1、开设背景

在现有的仪器分析实验教学平台上，鉴于大型仪器（如荷兰帕纳科Zetium X射线荧光分析仪、美国热电K-Alpha X射线光电子能谱仪、德国ΣIGMA型场发射扫描电子显微镜-能谱仪、美国麦克公司的ASAP 2020物理吸附仪与Autochem 2920化学吸附仪、美国Nicolet IS50原位漫反射傅立叶变换红外光谱仪、法国LabRAM HR原位激光显微共焦拉曼光谱仪、美国戴安公司的ICS-900离子色谱仪、日本岛津UV-3600 plus紫外可见近红外分光光度计）高度自动化及复杂操作环境，且受仪器台套数和实际教学学时限制，故开设大型仪器设备虚拟仿真教学部。

2、开设目的

使每个学生在较短教学周期内熟练操作仪器、并深刻理解高成本大型仪器设备的工作原理和应用分析。构建仿真的虚拟仪器分析实验教学环境，拓宽仪器的应用范围，以进一步加深和强化学生对这些原理的理解。特别是人机交互式样品预处理环节，学生可以对每个步骤进行仿真操作，对真实实验内容进行扩展。

3、实验项目内容

气相色谱仪：是利用试样中各组份在气相和固定液相间的分配系数不同将混合物分离、测定的仪器分析方法，特别适用于分析含量少的气体和易挥发的液体。开设实验项目：苯、甲苯及二甲苯的定量测定、生活饮用水中三氯甲烷、四氯化碳的测定、有机磷农药含量的测定。

核磁共振仪：原子核除具有电荷和质量外，约有半数以上的元素的原子核还能自旋。由于原子核是带正电荷的粒子，它自旋就会产生一个小磁场，具有自旋的原子核处于一个均匀的固定磁场中，它们就会发生相互作用，结果会使原子核的自旋轴沿磁场中的环形轨道运动, 这种运动称为进动。开设项目：核磁共振氢谱法测乙酰乙酸乙酯。

热分析：是研究温度或热与其它物理化学性质的相互关系的分析方法，可以按照所测定的物理量，可以测量诸如质量、尺寸以及各种力、热、声、光、电、磁等物理性质与热或者温度的关系。开设实验项目：草酸钙的热分析实验。

X射线衍射仪：X射线的波长和晶体内部原子面之间的间距相近，晶体可以作为X射线的空间衍射光栅，即一束X射线照射到物体上时，受到物体中原子的散射，每个原子都产生散射波，这些波互相干涉，结果就产生衍射。开设实验项目： X射线衍射测试刚玉实验、X射线衍射测试氯化钠、X射线衍射测试并分析矿石成分实验。

扫描电镜：扫描电镜是利用精细聚焦的电子束照射在样品表面，电子束与样品相互作用产生各种信号，其中包括二次电子、背散射电子、特征X射线等不同能量的光子，这些信号经相应的电子探测器收集后，按顺序、成比例的放大后用来同步调制显像管对应点的电子束强度，从而在荧光屏上显示出样品图像。电子束与样品相互作用产生的X射线辐射是一种光子组成的粒子流，具有能量，X射线能谱仪通过检测样品产生的特征X射线能量来确定其相对应的元素。开设实验项目：扫描电镜观察钨酸铋微观形貌，X射线能谱仪进行微区成分分析。

红外吸收光谱仪：红外当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来，就得到红外光谱图，进而可以确定物质的分子结构、对化合物进行鉴别。开设实验项目：苯甲酸红外光谱的测定。

4、预期达到效果

　 对于一些高成本的、目前尚不能用于开设教学实验的大型仪器设备，构建虚拟仿真仪器分析实验教学环境，通过人机交互完成一个教学实验过程的各个环节，包括样品前处理、仪器参数设置、过程操作、数据处理等，从而强化学生对大型仪器工作原理、操作规范及应用分析的理解。