实景仿真实验系统在药理学课程中的应用探索*

【摘" 要】 文章对实景仿真实验系统在药理学课程中的应用展开探究。首先，阐述了实景仿真实验系统在药理学课程中的应用价值。其次，明确传统药理学实验教学的不足之处，并提出多元化的应用方法。最后，对其在药理学课程中的应用效果展开评估。希望通过文章的研究能为相关工作提供促进作用，并为有关人员提供借鉴与参考思路。

【关键词】 实景仿真;实验系统;药理学课程

随着信息化技术水平的不断提升，教育信息化已成为当前教育改革与发展的核心诉求。虚拟仿真实验作为教育教学与信息技术深度融合的结晶，契合了当前高等教育资源共享及开放办学模式的发展趋势。2014年8月，教育部高等教育司正式发文，倡导在全国范围内建立国家级虚拟仿真实验教学中心，此举从国家政策层面为网络化的虚拟实验仿真技术的蓬勃发展提供了有力支撑。此后，虚拟仿真实验技术迅速普及，并逐步渗透全国各大高等职业院校的教学工作中。

在此背景下，河北东方学院医学院于2022年成功引入实景仿真实验系统，该系统被充分应用于辅助医学基础课程实验教学中。该系统有效缓解了传统实体实验在学生数量、场地限制、经费投入、仪器设备、实验材料等方面的诸多挑战，显著降低了教学成本，并提升了学习效率。同时，这一创新教学手段还极大地激发了学生的学习兴趣，增强了学生自主学习的能力，进一步拓宽了学习的维度与深度，满足了新时代对创新型医学人才培养的迫切需求。

一、实景仿真实验系统在药理学课程中的应用价值

实景仿真实验系统凭借其高度仿真的虚拟环境与模拟实验条件，为学生营造了一种近似于传统实验室的实验体验。在这一系统中，学生能够自由地进行实验操作，细致观察实验现象，从而深化对药理学原理的理解。这种强烈的真实感和沉浸感不仅激发了学生的学习兴趣，还有效提升了学习效果。相比之下，传统的药理学实验教学常受限于仪器、场地、药品等多种因素，难以广泛普及和深入展开。而实景仿真实验系统则成功打破了这些限制，为学生提供了更加广泛和深入的实验感受，使他们能够随时随地进行实验操作，不受时间与地点的束缚，同时降低了实验成本，提高了教学效率。

在药理学实验中，常涉及有毒、有害或有潜在风险的物质与操作，传统实验方式存在一定的安全隐患，而实景仿真实验系统通过模拟实验过程，有效规避了真实实验中的潜在风险，为学生的安全提供了坚实保障。在虚拟环境中，学生可以放心地进行实践操作，无须担忧真实实验中可能发生的意外情况。

此外，实景仿真实验系统还为学生提供了丰富的实验内容与自主选择的空间。学生可以根据个人兴趣与需求，灵活选择实验项目进行操作，这种自主性的学习方式极大地促进了学生自主学习能力和创新精神的培养。他们能够在虚拟环境中主动探索药理学知识，提升解决问题的能力，为未来的学术研究和临床实践奠定坚实基础。

因此，实景仿真实验系统在药理学课程中的应用价值显著，主要体现在突破实验条件与资源限制、增强实验的真实感与沉浸感、降低实验风险与保障学生安全，以及培养学生自主学习与创新能力等方面。这些独特的优势，使得实景仿真实验系统逐渐成为药理学教学中不可或缺的重要工具。

二、传统药理学实验教学的不足

（一）资源限制

传统药理学实验教学受到资源的严重限制。首先，实验室的场地与设备数量有限，无法满足所有学生的实验需求。这使部分学生无法亲自参与实验，只能通过观察或听讲解来学习，影响学习效果。其次，实验所需的药品与试剂成本较高，且易受到市场供应与价格波动的影响，导致实验教学的成本很难控制。除此之外，部分高端、精密的实验仪器价格昂贵，维护成本较高，导致许多学校无法配备齐全的实验设备。

