虚拟仿真实验室建设下医学实验基本操作技能课程的教学改革分析
沙日娜
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沙日娜,. 虚拟仿真实验室建设下医学实验基本操作技能课程的教学改革分析[J]. 建模与系统仿真,2025.4. DOI:10.12721/ccn.2025.157034.
摘要: 基于社会发展教育教学手段不断创新,虚拟仿真实验技术已经成为当前常用教学方式,尤其是在医学教学方面发挥了非常重要的作用。在这种环境的影响之下,本文围绕虚拟仿真实验室建设下医学实验基本操作技能课程教学改革进行探讨。首先阐述实际教学阶段虚拟仿真实验室具有的特征,对该课程改革进行分析,并以课程为中心创建对应实验系统,使该技术具有的作用在课程中得到充分发挥,便于学生掌握专业知识内容,以供参考。
关键词: 虚拟仿真实验室;医学实验;课程改革
DOI:10.12721/ccn.2025.157034
基金资助:

虚拟仿真实验室始于国外,是以计算机网络作为基础生成虚拟化实验环境。最近几年,随着虚拟仿真实验室逐步运用于教育领域,我国院校已经认识到信息化技术对于教育发展的重要性,而推广虚拟仿真实验室不仅会提升当前教育质量,同时对于实验教育优化改进而言同样会产生积极作用,这一点已经在医学院校方面得到体现,结合实际情况和教学需求合理应用实验室,培养学生实际操作能力,这也是开设医学实验基本操作技能课程的主要原因,为学生日后成长奠定坚实的基础。

1实际教学中虚拟仿真实验室具有的特征

医学虚拟仿真实验室是以医学实验阶段出现的现象和流程为基础,利用仿真、多媒体等不同现代化技术、设备材料,以现实情况作为参考创建的模拟环境,通过这种方式为学生提供实践机会积累实践经验,利用虚拟化方式带给学生更贴近实际的体验,完成项目同时加深对专业知识内容的理解进一步优化学习效果,甚至这种方式所产生的成果优于实际工作成果。虚拟仿真实验最大的优势在于动画更为真实且流畅,而且实施过程中可简化实验结构体现透明特征,让学生对结构实际情况有更为全面的了解,打消学生心头的顾虑让学生勇于操作。譬如对动物进行灌胃是医学实验基本操作技能课程中常见项目,某些学生担心操作过程中进针过深,或者进针过程中对动物气管组织造成破坏,故而灌胃过程中许多学生不敢操作。而采取虚拟仿真实验可对动物食道进行透明化处理,在这种教学方式的影响之下学生对气管结构有更加全面的了解,学生能够掌握进针位置以及深度,便于学生操作掌握专业技术。对于某些难以理解专业知识或难以操作的技能,虚拟仿真实验的作用更为明显,能够放缓教学进程、重复操作,不仅可以帮助学生解决操作阶段面临的困境,同时利于培养学生对专业课程的学习兴趣。

2探究医学课程的教学改革

针对医学课程采取的改革形式具有多样特征,各个方式各有优势和不足但最终目的相同,旨在使学生成为课程主体,培养学生对专业课程的兴趣调动主观能动性,将专业知识以更加灵活的方式运用在实践中。医学实验基本操作技能是门较为特殊的课程,与医学实验课基本理论知识、技术、规则等内容之间联系密切,是针对医学类学生开设的课程。经调查分析表明该课程自开设以来,深受学生及教师喜爱,同时也是课程体系改革的体现。改革过程中院校需重视机能实验基本操作技能,并以此为主体针对虚拟仿真实验系统进行优化改进。动物实验是医学实验开展的基础条件,对医学课程而言具有十分重要的作用和意义,而且动物是机能实验基本操作技能不可缺少的条件,利于提升学生实验技术水平,正因如此对课程进行改革显得极为迫切。

3虚拟仿真实验系统创建

实际教学过程中应为教师提供合适的软件,以便教学活动能够顺利开展同时方便学生理解专业知识。软件教学的优势在于教师可以形成更为清晰的思路且方便操作,能够体现专业课程中的难点所在,逐步提升教学水平。目前常用软件分为两类主要用于教师以及学生,教师使用的版本当中有预设模式以及自主设计模式,并且对于实验过程中较为重要的操作技术,软件会提供文字进行辅助说明,以便学生能够理解其中的内容,教师可结合学生学习能力、对专业知识的掌握程度、课堂表现及个人习惯等多种因素优化教学模式。学生所用的软件当中分为多个版本,即默认、难点以及素材库等,学生可以自身学习能力作为出发点选择软件模式,进而提升自身学习能力,复习所学知识并对未学知识内容进行预习。软件以实验动物、仪器设备、材料等为基础开展教学活动,因实验不同故而所用操作方法、实验对象、操作技术等各有不同,实际教学过程中往往需要重复多次实验才能取得预期效果。

教师所用版本预设模式使用过程中,各实验都是由目的、原理、物品等多个部分组成,实验流程在其中占有十分重要的位置,各实验技术均有突出体现,譬如针对家兔进行颈部手术实验时,部分学生难以辨别神经系统,而理论课授课过程中相关内容较为抽象,即便以神经为主体为学生提供更为直观的展示图、视频、文字等内容,学生在实验操作时仍会出现神经识别错误、操作不当、误伤周围组织或血管,进而延误实验时间,影响实验效果,也打击学生的自信心,然而学生在软件的指引下,通过3D逼真的视觉效果,对辅助完成实验有显著作用,大大提高教学质量。

4师生对虚拟仿真实验教学的看法

目前,该课程的虚拟仿真系统使用处于初试阶段,就教师而言,可以将一些抽象的、难理解的、不易操作的实验技术通过软件更清晰地讲解给学生,缩短了教学时间,减少实验动物的使用数量,提高教学效果,把课堂时间尽量留给学生;就学生而言,对不懂的实验技术可以反复模拟操作,可参考软件实验步骤,同时有文字提示,不仅有利于实验的完成,更有利于学生对实验技术的掌握。此次医学实验基本操作技能课程的教学改革,深受师生的一致好评。

5结语

综上所述,技能实验教学是医学教学过程中常采取的方式,但在这种教学方法影响之下学生没有足够的操作时间、缺少实验对象、实验成功率较低、实践次数较少,这些均是教学阶段经常出现的问题。而采取虚拟仿真实验教学平台进行课程改革,不仅方便操作具有较强的真实感,而且实验环境更为直观精准,可有效解决机能实验教学存在的问题,另外通过这种教学方式可调动学生主观能动性提升个人学习能力,可在教学领域大力推广。

参考文献

[1]赵珍珍,李伟,张明昊,等.基于虚拟仿真实验室建设——对医学实验基本操作技能课程的教学改革探索[J].教育现代化,2018,v.5(07):104-105.

[2]武烨.基于虚拟仿真实验室的创新性实验教学改革探索[J].科技资讯,2018,16(22):2.

[3]张蕾蕾,佟雪,秦伟超(通讯作者).基于虚拟仿真实验室建设在水质工程学实验改革中的思考[J].2020.

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