虛擬仿真實驗在醫(yī)學機能學實驗教學中的應用

郎志芳，李 姝*

（牡丹江醫(yī)學院基礎醫(yī)學院機能學教研室，黑龍江 牡丹江 157011）

1 虛擬仿真實驗在機能學實驗教學中的作用分析

1.1 有利于學生的浸入式學習

虛擬仿真是一種浸入式的技術手段，它可以通過計算機和多媒體等技術手段給學生模擬出一個逼真的實驗環(huán)境。通過虛擬仿真技術，不僅可以在實驗教學中營造出真實的實驗條件，創(chuàng)建逼真的實驗儀器設備、實驗對象、實驗操作過程及實驗結果，還具有極強的可視性。從而使學生沉浸在多維度，多層次的實驗學習環(huán)境之中，使學生能夠更加專注于機能學實驗的學習，有效提高學習的效果。

1.2 有利于提高實驗教學的交互性

高度的可視化和交互性是以計算機為代表的現(xiàn)代科學技術的重要特征之一，虛擬仿真實驗應用于醫(yī)學機能學實驗教學中對于提高其教學過程的交互性具有很大的幫助。通過計算機等硬件和虛擬仿真實驗軟件，可以給學生搭建起一個良好的人機互動環(huán)境，學生可以在虛擬仿真實驗軟件中進行稱量體重、對實驗對象全身麻醉、觀察動物身體機能變化等相關的實驗操作，而實驗軟件對于學生的操作可以及時給出反饋和提示，使學生能夠清楚自己在實驗操作中的不足并糾正錯誤。通過這種人機交互可以實現(xiàn)機能學實驗教學中的一對一，彌補傳統(tǒng)實驗教學中教師難以逐個對學生進行面面俱到指導的難題，從而提高教學的效果。

2 虛擬仿真實驗在醫(yī)學機能學實驗教學各環(huán)節(jié)的應用探討

虛擬仿真實驗教學手段作為一個重要的輔助教學手段，促進實驗教學資源使用的優(yōu)化，推動實驗教學的改革。虛擬仿真實驗可以用于機能學實驗教學課前、課中和課后等各個環(huán)節(jié)。

2.1 虛擬仿真實驗在課前預習環(huán)節(jié)的應用

醫(yī)學機能學實驗教學具有很強的操作性和實踐性，在教學中需要學生有必要的知識積累，了解相關的實驗原理，對于整個實驗過程、方法有一個基本的把握。為此，在具體的實驗教學之前學生必須進行充分的課前預習，這樣在實驗教學的過程中才會更加順利并提高實驗成功率。而傳統(tǒng)的課前預習方式大多只能依靠學生通過教材上的文字和圖片來了解實驗原理、實驗步驟、實驗需要用到的設備、物品和器材。這種預習方法不僅枯燥，而且只停留在閱讀的層面，影響預習的效果。通過構建虛擬仿真實驗平臺，學生可以在課前預習中突破教材的束縛，登錄虛擬實驗平臺來瀏覽相關的實驗原理、方法、步驟。在瀏覽的過程中，內容不僅局限于文字和圖片這些靜態(tài)的載體，還可以通過視頻、動畫等動態(tài)的內容來進行深入的了解。更重要的是學生還可以通過虛擬仿真實驗平臺，自己進行相關的實驗操作，操作過程中還可以對照實驗方法和步驟實時進行糾正，不會受到現(xiàn)實條件的制約，提前熟悉整個實驗的操作。將虛擬仿真實驗應用于醫(yī)學機能學實驗教學課前預習的環(huán)節(jié)不僅可以幫助學生進行更加深入的理論積累，同時還可以給學生提供提前進行實驗操作的機會，提高課前預習的效果為以后的實驗教學打下良好的基礎。

2.2 虛擬仿真實驗在課中教學環(huán)節(jié)的應用

傳統(tǒng)的實驗教學方式對于提高學生的實際動手能力和觀察分析問題的能力還是擁有無法替代的作用，因此虛擬仿真實驗在課中教學中還無法完全取代傳統(tǒng)實驗教學方式，但起到重要的輔助教學作用。由于真實的實驗教學物品中有許多一次性用品，而且很多實驗器材價格昂貴，為了防止誤操作和不必要的浪費，教師可以先通過虛擬仿真實驗平臺來進行輔助教學，讓學生通過虛擬實驗平臺上的虛擬實驗物品來了解相關的實驗用品和器材，并且通過虛擬仿真實驗軟件來熟悉實驗的過程。然后再帶領學生進行真實的醫(yī)學機能學實驗學習，讓學生親身接觸實驗用品和實驗設備，并使用真實的實驗設備和動物進行真實的實驗操作，從而在真實的實驗環(huán)境中加深對于整個實驗的認識和理解，使理論與實驗有機結合起來。通過在課中教學環(huán)節(jié)發(fā)揮虛擬仿真實驗的輔助作用，不僅可以給真實的實驗教學做好鋪墊，還可以避免出現(xiàn)不必要的浪費，在提高實驗教學效果的同時減少了實驗教學的經(jīng)費支出。

2.3 虛擬仿真實驗在課后復習環(huán)節(jié)的應用

課后復習對于學生實驗學習的鞏固和提高具有重要的意義。首先，學生可以通過虛擬仿真實驗平臺即時瀏覽和下載豐富的復習資料，進行進一步的鞏固學習。其次，通過在虛擬仿真實驗平臺中構建模擬考試的功能和模塊，學生不僅可以通過筆試來鞏固相關的理論知識，還可以進行上機模擬實驗來對實驗進行復習。最后，在虛擬仿真實驗平臺中還可以設置課外實驗進行拓展學習，在虛擬仿真課外實驗中可以模擬真實的實驗環(huán)境，輕松地實現(xiàn)實驗學習的課外拓展，而不會受到實驗器材、物品等現(xiàn)實條件的影響。

3 結 論

總之，醫(yī)學機能學實驗教學是實踐教學的重要組成部分，其開展需要一定的現(xiàn)實條件作為支撐。而虛擬仿真實驗的出現(xiàn)可以打破現(xiàn)實的限制，為實驗教學的實施創(chuàng)作更加便利的條件。