1、目前地方院校材料化学和应用化学等工科专业相关的基础实验课内容仍存在一些不合理之处，一些课程的演示性、验证性实验项目比重仍然较大，实验过程比较制式化，学生自主学习机会较少，制约了学生的实验能力和综合素质的培养，实验课程与实习、毕业设计和工作岗位的实际需要之间存在差距。同时由于大型化工实验实践以及工程机器仪表的特点，化工实验对安全性要求高，接纳大量学生实验的积极性不高，导致专业实验实践的困难。而材料合成实验（如本实验涉及的催化剂水热合成）可能涉及到危险操作环境和学时过长难以开展的问题。目前材料领域的前沿研究有理论和试验方法结合的趋势，很多宏观试验难以实现的分子层面的机理研究都在分子模拟等量化手段实施，与《结构化学》等理论科目相结合的仿真微观试验研究项目的普及也势在必行。本实验包含较多综合性基本训练，包含重要的本科教学难以进行的危险/先进/复杂的实验操作。适应学校向应用型转型的现实需要和地方院校的实验教学实际，将实体实验很难开展的长学时、高温高压、复杂合成实验转化为仿真模拟实验项目。实验设计完整科学，帮助学生了解重要的化工生产、合成加工、分析模拟的全过程。
2、通过虚拟仿真实验项目对已有的实验课程体系进行优化，着力解决材料化学、应用化学等专业实践教学的迫切需求。仿真模拟与传统实验项目相结合，可以将难以在现实中开展的化工实践实验以虚拟实验为主；基础实验项目以虚拟仿真技术辅助实体实验开展（压缩实验课课堂上有关实验原理、仪器设备使用、实验步骤、注意事项等内容的讲授时间，设计自主学习的预习系统，优化课前预习过程，同时提高学生的自主学习能力），将更多时间留给学生动手实践，节约下来的实验学时可用于开设更多综合性、设计性和研究性实验。
3、在提升学生实验参与度和教学质量方面，本项目也具备虚拟仿真实验的共性优势，如：实验时间、空间灵活，不受仪器设备的台套数限制，克服实验成本和运行经费限制，保证每个同学都有机会实际操作，虚实结合、相互辅助的实验教学形式更能辅助学生理解抽象知识、激发学生的学习兴趣等。
4、实验项目由学科前沿科研内容转化而来，多尺度实验使学生在提高理论和实践认知水平的同时，有兴趣的学生可以深入进行配套的实体实验，乃至参与到科研过程中完成自己的毕业设计。
5、突出学生的主体地位，培养学生的自主学习能力。
自主预习：以多媒体学习系统代替教师对实验理论的集中讲解和实验过程中需要特别注意的关键点，以通关考核的测试型预习代替传统的实验预习报告。
自主实验：登陆实验平台后学生自主选择观看有针对性的实验视频演示指导，对照实验环境进一步理解实验原理和操作方法，较快地上手软件的操作。常见问题的答疑工作也由学生自主使用和答疑手册完成，教师全程陪同确保安全操作的同时只在必要时候给予直接帮助。
总结反思：实验完成后对根据数据分析视频的指导要求对采集的数据进行分析，在线提交实验报告，总结自主学习和实验过程中的问题及其解决过程。
分析反馈：预习得分、系统总评得分（指导老师记录实验过程中的学生表现，有20%的优化权重）、评阅实验报告，并将综合评价和改进意见反馈给学生。
6、通过“自主预习-自主实验-分析反馈”的完整实验教学体系和优化的“预习通关-总评表现-实验报告-反思总结”评价体系，使教师的教学效率与学生的学习能力都得到极大的提升。
