醫學院校虛擬仿真實驗平臺建設現狀的分析

李廣智+張冬梅

虛擬仿真技術是一種利用計算機技術而發展起來的新興技術，他利用多媒體技術結合仿真技術創造出一個集視覺、聽覺、觸覺及嗅覺等為一體的虛擬現實世界，使使用者有身臨其境的感覺，讓使用者可以自然地感受到虛擬空間中的客體，同時也可與虛擬空間中的客體進行互動的技術[1]。

1 虛擬仿真實驗平臺建設的現狀

目前，虛擬仿真實驗室在發達國家已經十分普及，如美國正在建設覆蓋全國的虛擬仿真實驗網絡。近年來，國內對仿真實驗室的建設越來月重視，許多高校根據自身科研與教學的需要建立了自己的虛擬仿真實驗室。中山大學、山東大學、上海中醫藥大學、南方醫科大學等已經成功入選國家級虛擬仿真實驗教學中心，并且建立了先進的虛擬仿真實驗平臺[2]。

現在，不僅各醫學學校的基礎、臨床教學中使用虛擬仿真教學平臺，而且各醫學機能考試的練習中也應用了虛擬仿真技術；隨著第一批國家級醫學虛擬仿真實驗教學示范中心批準建設，各醫學院校虛擬仿真實驗教學平臺如雨后春筍般建設起來。近年各大數據庫中檢索到的有關醫學仿真教學的文章越來越多，這表明各級教育部門和高校都意識到虛擬實驗教學的重要性和必要性，并把他作為教學改革的重要組成部分。

2 虛擬仿真實驗平臺的優勢

2.1 節約實驗費用

虛擬仿真實驗只需學生在電腦上操作，無需繁瑣的實驗準備工作，不但節省人力資源，還減少實驗動物的使用、試劑的消耗、儀器設備的損耗。此外，還能充分調動學生的學習積極性、培養學生的能動性和創造力。

2.2 構建豐富、完整的醫學知識體系

虛擬仿真平臺能夠融合多個學科實驗于一體，充分利用平臺的良好展示功能，將完整的基礎醫學知識體系置于網絡平臺上，便于學生的學習、實踐和測試。虛擬實驗教學平臺內容包括生理學實驗、形態學實驗、人體解剖學實驗、藥理學實驗等模塊。

2.3 虛擬仿真實驗能打破教學空間和時間的限制

利用虛擬仿真技術，可以徹底打破空間的限制，學生可以進入實驗的內部進行動態觀察，多個角度體驗實驗過程。它還可以突破時間的限制，一些需要很久時間才能觀察的變化過程，通過虛擬仿真技術，可以在很短的時間內呈現給學生觀察。另外學生通過網絡，在一天的任何時間，任何地點都可以登陸平臺進行操作，也突破了時間的限制。

3 虛擬仿真實驗平臺存在的問題

虛擬仿真實驗平臺雖然有著得天獨厚的優勢，但也存在著很多需要我們突破的難點和不足。

3.1 不能提高學生實際動手能力

虛擬仿真實驗僅使用電腦操作，無法真實操作實驗中的設備和手術器械，不能鍛煉學生的基本操作技能。例如，各種醫療技術操作：切開皮膚、靜脈穿刺、動脈插管、氣管插管和輸尿管插管等，如果不進行實際操作將找不到真實的感受，為以后的手術埋下隱患。所以，虛擬實驗只能起到模擬操作和示教的作用，學生只有通過在現實中反復練習才能領悟技術要點，達到熟練和精通的效果。

3.2 結果過于理想化、單一化

實際的實驗過程可能會存在很多干擾因素，或者出現很多異常現象，甚至實驗結果截然相反等情況。例如，電生理實驗中的干擾波，動物用藥后出現不同的個體反應、麻醉后的意外死亡，動脈血壓測量時插管漏液等情況發生，即使操作步驟無誤，操作方法規范，有時也不一定能得到好的實驗結果，這些現象在虛擬實驗中暫無法實現全真模擬。所以，虛擬實驗無法全面展現復雜的真實實驗過程，無法較好的培養學生良好的心理素質，以及分析和解決問題的能力。

3.3 無法培養學生團隊的協助精神

真實的實驗，學生是在課堂中以一個實驗小組為單位來完成的。小組成員有明確分工，共同協作完成實驗。這種形式潛移默化地培養了學生的團隊協作精神，包括協作互助、交流溝通、相互鼓勵等，為今后的工作做好準備。而虛擬實驗僅是個人學習行為，無法培養溝通能力和團隊意識。

3.4 虛擬仿真實驗課程間沒有系統化、模塊化

我院現在開展虛擬仿真實驗的課程只有人體生理學和人體解剖學，課程數量比較少，課程之間沒有聯動性和模塊化。基礎醫學課程包括人體解剖學、人體生理學、病理學和藥理學，各學科間聯系非常緊密，一環扣一環，如果課程間不進行聯動，學生所學的知識支離破碎，達不到建立基礎醫學知識體系的目的。

4 應對措施

4.1 虛擬仿真實驗平臺可以構建虛擬仿真實驗與實際實驗有機結合的實訓教學模式：同一實驗內容，學生通過課前預習，利用課外活動時間在開放的虛擬實驗室進行反復模擬操作，掌握實驗目的、實驗原理、實驗步驟和注意事項；在實際實驗課中進行分組操作，教師指導、考核評價，達到虛擬仿真實驗與實際實驗有機結合的教學模式，既鍛煉了學生的分析、思考解決問題的能力，又提高了學生的動手能力和團隊合作意識。

4.2 在虛擬仿真實驗平臺中設立的師生評價體系：通過課前預習、虛擬仿真實驗操作考核、實際實驗分組操作過程和結果，學生課程的參與度等情況，師生可以在系統中做出互評打分，并留下過程材料。

4.3 在理論教學和實驗實訓中采取模塊化教學，將人體的九大系統按照人體解剖于組織胚胎學、人體生理學、病理學等學科順序授課，形成學科間的緊密聯系，學生的知識體系也更加的完整、科學。

總之，在虛擬仿真實驗平臺的建設過程中，我們一方面借鑒國外的先進理念和技術，另一方面我們還要在建設過程中發現自身的問題，及時改進，將虛擬仿真實驗平臺的作用發揮到最大。

【參考文獻】

[1]蒲丹，周舟，任安杰，等.多層次綜合性虛擬仿真實驗教學中心建設經驗初探[J].實驗技術與管理，2014，3（31）：5-8.16.

[2]王維國.虛擬仿真實驗教學中心建設思考與建議[J].實驗室研究與探索，2013，12（32）：5-8.

[責任編輯：田吉捷]