高中理化生（虚拟）实验教学应用解决方案

第一章方案介绍

一、技术架构

虚拟实验是一款专为中小学理化生学科打造的实验教学系统，从而让学科知识可视化、互动化、数据化。

该系统可辅助教师在课堂教学环节中，更加方便地为学生进行实验演示，从而让繁琐的实验课变得高效、简单，提升教学效率，增强教学效果；同时，让学生的学习更有趣、更轻松、更有效。

我们的目标是：让老师的表达更形象，让学生的学习更有趣，让学生的理解更容易。

实验教学系统采用HTML5技术，用户可以在pc设备上离线使用，也可以在windows、ios、Android设备的浏览器上在线使用。系统分为客户端和实验云平台两大部分：客户端支持离线使用，满足常规教学需求，完全不用担心网络问题，保障正常的课堂教学；实验云平台支持多终端跨平台访问，无需安装任何插件，师生一人一账号，不受时空限制，校内外随时随地访问使用，同时，提供标准对接接口，可与学校已有云平台账号体系打通，实现单点登入。

通过多媒体手段，依托学科特色，建立富有科技感的虚拟仿真实验平台，满足师生多次、随时地进行实验探究和学习需求。在直观、立体、高效、多样化的人机互动过程中，既提高了学生的学习兴趣，也满足了学生个性化的学习需求。同时，不受物理空间、时间的限制。集探究性、趣味性、科学性于一体。

生物学科提供丰富的3D模型，呈现多姿多彩的生物世界；物理和化学学科内置独特的"引擎"，让每个器材都“活”起来，自由摆放、任意组装、参数任意调节、相互影响、叠加运算，实验现象真实逼真、数据精准无误，是目前市面上唯一一款真正具备探索性和创新性的实验教学辅助工具。

二、应用场景

(一)常规教室教学场景

在常规教室教学设备（如一体机、电子白板、智能黑板、投影设备等）中安装客户端，即可开展常规教学活动，方便教师演示和操作实验，全班同学都可通过大屏幕清晰看到实验操作情况，增强课堂趣味性。实验在教学中应用广泛。

(二)多媒体／互动教室教学场景

在学校现有的微机室／多媒体教室设备上直接安装，师生一人一账号。

(三)平板教室教学场景

支持平板设备使用，windows、ios、Android均可使用。

(四)互动兴趣学习小组场景

(五)图书馆／教室走廊移动体验学习场景

(六)公开课教学场景

形象、直观、方便、高效，辅助公开课完美呈现！

二、方案优势

(一)采用HTML5技术开发

完美的系统兼容性，windows、ios、Android、macOS、Web全平台适应。

(二)充分利用学校现有硬件，各种硬件终端深度适配

电子白板、一体机、台式电脑、笔记本、平板电脑等全适配，支持鼠标点击和多点触控两种交互方式。

(三)独特的实验“引擎”

物理和化学学科支持各种DIY探究，精准还原实验数据，满足不同用户的个性化教学需求。

(四)安全高效的实验探究环境，支持一健分享

第三章方案特色

一、物理学科

物理实验涵盖了高中物理电学、力学、电磁学、光学、热学、声学、家庭电路、力与运动、近代物理等模块，实验器材200＋，实验资源182＋，支持多版本教材。软件支持全平台，多终端设备一帐号通用，老师可根据需求在线开发课件，自由创建、组装实验，实现了云服务、智能化、完全开放的实验环境。实验支持实时在线保存，云平台存储，一帐号多平台无障碍使用，可方便不同教师间的资源共享、开放交流，优秀的实验教学案例和方法将被快速复制，实现更大规模知识经验的交流和分享，节省备课时间，提高备课效率。

实验含有引擎系统，支持自主DIY实验。

Ø 标准实验资源库，完整配置，即选即用

Ø 海量器材，随意拼装

Ø 操作灵活，现象逼真，属性可更改

Ø 还原难以呈现的场景

Ø 家庭电路，还原生活场景

Ø 力与运动，集成重力场、电场、磁场、万有引力、阻尼介质等实验环境

Ø 模拟理想环境

Ø 可视化光路

Ø 声学可监听外部声音

二、化学学科

化学实验涵盖高中实验器材和药品300多种，实验资源80多个,有机反应原理动画和电化学原理动画不少于10个。内置自主研发的热力学引擎，力学引擎，粒子引擎以及速率系统、化学平衡系统、压强系统、化学反应系统等，实现了传统实验室无法完成的易燃易爆、有毒性以及其他高危险性实验,逼真动态展示化学反应现象、任意化学药品在任意液体中的溶解度关系、药品之间的反应速率、化学反应即时生成化学方程式等，真正意义上实现自主DIY，完全满足常规性的教学活动。

实验支持实时在线保存，云平台存储，一帐号多平台无障碍使用，可方便不同教师间的资源共享、开放交流，优秀的实验教学案例和方法将被快速复制，实现更大规模知识经验的交流和分享，节省备课时间，提高备课效率。