（二）安全风险

药理学实验关系到一些有毒、有害或有刺激性的药品与试剂，操作不当或疏忽大意可能引起安全事故。传统实验教学中，学生在实际操作中可能面临烫伤、中毒、爆炸等风险，对学生的身体健康产生潜在威胁。除此之外，实验期间产生的废弃物处理也是一项重要的安全工作，处理不当可能对环境造成污染。正因如此，传统药理学实验教学的安全风险难以有效控制。

（三）实验效果不稳定

传统药理学实验教学效果受到多种原因的影响。首先，实验条件很难精确控制，例如湿度、温度、光照等原因的波动可能对实验结果产生影响。其次，实验操作期间的误差与干扰原因也可能使实验结果的不准确。除此之外，因为实验设备与技术的限制，部分复杂的药理作用机制与药物代谢过程很难在实验中完全展现。上述原因都限制传统药理学实验教学的效果，导致学生很难全面深入地理解与掌握药理学知识。

三、实景仿真实验系统在药理学课程中的应用方法

（一）系统构建与集成

在构建与集成实景仿真实验系统时，相关人员首先需要确立系统的整体架构，保证各个组件能够高效、稳定地运行。具体步骤如下：确立系统需求与功能，明确药理学实验教学的具体需求，例如实验内容、环境、学生操作界面等，并据此设计系统的功能模块。选择合适的软硬件平台，根据系统功能需求选择有强大计算能力与稳定性能的硬件平台，并选用与之匹配的仿真软件，保证实验场景的高度逼真与操作的流畅性。设计与开发实验场景与模块，利用仿真软件构建与药理学实验相对应的虚拟实验室，录入实验设备、试剂、操作流程等。在此同时，开发相应的实验模块，从而满足不同实验内容的需求。系统测试与优化，在系统集成完成后展开严格的系统测试，保证系统的稳定性与准确性。根据测试结果对系统进行必要的优化与调整，从而提高用户体验与实验效果。

（二）实验内容设计

实验内容的设计是实景仿真实验系统应用的关键环节。相关人员应根据药理学课程的目标与要求，设计有针对性、层次性与挑战性的内容。具体步骤如下：分析药理学课程目标，深入理解药理学课程的教学大纲与目标，明确实验教学的重点。设计实验项目，根据课程目标设计实验项目，包括药理学的基本原理、作用机制、代谢过程等内容。其中，实验项目应有层次性，应从简单到复杂引导学生深入理解与掌握药理学知识。制订实验步骤与要求，为实验项目制订详细的实验步骤与操作要求，保证学生在虚拟环境中能够按照规范开展实验操作。设定评价标准与反馈机制，建立科学的评价体系，对学生的实验操作与结果展开评价。在此同时，设置反馈指导机制，便于教师第一时间向学生提供实验操作的指导与建议，帮助其改进与提高。

（三）学生操作与指导

在实景仿真实验系统的应用中，学生的操作与教师的指导是重要环节。具体做法如下：提供操作指南与教程，为学生提供详细的操作指南与教程，帮助其熟悉系统使用方法与操作流程。教师在实验期间提供在线实时指导解答学生遇到的问题与困惑，通过实时互动与讨论引导学生正确展开实验操作与分析实验结果。个性化辅导与反馈。根据学生的实验操作与结果提供个性化的辅导与反馈，针对学生的不足之处提出具体的改进建议、意见，帮助其提高实验技能与药理学知识水平。

四、实景仿真实验系统在药理学课程中的应用效果评估

（一）评估方法与指标

为全面评估实景仿真实验系统在药理学课程中的应用效果，相关人员采用多种评估方法与指标，具体包括学习兴趣与参与度调查和自主学习能力评估。

1. 学习兴趣与参与度调查

学生的学习兴趣与参与度是影响学习效果的重要原因。为评估实景仿真实验系统对学生学习兴趣与参与度的影响，相关人员展开问卷调查与课堂观察。问卷调查包括学生对实验系统的满意度、实验期间的兴趣程度与参与实验的积极性等方面的问题。课堂观察主要记录学生在实验期间的表现与互动情况。

