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        虛擬實驗室與組織胚胎學(xué)實驗教學(xué)方案研究

        2019-04-26 01:11:38崔琴琴
        現(xiàn)代養(yǎng)生·下半月 2019年1期
        關(guān)鍵詞:VR技術(shù)

        崔琴琴

        【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)組織胚胎學(xué)的實驗教學(xué)方式,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化組織胚胎學(xué)的實驗教學(xué)要求。由于科技的發(fā)展與進(jìn)步,出現(xiàn)了虛擬實驗室,在組織胚胎學(xué)實驗教學(xué)中使用虛擬實驗室,可以最大程度上的擴(kuò)大組織胚胎學(xué)教學(xué)的時間與空間,豐富實驗教學(xué)的內(nèi)容,承接組織胚胎學(xué)的相關(guān)知識,對不同環(huán)境下的知識進(jìn)行情景模擬,本文主要介紹了虛擬實驗室在組織胚胎學(xué)中的應(yīng)用的必要性,以及使用虛擬實驗室對組織胚胎學(xué)教學(xué)的方式。

        【關(guān)鍵詞】虛擬實驗室;VR技術(shù);組織胚胎學(xué);教學(xué)方案

        虛擬實驗概念的提出是在20世紀(jì)九十年代由美國的Wi11iamWu1f提出的。虛擬實驗室主要使用的技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù),即VR技術(shù),融合了電子計算機(jī)技術(shù)與相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)了實驗環(huán)境的仿真延伸。虛擬實驗是主要的原理是通過計算機(jī)技術(shù),模擬出真實的情景,相關(guān)設(shè)備的操作人員,對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作,完成對虛擬環(huán)境中的實驗?zāi)繕?biāo)進(jìn)行操控。使用人員可以從不同的環(huán)境中得到真實的實驗體驗。在組織胚胎學(xué)的教學(xué)實驗教學(xué)的過程中,使用虛擬實驗室進(jìn)行實驗教學(xué),可以使學(xué)生得到充分的課堂體驗,擴(kuò)大了學(xué)生實驗的空間。

        醫(yī)學(xué)課程重要的組成內(nèi)容就是組織胚胎學(xué),組織胚胎學(xué)的內(nèi)容包括了組織學(xué)與細(xì)胞學(xué),知識較為復(fù)雜并且有著較高的抽象性,即使在組織胚胎學(xué)的實驗課程中使用多媒體,并配有動畫,但學(xué)生沒有經(jīng)過實際的動手操作,仍然對相應(yīng)的理論知識一知半解,對學(xué)生學(xué)習(xí)組織胚胎學(xué)課程十分不利。但是,組織胚胎學(xué)的實驗課程,有些實驗內(nèi)容,如果學(xué)生在實驗的過程中出現(xiàn)失誤,將會造成嚴(yán)重的損失,因此使用虛擬實驗室進(jìn)行組織胚胎學(xué)的實驗課程教學(xué),提高組織胚胎學(xué)的教學(xué)效率。

        1虛擬實驗室在組織胚胎學(xué)實驗教學(xué)上應(yīng)用的必要性

        傳統(tǒng)組織胚胎學(xué)的實驗教學(xué)的方式主要使用顯微鏡,進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)的觀察?;蛘哌M(jìn)行標(biāo)本的觀察。使用這種方式進(jìn)行組織胚胎學(xué)的教學(xué),對學(xué)生來說需要極強(qiáng)的專業(yè)性與思維轉(zhuǎn)換能力,因為學(xué)生的思維需要從立體結(jié)構(gòu)到光學(xué)顯微鏡下的平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,這種轉(zhuǎn)換過程沒有相應(yīng)的工作經(jīng)驗很難進(jìn)行完成。針對低年級的組織胚胎實驗教學(xué),大部分的學(xué)生對組織胚胎學(xué)的學(xué)習(xí)過程是對實驗步驟與實驗內(nèi)容以及相關(guān)知識進(jìn)行機(jī)械性的記憶與背誦,更加缺少相關(guān)的實驗操作經(jīng)驗,在學(xué)生通過顯微鏡對組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察的過程中,對胚胎組織結(jié)構(gòu)的了解片面,沒有達(dá)到實驗教學(xué)的目的,加深對理論知識的理解。

        通過建立虛擬實驗室,完成學(xué)生在現(xiàn)實的實驗教學(xué)中不可能親手操作的試驗場景,能夠有效的降低實驗教學(xué)過程中對現(xiàn)實條件的依賴??梢詫⒖菰锏牧死碚撝R轉(zhuǎn)化為虛擬的實驗步驟與實驗過程,提高學(xué)生的動手能力,增加了學(xué)生對試驗教學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,有利于學(xué)生全面的掌握各方面的醫(yī)學(xué)知識,提高學(xué)生對組織胚胎學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

        2虛擬實驗室與組織胚胎學(xué)教學(xué)方案

        2.1虛擬實驗室承接解剖學(xué)和組織胚胎學(xué)

