在生理學實驗教學中虛擬仿真實驗教學系統的應用

胡瑞瑞 付金芳

摘 要：隨著我國信息發展速度的不斷加快，傳統生理學實驗已經很難滿足現階段生理學實驗教學的要求了。虛擬實驗是生理學實驗教學當中的重要組成部分，建立起虛擬實驗室可以在很大程度上彌補傳統生理實驗課程當中的不足之處，從而使得生理實驗課程的教學質量有所提高。基于此，文章對在生理學實驗教學中虛擬仿真實驗教學系統的應用進行了探索分析。

關鍵詞：生理學教學;虛擬仿真實驗;教學系統

中圖分類號：G642

文章編號：2095-624X（2019）06-0104-02

一、虛擬仿真實驗教學系統的構建

虛擬仿真實驗教學系統的核心技術是計算機仿真技術。根據我國現階段的醫學院校生理學實驗的要求并結合鄭州澍青醫學高等專科學校（以下簡稱我校）目前運作的實際情況，虛擬仿真實驗教學系統可以實現在計算機上進行虛擬實驗平臺的模擬，并且具有仿真程度高以及交互能力強的特點，在實際應用的過程中有較為理想的效果。現階段，我國應用最為廣泛的是VBL-100虛擬實驗系統，此系統的主要特點體現在其具有較強的高效性，并且仿真程度高、結構完整、內容豐富[1]。

二、在生理學實驗教學中虛擬仿真實驗教學系統的應用簡析

近幾年，我國科學技術發展以及教學體制變革都達到了一個新的起點，我國醫學院開始統一進行擴招，但與此同時也表現出了一定的弊端，其中最為重要的一點就是導致了現有師資力量出現緊張的情況，這也在一定程度上影響到了整體的教育教學質量。隨著我國網絡信息技術的不斷發展，多媒體教學器材的應用也變得越來越廣泛，并且取得了較為理想的效果，虛擬實驗在高等學校生理學實驗教學中的應用也變得更加普遍[2]。仿真實驗所涵蓋的生理學實驗大綱中包含多個實驗項目，其中主要有基本動物實驗、人體實驗以及綜合實驗等，這些實驗在展開的過程中都需要人與系統平臺進行緊密的配合，并且要詳細明確每個仿真實驗的目的，這是非常關鍵的。同時還要對實驗原理、實驗藥品應用種類以及數量、實驗儀器的選擇以及課后復習題等進行精準整理，這樣才能夠保證實驗課程教學的整體質量。

三、在生理學實驗教學中虛擬仿真實驗教學系統的優勢

1.節約實驗成本，提升了實驗效率

虛擬仿真實驗在實際展開的過程中主要是在計算機上進行操作，因此并不需要真實的實驗動物、實驗藥品以及實驗機械等，并且這種實驗方式操作較為簡便，一旦出現操作失誤，并不會造成相關實驗資源浪費的情況，這在一定程度上節約了高等院校的成本投入。此外，現階段我國的生理學虛擬實驗系統在實際應用的過程中主要是采用客戶機或者服務器體系結構來進行操作，只要通過相關身份驗證，就可以在服務器上進行虛擬實驗的操作。學生在進行課外實驗的時候可以自行對實驗當中的要點進行掌握，這使得學校的課程投資成本有了很大程度的降低。

2.使生理學實驗教學的資源得到了有效的優化

傳統的生理學教學主要是由教師進行示范，然后讓學生來模仿操作，這種操作方式往往具有很多不確定性因素。現階段，我國生理實驗室在開展大班教學的時候，一個實驗室大約可以容納60個人，如果只是通過教師的單一演示，然后讓學生進行模仿操作，其教學效果顯然不會理想。由于人數眾多，教師不可能每個學生都照顧到，再加上一節課的時間有限，教師還要將課堂上的時間進行合理分配，通常教師會選擇將課堂時間分成幾個板塊，從而使教學思路變得更加清晰，但這也就導致了學生的某些實驗操作時間有限，對實驗的理解也不夠透徹，為學生的整體實驗操作埋下了一定的隱患。例如，在進行動物實驗操作的時候，學生由于對實驗的各個操作環節理解不夠準確，經常會出現操作不規范的情況，從而導致動物出現非正常死亡[3]。基于這樣的教學背景，如何有效提升學生生理學實驗的整體操作水平成了人們現階段需要面對的主要問題。為了有效解決這個問題，我校應該適當增加學生的實驗課程頻率，讓學生有更多的實驗操作機會，這也可以使學生對實驗當中的薄弱環節有更加深刻的了解，對提升學生自身的實驗操作水平有很大的幫助。相比于傳統的枯燥以及抽象的教師實驗環節講解來說，這種實驗方式往往會更加有吸引力。

3.提升了學生的學習興趣，培養了學生的創新精神

現階段我校的虛擬仿真實驗教學系統主要包含了實驗原理、實驗目的、實驗視頻演示以及思考題練習等幾個部分，學生可以通過虛擬仿真實驗教學系統中大量的視頻動畫來展開學習。與傳統的教學模式相比較，此種方式更容易引起學生學習的興趣，同時，這種學習模式也給學生帶來了很大的方便，可以使學生更加靈活地應用自己的課余時間。除此之外，學生通過模擬實驗教學可以對此前實驗過程中存在的事物進行總結分析，從而對實驗環節展開更加精準的設計，做到舉一反三，這對提升學生的創新實驗設計能力也是有很大幫助的。

4.提升了學生自主學習的能力

對大學生而言，自主學習能力的培養是非常重要的，因為大學的生活往往是較為寬松的，學生會有很多自由的時間，想要保證學生的成績穩定提升就應該對其自主學習能力進行培養。我校自應用生理學實驗教學系統以來，在很大程度上提升了學生對問題的自主探索能力。一開始學生可能會對應用虛擬仿真系統來進行實驗教學的方式不適應，這時教師會在課堂上對學生進行引導，經過幾次課堂引導之后，學生已經適應了虛擬仿真實驗的教學模式，在學習的過程中即使遇到一些問題，也會嘗試對其進行獨立解決，或者是與其他學生進行探討分析，這種習慣的養成對學生以后的學習以及生活是非常有幫助的。

四、結語

將虛擬仿真實驗教學系統在生理學實驗教學當中進行應用可以使整個教學活動變得更加生動，更加符合現階段學生的興趣取向。對于實驗課程來說，其表現形式本身就應該是豐富多彩的，不能局限于單一的教育模式。虛擬仿真實驗教學模式的應用在很大程度上提升了學生的自主創新能力以及學習能力，從而解決了在此之前大班教學所存在的弊端，使整體實驗學習的效果得到了有效的提升。在未來的生理學教學課程展開的過程中，我校應該根據現階段學生的學習特點，對虛擬仿真實驗教學系統進行一定的改革以及完善，開發出更多的、更好的實驗教學模塊來供廣大師生使用，這會為學校醫學人才的培養提供很大的幫助。

參考文獻：

[1]王海英，劉文彥，巴再華，等.虛擬仿真實驗教學系統在生理學實驗教學中的應用[J].醫學教育研究與實踐，2018（5）.

[2]周莉.虛擬仿真實驗系統在內分泌生理學、病理生理學實習教學中的應用研究[J].影像研究與醫學應用，2017（2）：255-256.

[3]門秀麗，趙利軍，孔小燕，等.虛擬仿真實驗系統在病理生理學教學中的應用[J].基礎醫學教育，2013（2）：148-149.

作者簡介：胡瑞瑞（1983—），女，河南開封人，講師，本科，從事基礎醫學的教學及研究工作。