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虚拟仿真实验在医学实验教学中的应用探索

日期: 2019-05-23
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医学实验在培养医学生的专业教学过程中占有重要的地位,医学作为一门实践性很强的专业,实验教学方法对医学生掌握实验操作至关重要。随着日新月异的科技发展,新的医学理论和技术层出不穷。实验技术和方法对学科的辐射越来越大,在临床预防、诊断、治疗以及科研工作中得以广泛应用,对基础医学和临床医学各学科的发展起到了极大的推动作用。虚拟仿真实验依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,突破传统实验教学模式限制,提高学生学习的积极性和主动性,将抽象的内容具体化、形 象化,给学生留下深刻的记忆,也给教员提供了方便,大大提高了教学质量。

虚拟仿真实验在医学实验教学中的应用探索

一、虚拟仿真实验的应用优势

虚拟仿真实验系统是以计算机虚拟现实和数码仿真技术为核心,生物仿真引擎、处理因素数据库、虚拟环境界面等多种技术为支撑的虚拟现实系统。在计算机环境中建立的虚拟实验环境,使实验者可以像在真实的环境中一样运用各种虚拟实验器械和设备,对实验对象进行虚拟操作,完成各种预定的实验项目,起到学习训练的作用。该系统由于不受试验动物、试剂的制约,学生在预习、复习或拓展训练时采用虚拟实验比实时实验有更大的优越性。虚拟仿真实验教学是教师综合应用虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库以及网络通讯等多种技术,通过构建一个逼真可视化的实验操作环境和实验对象,使学生在开放、自主、交互的虚拟环境中开展高效、安全且经济的实验,达到真实实验不具备或难以实现的教学效果。虚拟仿真实验教学具有明显优势,并对传统实验教学思想、体系、模式、内容、方法以及手段等都产 生了颠覆性影响。学生通过对仿真实验系统的反复多次模拟操作,可以加深对实验原理及操作步骤的理解,还可节省大量时间 进行综合性、设计性、探究性的实验,为学生综合能力、创新精神和创新能力的培养提供保障。

二、虚拟仿真实验应用于医学实验教学的必要性

目前我国高校医学专业实验教学面对日益扩大的招生规模,师资力量相对不足;医学生学习过程中,开设动物实验是增加学生学习兴趣、降低理论学习难度,应用学习技术的有效措施,但在目前的基础医学教学中,由于受实验动物、试剂、器材、实验准备、教师、场所及时间协调和一些特殊设备的影响,很多实验课的大规模开设非常困难。试剂的配置、仪器的检修、人员的配套,开设大规模实验课的运作成本也居高不下;教学资源的限制不能满足每个学生独立完成整套实验操作;很多医学院校的基础医学教学只能开设有限的几个传统性实验,这使学生理解实验机制受到了很大的限制;多数医学院校使用的教材因受出版周期和征订程序等因素的影响,其更新速度远不及医学理论的飞速发展,最新的科研进展往往难以在教科书中得到及时的体现;部分学生过分关注分数,对实验课程没兴趣,不重视,更忽略对实验过程和结果的讨论分析,平时也很少关注新技术新理论的发展,缺少创新思维,走入临床后动手操作能力比较弱,对异常结果无法做出合理的解释。面临这种人才培养与临床实际需求之间脱轨的现状,迫切要求采用一种新的教学模式来适应社会的发展。要将科研成果有效地应用于教学,使学生在掌握已成定论的基础知识的基础上,又能理解有关疾病发生机制的最新进展,就更需要借助于来自于实验的感性认识,以进一步增强学生的创新能力。

虚拟仿真实验在医学实验教学中的应用探索

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