        組織胚胎學(xué)與解剖學(xué)之間有著密切的關(guān)系,二者而相互促進(jìn),在實驗的過程中將二者進(jìn)行有效的融合,可以提高學(xué)生對學(xué)科知識的連帶能力,提高組織胚胎學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。因為解剖學(xué)與組織胚胎學(xué)在許多的實驗內(nèi)容中,都有著一定的承接,使用解剖學(xué)的相關(guān)知識,可以對組織胚胎進(jìn)行完成快速的剝離與選取,保持組織與胚胎的完整性,有助于學(xué)生能夠從細(xì)小的細(xì)胞結(jié)構(gòu)開始認(rèn)知,形成完整的組織結(jié)構(gòu)認(rèn)知。但是,目前的教學(xué)中,低年級學(xué)生開設(shè)的課程中,學(xué)生的能力有限,并沒有對解剖學(xué)的實驗學(xué)習(xí),在實驗中發(fā)生意外,會造成嚴(yán)重的資源浪費現(xiàn)象。

        使用VR技術(shù),形成虛擬試驗室,在實驗室中進(jìn)行相應(yīng)的解剖學(xué)實驗工作,通過對解剖學(xué)相關(guān)知識的學(xué)習(xí),引入到組織胚胎學(xué)的理論學(xué)習(xí)中。在虛擬實驗室中,使用VR技術(shù)可以仿真模擬出人體內(nèi)部的循環(huán)系統(tǒng),人體的每個器官都是三維立體的,學(xué)生使用VR技術(shù),可以完成從胚胎組織的解剖與胚胎組織的切片,有效的節(jié)省了教學(xué)資源,提高了教學(xué)效率。學(xué)生通過VR技術(shù),對胚胎組織學(xué)的理論知識以及實驗教學(xué)的過程有了更加深刻的認(rèn)識,學(xué)生解剖的手法熟練后,進(jìn)行真實的胚胎解剖時,更加的準(zhǔn)確,保障了實驗教學(xué)的質(zhì)量。

        2.2虛擬實驗室進(jìn)行不同知識場景的模擬

        在虛擬試驗室中,通過VR技術(shù)可以模擬出不同疾病種類,與疾病出現(xiàn)時的人體組織出現(xiàn)的病癥。因為組織胚胎學(xué)包括了人體組織學(xué)與胚胎學(xué),所以使用虛擬試驗是進(jìn)行仿真模擬教學(xué)的過程中,可以使學(xué)生更加直觀的感受到組織與洗牌的功能結(jié)構(gòu)。例如,在進(jìn)行肥大細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能時,使用虛擬試驗室中的VR技術(shù),根據(jù)實際發(fā)生的過敏反應(yīng)病例,設(shè)計出一個真實的試驗環(huán)境,再現(xiàn)過敏反應(yīng)時細(xì)胞的功能與結(jié)構(gòu)。學(xué)生可以在一種真實的環(huán)境中,身臨其境的進(jìn)行組織學(xué)與胚胎學(xué)的學(xué)習(xí)過程,加深了學(xué)生對所學(xué)理論知識的印象。

        在傳統(tǒng)的胚胎學(xué)的教學(xué)實驗中,使用觀察標(biāo)本與模型的方式進(jìn)行相關(guān)知識的學(xué)習(xí),雖然可以使用相應(yīng)的動畫幫助學(xué)生理解胚胎的發(fā)育過程,但是這種方式卻無法實現(xiàn)胚胎在發(fā)育的過程中,每個組織結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化,無法進(jìn)行深入的實驗教學(xué)。利用虛擬實驗室中的VR技術(shù),使用現(xiàn)代化的信息技術(shù),模擬出胚胎在發(fā)育過程中的全部變化,每個器官組織的位置變化,設(shè)計出虛擬的情景,加深學(xué)生對組織胚胎學(xué)的理解。

        在虛擬實驗室進(jìn)行組織胚胎實驗教學(xué)的方式,可以為學(xué)生構(gòu)建出不同的知識場景,在不同的知識場景下使用VR技術(shù),幫助學(xué)生參與進(jìn)實驗的過程中,學(xué)生在可以通過實際實驗體會,真實的感受組織胚胎學(xué)發(fā)展過程中的試驗技術(shù),提高學(xué)生對組織胚胎學(xué)理論知識學(xué)習(xí)的興趣。

        3總結(jié)

        虛擬實驗室在組織胚胎學(xué)的教學(xué)過程中,不僅可以幫助學(xué)生加深組織胚胎學(xué)的理論認(rèn)知,還可以打破傳統(tǒng)試驗教學(xué)中對現(xiàn)實條件的依賴,承接多學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)多情景的試驗教學(xué),有效的提高了組織胚胎學(xué)的教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量,幫助學(xué)生更好的理解教學(xué)內(nèi)容,彌補(bǔ)傳統(tǒng)實驗教學(xué)的不足。

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