受新型冠状病毒感染肺炎疫情影响，国内高校普遍推迟了2020年春季学期的开学时间。针对疫情对教学造成的影响，教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室发布了《关于在疫情期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》，要求采取政府主导、高校主体、社会参与的方式，共同实施并保障高校在疫情防控期间的在线教学，实现“停课不停教、停课不停学”，保证疫情防控期间教学进度和教学质量^[1]。

无机及分析化学实验课是以实验为手段来研究基础化学中的重要原理、元素及其化合物的性质、无机化合物的制备、分离纯化及分析鉴定等的一门学科，期望通过学生经过实验的严格训练，能够规范地掌握基本操作、基本技术和基本技能，学习并掌握基础化学的基本理论和基本知识。碘量法分析作为一种基于氧化还原滴定原理的分析检测手段，是无机及分析化学实验课程的重要内容之一。以往的教学计划中，我们选择“微型碘量法测铜”实验作为学生掌握碘量法分析的实验项目。防控疫情期间，我们利用山东大学虚拟仿真项目“特种高强度硅橡胶的制备与结构分析综合实验”中甲基乙烯基硅橡胶生胶乙烯基含量测定与在线教学资源相结合的形式有效地开展线上实验教学活动，帮助学生掌握碘量法分析的原理及操作。

国家虚拟仿真实验教学项目共享平台-实验空间是在教育部指导下，由高等教育出版社负责管理的汇聚全部学科专业、涵盖各个层次高校、直接服务于教师、学生和社会的实验教学公共服务平台^[2]。该平台经过三年的建设，已经有2079个虚拟仿真实验项目上线。在防控疫情期间，所有实验项目均面向大众免费开放。其中，化学类上线开放的有119个实验项目。

山东大学虚拟仿真实验项目“特种高强度硅橡胶的制备与结构分析综合实验”中模块4部分“甲基乙烯基硅橡胶生胶乙烯基含量测定”是基于碘量法分析开设的实验项目，项目操作如下。

首先登录山东大学虚拟仿真实验项目“特种高强度硅橡胶的制备与结构分析综合实验”(网址：http://www.ilab-x.com/details/v5?id=3437&isView=true)，进入到虚拟仿真实验项目申报界面(图1)，点击右上角的注册，用手机号注册账号，如果已经有账号的，可以直接登录，要求学生姓名用真实姓名或学号，以便统计成绩；进入项目后，可以点击收藏以便以后方便打开项目。

登录后即可开始进入实验，在虚拟仿真实验项目申报界面点击“我要做实验”，跳转到实验介绍页面。在实验介绍页面包含项目介绍、操作手册、仿真资源等内容。在仿真资源中选择模块，点击模块后的“开始学习”即可进入实验项目相应模块的介绍界面。在页面提示下安装平台插件和虚拟仿真项目软件后，点击页面下方培训项目列表里面的启动按钮即可进入操作界面开始实验(图2)。

通过操作界面帮助说明，可以了解如何通过键盘鼠标实现对视角和物体的控制。在实验操作界面点击相应按钮即可展示该实验的原理、注意事项等相关内容，还可观看实验的演示，了解正确的实验操作步骤，在页面下方有实验步骤及步骤提示，操作实验时可参照进行。

操作界面右侧是进行该实验所需要的实验仪器及药品，点击拖至实验台后进行操作。因仿真实验模拟的是3D实验场景，但在电脑终端以二维平面模式呈现，在实验操作时参考仪器下方的定位标识确定仪器间的空间位置。

学生可以在操作界面右下角随时检测实验得分，也可通过项目的试卷运行界面(图3)了解实验用时及每一步的操作得分。授课教师经过授权通过申报界面点击进入个人资料页面，在申报管理选项中，可以查询学生实验结果、实验成绩及整个实验的完成时间，从而了解学生的完成情况。

我校无机及分析化学实验课2016年入选国家级资源共享课建设项目，在爱课程网站上线，网址是：http://www.icourses.cn/sCourse/course_2787.html，也可以用手机下载爱课程app搜索课程名查找。无机及分析化学实验课程上传共享的在线资源包括课程教学大纲中所有实验项目的教学视频、实验教案、实验报告、习题作业及参考文献等拓展内容。其中，教学视频包括实验讲解和实验操作，学生除了可以观看教师的授课内容外，还可以通过实验操作预习或复习实验的过程。实验教案以中英文的形式展示了实验原理和实验注意事项等。参考文献等拓展内容中包含了与实验项目相关的制备方法、检测分析方法在工业生活中的其他应用案例等内容，以拓展学生视野，激发学生自主探究能力。另外，我们还将实验中所需要的基本操作分类录制成教学视频，以帮助学生更规范地掌握实验基本技术和技能(图4)。

教师要在学生进行虚拟仿真实验之前，反复多次登录实验空间网站，熟悉虚拟仿真实验平台及项目的实验步骤，发现操作过程中可能出现的虚拟实验安装、实验中操作难点及运行死机、白屏、无法运行等问题，并向技术人员学习解决方案。

传统的实验课一般是固定时空开设固定的实验内容，对于一些水平较差或者因预习不足而导致实验失败的学生，可能会因为时间、地点安排问题无法重新补做实验。而虚拟仿真实验不受时空的约束。为满足不同水平学生的要求，我们采取时间开放式教学方式。教师要求学生在指定时间段内，自由选择时间来完成“甲基乙烯基硅橡胶生胶乙烯基含量测定”的虚拟仿真实验操作，学生可反复操作，教师通过QQ随时指导学生。

