虛擬仿真實(shí)驗在醫(yī)學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的應(yīng)用探索

1、虛擬仿真實(shí)驗在醫(yī)學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的應(yīng)用探索摘要：虛擬仿真實(shí)驗技術(shù)以其高效率、學(xué)習(xí)體 驗真實(shí)、安全無風(fēng)險等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于高校醫(yī)學(xué)專業(yè)實(shí) 驗教學(xué)活動中，能夠突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的制約，提升 教學(xué)質(zhì)量，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新意識和能力，在醫(yī)學(xué)實(shí)驗教 學(xué)中具有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：虛擬仿真實(shí)驗；醫(yī)學(xué)；教學(xué)中圖分類號：g642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a文章編號:1674-9324 (2016) 25-0260-02醫(yī)學(xué)實(shí)驗在培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的專業(yè)教學(xué)過程中占有重 要的地位，醫(yī)學(xué)作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，實(shí)驗教 學(xué)方法對醫(yī)學(xué)生掌握實(shí)驗操作至關(guān)重要。隨著日新月 異的科技發(fā)展，新的醫(yī)學(xué)理論和技術(shù)層出不窮。實(shí)驗 技術(shù)和方法對學(xué)科的輻射越來越大

2、，在臨床預(yù)防、診 斷、治療以及科研工作中得以廣泛應(yīng)用，對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué) 和臨床醫(yī)學(xué)各學(xué)科的發(fā)展起到了極大的推動作用。虛 擬仿真實(shí)驗依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù) 庫和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗環(huán)境 和實(shí)驗對象，突破傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)模式限制，提高學(xué)生 學(xué)習(xí)的積極性和主動性，將抽象的內(nèi)容具體化、形象 化，給學(xué)生留下深刻的記憶，也給教員提供了方便， 大大提高了教學(xué)質(zhì)量。一、虛擬仿真實(shí)驗的應(yīng)用優(yōu)勢虛擬仿真實(shí)驗系統(tǒng)是以計算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)和數(shù)碼仿 真技術(shù)為核心，生物仿真引擎、處理因素數(shù)據(jù)庫、虛 擬環(huán)境界面等多種技術(shù)為支撐的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。在計 算機(jī)環(huán)境中建立的虛擬實(shí)驗環(huán)境使實(shí)驗者可以像在真 實(shí)的環(huán)境中一

3、樣運(yùn)用各種虛擬實(shí)驗器械和設(shè)備，對實(shí) 驗對象進(jìn)行虛擬操作，完成各種預(yù)定的實(shí)驗項目，起 到學(xué)習(xí)訓(xùn)練的作用。該系統(tǒng)由于不受試驗動物、試劑 的制約，學(xué)生在預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)或拓展訓(xùn)練時采用虛擬實(shí) 驗比實(shí)時實(shí)驗有更大的優(yōu)越性。虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)是 教師綜合應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫 以及網(wǎng)絡(luò)通訊等多種技術(shù)，通過構(gòu)建一個逼真可視化 的實(shí)驗操作環(huán)境和實(shí)驗對象，使學(xué)生在開放、自主、 交互的虛擬環(huán)境中開展高效、安全且經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗，達(dá) 到真實(shí)實(shí)驗不具備或難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果。虛擬仿真 實(shí)驗教學(xué)具有明顯優(yōu)勢，并對傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)思想、體 系、模式、內(nèi)容、方法以及手段等都產(chǎn)生了顛覆性影 響。學(xué)生通過對仿真實(shí)驗系統(tǒng)的反復(fù)多次

4、模擬操作， 可以加深對實(shí)驗原理及操作步驟的理解，還可節(jié)省大 量時間進(jìn)行綜合性、設(shè)計性、探究性的實(shí)驗，為學(xué)生 綜合能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供保障。二、虛擬仿真實(shí)驗應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實(shí)驗教學(xué)的必要性 目前我國高校醫(yī)學(xué)專業(yè)實(shí)驗教學(xué)面對日益擴(kuò)大的 招生規(guī)模，師資力量相對不足；醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中， 開設(shè)動物實(shí)驗是增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、降低理論學(xué)習(xí)難 度，應(yīng)用學(xué)習(xí)技術(shù)的有效措施，但在目前的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué) 教學(xué)中，由于受實(shí)驗動物、試劑、器材、實(shí)驗準(zhǔn)備、 教師、場所及時間協(xié)調(diào)和一些特殊設(shè)備的影響，很多 實(shí)驗課的大規(guī)模開設(shè)非常困難。試劑的配置、儀器的 檢修、人員的配套，開設(shè)大規(guī)模實(shí)驗課的運(yùn)作成本也 居高不下；教學(xué)資源的限制

5、不能滿足每個學(xué)生獨(dú)立完 成整套實(shí)驗操作；很多醫(yī)學(xué)院校的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)只能 開設(shè)有限的幾個傳統(tǒng)性實(shí)驗，這使學(xué)生理解實(shí)驗機(jī)制 受到了很大的限制；多數(shù)醫(yī)學(xué)院校使用的教材因受出 版周期和征訂程序等因素的影響，其更新速度遠(yuǎn)不及 醫(yī)學(xué)理論的飛速發(fā)展，最新的科研進(jìn)展往往難以在教 科書中得到及時的體現(xiàn)2；部分學(xué)生過分關(guān)注分?jǐn)?shù), 對實(shí)驗課程沒興趣，不重視，更忽略對實(shí)驗過程和結(jié) 果的討論分析，平時也很少關(guān)注新技術(shù)新理論的發(fā)展, 缺少創(chuàng)新思維，走入臨床后動手操作能力比較弱，對 異常結(jié)果無法做出合理的解釋。面臨這種人才培養(yǎng)與 臨床實(shí)際需求之間脫軌的現(xiàn)狀，迫切要求采用一種新 的教學(xué)模式來適應(yīng)社會的發(fā)展。要將科研成果有效地 應(yīng)用于教學(xué)，使學(xué)生在掌握已成定論的基礎(chǔ)知