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摘 要： 随着计算机时代的到来，计算机模拟实验室的建立大大增强了医学实验教学效果，提高了学生动手能力，提升了我校实验教学整体水平和教学质量。因此，加强计算机模拟实验室建设是十分必要的。
关键词： 计算机模拟 实验教学 开放性
从21世纪人才需要来看，要重视学生“知识、能力、素质”的全面培养，尤其要重视学生创造性思维、创新能力和技能的训练与培养。高校实验室是进行实验教学、培养人才的重要基地，尤其是在医学类院校，也是学校开展教学、科研、生产实践三结合的重要场所。实验室的工作水平是反映一所学校教学水平、科研水平和管理水平的一个重要标志［１］。
几年来，我校机能学中心实验室已经把计算机模拟实验系统、规模地应用到本科实验教学中，取得了很好的效果。这是我校在新形势下深化教学改革、优化资源配置、体现学科特色、进一步提升实验教学整体水平和教学质量，为迎接新一轮本科教学水平评估的一项新的举措。
1.计算机模拟实验在实验教学中的重要地位和优点
掌握一定量的动物实验方法是医学研究的主要手段，也是基础医学机能学实验课的一个主要目的。
计算机模拟实验是计算机辅助教学的其中重要组成元素，它结合实验教学内容，有机地将计算机信号采集、分析和图像处理技术适时地应用到实验设计和结果显示等过程中，通过菜单显示、人机对话、主控机（教师机）和终端（学生机）互动，以及运用多媒体教学软件，使学生在一种新奇、直观、仿真的教学氛围中轻松地进行虚拟有趣的实验。其优势表现为覆盖面宽、利用率高、几乎覆盖校内所有的本科专业，融科学性、互动性和趣味性为一体，配置合理、有良好的视听效果，既可替代验证性实验，又可将难度较大的实验过程和结果客观地演示出来，加深学生对实验的理解，有利于他们进一步实践，提高实验的成功率，同时对学生完成实验的效果还能进行客观的评价。而计算机的模拟实验技术可以实现动物实验的模拟效果。实验者在计算机上对模拟的动物进行手术，可以反复练习，节省人力、物力、财力，使学生熟练掌握实验方法。学生通过计算机选择适当的实验模型，保证了模型的稳定性、直观性，同时给定相同的实验条件，实验结果完全相同。实验者个人也可以充分发挥自己的想象力，在给定的实验模型上改变实验条件做出不同的实验数据，完成深层次探讨疾病机理的目的。在计算机系统中建立的虚拟实验环境使实验者可以像在真实的环境中一样运用各种虚拟实验器械和设备，对“实验动物或标本”进行虚拟操作，完成各种预定的实验项目，起到学习训练的作用。该系统由于不受试验动物、试剂的制约，特别适用于开放实验室。学生在预习、复习或拓展训练时采用虚拟实验比实时实验有更大的优越性。模拟实验在教学方法和手段上开辟了一个新的领域。
归纳起来模拟实验室有以下一些优点：（1）节约机能实验室费用；（2）提高机能实验室开放性；（3）拓展机能实验室实验项目；（4）突破传统实验模式，使得实验不再受时间、空间、实验动物、实验试剂、实验器材等的限制，使得实验更加方便；（5）突出实验的自主性，学生可以根据自我需求选择实验，也可以为学生定制实验，强调了学生在实验中的主导地位；（6）是真实实验的补充，提高学生的学习兴趣；（7）充分利用网络信息资源。
2.我校计算机模拟实验室的创建
2.1硬件部分：服务器配置：CPU PIII800、内存1G、SCSI硬盘；学生机WindowsXP：CPU PIII800、内存1G；教师机WindowsXP：CPU PIII800、内存1G、Modem硬盘；网络环境：100M快速以太网。
