医学实验教学中虚拟仿真实验的应用

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一、引言

医学这门专业实践性强，而实验教学是培养学生动手能力的主要手段。虚拟仿真实验是依托计算机技术所发展而来的一种新型的实验方法，这是集触、听、嗅等多种感觉为一体的一个虚拟现实世界，营造出高度仿真的虚拟实验对象及实验环境，让用户能够在此环境下利用虚拟的实验器械完成预定实验项目，在医学各个学科中得到广泛应用，极大推动了医学发展。[1]

二、传统的医学实验教学的局限

医学院校传统的实验教学在方式方法上都存在局限，限制了医学的深层次提高及发展。[2]第一，实验模式无法充分调动学生积极性。医学院校传统的实验教学多采取的是遵循式的教学方式，这种方式是教师讲解为主的一种比较程序化的教学模式，所有的实验内容及步骤都是教师拟定好的，学生只是被动操作，教学属于“讲解—接受”这种单向的传输状态。学生对所有实验仅是实现了机械性完成，很多设计性实验在这种实验模式下都不能正常开展。且这种实验模式下，学生学习被动，知识掌握不灵活，思维不能科学创新，学习主观能动性受到极大压制，分析问题能力还有解决问题的能力不能获得应有提高。[3]第二，实验场地及经费限制实验正常开展。医用电子实验的实验对象是需要对患者进行检验的仪器，在实验过程中，学生稍有不慎出现操作性失误就可能导致仪器灵敏性降低，使得患者病情误诊，甚至会带来严重医疗纠纷。加之院校内实验场地有限，教学经费紧张，很多实验都知识涉及最简单的电子操作，而对于很多复杂性的电子操作，因仪器昂贵，多只是教学示教，学生基本没有动手机会，这种实验教学方法严重束缚了学生的动手能力。[3]

三、虚拟仿真实验在医用电子实验教学上的应用

将虚拟仿真实验应用到医用电子实验教学上极大改进了医学院校传统实验方法及实验模式，为学生提供了大量动手实践机会，有效培养了学生的动手能力，使学生思维不断创新，学习主观能动性高，分析问题及解决问题能力获得了长足发展，主要来讲，虚拟仿真实验在医用电子实验教学上的优势有如下几个方面：第一，虚拟仿真实验下教学设备极大改善。医用电子实验教学对电子设备要求高，需要学生对各种检验设备性能都深刻了解，但是鉴于设备本身昂贵性，很多实验都不能正常开展。而虚拟仿真实验下，各种复杂仪器都能够呈现在学生眼前，学生能够对这些仪器亲自操作，不必担心因操作失误给仪器造成的损坏，实验教学设备丰富，学生能够实现对各种仪器的亲身实践操作。第二，虚拟仿真实验提高学生学习积极性。虚拟仿真实验为学生提供了一个高度仿真的虚拟实验对象及实验环境，不仅能够让学生在此环境下，利用虚拟实验对象进行实验，同时还能够让学生在虚拟空间进行有效交流，且能够将声音、图像、多媒体等多种功能融合在一体，实验教学内容丰富，更生动形象，学生在这种视觉及听觉冲击下，学习兴趣高，能够积极主动学习，知识理解、掌握更为容易，实验教学质量大大提高。[2]第三，虚拟仿真实验能打破时间及空间限制。虚拟仿真实验改变了传统实验教学的方式方法，打破了传统实验中时间及空间上的限制，学生在虚拟仿真实验环境下能够对人体内部结构进行更细致全面观察，甚至是动态观察。比如说要了解药物在人体内的作用变化，传统实验教学只是教师对药物在人体内的吸收过程进行简单讲解，学生对这些内容只是机械记忆，记忆不深刻。而虚拟仿真实验下，学生能够通过仪器看到药物在人体每个消化器官内的消化吸收过程，能够看到药物变化过程，这些都能够通过图像显示清晰留在学生记忆力，使学生记忆更加深刻，对知识理解更为透彻。[3]第四，虚拟仿真实验能改革实验考核方法。学期考核为教学指挥棒，能够反映出学生学习的总体效果。在考核过程中需要宽严相济，不仅需要对学生进行理论知识的考核，同样需要对平时实验教学进行考核。而传统实验教学因仪器及经费限制，很多实验无法顺利完成，而虚拟仿真实验下，学生能够充分发挥自己想象力，去创造实验环境，将一些在传统仪器上不可能实现的操作及设计在虚拟情境中去实现，亲身去验证实验的可行性。且将实验考核列入最终考核成绩中，学生就能够充分利用虚拟仿真实验反复多次操作，全面提高自身的操作水平及操作熟练程度，可以帮助学生积累更多实践经验。

四、结束语

虚拟仿真实验教学属于学科专业同信息技术有机结合的一个现代技术，应用在医用电子实验教学上改善了传统实验教学的方法及方法，打破传统实验中时间及空间限制，改革实验考核方法，提高了学生学习积极性，让学生思维得到了有效创新，具有传统医学实验所不可比拟的优越性。在医用电子实验教学过程中，如果能够将虚拟仿真实验教学同真实实验两者有机结合起来，让两种实验方式优势互补，势必能够大大提高学生创新能力及综合素质，提高教学质量。

参考文献：

[1]张红宾，赵二刚，张颖.虚拟仿真在电子类实验教学中的应用探讨[J].实验室科学，2015，18(3):44-47.

[2]陈新兵，龙晓莉，谢陈跃，等.电工电子虚拟仿真教学资源建设探索[J].中国教育信息化，2014(21):45-47.

[3]黄耀庭.Multisim在《医用电子技术》教学中的应用[J].科技信息，2009(23):181-181.

作者:敖敦格日乐 单位:内蒙古医科大学计算机信息学院