地方本科院校机能学虚拟仿真实验室研究与实践

摘 要：在地方性本科院校的机能学教学中，实验室教学是非常重要的一个环节。随着社会的发展和科学水平的提高，越来越多的科技成果应用到教育领域中，虚拟仿真实验室就是其中一个非常具有代表性的科技成果。本文分析了机能学实验室教学的现状和存在的问题，通过对虚拟仿真实验室特点的介绍，来进行机能学仿真实验教学的应用研究论述

关键词：机能学；虚拟仿真实验室；教学改革

实验室教学是地方性本科院校培养应用型人才的重要方法，随着教育信息化的大力普及，地方性本科院校实验室教职人员也在积极探索实验室教学的改革途径和方法。在机能学的实验室教学中，虚拟仿真技术的应用为教学方式提供新的想法和途径，对于传统的实验室教学来说，既是一次突破创新，也是一次应用挑战。实验室教职人员在应用虚拟仿真实验室进行教学时，需要合理分析课程与实验室两者之间的内在联系，通过使用虚拟仿真实验室来弥补传统的机能学实验室教学的不足。

一、地方性本科院校机能学实验教学的现状和存在的问题

（一）实验室教学设备落后

目前机能学实验室教学采用的设备都是传统的仪器，虽然每年教学资金都在增加，设备也会更新，但是，传统的实验设備已经无法满足现代化的教学要求。同时，固化的实验教学设备也阻碍了学生的创新思维的发展，使学生对机能学的实验课程无法提起兴趣，缺少学习和实验的主动性。目前网络化和信息化已经遍及普通民众的生活，学生是社会发展的主力军，同时也是能够最快的接受和使用新鲜事物的群体。科技的发展和进步对学生群体的生活和思维都产生了巨大的影响，实验室传统的仪器设备对如今的学生们来说，显然已经十分落后了。而不断的对实验设备更新换代，对于学校来说是一项不小的资金投入。

（二）没有实现开放式管理

地方性本科院校传统的机能学实验室，由于受昂贵的实验器材的限制，实验室的规模并不是很大。且高校学生人数众多，对实验室的需求量很大，仅仅是正常的实验课程安排，对于实验室教师来说，无论是实验器材、物品的使用和更新，还是实验室的日常维护，都处于超负荷运转中。目前根本无法实现开放式的实验室管理，实验室的开放式管理涉及到许多问题，比如实验器材的损耗、实验材料的供应、场地和时间的安排、公共安全、特殊药物的管理等，虽然从高等教育的发展和改革来讲，开放性实验室管理是非常利于人才的培养的，但是种种原因导致开放性实验室管理无法有效推行。

（三）实验教学效率低，管理成本高

目前传统的机能学实验室，实验的场地和器材都有很高的要求，为了能够达到这一要求，则需要投入很大的资金来运营和维护。同时，由于参加实验课程的学生人数很多，而实验室的规模和数量又达不到要求，只能缩短学生的实验教学时间，或者是减少课程安排。这样就整体上降低了实验教学的效率，影响学生的机能学实验课程的学习。

二、虚拟仿真实验室技术的特点研究

虚拟仿真实验教学是以虚拟仿真技术为主要依托的，虚拟仿真技术诞生于二十世纪八十年代，随着科技不断的进步，虚拟仿真技术也不断完善，近些年已经有很大行业开始应用虚拟仿真技术，来增加产品和服务的竞争力。机能学的实验结合了虚拟仿真技术的优势，也有了自己的特点。

（一）学生具有学习自主性

在机能学虚拟仿真实验室中，学生可以通过虚拟的实验平台对实验的内容进行全方面的了解，对实验的数据进行线上控制。学生通过虚拟实验平台挑选实验器材、耗材、仪器仪表，通过自己对实验性质的理解可以随时使用。虚拟仿真技术的使用，给了学生更大的自主性，使学生能够更加积极主动的投入的实验的研究和探索中，且学生不用考虑实验器材的不足。虚拟仿真技术的实验过程也更加形象，简单易学，学生在操控起来也没有太多的困难，很快就能应用自如。

（二）实验室的开放性

机能学的虚拟仿真实验室由于通过大数据和互联网，加上逼真的动画制作，几乎代替了实体的实验器材，使学生在进行机能学的相关实验时，可以直接通过计算机登录，再根据已经设定好的程序来进行操作就可以。这样就减少了实验器材的损耗，大大的控制了实验成本。教职工通过合理的实验课程安排，学校增加虚拟仿真实验室的电脑设备，完全可以实现实验室的开放性管理。同时，如果将实验的程序软件能够与学生共享，学生可以在自己的个人电脑上来完成机能学实验课程，这样就不再受限于时间和空间，使学生随时随地都能进行实验操作，大大的节省了教学成本，提高了实验教学的效率。

（三）实验室高效性

虚拟仿真实验室的告别了传统的实物实验室，大大的减少了设备和器材更新维修的成本。学生在进行实验时只是上机模拟操作而非实物，这样在实验时就节省了时间，提高了实验教学的效率。学校只需扩大实验室的上机设备数量，来尽可能的满足更多的学生能同时上机操作。实验室的管理人员，也省去了更多的整理和清扫实验室的工作时间，来投入到其他的工作当中，大大节约了人力的损耗。通过如此便捷和高效的实验教学，对整个学科的教学水平又是一个提升。

三、结语

地方本科院校的机能学虚拟仿真实验室的建设，目前还处在一个研究和探索的阶段，但是从目前的科技发展水平和理论的研究成果来看，这种实验教学模式的可行性是很大的。除了虚拟仿真实验室的建设和硬件的提高，教师的教学水平和先进技术的应用能力也应该同时来发展，只有这样，教师才能够将先进的虚拟仿真实验技术与传统的教学方法相结合，总结出一套适合本院校自己的教学方式，使高等院校能够培养出先进的符合社会需要的专业性人才。

参考文献：

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[2]杨小明，侯明，商宇.虚拟仿真实验教学中心建设与网络教学研究与探索[J].经济管理：全文版，2016 （6）：0012100123.

[3]朱健平.医学机能学实验教学改革中存在的问题及对策[J].中华医学教育杂志，2004 （3）：4344.

作者简介：李涛（1980），男，湖南邵阳人，医学学士，讲师，研究方向：心血管药理。