2.2软件部分：使用联想集团开发的传奇软件，主要执行电子教室功能（教师演示，教师讲评，视频广播，个别辅导，屏幕查看，多屏查看，等等）这里更多适合在模拟实验室使用的是它的特殊功能。如：邀请学生，远程开机，退出学生机，锁定教师机，等等。还安装了一些医学软件，如生理学教学软件，提供几十个模拟实验项目，有生理实验、病生病理实验、药理实验，等等。学生再仿真实验项目中，可查看实验对象、实验药品、实验器材、实验目的及原理、实验步骤、实验视频、模拟实战。
2.3模拟实验室详情：模拟实验室是基于计算机仿真技术的网络化教学应用系统，它分为模拟实验室学生服务端和模拟实验室管理服务端。它的主要优势在于用户无需安装客户端软件，只使用Internet Explore浏览器就可以使用模拟实验室。
整个系统包括模拟实验（实验数据、图片、实验视频、处理因素）数据库、仿真环境界面和网络硬件平台等部分组成。模拟实验室采用浏览器/服务器（B/S）一种网络服务应用系统结构。
学生服务端：①实验仪器介绍：在实验仪器介绍中，学生通过目录树结构查看实验相关器材，了解实验器材用途和使用说明。
②基本手术操作：在实验手术操作中，学生通过目录树结构观看手术操作过程，了解手术操作要领，一方面通过实验手术操作视频体现手术操作，另一方面通过实验操作视频体现手术操作注意事项。
③模拟实验：仿真实验室系统提供几十个仿真实验项目，有生理实验、病生病理实验、药理实验，等等。学生在仿真实验项目中，可查看实验对象、实验药品、实验器材、实验目的原理、实验步骤、实验视频、仿真实战。
2.4模拟实战操作：实验项目模拟实战操作可在计算机环境中练习实验仪器组装、模拟手术过程、模拟作用因素、模拟生物信号实验结果。通过模拟实战操作,提高学生对实验的熟练程度和实验成功率，提高学生的实验兴趣。
管理服务端：为了提高教学质量，改进考试方法，利用计算机强大的数据处理功能，由计算机逐步代替传统的人工出卷，规范出卷程序，使出卷工作更科学化，不仅提高了工作效率，而且可杜绝传统手工出卷存在的以下弊端。该系统由教师根据教学资料录入试题，并对其按章、按题型进行分类，待需要考试时，设定一定的条件，系统就自动从题库中选取试题并生成试卷。该系统成卷模式分为“自动成卷”（由系统根据条件随机选题）和“手工组卷”（教师自己选择题目）两种，成卷后为Word格式文档。
3.加强我校计算机模拟实验室开放性
建立开放性的实验室是培养学生实际操作能力、探索和完善理论知识的需要,是学生自创能力提高和增强自信心不可或缺的场所，更是提高和培养学生科研水平的重要基地。实验室不能为他们开放，对高校大学生是一项培养引导的失误,更阻碍了学生掌握理论以外的实际操作能力的提高［２］。我校计算机模拟实验室由于种种原因，目前一直处于仅服务于教学，没有对学生开放，学生进入实验室只局限于上课时间，其他时间没有机会进入实验室进行自学，失去培养自己独立实践能力的机会。全天候开放虚拟实验室。学生可以随时进入模拟实验实自己动手组织实验，自己设计实验方案，动手完成实验，整理和总结实验数据，提交实验报告，培养学生的分析能力和创新能力，逐步向以“学生为中心”的自主个性发展模式转变。计算机模拟实验室不仅要对内开放，而且应该对社会开放,对广大科研人员开放。
4.模拟实验室建设上存在的一些问题
在医学类院校开设计算机模拟实验课，结合学生实验情况来看，确实对学生在实际动手能力上面是很大的提高，尤其是在一些比较复杂的机能学实验。如蟾蜍心输出量的影响因素实验中，主动脉和后腔静脉比较难找，尤其是后腔动脉插管难度很大，但是通过模拟实验后，学生就对这块内容了然于胸，大大提高实验的成功率；实验成功也使学生对书本理论知识有更进一步掌握。但是现在模拟实验室建设也还存在一些不足之处，一般是一次开展两个或两个以上实验，先在模拟实验室上，然后在实验课中让学生亲自动手实验。这样一来，如果模拟实验课和实验课相差时间很长，学生就容易忘记一些比较难的实验操作技术。因此在安排实验课的时候要尽量考虑到模拟实验课与实际动手的实验课之间相隔时间不宜太长。
