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实验教学是教学活动中的重要环节,有利于学生深刻理解理论知识、积极发挥主观能动性、进行科学研究与再创造,是从理论走向实践的桥梁,也是高校教学中不可或缺的重要组成环节。实验条件的好坏直接影响到学生动手能力、创新精神和综合素质的培养。随着高校扩招规模的加大,传统实验室的设备和规模已不能满足学生的实验需求,学生的实验时间和实验空间都受到限制。尤其是在医学院校,医学实验的开展受实验动物以及试剂等诸多因素影响,且实验成本居高不下。随着计算机技术和网络技术的发展,以及科研的进一步深入,虚拟实验室技术日渐成熟和完善,实验教学改革也迫切地需要虚拟实验室技术在教学中的应用能够早日从理论研究向实际应用迈进。本文针对虚拟实验室在实验教学中的应用进行以下几方面的研究。
首先,对虚拟实验室的相关概念进行阐述,对虚拟实验室应用于教学的理论基础和国内外虚拟实验室系统构建与研究现状进行了对比分析,并对国内外虚拟实验室在医学方面的具体应用进行阐述。此外,对虚拟实验室的工作原理、体系结构以及发展趋势进行研究,对虚拟实验室的实现技术和开发工具进行综述,并分析虚拟实验室的设计原则和目标,为虚拟实验室的开发做好准备。
其次,依据虚拟实验室的理论基础和目前医学院校实际教学应用情况,我们使用LabVIEW对“虚拟心电图机应用”实验进行了实例开发研究。
再次,我们以混合式学习理论为基础,进行新的实验教学模式思考,分析新的教学模式在培养学生的探究精神、协作精神与创新精神等方面的作用。我们选择医学院校实验教学作为虚拟实验教学应用研究的对象,分析实验教学模式的发展方向和培养目标。我们针对医学院校学生使用虚拟实验室的情况进行问卷调查,通过分析学生使用虚拟实验室存在的问题,提出解决方案,并总结出混合式实验教学模式在实验教学中的应用情况以及需要改进的地方。