周迎春 張雨薇李樹(shù)學(xué) 康天濟(jì)

（黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)·哈爾濱 150040）

依托虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)心得體會(huì)*

周迎春 張雨薇**李樹(shù)學(xué) 康天濟(jì)

（黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)·哈爾濱 150040）

虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái) 機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)方法受制于教師數(shù)量、實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地、儀器設(shè)施等的限制，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，而依托虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)則為解決上述問(wèn)題提供了一個(gè)新的思路。

1 虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)及特點(diǎn)

2014年我實(shí)驗(yàn)室利用原有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)地資源，引進(jìn)了VBL－100虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，建立了虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。該系統(tǒng)由成都泰盟有限公司研發(fā)，采用計(jì)算機(jī)虛擬仿真與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，運(yùn)用服務(wù)器的構(gòu)架模式，涵蓋了60多個(gè)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)的全套模擬仿真，由于模擬仿真實(shí)驗(yàn)無(wú)需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，無(wú)需實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即可幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的操作步驟以及實(shí)驗(yàn)效果，可以作為機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)的一個(gè)有益補(bǔ)充。該系統(tǒng)特點(diǎn)有[1]：（1）采用服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)，可以在實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)，又可以在校園網(wǎng)進(jìn)行訪問(wèn)，方便學(xué)生使用。（2）介紹大量的生物機(jī)能學(xué)背景知識(shí)，拓展學(xué)生的知識(shí)面。（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整，內(nèi)容豐富，包含資料室、動(dòng)物房、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室、模擬實(shí)驗(yàn)室和考場(chǎng)五部分內(nèi)容。（4）介紹了20多種新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，包括每種儀器設(shè)備的用途、原理和操作，既開(kāi)闊了學(xué)生的視野，又為學(xué)生進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)以及自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提供了新的科學(xué)指導(dǎo)。（5）仿真實(shí)驗(yàn)涵蓋了生理、藥理、病生、人體、綜合等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。（6）每個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)包括：簡(jiǎn)介、原理、操作仿真、實(shí)驗(yàn)錄像和實(shí)驗(yàn)波形模擬5個(gè)部分的內(nèi)容，全方位介紹了整個(gè)實(shí)驗(yàn)，既表達(dá)整體，也表達(dá)細(xì)節(jié)，便于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的充分理解和掌握。（7）具有開(kāi)發(fā)性，教師可將自己的實(shí)驗(yàn)圖片、實(shí)驗(yàn)錄像、實(shí)驗(yàn)原理和操作的文字加入到系統(tǒng)中，擴(kuò)充系統(tǒng)的實(shí)用性。

2 依托虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)

（1）根據(jù)七年制的《機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)》教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃要求，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、自行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)四大部分。針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)、不同層次，合理設(shè)計(jì)各實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)所占比例，重點(diǎn)突出中醫(yī)藥學(xué)特色。

（2）合理利用虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，對(duì)不同類(lèi)別實(shí)驗(yàn)，分別采取不同的使用方法和使用比例[2]。對(duì)涉及有毒有害藥品的實(shí)驗(yàn)采取單純使用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)；基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)要求課前學(xué)生進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，再實(shí)施實(shí)驗(yàn)；綜合性實(shí)驗(yàn)課前需要預(yù)習(xí)，同時(shí)真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作與虛擬實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。

（3）優(yōu)化多媒體教學(xué)課件和虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的系統(tǒng)軟件：在機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)過(guò)程中實(shí)際使用虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，并總結(jié)該系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，不斷優(yōu)化多媒體教學(xué)課件和系統(tǒng)軟件。

（4）修訂機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)學(xué)生考核評(píng)價(jià)體系：所有實(shí)驗(yàn)課后均采用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)展考核。在原有考核體系中增加評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括實(shí)驗(yàn)一次性成功率，動(dòng)物使用數(shù)量，儀器破損數(shù)量，藥品使用數(shù)量等。