表1" 学习兴趣与参与度调查结果

[调查内容 观察组 对照组 对实验系统的满意度 90% 65% 实验期间的兴趣程度 85% 55% 参与实验的积极性 95% 70% ]

从表1结果能够看出，观察组学生对实景仿真实验系统的满意度、实验期间的兴趣程度与参与实验的积极性均高于对照组。这意味着在教学过程中采用实景仿真实验系统能够激发学生的学习兴趣与参与度，提高其学习效果。

2. 自主学习能力评估

自主学习能力是学生在学习期间自主获取知识、解决问题与展开创新的能力。为评估实景仿真实验系统对学生自主学习能力的影响，相关人员观察了学生在实验期间的自主学习行为，例如独立分析问题、主动探索实验内容、提出创新观点等。在此同时，相关人员还通过作业与课堂讨论等方法了解学生在实验后的自主学习成果。通过观察，相关人员发现观察组学生在实验期间表现出更强的自主学习能力，能够主动探索实验内容，独立分析问题，并提出创新性观点。在作业与课堂讨论中观察组学生也展现出更深入的思考与更广泛的知识应用。这意味实景仿真实验系统能够帮助培养学生的自主学习能力，提高其的综合素质。总之，通过对比学习成绩、学习兴趣参与度调查、自主学习能力评估等多种评估方法，相关人员能够得出实景仿真实验系统应用于药理学课程教学中的效果明显这一结论，不光提高了学生的学习成绩，还激发其学习兴趣与参与度，并培养其自主学习能力，证明实景仿真实验系统在药理学课程中的应用有广阔的前景。

（二）应用效果分析

在药理学课程中引入实景仿真实验系统后，学生的学习兴趣与参与度发生了明显的变化。首先，实景仿真实验系统为学生提供全新的学习体验。相比以往的实验教学方法，该系统能够模拟真实的实验环境与操作过程，使学生置身在实验室之中。这种沉浸式的学习方法激发学生的好奇心与探索欲望，使其主动地参与学习。其次，实景仿真实验系统有丰富的实验内容与层次性的任务设计。学生能够根据个人学习进度与兴趣选择不同难度的任务展开个性化的学习。这种灵活性不光满足不同学生的需求，也能激发其学习兴趣与动力。在此同时，系统还提供详细的操作指南与文档，使学生在遇到问题时能够迅速找到解决方案，增强其学习信心与积极性。除此之外，实景仿真实验系统的实时互动与反馈机制能让学生在实验期间能够随时与教师与其他同学展开交流与讨论，共同解决问题。教师的在线指导与答疑解惑也为学生提供了第一时间的帮助与支持。这种互动式的学习方法不光提高了学生的参与度，也促进了其之间的合作与交流。

总结来说，实景仿真实验系统通过提供真实实验环境、丰富实验内容与实时互动与反馈机制，有效激发学生的学习兴趣与参与度，对提高学生的学习兴趣与参与度有积极的影响。

五、结语

实景仿真实验系统应用在药理学课程中，通过先进的仿真技术模拟实验场景，加强学生的实验体验。该系统能模拟真实实验环境为学生提供更多实践机会，避免真实实验可能发生的风险。学生可反复操作可以深入理解实验原理和操作方法。同时，系统能模拟不同实验条件，培养学生实验设计和数据分析能力，与理论教学结合形成完整教学体系，提高学生学习效果。实景仿真实验系统在药理学课程中应用先进的仿真技术相关人员为学生创造一个真实而生动的学习环境，让其在虚拟的实验场景中深入探索药理学知识的奥秘，不仅仅是教学方法的创新尝试，更是对药理学教育模式的深度思考与改革。

参考文献：

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