提高模拟实验室的利用率。开学的前四周，模拟课安排的比较多而且比较集中。目前生理学模拟实验模块用得较多，病理生理学和药理学模块还没真正使用起来。因此，要尽可能地提高模拟实验室的利用率，减少资源闲置。全天候开放模拟实验室，学生可以随时进入模拟实验室自己动手组织实验，自己设计实验方案，动手完成实验［４］。为学生创造宽松的自主学习环境，扩大开放范围、开放时间、开放内容和开放覆盖面，使学生在实验活动中由被动变主动，由“要我做实验”变为“我要做实验”［３］。
5.结语
我校计算机模拟实验室的建立，可以很好地解决硬件设备跟不上实验的要求、学生实验时间不够用等问题，对于提高学生的动手能力、分析问题和解决实际问题的能力具有非常重要的意义。但在具体应用中还要注意处理好“模拟试验”和“实物实验”的关系，不能一味地强调模拟实验，要“虚实结合”，既相互补充又各有侧重。这样才能取得很好的实验教学效果。同时，在模拟实验中要注意培养学生严谨的、一丝不苟的科学实验作风。
我校计算机模拟实验室是在充分吸收目前国内医学院校同类实验室建设经验的基础上建立起来的，实验室基础设施良好，设备先进、功能齐备、性能亦较为优越。实验室刚投入使用即引起同学们的极大兴趣。
计算机模拟实验室作为中央与地方共建高校基础课实验室和安徽省高校基础实验室示范中心建设项目得到国家和地方教育行政部门的重点资助并始终得到各级领导和学校各部门的关注和大力支持。模拟实验室的使用凸现我校整体实验教学水平进一步提升并完全能与国内先进高校同类实验室接轨。
参考文献：
［1］刘平辉，郭福生，孟显云.高校专业实验室建设及管理浅谈［J］.东华理工学院学报（社会科学版），2004，（3）：86.
［2］唐文清，陈石山，邓新武.新形势下高校实验室建设的现状与对策［J］.衡阳师范学院学报（自然科学），2004，（3）：140.
［3］桑玉军.实验室建设与改革的思考［J］.安徽工业大学学报（社会科学版），2004，（3）：110.
［4］肖随贵.浅论计算机虚拟实验室的建设［J］.教学与管理，2006，（10）：144.
关键词： 计算机模拟 实验教学 开放性
从21世纪人才需要来看，要重视学生“知识、能力、素质”的全面培养，尤其要重视学生创造性思维、创新能力和技能的训练与培养。高校实验室是进行实验教学、培养人才的重要基地，尤其是在医学类院校，也是学校开展教学、科研、生产实践三结合的重要场所。实验室的工作水平是反映一所学校教学水平、科研水平和管理水平的一个重要标志［１］。
几年来，我校机能学中心实验室已经把计算机模拟实验系统、规模地应用到本科实验教学中，取得了很好的效果。这是我校在新形势下深化教学改革、优化资源配置、体现学科特色、进一步提升实验教学整体水平和教学质量，为迎接新一轮本科教学水平评估的一项新的举措。
1.计算机模拟实验在实验教学中的重要地位和优点
掌握一定量的动物实验方法是医学研究的主要手段，也是基础医学机能学实验课的一个主要目的。
计算机模拟实验是计算机辅助教学的其中重要组成元素，它结合实验教学内容，有机地将计算机信号采集、分析和图像处理技术适时地应用到实验设计和结果显示等过程中，通过菜单显示、人机对话、主控机（教师机）和终端（学生机）互动，以及运用多媒体教学软件，使学生在一种新奇、直观、仿真的教学氛围中轻松地进行虚拟有趣的实验。其优势表现为覆盖面宽、利用率高、几乎覆盖校内所有的本科专业，融科学性、互动性和趣味性为一体，配置合理、有良好的视听效果，既可替代验证性实验，又可将难度较大的实验过程和结果客观地演示出来，加深学生对实验的理解，有利于他们进一步实践，提高实验的成功率，同时对学生完成实验的效果还能进行客观的评价。而计算机的模拟实验技术可以实现动物实验的模拟效果。实验者在计算机上对模拟的动物进行手术，可以反复练习，节省人力、物力、财力，使学生熟练掌握实验方法。