醫學機能虛擬實驗室在多元化實驗教學中的應用

王延柯

【摘要】運用虛擬實驗室，對于醫學實驗教學而言是技術性的突破。在課前預習、課中輔助、課后復習的三重維度中，醫學機能虛擬實驗室系統提供了多元化的實驗教學基礎條件。但是對于該系統的實際應用方法，也需要辯證分析，為此本研究提出“實驗教學為主，虛擬教學為輔”基本原則，旨在加強該系統在醫學實驗教學中的應用效果。

【關鍵詞】醫學機能 虛擬實驗室 多元化 實驗教學

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）12-0106-02

一、醫學機能虛擬實驗室概述

醫學機能VBL100虛擬實驗室是利用vbl實驗系統優化設計的升級版本，通過運用計算機虛擬仿真技術與網絡技術，將其數據庫升級為70多個機能學實驗的仿真數據庫。利用醫學機能虛擬實驗室系統，能夠直接將實驗類型、方式、器材、物種等實驗常用資料與實驗操作內容整合。而學生僅需要操作終端模擬器便可以完成生物學實驗。可以認定，醫學機能虛擬實驗室在很大程度上還原了實驗操作的真實感，能夠引導學生掌握實驗機理，同時降低實驗器皿、設備、對象等資料的過度浪費。對于醫學專業基礎實驗教學起到了至關重要的支持性作用。

二、多元化實驗教學的功能需求

1.課前預習

在課前預習階段，教師可以將實驗流程通過醫學機能虛擬實驗室系統傳達給學生。讓學生在了解實驗目的的基礎上，體驗實驗方法的可行性。其系統本身構建的虛擬環境，與真實的實驗室環境極為相近，仿真度極高。而以此作為普遍教學資料，學生的學習資源也會有所拓展。同時當學生掌握了系統提供的實驗流程、信息、操作模式等一系列教學要素之后。也相當于完成了初步學習，與傳統教學比較，其預習效果更為真實，更加有助于提高學生參與實驗學習的主觀能動性，并加深學生對于實驗操作內容的理解程度。因此，醫學機能虛擬實驗室系統提供的相關功能，可以支持實驗教學的課前預習環節逐步完善。

2.課中輔助

多元化實驗教學的目標是促進學生掌握實驗流程、方法、技術，并客觀分析實驗結果。以往教學過程中，真實的實驗室操作雖然能夠促進學生掌握以上學習內容，但是也同時增加了實驗經費的消耗比例。但是醫學機能虛擬實驗室系統以自身的模擬情景支持了實驗流程的真實性。在常規實驗教學中，以真實的實驗教學作為主要課程，以醫學機能虛擬實驗室系統構建的虛擬環境作為輔助教學課程，更加具備優化配置教學資源的可行性。一方面，實驗教師降低了重復操作講解的負擔，醫學機能虛擬實驗室系統可以根據學生的操作方式提出建議，教師與系統的指導建議形成綜合化的教學引導方式，更加有助于學生了解自身的實驗情況。另一方面，醫學機能虛擬實驗室系統的標準性是以往教學階段所不具備的優勢。在以往教學過程中，實驗操作臺多則達到數十臺，教師無法細致觀察每一位學生的實驗流程。如果僅從實驗效果分析學生的實驗操作標準度，也容易產生模糊評價的弊端。而醫學機能虛擬實驗室系統相當于全程監控學生的實驗操作能力，其教學評價指標更加客觀，且具備較高的時效性。因此，在醫學機能實驗教學中，利用虛擬實驗室系統具備較高的輔助教學效果。

3.課后復習

在以往時期，醫學實驗教學并不允許學生單獨進行，其中的利弊關系在于學生單獨操作容易造成破壞實驗器皿的不利現象。那么如果學生對于實驗內容并未完全掌握，則需要在教師的陪同下，再次或重復多次進行實驗教學。嚴重影響了正常的教學秩序，學生的課后復習也較難完成。但是運用虛擬實驗室系統，與本校教學網絡聯通之后，學生則可以在任何時間完成課后復習。因此，既節省了教學資源的重復利用，同時也為學生創造了更為優越的復習環境與便捷性，更加有助于培養學生的自學能力。

三、醫學機能虛擬實驗室在多元化實驗教學中的應用策略

1.實驗教學為主，虛擬教學為輔

虛擬實驗室系統雖然在很大程度上節省了實驗資源，同時也為學生創建了課前預習、課中輔助、課后復習的便利條件。但是在醫學實驗教學中，必須明確“實驗教學為主，虛擬教學為輔”的應用原則。真實的實驗結果是提高學生實驗操作能力的基礎，虛擬實驗室系統的仿真技術畢竟無法完全還原真切的實驗內容與結果。因此，為了培養學生對于醫學實驗的主體認知，以及操作技術的關鍵能力。必須采取以傳統實驗教學為主的教學模式，適當引用虛擬實驗室系統作為輔助教學工具。

2.實驗真實性為主導，虛擬內容為參考

虛擬實驗室系統所模擬的實驗結果，在很大程度上是標準實驗下的理論結果。雖然仿真程度極高，但是缺乏體驗度。假設學生在實驗操作環節上出現了認知偏差，但是操作模式并未改變，因此虛擬實驗室系統也會提供正確答案。久而久之，學生形成了自我實驗操作的錯誤認知，那么醫學實驗的教學課程目標也會有所缺失。為此，針對應用醫學機能虛擬實驗室系統的策略，必須實施以實驗真實性為主導的教學模式，適當結合虛擬實驗的內容作為學習參考，才能夠優化配置該系統的重要功能，同時為學生提供真實實驗結果的教學范式，達到預期的實驗教學目標。

參考文獻：

[1]李樹學，康天濟，韓宇博，田苗，周迎春.虛擬實驗室應用于機能實驗教學的可行性分析[J].牡丹江醫學院學報，2013，34（06）：108-110.

[2]羅布占堆，德吉央宗.VBL-100醫學機能虛擬實驗室的重要性及其在西藏高校的應用[J].西藏科技，2013（07）：14-16.