课程的教学中。与课程中其它在实验室中进行的常规实验虚实结合，以虚补实、以虚拓实，有效解决了传统综合实验课程新颖性和前沿性不足的问题。学生通过对复杂天然药物-青蒿素的多步仿真合成及结构鉴定，不仅丰富和巩固了有机化学的相关知识，而且提升了其解决复杂科学问题的综合能力和创新能力。

图2 有机化学教学团队线上实验授课

图3 有机化学教学团队线上讨论

化学化工学院无机化学实验教学团队依托已获批的陕西省虚拟仿真实验教学项目——“人工光合成清洁燃料综合化学虚拟仿真实验”在大一年级开展线上实验教学。该虚拟仿真实验包含三个课程模块：光伏发电驱动高效催化水分解制氢气、金属-有机框架（MOFs）材料高效捕获二氧化碳、以及固溶体催化二氧化碳加氢制备清洁燃料甲醇。。同学们在三维虚拟环境下进行具体实验操作，包括样品制备、结构表征、性能测试等内容。具体涉及无机化学实验中的固体样品称量、液体样品称量、电解水反应、配合物制备反应、共沉淀反应、高温高压反应等基本实验操作，同时包含沉淀平衡、配位化学、催化基础等基础化学实验原理。团队以科研热点作为教学素材，借助本校的虚拟仿真实验平台与教务处提供的BLACKBOARD（BB）教学平台，实现了“完全线上”的远程实验教学活动。

图4 人工光合成清洁燃料综合化学虚拟仿真实验的具体操作过程、教师指导以及成绩显示画面

在此基础上，无机化学实验教学团队基于中国大学MOOC在线课程平台中的国家级精品在线开放课程——无机化学实验，综合运用腾讯会议、BLACKBOARD（BB）教学平台、moolsnet微信公众号、以及Mlabs移动端虚拟仿真实验软件，在大一年级开展了无机化学基础实验的线上教学课程。

图5 无机化学教学团队线上实验授课

三、平台互补，提升效率

采取小组教学模式，建立微信群；课堂过程以问题为牵引，通过启发式教学层层递进、主线鲜明；开展线上讨论交流，进行互动式教学。灵活运用腾讯会议（屏幕共享、语音交流、对话框讨论区）、微信群，借助虚拟仿真实验平台与BLACKBOARD教学平台，让课堂互动丰富生动，实现教、练、学的同频共振，提升教学效率和教学效果。

图6各平台对教学过程的综合作用

四、过程完备，启迪思维

根据实验课的课程特点和教学目标的要求，化学化工学院教师们设计并实施了“线上预习、线上教学、线上体验、线上反思、线上评价”的五步骤实验教学过程（见图7）。以问题为导向，以讨论为主流，通过师生互动或生生互动解决问题，以锻炼学生的思辨能力和创新能力为目的，强化学生的科研热情和创新意识。

图7虚拟仿真实验线上教学过程环节图

图8 学生线上实验

图9 氧化反应实验线上教学活动展示

五、反馈良好，激发兴趣

从学生的整体反馈结果来看，学生对目前科研类虚拟仿真实验课基础类虚拟仿真实验相结合的线上授课模式表现出很强的兴趣与期待，且实验课堂教学效果明显，学生满意度高。

图10 学生有机化学实验课课后反馈

图11学生对于开展虚拟仿真实验线上教学的评价、调查反馈以及本次实验成绩分布情况图

基于现代信息技术的虚拟仿真实验教学项目有效地推动了实验教学改革，拓展了实验教学内容广度和深度、延伸了实验教学时间和空间，显著提升了实验教学质量和水平。陕西师范大学秉承“西部红烛精神”和“厚德、积学、励志、敦行”的优良传统，坚持“学生中心、产出导向、持续改进”的原则，以平台建设推动高素质人才培养的理念在虚拟仿真项目教学过程中得以充分体现。