传统的实体实验，学生是在三维空间中通过手、眼、脑协调与化学仪器的合作完成的。但虚拟仿真实验是通过鼠标与键盘控制二维的画面完成实验的。学生提前仔细阅读操作手册，熟记键盘和鼠标的快捷控制方式后，根据界面操作提示和指引多能一次性完成实验项目。因操作方式的不同，虚拟仿真实验并不能够全部展示出基本操作的细节。比如移取溶液的正确操作为“一只手轻捏量筒上方使其自然垂直，另一只手拿试剂瓶(标签向掌心)，视线与量筒内液体凹液面最低点保持水平倾倒液体直到所需体积”，而在虚拟仿真实验中“倾倒液体到所需体积”的动态过程是通过“点击对话框”来体现的。为了协助学生更规范地夯实基本操作，我们要求学生在虚拟仿真实验前后通过多次观看在线资源中对应的基本操作教学视频，对比虚拟仿真项目设计，扮演实验项目的设计师，提出更加贴近于规范基本操作的设计方式，以文字形式提交作业。通过趣味作业方式，学生从不同角度对实验的基本操作理解并拆分，大大提高了学生学习的积极性。

为了更好地协助学生理解碘量法分析，我们要求学生在预习实验时要一起预习“微型碘量法测铜”实验，通过实验教学录像中教师对实验注意事项的讲解和实验的操作情况，初步了解碘量法滴定分析中产生误差的常见原因，之后通过虚拟仿真操作练习加深印象，并比较两个实验在滴定分析操作上的区别。比如在淀粉指示剂加入时间选择上，相比较微型碘量法测铜，甲基乙烯基硅橡胶生胶乙烯基含量测定实验中因淀粉指示剂加入时有着明显的现象提示，因而相对滴定结果准确性影响要小。

与传统的实验相比，虚拟仿真实验不受时空的限制，学生可自由选择时间反复多次练习加深印象，且能实现甲基乙烯基硅橡胶生胶乙烯基含量测定这种耗时长、难以在传统实验中开设的实验。但因操作方式不同，虚拟仿真实验对基本操作的细节体现度不足，从而影响学生对滴定分析误差来源的分析。比如在滴定接近终点时，学生是无法通过鼠标键盘控制体现出“用力震荡碘量瓶”的，但此操作是影响滴定结果准确性的重要因素之一，为此，我们除了要求学生提交常规的实验报告外，还增加了习题作业的比重(图5)，以协助学生更好地理解碘量法分析原理和更加全面地分析发现影响滴定结果准确性的影响因素。

在线实验教学中，在线交流是必不可少的重要环节，等同于传统实验师生面对面的指导作用。我们通过QQ群作为在线辅导和交流的平台。在线交流贯穿学生整个实验的学习过程。

比如，在习题作业中，教师要求学生比较“微型碘量法测铜”与“甲基乙烯基硅橡胶生胶乙烯基含量测定”实验在碘量法分析设计上的不同，学生会纷纷从不同角度分享自己的观点，且会主动分析两种设计方法优缺点及滴定结果的影响因素。学生还会在虚拟仿真操作中随时提出对实验的建议，比如分析天平称取胶样的时候是否可以将“加重法称量”改为“差减法称量”；而有些学生会提出反驳，差减法称量针对的是粉末状固体，但胶样是一种黏性液体，所以差减法并不合适。与传统的实验教学相比，在线教学增加了师生之间的交流，教师可以随时引导学生分析解决在预习、实验操作中遇到的疑问。在线教学还增加了学生之间的交流，一名学生提出问题，多名学生参与讨论，从不同角度提出分析思路，从而获得问题的解决方案。这种教学方式，提高了学生学习积极性和主动性，增强了学生分析问题、解决问题的能力，可以在传统的实验教学中延续，提高传统实验教学的效率。

传统实验学生成绩由预习(15%)、实验过程(50%)、实验报告(30%)、纪律和卫生(5%)组成。实验过程的得分主要来源于学生基本操作规范度、实验态度、实验流畅度、实验现象观察及记录、实验结果及分析和是否重做等。在虚拟仿真实验中，学生按照步骤提示和指引一步步操作，虚拟系统得分均可在90分以上，区分度不明显。综合考虑虚拟仿真实验在线教学的实施情况，我们按照图6来评定学生的成绩。其中，实验过程成绩以虚拟仿真实验项目系统给定分数计算。实验作业可以更好地反映出学生对基本操作和碘量法原理及影响因素的理解掌握情况，因此增加了此部分占比。

虚拟仿真实验通过智能化技术手段弥补时空限制，将化学实验项目以线上形式呈现。学生可以通过人机互动模式在线自主实验，通过虚拟仿真实验环境的代入感，突破实验资源的限制，可以反复练习，提高了学生实验的积极性，增强学生的自主学习能力。但虚拟仿真实验对实验基本操作细节体现不足，可通过虚拟仿真实验与在线资源相结合，夯实学生基本操作，加深学生对碘量法分析原理及实验设计的理解，实现理论知识向实践能力转换。通过在线平台师生交流，提高学生学习积极性和主动性，培养学生分析问题、解决问题的能力，并通过感性认知获得理性知识。