醫學實驗教學中虛擬仿真實驗的應用范文

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一、引言

醫學這門專業實踐性強，而實驗教學是培養學生動手能力的主要手段。虛擬仿真實驗是依托計算機技術所發展而來的一種新型的實驗方法，這是集觸、聽、嗅等多種感覺為一體的一個虛擬現實世界，營造出高度仿真的虛擬實驗對象及實驗環境，讓用戶能夠在此環境下利用虛擬的實驗器械完成預定實驗項目，在醫學各個學科中得到廣泛應用，極大推動了醫學發展。[1]

二、傳統的醫學實驗教學的局限

醫學院校傳統的實驗教學在方式方法上都存在局限，限制了醫學的深層次提高及發展。[2]第一，實驗模式無法充分調動學生積極性。醫學院校傳統的實驗教學多采取的是遵循式的教學方式，這種方式是教師講解為主的一種比較程序化的教學模式，所有的實驗內容及步驟都是教師擬定好的，學生只是被動操作，教學屬于“講解—接受”這種單向的傳輸狀態。學生對所有實驗僅是實現了機械性完成，很多設計性實驗在這種實驗模式下都不能正常開展。且這種實驗模式下，學生學習被動，知識掌握不靈活，思維不能科學創新，學習主觀能動性受到極大壓制，分析問題能力還有解決問題的能力不能獲得應有提高。[3]第二，實驗場地及經費限制實驗正常開展。醫用電子實驗的實驗對象是需要對患者進行檢驗的儀器，在實驗過程中，學生稍有不慎出現操作性失誤就可能導致儀器靈敏性降低，使得患者病情誤診，甚至會帶來嚴重醫療糾紛。加之院校內實驗場地有限，教學經費緊張，很多實驗都知識涉及最簡單的電子操作，而對于很多復雜性的電子操作，因儀器昂貴，多只是教學示教，學生基本沒有動手機會，這種實驗教學方法嚴重束縛了學生的動手能力。[3]

三、虛擬仿真實驗在醫用電子實驗教學上的應用

將虛擬仿真實驗應用到醫用電子實驗教學上極大改進了醫學院校傳統實驗方法及實驗模式，為學生提供了大量動手實踐機會，有效培養了學生的動手能力，使學生思維不斷創新，學習主觀能動性高，分析問題及解決問題能力獲得了長足發展，主要來講，虛擬仿真實驗在醫用電子實驗教學上的優勢有如下幾個方面：第一，虛擬仿真實驗下教學設備極大改善。醫用電子實驗教學對電子設備要求高，需要學生對各種檢驗設備性能都深刻了解，但是鑒于設備本身昂貴性，很多實驗都不能正常開展。而虛擬仿真實驗下，各種復雜儀器都能夠呈現在學生眼前，學生能夠對這些儀器親自操作，不必擔心因操作失誤給儀器造成的損壞，實驗教學設備豐富，學生能夠實現對各種儀器的親身實踐操作。第二，虛擬仿真實驗提高學生學習積極性。虛擬仿真實驗為學生提供了一個高度仿真的虛擬實驗對象及實驗環境，不僅能夠讓學生在此環境下，利用虛擬實驗對象進行實驗，同時還能夠讓學生在虛擬空間進行有效交流，且能夠將聲音、圖像、多媒體等多種功能融合在一體，實驗教學內容豐富，更生動形象，學生在這種視覺及聽覺沖擊下，學習興趣高，能夠積極主動學習，知識理解、掌握更為容易，實驗教學質量大大提高。[2]第三，虛擬仿真實驗能打破時間及空間限制。虛擬仿真實驗改變了傳統實驗教學的方式方法，打破了傳統實驗中時間及空間上的限制，學生在虛擬仿真實驗環境下能夠對人體內部結構進行更細致全面觀察，甚至是動態觀察。比如說要了解藥物在人體內的作用變化，傳統實驗教學只是教師對藥物在人體內的吸收過程進行簡單講解，學生對這些內容只是機械記憶，記憶不深刻。而虛擬仿真實驗下，學生能夠通過儀器看到藥物在人體每個消化器官內的消化吸收過程，能夠看到藥物變化過程，這些都能夠通過圖像顯示清晰留在學生記憶力，使學生記憶更加深刻，對知識理解更為透徹。[3]第四，虛擬仿真實驗能改革實驗考核方法。學期考核為教學指揮棒，能夠反映出學生學習的總體效果。在考核過程中需要寬嚴相濟，不僅需要對學生進行理論知識的考核，同樣需要對平時實驗教學進行考核。而傳統實驗教學因儀器及經費限制，很多實驗無法順利完成，而虛擬仿真實驗下，學生能夠充分發揮自己想象力，去創造實驗環境，將一些在傳統儀器上不可能實現的操作及設計在虛擬情境中去實現，親身去驗證實驗的可行性。且將實驗考核列入最終考核成績中，學生就能夠充分利用虛擬仿真實驗反復多次操作，全面提高自身的操作水平及操作熟練程度，可以幫助學生積累更多實踐經驗。

四、結束語

虛擬仿真實驗教學屬于學科專業同信息技術有機結合的一個現代技術，應用在醫用電子實驗教學上改善了傳統實驗教學的方法及方法，打破傳統實驗中時間及空間限制，改革實驗考核方法，提高了學生學習積極性，讓學生思維得到了有效創新，具有傳統醫學實驗所不可比擬的優越性。在醫用電子實驗教學過程中，如果能夠將虛擬仿真實驗教學同真實實驗兩者有機結合起來，讓兩種實驗方式優勢互補，勢必能夠大大提高學生創新能力及綜合素質，提高教學質量。

參考文獻：

[1]張紅賓，趙二剛，張穎.虛擬仿真在電子類實驗教學中的應用探討[J].實驗室科學，2015，18(3):44-47.

[2]陳新兵，龍曉莉，謝陳躍，等.電工電子虛擬仿真教學資源建設探索[J].中國教育信息化，2014(21):45-47.

[3]黃耀庭.Multisim在《醫用電子技術》教學中的應用[J].科技信息，2009(23):181-181.

作者:敖敦格日樂 單位:內蒙古醫科大學計算機信息學院