3 心得體會(huì)

3.1 將虛擬平臺(tái)應(yīng)用在機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)中的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)

（1）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)符合動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的3R原則，Reduction(減少)、Replacement(替代)和Refinement(優(yōu)化)，節(jié)約機(jī)能實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的空間和時(shí)間得到了無(wú)形擴(kuò)展。“虛擬課堂”的實(shí)現(xiàn)為學(xué)生提供了電子教學(xué)場(chǎng)所，從而改善了師生間的互動(dòng)關(guān)系，更好地加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)內(nèi)容的認(rèn)知和理解。

（3）虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)中龐大的資料系統(tǒng)是對(duì)書(shū)本教學(xué)和教師授課內(nèi)容的有力補(bǔ)充，有益于拓展機(jī)能實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及師生的知識(shí)面。

（4）有利于開(kāi)展常規(guī)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)，以及受儀器、設(shè)備、藥物限制無(wú)法開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，能夠大大提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，可以作為機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)有益補(bǔ)充[3]。

（5）更好地開(kāi)闊學(xué)生的視野，不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且將抽象的內(nèi)容具體化、形象化，給學(xué)生留下深刻的記憶，讓學(xué)生非常直觀、輕松地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。

（6）通過(guò)內(nèi)置的考試系統(tǒng)，學(xué)生可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)自測(cè)以鞏固所學(xué)知識(shí)。教師可以應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行考試管理，考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握程度。

（7）依托醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，有利于實(shí)施“三優(yōu)化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的優(yōu)化和教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變。

3.2 將虛擬平臺(tái)應(yīng)用在機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)中的不足主要表現(xiàn)

（1）開(kāi)展單純虛擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度不高，老師與學(xué)生之間缺乏必要的語(yǔ)言交流、感情溝通，學(xué)生的問(wèn)題得不到及時(shí)解決，不利于教學(xué)質(zhì)量的提高，也不符合現(xiàn)代以人為本的教育方向。

（2）我們開(kāi)展這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式尚處于起步階段，應(yīng)用的班級(jí)范圍尚小，亟待普及到各層次、各專(zhuān)業(yè)的學(xué)生中，在實(shí)踐中摸索最優(yōu)的教學(xué)方案。

總之，虛擬實(shí)驗(yàn)作為一種新型的教學(xué)媒體，創(chuàng)造了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境，因其強(qiáng)大的沉浸性、交互性等，有益于鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，將成為醫(yī)學(xué)教育必要的補(bǔ)充。應(yīng)將醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)用于本校各專(zhuān)業(yè)、各層次學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，揚(yáng)長(zhǎng)避短，總結(jié)該系統(tǒng)實(shí)際使用過(guò)程中的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)中醫(yī)院校自身特點(diǎn)優(yōu)化系統(tǒng)軟件，并將實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究貫穿始終。

[1] 單德紅,柴紀(jì)嚴(yán),于化新,等.醫(yī)學(xué)機(jī)能仿真實(shí)驗(yàn)室的建立與實(shí)施[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，16（6），28-29.

[2] 李樹(shù)學(xué)，康天濟(jì)，韓宇博，等.虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可行性分析[J].牡丹江醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013,34（6),108-110.

[3] 徐博，溫娜，安英，等.虛擬實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)衛(wèi)生產(chǎn)業(yè),2016，26：128-130.

（2016-12-26 收稿）

黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)教育教學(xué)研究項(xiàng)目（依托醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生科研能力的研究與實(shí)踐，編號(hào)：XJJ2014030）；黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃課題（應(yīng)用醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，培養(yǎng)中醫(yī)藥學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶骄颗c實(shí)踐，編號(hào);GBC1213123099）；黑龍江省高等教育學(xué)會(huì)“十三五”高等教育科研課題（基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究型生理學(xué)教學(xué)模式的構(gòu)建與研究，編號(hào)：16 Q090）

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