醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室在多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

王延柯

【摘要】運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)室，對(duì)于醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言是技術(shù)性的突破。在課前預(yù)習(xí)、課中輔助、課后復(fù)習(xí)的三重維度中，醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)提供了多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)條件。但是對(duì)于該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用方法，也需要辯證分析，為此本研究提出“實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，虛擬教學(xué)為輔”基本原則，旨在加強(qiáng)該系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用效果。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)機(jī)能 虛擬實(shí)驗(yàn)室 多元化 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）12-0106-02

一、醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室概述

醫(yī)學(xué)機(jī)能VBL100虛擬實(shí)驗(yàn)室是利用vbl實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的升級(jí)版本，通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將其數(shù)據(jù)庫升級(jí)為70多個(gè)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)的仿真數(shù)據(jù)庫。利用醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，能夠直接將實(shí)驗(yàn)類型、方式、器材、物種等實(shí)驗(yàn)常用資料與實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容整合。而學(xué)生僅需要操作終端模擬器便可以完成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?？梢哉J(rèn)定，醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室在很大程度上還原了實(shí)驗(yàn)操作的真實(shí)感，能夠引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)機(jī)理，同時(shí)降低實(shí)驗(yàn)器皿、設(shè)備、對(duì)象等資料的過度浪費(fèi)。對(duì)于醫(yī)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到了至關(guān)重要的支持性作用。

二、多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能需求

1.課前預(yù)習(xí)

在課前預(yù)習(xí)階段，教師可以將實(shí)驗(yàn)流程通過醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)傳達(dá)給學(xué)生。讓學(xué)生在了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡幕A(chǔ)上，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法的可行性。其系統(tǒng)本身構(gòu)建的虛擬環(huán)境，與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境極為相近，仿真度極高。而以此作為普遍教學(xué)資料，學(xué)生的學(xué)習(xí)資源也會(huì)有所拓展。同時(shí)當(dāng)學(xué)生掌握了系統(tǒng)提供的實(shí)驗(yàn)流程、信息、操作模式等一系列教學(xué)要素之后。也相當(dāng)于完成了初步學(xué)習(xí)，與傳統(tǒng)教學(xué)比較，其預(yù)習(xí)效果更為真實(shí)，更加有助于提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，并加深學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容的理解程度。因此，醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)提供的相關(guān)功能，可以支持實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)逐步完善。

2.課中輔助

多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)流程、方法、技術(shù)，并客觀分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以往教學(xué)過程中，真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室操作雖然能夠促進(jìn)學(xué)生掌握以上學(xué)習(xí)內(nèi)容，但是也同時(shí)增加了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的消耗比例。但是醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)以自身的模擬情景支持了實(shí)驗(yàn)流程的真實(shí)性。在常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為主要課程，以醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)構(gòu)建的虛擬環(huán)境作為輔助教學(xué)課程，更加具備優(yōu)化配置教學(xué)資源的可行性。一方面，實(shí)驗(yàn)教師降低了重復(fù)操作講解的負(fù)擔(dān)，醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生的操作方式提出建議，教師與系統(tǒng)的指導(dǎo)建議形成綜合化的教學(xué)引導(dǎo)方式，更加有助于學(xué)生了解自身的實(shí)驗(yàn)情況。另一方面，醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)性是以往教學(xué)階段所不具備的優(yōu)勢(shì)。在以往教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)多則達(dá)到數(shù)十臺(tái)，教師無法細(xì)致觀察每一位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)流程。如果僅從實(shí)驗(yàn)效果分析學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作標(biāo)準(zhǔn)度，也容易產(chǎn)生模糊評(píng)價(jià)的弊端。而醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)相當(dāng)于全程監(jiān)控學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，其教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)更加客觀，且具備較高的時(shí)效性。因此，在醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，利用虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)具備較高的輔助教學(xué)效果。

3.課后復(fù)習(xí)

在以往時(shí)期，醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不允許學(xué)生單獨(dú)進(jìn)行，其中的利弊關(guān)系在于學(xué)生單獨(dú)操作容易造成破壞實(shí)驗(yàn)器皿的不利現(xiàn)象。那么如果學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并未完全掌握，則需要在教師的陪同下，再次或重復(fù)多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。嚴(yán)重影響了正常的教學(xué)秩序，學(xué)生的課后復(fù)習(xí)也較難完成。但是運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，與本校教學(xué)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通之后，學(xué)生則可以在任何時(shí)間完成課后復(fù)習(xí)。因此，既節(jié)省了教學(xué)資源的重復(fù)利用，同時(shí)也為學(xué)生創(chuàng)造了更為優(yōu)越的復(fù)習(xí)環(huán)境與便捷性，更加有助于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

三、醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室在多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用策略

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，虛擬教學(xué)為輔

虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)雖然在很大程度上節(jié)省了實(shí)驗(yàn)資源，同時(shí)也為學(xué)生創(chuàng)建了課前預(yù)習(xí)、課中輔助、課后復(fù)習(xí)的便利條件。但是在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，必須明確“實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，虛擬教學(xué)為輔”的應(yīng)用原則。真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的基礎(chǔ)，虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的仿真技術(shù)畢竟無法完全還原真切的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的主體認(rèn)知，以及操作技術(shù)的關(guān)鍵能力。必須采取以傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主的教學(xué)模式，適當(dāng)引用虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)作為輔助教學(xué)工具。

2.實(shí)驗(yàn)真實(shí)性為主導(dǎo)，虛擬內(nèi)容為參考

虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)所模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在很大程度上是標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)下的理論結(jié)果。雖然仿真程度極高，但是缺乏體驗(yàn)度。假設(shè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)上出現(xiàn)了認(rèn)知偏差，但是操作模式并未改變，因此虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)也會(huì)提供正確答案。久而久之，學(xué)生形成了自我實(shí)驗(yàn)操作的錯(cuò)誤認(rèn)知，那么醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)課程目標(biāo)也會(huì)有所缺失。為此，針對(duì)應(yīng)用醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的策略，必須實(shí)施以實(shí)驗(yàn)真實(shí)性為主導(dǎo)的教學(xué)模式，適當(dāng)結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容作為學(xué)習(xí)參考，才能夠優(yōu)化配置該系統(tǒng)的重要功能，同時(shí)為學(xué)生提供真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的教學(xué)范式，達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李樹學(xué)，康天濟(jì)，韓宇博，田苗，周迎春.虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可行性分析[J].牡丹江醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，34（06）：108-110.

[2]羅布占堆，德吉央宗.VBL-100醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室的重要性及其在西藏高校的應(yīng)用[J].西藏科技，2013（07）：14-16.