仿真技術(shù)在人體生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的作用

【摘""要】在人體生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)能展現(xiàn)三個(gè)方面的優(yōu)越性。在人體生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，采用仿真技術(shù)可獲得較好的效果。

【關(guān)鍵詞】仿真技術(shù)""人體生理""實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【中圖分類號】G642"""""""""""【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A"""""""""""【文章編號】1674-4810（2014）33-0065-01

仿真技術(shù)運(yùn)用在各個(gè)高校都是處于起步階段，調(diào)查中顯示，許多學(xué)科都沒有采用仿真教學(xué)。對人體的生理功能進(jìn)行模擬，并用計(jì)算機(jī)對人體的生理特性進(jìn)行分析，是目前國內(nèi)外的一個(gè)研究重點(diǎn)和主要的研究方向。國內(nèi)很多高校在人體生理教學(xué)中都采用了相關(guān)的仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)，在教學(xué)的過程中取得了不錯(cuò)的成績。

一"仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)在人體生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)越性

1.成本低、難度小

生理系統(tǒng)是人體內(nèi)或動(dòng)物內(nèi)較為復(fù)雜的一個(gè)系統(tǒng)，隨著科技的發(fā)展，仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)的出現(xiàn)在人體生理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中起到了重要的作用。為了解決生理系統(tǒng)的復(fù)雜性問題，可以通過使用仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)對整個(gè)生理系統(tǒng)進(jìn)行分解研究，第一步先對系統(tǒng)、器官進(jìn)行逐個(gè)分析研究建模，第二步將各個(gè)部分的輸入、輸出聯(lián)系，從而構(gòu)成整個(gè)人體和動(dòng)物的生理系統(tǒng)。通過應(yīng)用仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)，在人體生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將一些操作復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)簡單化，更容易進(jìn)行，尤其是一些慢性實(shí)驗(yàn)。通常這些慢性實(shí)驗(yàn)都需要很長的時(shí)間，且費(fèi)用昂貴，工作難度也加大，還有可能出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)體死亡等問題從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。如在動(dòng)物手術(shù)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)生感染或其他環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，但一旦采用仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)，這些問題將不再是問題。此外，在人體生理學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，采取仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)可以大大節(jié)省開支，同時(shí)配置一套生理仿真實(shí)驗(yàn)的軟件可以長期使用，不需擔(dān)心材料不夠的問題。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果好

在生物類實(shí)驗(yàn)中，人體生理實(shí)驗(yàn)是最具操作難度的一項(xiàng)，甚至全班實(shí)驗(yàn)均失敗的可能性都會(huì)存在。如離體蛙心灌流實(shí)驗(yàn)，由于蛙心小而脆，常常在插管時(shí)容易把蛙心戳破，或因操作不熟練等原因而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。因此，為了提高實(shí)驗(yàn)的成功率，必須讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)，如動(dòng)脈血壓的神經(jīng)、呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)等。采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，可使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前學(xué)習(xí)CAI課件，進(jìn)一步充分了解實(shí)驗(yàn)原理和方法，有助于學(xué)生感悟?qū)嶒?yàn)原理和方法。同時(shí)，在模擬實(shí)驗(yàn)的過程中，能更好地了解動(dòng)物生理指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)過程中的變化情況，有助于學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)過程。

3.使建立不受時(shí)空限制的虛擬生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室成為可能

生命科學(xué)是最神秘的一門課，至今仍存在著許多不為人知的秘密和機(jī)理。人類對自身的研究存在著很多的問題，常常會(huì)受到倫理道德和實(shí)驗(yàn)手段的限制。目前人體生理學(xué)的主要研究方法有兩類：動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體實(shí)驗(yàn)。無論何種方法都存在以下三種局限性：（1）動(dòng)物模型與人體模型相差過大，不易于結(jié)論的推廣。（2）動(dòng)物因個(gè)體差異而存在不同，因而需要大量的人力、物力進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，故耗時(shí)費(fèi)力。（3）實(shí)驗(yàn)條件不夠充足完備，如長期實(shí)驗(yàn)或某些極端條件等導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。相對于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)而言，人體實(shí)驗(yàn)還受到倫理道德的限制。

仿真實(shí)驗(yàn)通過模型來替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，以此來獲取最快、最有效的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過對人體生理系統(tǒng)的建模與仿真不僅可以彌補(bǔ)真實(shí)實(shí)驗(yàn)的不足，同時(shí)還可能將建立不受時(shí)空限制的虛擬生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

二"仿真技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，仿真技術(shù)具有十分廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展前景，伴隨著實(shí)驗(yàn)的普及，仿真技術(shù)在人體生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的優(yōu)越性會(huì)被更多的人認(rèn)識。但要真正讓仿真技術(shù)在人體生理實(shí)驗(yàn)中得到應(yīng)用，還受到一些條件的限制，例如觀念的轉(zhuǎn)變，教師觀念如果不發(fā)生改變，不能進(jìn)行創(chuàng)新，則很難將仿真技術(shù)運(yùn)用到教學(xué)過程中。要將創(chuàng)建全新的實(shí)驗(yàn)室作為重點(diǎn)，要培養(yǎng)一支高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，不斷創(chuàng)新，對信息加工和收集、利用，提升學(xué)生在仿真實(shí)驗(yàn)方面的積極性和主動(dòng)性。結(jié)合實(shí)驗(yàn)的發(fā)展，要注入全新的生命活力，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行安排。

人體生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革需要應(yīng)用仿真技術(shù)，這能加快實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的步伐，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)改革，保證教育觀念的提升和轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)

[1]李澤友、姜月霞、黃艷等.仿真實(shí)驗(yàn)在藥物分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012（8）

〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕〕