龔曼 李光 潘曉麗 伍盼盼 李偉

摘 要 就虛擬仿真實驗室的發(fā)展和國家政策等問題進行總結(jié)，并針對虛擬仿真實驗室建設(shè)中存在的問題，提出創(chuàng)建基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗室的建議。

關(guān)鍵詞 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)；虛擬仿真實驗室；實驗教學(xué)

中圖分類號：TP391.9 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）04-0059-02

Create Virtual Simulation Laboratory of Basic Medical Thin-king and Suggestions//GONG Man， LI Wei， LI Guang， PAN Xiaoli，

WU Panpan， LI Wei

Abstract This article reviews the development of virtual laboratory and the national policy， the advantages and problems existing in the construction of virtual laboratory， and some suggestions for the construction of a virtual laboratory problems.

Key words basic medicine； virtual simulation laboratory； experi-ment teaching

1 前言

虛擬仿真實驗室（Virtual lab）是1989年由美國弗吉尼亞大學(xué)（University of Virginia）的教授威廉·沃爾夫（William Wolf）首先提出的，它描述了計算機網(wǎng)絡(luò)化的虛擬仿真實驗室環(huán)境[1]。虛擬仿真實驗室是信息時代的產(chǎn)物，在教學(xué)中具有廣闊的應(yīng)用前景，是實驗教學(xué)的一個新的發(fā)展方向，促進了教學(xué)觀念與教學(xué)形式的變革[2]，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2 虛擬仿真實驗室的發(fā)展及政策解讀

虛擬仿真實驗室自1989年提出以來，在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展。目前，發(fā)達國家在虛擬仿真實驗室的建設(shè)方面已經(jīng)十分普及，美國正在致力于構(gòu)建一個覆蓋全國的虛擬仿真實驗網(wǎng)絡(luò)。近年來，國內(nèi)許多高校根據(jù)自身科研與教學(xué)的需要建立了虛擬仿真實驗室，并取得一定的成就。國家相關(guān)部門對虛擬仿真實驗室的建設(shè)也越來越重視，為了進一步推進實驗教學(xué)信息化建設(shè)，推動高等學(xué)校實驗教學(xué)改革和創(chuàng)新，2013年教育部發(fā)布《關(guān)于開展國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》（教高司函〔2013〕94號），明確提出高校建設(shè)虛擬仿真實驗室的重要性。

3 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗室的發(fā)展現(xiàn)狀

教學(xué)過程中實驗和實訓(xùn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和技術(shù)能力的關(guān)鍵，虛擬仿真實驗室在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)方面起著至關(guān)重要的作用。

國內(nèi)外基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺的應(yīng)用現(xiàn)狀 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)課程是一個對實踐性要求比較高的課程，但是一些實驗課程由于毒性、致病性、時間等原因，導(dǎo)致這部分實驗不能順利開展，虛擬仿真教學(xué)平臺在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)中就顯得至關(guān)重要。在教學(xué)過程中，虛擬仿真實驗與實際實驗相結(jié)合，以實際教學(xué)中的重點、難點作為課程設(shè)計的重點，教學(xué)內(nèi)容豐富，包括常規(guī)學(xué)生實驗、設(shè)計性實驗，此外部分虛擬仿真實驗室還包括實習(xí)、臨床案例討論、自我測試、BBS交流區(qū)、網(wǎng)上相關(guān)資源等內(nèi)容[3]。實時臨床案例討論及網(wǎng)上相關(guān)資源共享，既豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，又開拓了學(xué)生視野，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[4]。

虛擬仿真實驗教學(xué)以其獨特的優(yōu)勢，在提高實驗教學(xué)質(zhì)量中發(fā)揮著重要的作用。虛擬仿真實驗與實際實驗相結(jié)合，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高了學(xué)生創(chuàng)造力和對實驗的感性認識，而且通過對虛擬仿真實驗平臺實驗操作的正確方法和理論知識的學(xué)習(xí)，減少了盲目操作和錯誤操作的幾率，提高了實驗的成功率[5]。此外，虛擬仿真實驗室在節(jié)省實驗投資的同時，為學(xué)生提供了一個良好的學(xué)習(xí)空間[6]。