学生通过计算机选择适当的实验模型，保证了模型的稳定性、直观性，同时给定相同的实验条件，实验结果完全相同。实验者个人也可以充分发挥自己的想象力，在给定的实验模型上改变实验条件做出不同的实验数据，完成深层次探讨疾病机理的目的。在计算机系统中建立的虚拟实验环境使实验者可以像在真实的环境中一样运用各种虚拟实验器械和设备，对“实验动物或标本”进行虚拟操作，完成各种预定的实验项目，起到学习训练的作用。该系统由于不受试验动物、试剂的制约，特别适用于开放实验室。学生在预习、复习或拓展训练时采用虚拟实验比实时实验有更大的优越性。模拟实验在教学方法和手段上开辟了一个新的领域。
归纳起来模拟实验室有以下一些优点：（1）节约机能实验室费用；（2）提高机能实验室开放性；（3）拓展机能实验室实验项目；（4）突破传统实验模式，使得实验不再受时间、空间、实验动物、实验试剂、实验器材等的限制，使得实验更加方便；（5）突出实验的自主性，学生可以根据自我需求选择实验，也可以为学生定制实验，强调了学生在实验中的主导地位；（6）是真实实验的补充，提高学生的学习兴趣；（7）充分利用网络信息资源。
2.我校计算机模拟实验室的创建
2.1硬件部分：服务器配置：CPU PIII800、内存1G、SCSI硬盘；学生机WindowsXP：CPU PIII800、内存1G；教师机WindowsXP：CPU PIII800、内存1G、Modem硬盘；网络环境：100M快速以太网。
2.2软件部分：使用联想集团开发的传奇软件，主要执行电子教室功能（教师演示，教师讲评，视频广播，个别辅导，屏幕查看，多屏查看，等等）这里更多适合在模拟实验室使用的是它的特殊功能。如：邀请学生，远程开机，退出学生机，锁定教师机，等等。还安装了一些医学软件，如生理学教学软件，提供几十个模拟实验项目，有生理实验、病生病理实验、药理实验，等等。学生再仿真实验项目中，可查看实验对象、实验药品、实验器材、实验目的及原理、实验步骤、实验视频、模拟实战。
2.3模拟实验室详情：模拟实验室是基于计算机仿真技术的网络化教学应用系统，它分为模拟实验室学生服务端和模拟实验室管理服务端。它的主要优势在于用户无需安装客户端软件，只使用Internet Explore浏览器就可以使用模拟实验室。
整个系统包括模拟实验（实验数据、图片、实验视频、处理因素）数据库、仿真环境界面和网络硬件平台等部分组成。模拟实验室采用浏览器/服务器（B/S）一种网络服务应用系统结构。
学生服务端：①实验仪器介绍：在实验仪器介绍中，学生通过目录树结构查看实验相关器材，了解实验器材用途和使用说明。
②基本手术操作：在实验手术操作中，学生通过目录树结构观看手术操作过程，了解手术操作要领，一方面通过实验手术操作视频体现手术操作，另一方面通过实验操作视频体现手术操作注意事项。
③模拟实验：仿真实验室系统提供几十个仿真实验项目，有生理实验、病生病理实验、药理实验，等等。学生在仿真实验项目中，可查看实验对象、实验药品、实验器材、实验目的原理、实验步骤、实验视频、仿真实战。
2.4模拟实战操作：实验项目模拟实战操作可在计算机环境中练习实验仪器组装、模拟手术过程、模拟作用因素、模拟生物信号实验结果。通过模拟实战操作,提高学生对实验的熟练程度和实验成功率，提高学生的实验兴趣。
管理服务端：为了提高教学质量，改进考试方法，利用计算机强大的数据处理功能，由计算机逐步代替传统的人工出卷，规范出卷程序，使出卷工作更科学化，不仅提高了工作效率，而且可杜绝传统手工出卷存在的以下弊端。该系统由教师根据教学资料录入试题，并对其按章、按题型进行分类，待需要考试时，设定一定的条件，系统就自动从题库中选取试题并生成试卷。该系统成卷模式分为“自动成卷”（由系统根据条件随机选题）和“手工组卷”（教师自己选择题目）两种，成卷后为Word格式文档。
