虛擬仿真實驗在醫(yī)學實驗教學中的應用探索

1、虛擬仿真實驗在醫(yī)學實驗教學中的應用探索摘要：虛擬仿真實驗技術(shù)以其高效率、學習體 驗真實、安全無風險等優(yōu)點，應用于高校醫(yī)學專業(yè)實 驗教學活動中，能夠突破傳統(tǒng)教學模式的制約，提升 教學質(zhì)量，發(fā)展學生創(chuàng)新意識和能力，在醫(yī)學實驗教 學中具有廣闊的應用前景。關(guān)鍵詞：虛擬仿真實驗；醫(yī)學；教學中圖分類號：g642.0文獻標志碼：a文章編號:1674-9324 (2016) 25-0260-02醫(yī)學實驗在培養(yǎng)醫(yī)學生的專業(yè)教學過程中占有重 要的地位，醫(yī)學作為一門實踐性很強的專業(yè)，實驗教 學方法對醫(yī)學生掌握實驗操作至關(guān)重要。隨著日新月 異的科技發(fā)展，新的醫(yī)學理論和技術(shù)層出不窮。實驗 技術(shù)和方法對學科的輻射越來越大

2、，在臨床預防、診 斷、治療以及科研工作中得以廣泛應用，對基礎(chǔ)醫(yī)學 和臨床醫(yī)學各學科的發(fā)展起到了極大的推動作用。虛 擬仿真實驗依托虛擬現(xiàn)實、多媒體、人機交互、數(shù)據(jù) 庫和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實驗環(huán)境 和實驗對象，突破傳統(tǒng)實驗教學模式限制，提高學生 學習的積極性和主動性，將抽象的內(nèi)容具體化、形象 化，給學生留下深刻的記憶，也給教員提供了方便， 大大提高了教學質(zhì)量。一、虛擬仿真實驗的應用優(yōu)勢虛擬仿真實驗系統(tǒng)是以計算機虛擬現(xiàn)實和數(shù)碼仿 真技術(shù)為核心，生物仿真引擎、處理因素數(shù)據(jù)庫、虛 擬環(huán)境界面等多種技術(shù)為支撐的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。在計 算機環(huán)境中建立的虛擬實驗環(huán)境使實驗者可以像在真 實的環(huán)境中一

3、樣運用各種虛擬實驗器械和設(shè)備，對實 驗對象進行虛擬操作，完成各種預定的實驗項目，起 到學習訓練的作用。該系統(tǒng)由于不受試驗動物、試劑 的制約，學生在預習、復習或拓展訓練時采用虛擬實 驗比實時實驗有更大的優(yōu)越性。虛擬仿真實驗教學是 教師綜合應用虛擬現(xiàn)實、多媒體、人機交互、數(shù)據(jù)庫 以及網(wǎng)絡(luò)通訊等多種技術(shù)，通過構(gòu)建一個逼真可視化 的實驗操作環(huán)境和實驗對象，使學生在開放、自主、 交互的虛擬環(huán)境中開展高效、安全且經(jīng)濟的實驗，達 到真實實驗不具備或難以實現(xiàn)的教學效果。虛擬仿真 實驗教學具有明顯優(yōu)勢，并對傳統(tǒng)實驗教學思想、體 系、模式、內(nèi)容、方法以及手段等都產(chǎn)生了顛覆性影 響。學生通過對仿真實驗系統(tǒng)的反復多次

4、模擬操作， 可以加深對實驗原理及操作步驟的理解，還可節(jié)省大 量時間進行綜合性、設(shè)計性、探究性的實驗，為學生 綜合能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供保障。二、虛擬仿真實驗應用于醫(yī)學實驗教學的必要性 目前我國高校醫(yī)學專業(yè)實驗教學面對日益擴大的 招生規(guī)模，師資力量相對不足；醫(yī)學生學習過程中， 開設(shè)動物實驗是增加學生學習興趣、降低理論學習難 度，應用學習技術(shù)的有效措施，但在目前的基礎(chǔ)醫(yī)學 教學中，由于受實驗動物、試劑、器材、實驗準備、 教師、場所及時間協(xié)調(diào)和一些特殊設(shè)備的影響，很多 實驗課的大規(guī)模開設(shè)非常困難。試劑的配置、儀器的 檢修、人員的配套，開設(shè)大規(guī)模實驗課的運作成本也 居高不下；教學資源的限制

5、不能滿足每個學生獨立完 成整套實驗操作；很多醫(yī)學院校的基礎(chǔ)醫(yī)學教學只能 開設(shè)有限的幾個傳統(tǒng)性實驗，這使學生理解實驗機制 受到了很大的限制；多數(shù)醫(yī)學院校使用的教材因受出 版周期和征訂程序等因素的影響，其更新速度遠不及 醫(yī)學理論的飛速發(fā)展，最新的科研進展往往難以在教 科書中得到及時的體現(xiàn)2；部分學生過分關(guān)注分數(shù), 對實驗課程沒興趣，不重視，更忽略對實驗過程和結(jié) 果的討論分析，平時也很少關(guān)注新技術(shù)新理論的發(fā)展, 缺少創(chuàng)新思維，走入臨床后動手操作能力比較弱，對 異常結(jié)果無法做出合理的解釋。面臨這種人才培養(yǎng)與 臨床實際需求之間脫軌的現(xiàn)狀，迫切要求采用一種新 的教學模式來適應社會的發(fā)展。要將科研成果有效地 應用于教學，使學生在掌握已成定論的基礎(chǔ)知