郎志芳 李姝

【摘要】實驗教學(xué)在醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)教學(xué)中占據(jù)著十分重要的地位，其開展的效果會直接影響到學(xué)生的實踐能力和實操能力，對提高實驗教學(xué)的水平具有重要的意義。虛擬仿真技術(shù)可以在最大限度上還原實驗的真實過程，因此在醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文通過分析虛擬仿真實驗在實驗教學(xué)中作用的基礎(chǔ)上從課前預(yù)習(xí)、課中教學(xué)和課后復(fù)習(xí)三個環(huán)節(jié)探討了虛擬仿真實驗在醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真;實驗教學(xué);醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)

【中圖分類號】R47 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】ISSN.2095-6681.2018.34..02

1 虛擬仿真實驗在機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)中的作用分析

1.1 有利于學(xué)生的浸入式學(xué)習(xí)

虛擬仿真是一種浸入式的技術(shù)手段，它可以通過計算機(jī)和多媒體等技術(shù)手段給學(xué)生模擬出一個逼真的實驗環(huán)境。通過虛擬仿真技術(shù)，不僅可以在實驗教學(xué)中營造出真實的實驗條件，創(chuàng)建逼真的實驗儀器設(shè)備、實驗對象、實驗操作過程及實驗結(jié)果，還具有極強(qiáng)的可視性。從而使學(xué)生沉浸在多維度，多層次的實驗學(xué)習(xí)環(huán)境之中，使學(xué)生能夠更加專注于機(jī)能學(xué)實驗的學(xué)習(xí)，有效提高學(xué)習(xí)的效果。

1.2 有利于提高實驗教學(xué)的交互性

高度的可視化和交互性是以計算機(jī)為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要特征之一，虛擬仿真實驗應(yīng)用于醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)中對于提高其教學(xué)過程的交互性具有很大的幫助。通過計算機(jī)等硬件和虛擬仿真實驗軟件，可以給學(xué)生搭建起一個良好的人機(jī)互動環(huán)境，學(xué)生可以在虛擬仿真實驗軟件中進(jìn)行稱量體重、對實驗對象全身麻醉、觀察動物身體機(jī)能變化等相關(guān)的實驗操作，而實驗軟件對于學(xué)生的操作可以及時給出反饋和提示，使學(xué)生能夠清楚自己在實驗操作中的不足并糾正錯誤。通過這種人機(jī)交互可以實現(xiàn)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)中的一對一，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實驗教學(xué)中教師難以逐個對學(xué)生進(jìn)行面面俱到指導(dǎo)的難題，從而提高教學(xué)的效果。

2 虛擬仿真實驗在醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)各環(huán)節(jié)的應(yīng)用探討

虛擬仿真實驗教學(xué)手段作為一個重要的輔助教學(xué)手段，促進(jìn)實驗教學(xué)資源使用的優(yōu)化，推動實驗教學(xué)的改革。虛擬仿真實驗可以用于機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)課前、課中和課后等各個環(huán)節(jié)。

