（許昌學(xué)院醫(yī)學(xué)院，河南 許昌 461000）

生理學(xué)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的一門(mén)重要課程，同時(shí)也是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，所以在生理學(xué)教學(xué)工作中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)占據(jù)主導(dǎo)地位，學(xué)生只有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)和考核，才能真正提高實(shí)踐與創(chuàng)新能力。但是在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中還存在著很多阻礙，比如實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，實(shí)驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜等，都容易造成實(shí)驗(yàn)失敗，從而學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心也會(huì)受到打擊。所以高校應(yīng)該積極探索科學(xué)有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法來(lái)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，并提升學(xué)生的生理學(xué)綜合素養(yǎng)?；谟?jì)算機(jī)、信息技術(shù)、科學(xué)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，促進(jìn)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的誕生，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法相比，具有交互能力強(qiáng)、仿真程度高等優(yōu)勢(shì)，可以讓學(xué)生清晰看到實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是良好的輔助學(xué)習(xí)工具。據(jù)此，高校應(yīng)該積極建立生理學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室，并引進(jìn)相關(guān)技術(shù)和設(shè)備，為培養(yǎng)高質(zhì)量醫(yī)學(xué)人才做好充分準(zhǔn)備。

一、虛擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵及其優(yōu)缺點(diǎn)

（一）內(nèi)涵?；趯?duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行虛擬思想的影響下，促進(jìn)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的誕生。所謂生理學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)，指的就是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)或者是仿真軟件來(lái)模擬生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課，首先是在實(shí)驗(yàn)環(huán)境上和真實(shí)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)環(huán)境具有很高的相似度，這樣便于學(xué)生提前熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境，之后再讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上感受虛擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程，既能鞏固理論知識(shí)，又可以鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力。而且信息技術(shù)還在飛速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)材料等方面的模擬程度還會(huì)更加逼真，再加上圖片、視頻等元素的輔助，可以加深學(xué)生對(duì)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解與記憶，從而能夠很大程度上提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

（二）優(yōu)點(diǎn)。虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蛡鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相比具有很大優(yōu)勢(shì)，首先通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)，可以在計(jì)算機(jī)以及仿真軟件的幫助下，把現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)進(jìn)行模仿還原，從而高校生理學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)課程的壓力就能夠有所緩解，避免實(shí)驗(yàn)課時(shí)減少，而且基于虛擬實(shí)驗(yàn)視域下，除了可以模擬真實(shí)事物之外，還能夠模擬出宏觀和微觀世界中的事物，以生動(dòng)逼真的形象展示在學(xué)生面前。其次，生理學(xué)實(shí)驗(yàn)有著很高的成本，而且失敗次數(shù)不可預(yù)知，所以需要高校在此投入很大的資金來(lái)購(gòu)進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料，但是建立虛擬實(shí)驗(yàn)室以后，就可以有效緩解材料消耗大的問(wèn)題，從而可以節(jié)約部分資金和資源，尤其是對(duì)于高難度實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，通過(guò)在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，也不會(huì)影響對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察記錄，同時(shí)還能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。

（三）缺點(diǎn)。虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)展需要有互聯(lián)網(wǎng)工具作為輔助，這就意味著學(xué)生并不能真正參與到真實(shí)的實(shí)驗(yàn)中去，在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生只是對(duì)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有了初步了解，雖然有信息技術(shù)和多媒體技術(shù)的輔助，但是只增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理論技能，并沒(méi)有真正提高他們的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐技能水平。此外，學(xué)生在進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，不利于他們認(rèn)識(shí)到自身的不足，同時(shí)虛擬實(shí)驗(yàn)也無(wú)法加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)印象。還有，雖然虛擬實(shí)驗(yàn)可以節(jié)約生理學(xué)材料成本，但是卻不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，這樣學(xué)生在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，也難以達(dá)到理想效果，所以說(shuō)虛擬實(shí)驗(yàn)并不能完全替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)，這也是虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要應(yīng)對(duì)的難題。

二、高校生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

高校作為重要的人才培養(yǎng)基地，應(yīng)該主動(dòng)承擔(dān)起醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)責(zé)任，同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行醫(yī)學(xué)理論知識(shí)和實(shí)踐技能的教育。針對(duì)生理學(xué)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，良好的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是必備能力，但是在實(shí)際的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，還存在很多困境阻礙教學(xué)質(zhì)量提升，通過(guò)總結(jié)分析發(fā)現(xiàn)主要問(wèn)題集中在以下幾個(gè)方面。

（一）實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)缺乏

隨著高校擴(kuò)招工作不斷進(jìn)行，所以醫(yī)學(xué)生數(shù)量持續(xù)增加，從而不可避免的會(huì)造成實(shí)驗(yàn)資源緊張，再加上很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)比較落后，無(wú)法充分滿足眾多學(xué)生的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)需求，比如過(guò)去的實(shí)驗(yàn)小組由四到五個(gè)學(xué)生組成，但是現(xiàn)在都有八九個(gè)學(xué)生，而且每節(jié)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)間有限，不能做到讓每個(gè)學(xué)生都完整的進(jìn)行一遍實(shí)驗(yàn)，所以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)就大大減少，長(zhǎng)期以往，學(xué)生所學(xué)的生理學(xué)理論知識(shí)得不到實(shí)踐，那樣不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能水平提升。