3.加强我校计算机模拟实验室开放性
建立开放性的实验室是培养学生实际操作能力、探索和完善理论知识的需要,是学生自创能力提高和增强自信心不可或缺的场所，更是提高和培养学生科研水平的重要基地。实验室不能为他们开放，对高校大学生是一项培养引导的失误,更阻碍了学生掌握理论以外的实际操作能力的提高［２］。我校计算机模拟实验室由于种种原因，目前一直处于仅服务于教学，没有对学生开放，学生进入实验室只局限于上课时间，其他时间没有机会进入实验室进行自学，失去培养自己独立实践能力的机会。全天候开放虚拟实验室。学生可以随时进入模拟实验实自己动手组织实验，自己设计实验方案，动手完成实验，整理和总结实验数据，提交实验报告，培养学生的分析能力和创新能力，逐步向以“学生为中心”的自主个性发展模式转变。计算机模拟实验室不仅要对内开放，而且应该对社会开放,对广大科研人员开放。
4.模拟实验室建设上存在的一些问题
在医学类院校开设计算机模拟实验课，结合学生实验情况来看，确实对学生在实际动手能力上面是很大的提高，尤其是在一些比较复杂的机能学实验。如蟾蜍心输出量的影响因素实验中，主动脉和后腔静脉比较难找，尤其是后腔动脉插管难度很大，但是通过模拟实验后，学生就对这块内容了然于胸，大大提高实验的成功率；实验成功也使学生对书本理论知识有更进一步掌握。但是现在模拟实验室建设也还存在一些不足之处，一般是一次开展两个或两个以上实验，先在模拟实验室上，然后在实验课中让学生亲自动手实验。这样一来，如果模拟实验课和实验课相差时间很长，学生就容易忘记一些比较难的实验操作技术。因此在安排实验课的时候要尽量考虑到模拟实验课与实际动手的实验课之间相隔时间不宜太长。
提高模拟实验室的利用率。开学的前四周，模拟课安排的比较多而且比较集中。目前生理学模拟实验模块用得较多，病理生理学和药理学模块还没真正使用起来。因此，要尽可能地提高模拟实验室的利用率，减少资源闲置。全天候开放模拟实验室，学生可以随时进入模拟实验室自己动手组织实验，自己设计实验方案，动手完成实验［４］。为学生创造宽松的自主学习环境，扩大开放范围、开放时间、开放内容和开放覆盖面，使学生在实验活动中由被动变主动，由“要我做实验”变为“我要做实验”［３］。
5.结语
我校计算机模拟实验室的建立，可以很好地解决硬件设备跟不上实验的要求、学生实验时间不够用等问题，对于提高学生的动手能力、分析问题和解决实际问题的能力具有非常重要的意义。但在具体应用中还要注意处理好“模拟试验”和“实物实验”的关系，不能一味地强调模拟实验，要“虚实结合”，既相互补充又各有侧重。这样才能取得很好的实验教学效果。同时，在模拟实验中要注意培养学生严谨的、一丝不苟的科学实验作风。
我校计算机模拟实验室是在充分吸收目前国内医学院校同类实验室建设经验的基础上建立起来的，实验室基础设施良好，设备先进、功能齐备、性能亦较为优越。实验室刚投入使用即引起同学们的极大兴趣。
计算机模拟实验室作为中央与地方共建高校基础课实验室和安徽省高校基础实验室示范中心建设项目得到国家和地方教育行政部门的重点资助并始终得到各级领导和学校各部门的关注和大力支持。模拟实验室的使用凸现我校整体实验教学水平进一步提升并完全能与国内先进高校同类实验室接轨。
参考文献：
［1］刘平辉，郭福生，孟显云.高校专业实验室建设及管理浅谈［J］.东华理工学院学报（社会科学版），2004，（3）：86.
［2］唐文清，陈石山，邓新武.新形势下高校实验室建设的现状与对策［J］.衡阳师范学院学报（自然科学），2004，（3）：140.
［3］桑玉军.实验室建设与改革的思考［J］.安徽工业大学学报（社会科学版），2004，（3）：110.
［4］肖随贵.浅论计算机虚拟实验室的建设［J］.教学与管理，2006，（10）：144.