基础医学虚拟仿真实验教学的实践应用

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1、基础医学虚拟仿真实验教学的实践应用【】随着计算机普及和X络技术的发展，虚拟仿真技术越来越多应用于实验教学中。借助虚拟仿真技术，可以展现传统实验难以展现的学科前沿技术。建设虚拟仿真实验中心不仅是高校实验教学的一个发展大趋势，也是基础医学实验教学所迫切需要的。本文针对基础医学虚拟仿真实验教学平台的特点和实践应用进行了详尽的探讨，目的在于促进虚拟仿真实验在本校的推广使用，实现教学资源共享，揭示了基于X络的虚拟仿真实验的发展前景和对未来医学教学领域的重要作用。【关键词】虚拟仿真；基础医学；实验教学：G642：A：2095-2457（2017）29-0021-002虛拟

2、仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，国家教育部早在2013年8月就已下发通知，要求各高校积极开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。之后全国各地高校纷纷开始着手此项工作，2014年03月教育部高等教育司对全国各高校申报材料进行遴选后确定了100家普通本科高等学校和军队高等学校作为首批“国家级虚拟仿真实验教学中心”，其内容涵盖地理信息、医药医学、电力能源、工业制造、军事战场等各个领域

3、，旨在通过这些虚拟仿真实验教学中心的示范、引领作用的，持续推进实验教学信息化建设，推动高等学校实验教学改革与创新[1]。乘着这个东风，我们购买了上海梦之路数字科技有限公司的虚拟仿真实验教学平台，借助他们强大的技术力量和支持服务体系，初步构建了可用于基础医学实验教学的X络平台——《深圳大学医学部基础医学虚拟仿真实验教学中心》（），并逐步在我校基础医学实验教学中推广使用。1虚拟仿真实验教学的优势建立“虚实结合”实验教学模式，是当前实验教学改革的方向之一[2]。借助虚拟仿真技术，我们可以展现传统实验难以展现的学科前沿技术，对受场地、资源、伦理等条件限制较难开设的医学

4、类实验和教学尤其必要。它依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和X络通讯等技术，构建了高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，使学生可以在虚拟的实验环境中体验同样的实验过程和结果，达到教学大纲所要求的教学效果。其突出的优势如下：1）突破了时间、空间和仪器套数的限制。虚拟实验打破了传统实验的模式，学生不再受时间、空间的制约，可实行X络远程教学，师生可随时、随地进入虚拟仿真实验室进行虚拟实验操作，瞬间观察到一些需要几十年甚至上百年才能观察到的变化过程，还可以进入大到宇宙宏观物体，小到原子分子层面内部观察现象[3]，这是电视录像和多媒体无法达到的。2）避免真实实验或操作所

5、带来的各种危险。医学基础实验操作中，不可避免的涉及到部分对人体有毒有害微生物菌种和毒品，利用虚拟技术进行实验，可避免人体直接接触危险的或对人体健康有害的实验，还可以降低传统实验教学中大量废弃试剂排放所造成的环境污染[4]。3）实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。涉及高危或极端环境，不可及或不可逆的操作，以及需要高成本、高消耗的大型或综合性实验项目，虚拟仿真实验可以真实、全面的展示教学内容，从而提供给学生更多学习实践机会。4）大幅降低教学成本。虚拟实验减少了教学实验耗材的实际使用量，尤其对于医学院校的实验教学中需要使用大量的实验动物和人体标本，如能采用虚拟实

6、验进行辅助教学，可大大减少实验耗材经费的支出，大幅降低实验教学的耗材成本。2虚拟仿真实验教学平台的模块结构：上海梦之路数字科技有限公司所开发的虚拟仿真实验平台系统采用了J2EE技术和B/S构架模式，二维和三维技术，结合程序控制，实现虚拟仿真的实验操作。该教学平台分为前台操作系统和后台管理系统两大模块，前台操作系统主要包括学生实验模块和教师教学模块，后台管理系统主要包括学校管理、实验管理、考核管理、公告答疑管理、系统管理等模块，每个模块下面包括3-4个不同的功能。该平台具备丰富的题库系统，提供在线自测自评功能，为学生的自我巩固学习提供一个良好的平台。教师可以在本

7、平台开展实验教学活动，还可以上传个人教学资源、布置批改实验报告、X上考试、答疑等；学生可通过平台进行成绩查询和实验报告的在线提交和查看批阅情况。这些功能的设置实现了教学资源的共享，减少教师们的重复劳动，促进师生的互动交流，提高实验教学效果。3虚拟仿真实验教学平台建设的内容虚拟仿真实验教学资源建设主要针对以下三类教学资源：一是，真实实验无法开展或高危实验；二是，大型综合的虚拟实验资源；三是，成本高、资源（包括能源和实验原材料）消耗大、污染严重的实验教学资源。我校虚拟仿真实验教学平台包括机能学、生化与分子生物学、病原生物学和临床医学PBL教学六大类共73个虚拟仿真

8、实验项目。其中机能学14个、生化与分子