2.1 虛擬仿真實驗在課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)具有很強(qiáng)的操作性和實踐性，在教學(xué)中需要學(xué)生有必要的知識積累，了解相關(guān)的實驗原理，對于整個實驗過程、方法有一個基本的把握。為此，在具體的實驗教學(xué)之前學(xué)生必須進(jìn)行充分的課前預(yù)習(xí)，這樣在實驗教學(xué)的過程中才會更加順利并提高實驗成功率。而傳統(tǒng)的課前預(yù)習(xí)方式大多只能依靠學(xué)生通過教材上的文字和圖片來了解實驗原理、實驗步驟、實驗需要用到的設(shè)備、物品和器材。這種預(yù)習(xí)方法不僅枯燥，而且只停留在閱讀的層面，影響預(yù)習(xí)的效果。通過構(gòu)建虛擬仿真實驗平臺，學(xué)生可以在課前預(yù)習(xí)中突破教材的束縛，登錄虛擬實驗平臺來瀏覽相關(guān)的實驗原理、方法、步驟。在瀏覽的過程中，內(nèi)容不僅局限于文字和圖片這些靜態(tài)的載體，還可以通過視頻、動畫等動態(tài)的內(nèi)容來進(jìn)行深入的了解。更重要的是學(xué)生還可以通過虛擬仿真實驗平臺，自己進(jìn)行相關(guān)的實驗操作，操作過程中還可以對照實驗方法和步驟實時進(jìn)行糾正，不會受到現(xiàn)實條件的制約，提前熟悉整個實驗的操作。將虛擬仿真實驗應(yīng)用于醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)課前預(yù)習(xí)的環(huán)節(jié)不僅可以幫助學(xué)生進(jìn)行更加深入的理論積累，同時還可以給學(xué)生提供提前進(jìn)行實驗操作的機(jī)會，提高課前預(yù)習(xí)的效果為以后的實驗教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。

2.2 虛擬仿真實驗在課中教學(xué)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式對于提高學(xué)生的實際動手能力和觀察分析問題的能力還是擁有無法替代的作用，因此虛擬仿真實驗在課中教學(xué)中還無法完全取代傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式，但起到重要的輔助教學(xué)作用。由于真實的實驗教學(xué)物品中有許多一次性用品，而且很多實驗器材價格昂貴，為了防止誤操作和不必要的浪費，教師可以先通過虛擬仿真實驗平臺來進(jìn)行輔助教學(xué)，讓學(xué)生通過虛擬實驗平臺上的虛擬實驗物品來了解相關(guān)的實驗用品和器材，并且通過虛擬仿真實驗軟件來熟悉實驗的過程。然后再帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行真實的醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗學(xué)習(xí)，讓學(xué)生親身接觸實驗用品和實驗設(shè)備，并使用真實的實驗設(shè)備和動物進(jìn)行真實的實驗操作，從而在真實的實驗環(huán)境中加深對于整個實驗的認(rèn)識和理解，使理論與實驗有機(jī)結(jié)合起來。通過在課中教學(xué)環(huán)節(jié)發(fā)揮虛擬仿真實驗的輔助作用，不僅可以給真實的實驗教學(xué)做好鋪墊，還可以避免出現(xiàn)不必要的浪費，在提高實驗教學(xué)效果的同時減少了實驗教學(xué)的經(jīng)費支出。

2.3 虛擬仿真實驗在課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

課后復(fù)習(xí)對于學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的鞏固和提高具有重要的意義。首先，學(xué)生可以通過虛擬仿真實驗平臺即時瀏覽和下載豐富的復(fù)習(xí)資料，進(jìn)行進(jìn)一步的鞏固學(xué)習(xí)。其次，通過在虛擬仿真實驗平臺中構(gòu)建模擬考試的功能和模塊，學(xué)生不僅可以通過筆試來鞏固相關(guān)的理論知識，還可以進(jìn)行上機(jī)模擬實驗來對實驗進(jìn)行復(fù)習(xí)。最后，在虛擬仿真實驗平臺中還可以設(shè)置課外實驗進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，在虛擬仿真課外實驗中可以模擬真實的實驗環(huán)境，輕松地實現(xiàn)實驗學(xué)習(xí)的課外拓展，而不會受到實驗器材、物品等現(xiàn)實條件的影響。

3 結(jié) 論

總之，醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)是實踐教學(xué)的重要組成部分，其開展需要一定的現(xiàn)實條件作為支撐。而虛擬仿真實驗的出現(xiàn)可以打破現(xiàn)實的限制，為實驗教學(xué)的實施創(chuàng)作更加便利的條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 辛 雪，金 蓉，薛明明.虛擬實驗室在機(jī)能實驗課程改革中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2014，（10）：588-589.

本文編輯：劉欣悅