虛擬仿真實驗室的優(yōu)勢及建設(shè)中存在的問題 由于傳統(tǒng)實驗教學(xué)存在實驗教學(xué)經(jīng)費投入不足、實驗教學(xué)儀器設(shè)備緊缺和老化、實驗教學(xué)用房面積不足等傳統(tǒng)問題，同時在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時間和空間上受到限制，影響了實驗教學(xué)的質(zhì)量。與傳統(tǒng)實驗教學(xué)相比，虛擬實驗教學(xué)有著突出的優(yōu)勢，成本方面，大幅度降低實驗室改造、建設(shè)和維護的資金，節(jié)省實驗經(jīng)費、時間和空間成本；安全方面，減少實驗室事故發(fā)生幾率；環(huán)境方面，減少環(huán)境污染，促進綠色實驗室的建設(shè)；教學(xué)方面，打破了傳統(tǒng)實驗教學(xué)的時間和空間的限制，有效增加學(xué)生對實驗的理解能力；教學(xué)質(zhì)量方面，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和綜合素質(zhì)[7]。

虛擬實驗教學(xué)這種新的教學(xué)模式為實驗教學(xué)質(zhì)量的提高提供了一個新的平臺，隨著教學(xué)行為、方式的改革和信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬實驗教學(xué)必將成為實驗教學(xué)中不可或缺的一個環(huán)節(jié)[8]。

目前，虛擬實驗室在促進實驗教學(xué)現(xiàn)代化，推進實驗教學(xué)模式改革等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。但是，虛擬實驗教學(xué)在教學(xué)實踐中也存在諸多不足，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1）教學(xué)方面，培養(yǎng)學(xué)生動手能力、誤差分析能力等方面存在欠缺，而且虛擬實驗不能真實地再現(xiàn)實際實驗過程中的故障和現(xiàn)象[9-10]；

2）虛擬系統(tǒng)方面，教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)存在系統(tǒng)不穩(wěn)定、有些功能不能使用、缺乏教學(xué)監(jiān)視功能等問題，給教學(xué)帶來一定的影響。除此之外，還有諸如界面及畫面的任務(wù)形象的美觀度不夠，虛擬實驗項目的數(shù)量不能滿足學(xué)生的需求等問題。

3）建設(shè)必要性方面，雖然虛擬實驗室彌補了真實實驗室的諸多不足，但也并非任何實驗、任何專業(yè)都需要建設(shè)虛擬實驗室來輔助教學(xué)。

4 構(gòu)建基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗室的建議

虛擬仿真實驗室是一種投入少產(chǎn)出多、資源共享的一種全新的辦學(xué)理念，是高校未來發(fā)展的必然。在建設(shè)過程中應(yīng)借鑒其他課程和專業(yè)實驗教學(xué)改革的經(jīng)驗，創(chuàng)造出一套適合自身專業(yè)的虛擬仿真實驗室的建設(shè)方法；共享現(xiàn)有虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)資源，節(jié)省建設(shè)成本。在實驗教學(xué)中，要注意虛擬仿真實驗和實際實驗的有機結(jié)合，合理安排分配教學(xué)比例以促進學(xué)生實踐能力的發(fā)展。在軟件技術(shù)方面，向協(xié)作式虛擬仿真實驗室方向發(fā)展，即跨越地域障礙，能夠滿足異地學(xué)生一起進行科學(xué)實驗和討論的方向。虛擬仿真實驗室雖然能大大輔助教學(xué)，但并不能取代真實的實驗室。此外，虛擬仿真實驗教學(xué)中心的建設(shè)應(yīng)響應(yīng)國家號召，本著“虛實結(jié)合、相互補充、能實不虛”的原則，并結(jié)合專業(yè)的自身特點。

5 結(jié)語

虛擬仿真實驗生動形象，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)和鍛煉了他們的創(chuàng)造力，克服了傳統(tǒng)教學(xué)模式無法解決的感性認識不足的缺點，推進了醫(yī)學(xué)專業(yè)的課程建設(shè)和教學(xué)手段的改革。虛擬仿真實驗室的建設(shè)符合當(dāng)今中醫(yī)院?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)發(fā)展的方向，有巨大的發(fā)展?jié)摿?、廣闊的應(yīng)用前景?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗室作為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)模式改革的方向，其建設(shè)任重而道遠。

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