（1）实验方案设计思路：

在复合材料及纳米材料的制备中经常会用到水浴法，同时石墨烯材料是未来能源、信息及医疗等行业应用中的一颗璀璨明珠，能掌握利用水浴法制备氧化石墨烯纳米银复合材料的方法和技能备受企业青睐。因此江西省太阳能光电材料重点实验室新能源材料教学科研团队将研究成果中操作性强、启发性好、有较好的应用价值的氧化石墨烯纳米银复合材料制备实验引入到本科材料合成实验教学课程中。该实验已应用于材料类专业本科实验教学中，进一步提高了学生的动手实验能力，也激发了学生对科学研究的兴趣。

氧化石墨烯纳米银复合材料制备实验要求学生能够熟练操作水浴锅、离心机及各种专业仪器，以保证实验的顺利进行，得到预想的反应产物，这具有一定的难度，实体教学中学生很难通过一次实验就能够顺利完成任务。且实验中有很多步骤是需要添加强酸类和强氧化性类物质，具有很强的腐蚀性，同时还会释放出大量的热量，实验存在很大的危险性。同时材料结构表征会涉及精密贵重仪器，实体教学难以普及。因此开发虚拟仿真实验平台“新能源材料合成实验——氧化石墨烯纳米银复合材料的制备与表征”具有重要价值。学生通过虚拟仿真实验平台可提前进行学习，熟悉各种操作流程，从而缓解线下实验的压力，也提高了学生主动学习的动力。

（2）教学方法创新：

为了提高本科生实践实验能力，也为了更好的实现教学与科研的对接，我们在新能源材料与器件专业的本科教学中设置了氧化石墨烯纳米银复合材料制备的实验，该实验是由科研反哺教学而自行设计的大型综合实验，实验需要使用科研中常用的Hummer法、冰浴法和水浴加热法等，对于本科生比较陌生，学生在实际实验操作中不免会产生很多错误，例如高温下的磁力搅拌操作、离心机的使用、不同原料的加料方式等，特别是在实验中有很多步骤是需要添加强酸类和强氧化性类物质，具有很强的腐蚀性，同时还会释放出大量的热量，实验存在很大的危险性。另外为了验证实验是否成功，需要利用XRD和SEM等设备对合成的GO@Ag复合材料进行表征，而XRD和SEM设备价格昂贵。因此，为了提高实验安全性和降低实验成本有必要使用虚实结合的教学方法。

（3）评价体系创新：

根据学生线下和线上实验过程的教学大数据与实验的预习情况、操作熟悉程度、数据处理、实验报告等环节综合评分，引导学生深度学习，实现个性化的实验教学过程。

（4）对传统教学的延伸与拓展:

（a）线上虚拟仿真实验和线下实验教学虚实结合，实为主，虚为辅，为传统实验教学开发出新的实验教学模式，提高实验效率和学生的参与感。

（b）虚拟仿真实验可以弥补实验器材的不足，减少危化品的使用风险，提高安全性，同时减少大型昂贵器材的购入，降低成本。

（c）虚拟仿真实验开发的标准化技术及标准化接口是虚拟实验平具备良好的延伸性和扩展性，既能满足师生的实验需求，也能服务与相关学科的科研院所及企业。