VMC-100医学虚拟仿真实验中心在机能实验教学中的应用探讨

董晓青

(滨州医学院机能学实验室，山东 烟台 264003)

以网络为基础的各种知识学习逐渐成为世界教学发展的一种趋势。长期以来，机能实验教学以动物为主。随着中国实验教学和国际接轨，在教学实践中，必将逐步减少动物实验的数量，提高虚拟仿真实验的比例[1]。针对这种趋势，我校为了有效提高实验课教学效果，增强学生对机能学实验的兴趣，于2016年引入成都泰盟科技有限公司研发的VMC-100医学虚拟仿真实验中心用于实验教学，教学效果反映良好。我们在机能学实验教学中，选择2014 级临床专业学生为研究对象，共76 名学生，进行了初步的探索，取得了积极的效果，为了能及时反馈信息，我室要求每名学生课后完成一份实验报告及问卷调查，以利于今后进一步完善实验教学[2]，现介绍如下。

1 VMC-100医学虚拟仿真实验中心应用概况

VMC-100医学虚拟仿真实验教学以Internet为基础，支持分布式的资源服务器，支持在任意时间，任何空间、任何移动终端上访问实验资源、组织考试等功能。表现形式上有丰富的图片、文字、视频、3D交互动画等，让实验课的教学不受时间、地域的限制，真正意义上让学生实现无处不在的学习。

VMC-100医学虚拟仿真实验教学中心由机能学实验模块，人体实验室模块，实验动物中心，实验仪器中心，PBL实验模块等组成。虚拟仿真实验教学中心拥有用户权限管理、门户网站、课件上传、课件学习、信息发布、信息统计、上传题库、组卷考试、网络自测、学生笔记、实验预约、在线答疑、论坛交流、资源分类管理、教师评教等18种管理功能。

59个机能学实验模块组成机能实验中心，包含生理学、药理学、病理生理学综合实验。每个实验项目可包含以下内容：丰富的实验简介，实验原理介绍，专业的高清实验操作录像，动画模拟仿真动物的实验操作步骤，数字模拟波形变化的实验结果，仿真动画模拟考试。我室要求综合性实验课前学生进入虚拟仿真实验中心预习相关内容，再实施动物实验，同时真实实验操作与虚拟实验同时进行，相互促进补充。

人体实验室包含血型判断、人体信号、肺听诊音、心音听诊四个模块，每个模块分别用图片、文字来介绍测量原理。人体实验室用模拟动画来展示如何完成这些人体测试，同时附带有听音音频，让学生掌握人体信号采集技能。

实验动物中心包含了大小鼠、蟾蜍、家兔等十余种实验动物的介绍。分别从动物的生物学特性、生理常数以及应用进行讲解，动物中心包含22个交互动画，用于模拟常用生理试剂配制。观看虚拟实验中基本动物操作模块，如蛙类、鼠类、家兔手术的基本操作，可以反复回放，大大提高了学生对动物实验基本操作的成功率。

实验仪器中心包含了机能学实验中常用的仪器，共计27种，并对每种仪器工作原理和操作方法通过动画的形式进行介绍。学生进入实验室之前，即可进入虚拟仪器室学习该实验所需仪器，在实验过程中能尽快掌握仪器操作，仪器原理部分可进行虚拟相互处理，学生能身临其境的完成对该仪器的使用。

系统支持在线考试功能，考试可以同时提供理论试题和操作试题，支持自动从题库进行组卷，也可以添加新试题。可以对每道题设置分数。考试支持在线监考，监考员可以随时监视考生答卷情况和交卷信息。我室在实验课后采用虚拟仿真实验中心开展考核。在原有考核体系中增加评价指标，包括提交实验过程中用手机录制的手术操作视频。

2 讨论

我室开展对VMC-100医学虚拟仿真实验中心的应用的效果的问卷调查显示：96%的同学认为有收获，表现在分析问题能力、自学能力等方面的提高，认同率在80%以上。可见，虚拟仿真实验教学中心的应用取得了较好效果，可以最大限度地发挥学生的潜能，强化教学效果[3]。如下总结出该系统的优势：

2.1 合理安排实验教学时间

验证性、重复性实验或短期无法在实验室完成的实验可以安排在VMC-100医学虚拟仿真实验中心完成，将这些学时合理划分到实验时间较长，手术操作困难的实验中去，保证每次实验有充足的时间完成。所有的实验都可以在VMC-100医学虚拟仿真实验中心提前预习，课上就可以节约大量的讲授知识的时间。课后重要的实验在VMC-100医学虚拟仿真实验中心加强复习，从而提高实验课的质量和效果。

2.2 构建资源共享、虚实结合的教学新模式

师生可以便捷使用虚拟仿真实验中心，通过智能手机、平板、笔记本，登录不同用户权限账号，便能使用教学资源，实现无数不在的学习。可以让学生反复观看虚拟仿真实验中心的操作视频，使实验现象反复再现，直到学生完全掌握。这样，可以显著的提高学生的实验操作水平，从而提高实验的成功率。虚拟仿真实验中心中庞大的教学资源是对课堂授课内容的有力补充，开阔学生的视野，有益于拓展学生的知识面。

虚拟实验在实验教学中只是一种有效的辅助手段，其与现实的实验操作还存在一定的差距，它不能完全代替真实的实验环境和实验操作，虚拟教学和真实实验教学应该相得益彰，互相补充促进。在真实实验过程中，应该随时打开虚拟实验，以指导当下进行的实验[4]。只有将虚拟实验和真实实验操作有机的结合起来才能更加有效地提高了机能学实验教学效率。

综上所述，在医学机能实验学教学中应用VMC-100医学虚拟仿真实验中心，有效提高了机能学的教学质量。构建资源共享、虚实结合的机能学教学新模式，对培养医学生的分析问题能力、自学能力起到了良好的作用。医学虚拟仿真实验中心能够弥补传统实验教学中的不足，可以作为机能学实验教学的一个有益补充[5]。

1 石新丽, 唐飞羽, 孙梦雯. 虚拟实验室在医学实验教学中的应用研究[J]. 实验技术与管理, 2014, 31(6): 114-116.

2 赵献敏, 李南, 杜彩霞, 等. 机能生理实验课教学课程改革的探讨[J]. 中医药管理杂志, 2013, 21(7): 703-704.

3 曹学锋, 王生兰. 虚拟仿真实验系统在病理生理学教学中应用的思考与实践[J]. 中国病理生理杂志, 2013, 50(10): 1914-1914.

4 杜鹃, 尹艳艳, 沈兵, 等. 虚拟仿真实验教学系统在机能学实验中的应用[J]. 基础医学教育, 2015, 17(2): 115-116.

5 徐博, 温娜, 安英, 等. 虚拟实验在医学实验教学中的应用[J]. 中国卫生产业, 2016, (26): 128-130.