浅谈虚拟实验室在医学机能实验教学改革中的应用
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摘 要：应用虚拟实验教学是一种新型的实验教学手段，这种教学手段可以弥补传统实验的不足，但又不可以完全替代。如何更好地将虚拟实验和传统实验有机结合，提高实验的成功率，需要在实践中不断摸索和研究。本文就医学机能虚拟实验室在教学中的应用做系统的阐述，对其优缺点加以探索和思考。
关键词：医学 机能学实验 虚拟实验室
机能学实验是一门研究机体正常机能、疾病发生机制、药物作用规律的实验性科学，是生理学实验、病理生理学实验、药理学实验三者的有机结合，在教学中有着不可替代的作用[1]，但要想完成实验，需花费高昂的成本，并且是精细操作，十分复杂；此外，一些大型设备因受数量限制，学生参与人数多，导致教学效果不佳；教学场地和实验器械等一些因素的影响使得实验开展十分困难。随着科技的发展，一种新的虚拟技术出现，为了确保高校医学机能学实验能更好地开展，提高实验水平，我们进行了相关探讨。
一、VBL-100医学机能虚拟实验系统的特点
VBL-100医学机能虚拟实验系统是采用了真实的实验数据，利用计算机多媒体技术研制的动物和人体实验模拟系统，涵盖了生理学实验、病理生理学实验、药理学实验、人体实验和综合实验共计70个实验项目。弥补了真实实验条件的不足，解除空间与时间的约束，使实验教学信息化，实现了实验教学手段的多样化，有利于培养学生的学习兴趣与能力，也有利于培养学生的科学意识和创新精神。该系统可以在计算机环境中建立的虚拟实验环境使实验者可以像在真实的环境中一样运用各种虚拟实验器械和设备，对“实验动物或标本”进行虚拟操作，完成各种预定的实验项目，起到学习训练的作用。
二、医学机能虚拟实验室在教学中的應用
虚拟实验室的应用可以根据学校中不同的专业的特点进行调配[2]，对于临床医学等一些重点专业，机能学实验还是要以传统实验方式为主，主要锻炼学生动手能力，这里虚拟实验室仅起到一个辅助作用，提高学生课前预习、课后复习的自主性。
每个教学班30人左右，每5～6人/组，分6组。指导教师先向学生介绍本次实验的主要目的、实验原理。然后重点讲解实验操作步骤和要点。同时，学生打开VBL-100医学机能虚拟实验系统，通过软件中的视频录像了解实验操作过程；指导教师在关键性步骤给予强调，并着重讲解实验技巧和注意事项。学生可以通过回放，熟悉掌握实验操作步骤和要点。在此基础上，学生在实验动物上进行真实实验操作。
1.课前预习
（1）登录医学机能虚拟实验室
学生需根据本学期机能实验课程安排提前通过虚拟实验室进行预习。学生可在校园网覆盖的个人电脑上登录系统，时间自主安排，灵活的进行课前预习。
（2）选择所需的实验模块和实验项目
登录后可以看到虚拟实验室系统由五部分组成： 资料室、准备室、动物房、模拟实验室和模拟考场[3]。其中模拟实验室部分包括了五个模块： 生理实验、病理生理实验、药理实验、人体实验以及综合实验[4]。每种模块中都包含该科目多种经典实验和课外实验，学生根据课程选择相应模块中的实验项目。
2.课中加强了动物实验的基本操作训练
机能学实验大多是借助于实验动物进行操作的一些实验，教师在讲解实验步骤时，缺乏形象感，在示教时，往往是几十个学生围着一个教师，而实验标本视野又相对很小，无法让每位学生观看清楚。学生通过VBL-100医学机能虚拟实验仿真软件，观看虚拟实验中基本动物操作模块，如蛙类手术的基本操作、家兔的麻醉和颈部手术步骤，非常详尽、细致、清晰。可以反复回放，大大加强了学生对动物实验基本操作的训练。
3.课后复习及模拟考试
（1）课后复习
在传统实验中，学生往往在课后面临着难于复习的现实问题，没有实验室环境和多余的实验仪器设备及实验动物，严重影响了学生学习热情和学习效果 。虚拟实验室正是具备这样不受时间场地限制的优点，学生可以自主的进行实验课后复习，且学生可以进入虚拟考场，对一些重点需要重点掌握的知识进行复习考核验证掌握情况。
三、虚拟实验和传统实验相比各有利弊
虚拟实验简便易行，效果直观，不受师资和场地的限制，不受实验操作技能的影响，实验结果清晰、明了，能加强学生对所涉及的理论相关知识更深的理解和分析。但虚拟实验的所有程序都是人为设置的，无法满足学生的动手能力、分析问题、解决问题的能力培养，学生科学态度、科学方法得不到培养和训练，缺乏过程体验。学生创新思维和应变能力也得不到提高，更无法成就学生的团队合作精神。传统实验是无法用虚拟实验所能替代的，学生在亲自动手操作的过程中，即便是实验结结果不尽理想，但透过实验过程中出现的问题，能让学生思考、分析、查找失败原因 。
综上所述，当前实验教学的发展引起了各大高校的足够重视，基于有限的条件，增强医学机能学实验教学效果十分必要 。高等医学教育未来必然朝着数字化方向发展，其中仿真虚拟技术必将成为主流，也是实验教学的新趋势。其减少了教学成本，提高了实验效率，但是，虚拟实验不能完全代替传统实验，两者各有所长，要相互结合，发挥自身优势，以保证医学机能学实验教学质量。
参考文献
[1]陈晓青，叶少剑，汤凌燕等.医学机能学实验考核的构建与评价[J].九江学院学报，2013；（3）：24-26
[2]李树学，康天济，韩宇博等.虚拟实验室应用于机能实验教学的可行性分析[J].牡丹江医学院学报，2013；6（34）：108-110
[3]顾洪丰，蒋剑红.虚拟实验在医学机能实验教学改革中的应用探索[J].教育教学论坛，2013；（46）：61
[4]刘爱东，王箐，田琳.虚拟实验在机能学实验教学中的应用与体会[J].西北医学教育，2012；（1）：34-35.
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