虚拟实验室与组织胚胎学实验教学方案研究

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　　【摘要】随着科学技术的发展，传统组织胚胎学的实验教学方式，已经不能满足现代化组织胚胎学的实验教学要求。由于科技的发展与进步，出现了虚拟实验室，在组织胚胎学实验教学中使用虚拟实验室，可以最大程度上的扩大组织胚胎学教学的时间与空间，丰富实验教学的内容，承接组织胚胎学的相关知识，对不同环境下的知识进行情景模拟，本文主要介绍了虚拟实验室在组织胚胎学中的应用的必要性，以及使用虚拟实验室对组织胚胎学教学的方式。
　　【关键词】虚拟实验室;VR技术;组织胚胎学;教学方案
　　虚拟实验概念的提出是在20世纪九十年代由美国的Wi11iamWu1f提出的。虚拟实验室主要使用的技术是虚拟现实技术，即VR技术，融合了电子计算机技术与相关的互联网技术，实现了实验环境的仿真延伸。虚拟实验是主要的原理是通过计算机技术，模拟出真实的情景，相关设备的操作人员，对相关设备进行操作，完成对虚拟环境中的实验目标进行操控。使用人员可以从不同的环境中得到真实的实验体验。在组织胚胎学的教学实验教学的过程中，使用虚拟实验室进行实验教学，可以使学生得到充分的课堂体验，扩大了学生实验的空间。
　　医学课程重要的组成内容就是组织胚胎学，组织胚胎学的内容包括了组织学与细胞学，知识较为复杂并且有着较高的抽象性，即使在组织胚胎学的实验课程中使用多媒体，并配有动画，但学生没有经过实际的动手操作，仍然对相应的理论知识一知半解，对学生学习组织胚胎学课程十分不利。但是，组织胚胎学的实验课程，有些实验内容，如果学生在实验的过程中出现失误，将会造成严重的损失，因此使用虚拟实验室进行组织胚胎学的实验课程教学，提高组织胚胎学的教学效率。
　　1虚拟实验室在组织胚胎学实验教学上应用的必要性
　　传统组织胚胎学的实验教学的方式主要使用显微镜，进行组织结构的观察。或者进行标本的观察。使用这种方式进行组织胚胎学的教学，对学生来说需要极强的专业性与思维转换能力，因为学生的思维需要从立体结构到光学显微镜下的平面结构转换，这种转换过程没有相应的工作经验很难进行完成。针对低年级的组织胚胎实验教学，大部分的学生对组织胚胎学的学习过程是对实验步骤与实验内容以及相关知识进行机械性的记忆与背诵，更加缺少相关的实验操作经验，在学生通过显微镜对组织结构进行观察的过程中，对胚胎组织结构的了解片面，没有达到实验教学的目的，加深对理论知识的理解。
　　通过建立虚拟实验室，完成学生在现实的实验教学中不可能亲手操作的试验场景，能够有效的降低实验教学过程中对现实条件的依赖。可以将枯燥的了理论知识转化为虚拟的实验步骤与实验过程，提高学生的动手能力，增加了学生对试验教学的学习兴趣，有利于学生全面的掌握各方面的医学知识，提高学生对组织胚胎学的学习兴趣。
　　2虚拟实验室与组织胚胎学教学方案
　　2.1虚拟实验室承接解剖学和组织胚胎学
　　组织胚胎学与解剖学之间有着密切的关系，二者而相互促进，在实验的过程中将二者进行有效的融合，可以提高学生对学科知识的连带能力，提高组织胚胎学的教学质量。因为解剖学与组织胚胎学在许多的实验内容中，都有着一定的承接，使用解剖学的相关知识，可以对组织胚胎进行完成快速的剥离与选取，保持组织与胚胎的完整性，有助于学生能够从细小的细胞结构开始认知，形成完整的组织结构认知。但是，目前的教学中，低年级学生开设的课程中，学生的能力有限，并没有对解剖学的实验学习，在实验中发生意外，会造成严重的资源浪费现象。
　　使用VR技术，形成虚拟试验室，在实验室中进行相应的解剖学实验工作，通过对解剖学相关知识的学习，引入到组织胚胎学的理论学习中。在虚拟实验室中，使用VR技术可以仿真模拟出人体内部的循环系统，人体的每个器官都是三维立体的，学生使用VR技术，可以完成从胚胎组织的解剖与胚胎组织的切片，有效的节省了教学资源，提高了教学效率。学生通过VR技术，对胚胎组织学的理论知识以及实验教学的过程有了更加深刻的认识，学生解剖的手法熟练后，进行真实的胚胎解剖时，更加的准确，保障了实验教学的质量。
　　2.2虚拟实验室进行不同知识场景的模拟
　　在虚拟试验室中，通过VR技术可以模拟出不同疾病种类，与疾病出现时的人体组织出现的病症。因为组织胚胎学包括了人体组织学与胚胎学，所以使用虚拟试验是进行仿真模拟教学的过程中，可以使学生更加直观的感受到组织与洗牌的功能结构。例如，在进行肥大细胞的结构与功能时，使用虚拟试验室中的VR技术，根据实际发生的过敏反应病例，设计出一个真实的试验环境，再现过敏反应时细胞的功能与结构。学生可以在一种真实的环境中，身临其境的进行组织学与胚胎学的学习过程，加深了学生对所学理论知识的印象。
　　在传统的胚胎学的教学实验中，使用观察标本与模型的方式进行相关知识的学习，虽然可以使用相应的动画帮助学生理解胚胎的发育过程，但是这种方式却无法实现胚胎在发育的过程中，每个组织结构发生的变化，无法进行深入的实验教学。利用虚拟实验室中的VR技术，使用现代化的信息技术，模拟出胚胎在发育过程中的全部变化，每个器官组织的位置变化，设计出虚拟的情景，加深学生对组织胚胎学的理解。
　　在虚拟实验室进行组织胚胎实验教学的方式，可以为学生构建出不同的知识场景，在不同的知识场景下使用VR技术，帮助学生参与进实验的过程中，学生在可以通过实际实验体会，真实的感受组织胚胎學发展过程中的试验技术，提高学生对组织胚胎学理论知识学习的兴趣。
　　3总结
　　虚拟实验室在组织胚胎学的教学过程中，不仅可以帮助学生加深组织胚胎学的理论认知，还可以打破传统试验教学中对现实条件的依赖，承接多学科的教学内容，实现多情景的试验教学，有效的提高了组织胚胎学的教学效率与教学质量，帮助学生更好的理解教学内容，弥补传统实验教学的不足。
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