（二）實(shí)驗(yàn)成本過(guò)高

受到實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的影響，生理學(xué)實(shí)驗(yàn)主要對(duì)象就是活物，眾所周知?jiǎng)游锏膬r(jià)格比較高，而且還需要用到各種各樣的儀器設(shè)備，所以對(duì)學(xué)生而言實(shí)驗(yàn)難度很大，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)能力有著一定要求。不少學(xué)生在此之前對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器沒(méi)有任何了解，因而實(shí)驗(yàn)的時(shí)候就不知道該如何正確使用實(shí)驗(yàn)儀器，這樣出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)失誤的幾率也會(huì)增大，不僅會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中斷，嚴(yán)重的還會(huì)直接損壞儀器，特別是對(duì)是輔助設(shè)備像換能器、屏蔽盒等來(lái)說(shuō)更容易損壞，以及一些專業(yè)的手術(shù)器械等。因此在學(xué)生人數(shù)較多，實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)重的情況下，學(xué)校需要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面投入過(guò)高的資金成本。

（三）學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)缺乏

生理學(xué)教學(xué)工作的展開(kāi)需要根據(jù)教學(xué)大綱要求，其中有不少常規(guī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都對(duì)實(shí)驗(yàn)材料有著特殊性要求，不管是哪種物品缺失，都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果失敗。而且有的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，要求很精細(xì)，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)有很大的學(xué)習(xí)困境，學(xué)生很難在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)會(huì)熟練操作，同時(shí)心理上也會(huì)給學(xué)生造成負(fù)擔(dān)，對(duì)實(shí)驗(yàn)失去自信心，這樣實(shí)驗(yàn)失敗幾率就會(huì)大幅提升，以此形成惡性循環(huán)。例如在“家兔動(dòng)脈血壓實(shí)驗(yàn)”當(dāng)中，需要完成頸總動(dòng)脈插管這一步驟，該項(xiàng)操作十分精細(xì)，大部分學(xué)生都無(wú)法在初次實(shí)驗(yàn)中獲得成功。再者，學(xué)生在預(yù)習(xí)實(shí)的原理、過(guò)程和現(xiàn)象的過(guò)程中容易感覺(jué)到抽象，因而沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)活動(dòng)加強(qiáng)重視，也就是自主學(xué)習(xí)意識(shí)缺乏，這樣也會(huì)加劇實(shí)驗(yàn)失敗。

三、高校生理學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與探索

下面是在某醫(yī)學(xué)院校臨床專業(yè)隨機(jī)選取兩個(gè)班級(jí)學(xué)生，并將他們分為兩組，一組是實(shí)驗(yàn)組，一組是對(duì)比組，然后在年齡、性別等方面比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P ﹥ 0.05）。對(duì)實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生采取虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，另一組則使用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，然后對(duì)兩組的筆試成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相較于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式能夠在提高學(xué)生理論成績(jī)和實(shí)驗(yàn)技能方面發(fā)揮積極效用，所以虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式具有很大的推廣價(jià)值。

由于實(shí)驗(yàn)在生理學(xué)領(lǐng)域中占據(jù)重要地位，所以高校應(yīng)該積極應(yīng)對(duì)當(dāng)前生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中存在的不足，并對(duì)虛擬教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)加強(qiáng)研究，主動(dòng)探索它在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用路徑，從而能夠促進(jìn)學(xué)生生理學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)水平提高。

（一）強(qiáng)化資源共享

因?yàn)樘摂M實(shí)驗(yàn)就是以計(jì)算機(jī)為媒介，對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬與仿真，所以不用教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、藥品、器械等，同時(shí)也能有效緩解因?qū)W生人數(shù)過(guò)多而無(wú)法同步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的不足。在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，只需連接校園網(wǎng)絡(luò)，便可以直接開(kāi)展生理學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，所以為鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)?？梢赃M(jìn)行資源共享，也就是給予在校學(xué)生訪問(wèn)校園網(wǎng)絡(luò)的權(quán)利，然后學(xué)生就能進(jìn)入到學(xué)校的虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)中，這樣學(xué)生就可以隨時(shí)隨地運(yùn)用聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來(lái)進(jìn)行生理學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)操作。不僅打破了必須有專業(yè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)的限制，同時(shí)也沒(méi)有空間和時(shí)間的阻礙，學(xué)生無(wú)論在教室還是在宿舍都能夠訪問(wèn)虛擬實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站，根據(jù)自己的實(shí)際學(xué)習(xí)情況來(lái)選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作，這樣可以有效提高學(xué)生對(duì)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的熟練程度，不用擔(dān)心因?yàn)閷?shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)不足而無(wú)法掌握每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)而能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，對(duì)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技能水平提高有著積極意義。

（二）增強(qiáng)虛擬實(shí)驗(yàn)真實(shí)性、互動(dòng)性

在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，主要有教師講述或者 PPT 演示這兩種方式，依靠先進(jìn)的信息技術(shù)和多媒體技術(shù)，為虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的產(chǎn)生創(chuàng)造有利條件，它主要是通過(guò)應(yīng)用照片、視頻、動(dòng)畫(huà)等元素，來(lái)創(chuàng)建一個(gè)十分逼真的實(shí)驗(yàn)情境，并且能夠清晰的呈現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)效果。所以虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的引用，能夠大大降低實(shí)驗(yàn)投入成本，只需經(jīng)過(guò)操作虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，就可以將難度大、要求高的實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)直觀展現(xiàn)在學(xué)生面前。比如對(duì)家兔麻醉這一實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，教師可以運(yùn)用視頻展示的方法來(lái)讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，主要有靜脈血管的選擇、麻藥及其劑量、麻醉好后的判斷標(biāo)準(zhǔn)等，每個(gè)操作步驟都可以在計(jì)算機(jī)上點(diǎn)擊鼠標(biāo)完成，這樣也能增強(qiáng)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，讓學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間保持注意力，在輕松的學(xué)習(xí)氛圍中便能學(xué)習(xí)到生理學(xué)實(shí)驗(yàn)專業(yè)知識(shí)。再者，要想全面提高虛擬實(shí)驗(yàn)真實(shí)性，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該在合理時(shí)間范圍內(nèi)呈現(xiàn)出來(lái)，方便學(xué)生看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，例如在進(jìn)行尿液調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)，假如學(xué)生在計(jì)算機(jī)上點(diǎn)擊“靜脈注射生理鹽水 20毫升”“靜脈注射 20%葡萄糖 5 毫升”等操作按鍵時(shí)，那么虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)該立即顯示出尿液滴數(shù)變化，如果有的學(xué)生操作失誤沒(méi)有進(jìn)行麻醉這一步驟，而是直接操作膀胱插管，那么虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)該做出拒絕執(zhí)行此命令的反應(yīng)，這樣可以增強(qiáng)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范實(shí)驗(yàn)的意識(shí)。綜上，提高虛擬實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性、互動(dòng)性之后，能夠讓學(xué)生在仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下學(xué)習(xí)到專業(yè)的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)思維的樹(shù)立有很大幫助，同時(shí)真實(shí)實(shí)驗(yàn)成本過(guò)高的難題也能化解。

（三）提高實(shí)驗(yàn)考核合理性

過(guò)去對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考核時(shí)，主要分為兩個(gè)部分內(nèi)容，分別是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐操作結(jié)果合實(shí)驗(yàn)卷面考核，這兩部分有著不同的分?jǐn)?shù)占比，一般來(lái)說(shuō)實(shí)踐操作占 70%，卷面考核占 30%，但是在實(shí)際操作過(guò)程中，經(jīng)常有實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所、實(shí)驗(yàn)教師等方面的限制，所以最終取得的考核結(jié)果并不一定準(zhǔn)確，這樣既無(wú)法反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的真實(shí)能力，也不能對(duì)教師的教學(xué)成效有一個(gè)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，總之存在多個(gè)弊端。所以在實(shí)施虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式之后，高校應(yīng)該注重提高虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中實(shí)驗(yàn)考核模塊的合理性、科學(xué)性，將學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行細(xì)致劃分，并讓每個(gè)流程占據(jù)一定分?jǐn)?shù)，然后在進(jìn)行期末理論考試前先開(kāi)展實(shí)驗(yàn)考核工作，對(duì)每個(gè)學(xué)生的考試內(nèi)容進(jìn)行隨機(jī)命題，從而虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)會(huì)按照考試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改卷并給學(xué)生反饋考試結(jié)果，這樣既提高了實(shí)驗(yàn)考核工作效率，又確?？己私Y(jié)果的公正、客觀，對(duì)學(xué)生而言也有助于他們明確知道自己在實(shí)驗(yàn)操作中的不足，并在今后的學(xué)習(xí)中可以進(jìn)行鞏固，對(duì)自主學(xué)習(xí)意識(shí)的培養(yǎng)也有積極意義。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)實(shí)施虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，可以讓學(xué)生在仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)，既能夠幫助學(xué)生消化實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)，又能提高他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰λ?，所以虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的展開(kāi)具有重要意義。針對(duì)當(dāng)前高校生理學(xué)教學(xué)活動(dòng)中存在的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)缺乏、實(shí)驗(yàn)成本過(guò)高、學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)缺乏等問(wèn)題，高?？梢酝ㄟ^(guò)實(shí)施強(qiáng)化資源共享、增強(qiáng)虛擬實(shí)驗(yàn)真實(shí)性、提高實(shí)驗(yàn)考核合理性等策略進(jìn)行改善，進(jìn)而可以讓虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的價(jià)值充分體現(xiàn)出來(lái)。