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仿真技术在人体生理实验教学改革中的作用

时间:2022-11-06 14:35:08 来源:网友投稿

【摘  要】在人体生理实验教学的过程中,仿真实验技术能展现三个方面的优越性。在人体生理实验教学的过程中,采用仿真技术可获得较好的效果。

【关键词】仿真技术  人体生理  实验教学

【中图分类号】G642           【文献标识码】A           【文章编号】1674-4810(2014)33-0065-01

仿真技术运用在各个高校都是处于起步阶段,调查中显示,许多学科都没有采用仿真教学。对人体的生理功能进行模拟,并用计算机对人体的生理特性进行分析,是目前国内外的一个研究重点和主要的研究方向。国内很多高校在人体生理教学中都采用了相关的仿真实验技术,在教学的过程中取得了不错的成绩。

一 仿真实验技术在人体生理实验教学中应用的优越性

1.成本低、难度小

生理系统是人体内或动物内较为复杂的一个系统,随着科技的发展,仿真实验技术的出现在人体生理实验的教学中起到了重要的作用。为了解决生理系统的复杂性问题,可以通过使用仿真实验技术对整个生理系统进行分解研究,第一步先对系统、器官进行逐个分析研究建模,第二步将各个部分的输入、输出联系,从而构成整个人体和动物的生理系统。通过应用仿真实验技术,在人体生理实验教学中将一些操作复杂的实验简单化,更容易进行,尤其是一些慢性实验。通常这些慢性实验都需要很长的时间,且费用昂贵,工作难度也加大,还有可能出现实验体死亡等问题从而导致实验失败。如在动物手术实验中,发生感染或其他环节的错误,导致实验失败,但一旦采用仿真实验技术,这些问题将不再是问题。此外,在人体生理学的实验中,采取仿真实验技术可以大大节省开支,同时配置一套生理仿真实验的软件可以长期使用,不需担心材料不够的问题。

2.实验教学的效果好

在生物类实验中,人体生理实验是最具操作难度的一项,甚至全班实验均失败的可能性都会存在。如离体蛙心灌流实验,由于蛙心小而脆,常常在插管时容易把蛙心戳破,或因操作不熟练等原因而导致实验无法进行。因此,为了提高实验的成功率,必须让学生了解实验的难点,如动脉血压的神经、呼吸运动的调节、体液调节等。采用计算机仿真技术,可使学生在实验前学习CAI课件,进一步充分了解实验原理和方法,有助于学生感悟实验原理和方法。同时,在模拟实验的过程中,能更好地了解动物生理指标在实验过程中的变化情况,有助于学生更好地掌握实验过程。

3.使建立不受时空限制的虚拟生理学实验室成为可能

生命科学是最神秘的一门课,至今仍存在着许多不为人知的秘密和机理。人类对自身的研究存在着很多的问题,常常会受到伦理道德和实验手段的限制。目前人体生理学的主要研究方法有两类:动物实验和人体实验。无论何种方法都存在以下三种局限性:(1)动物模型与人体模型相差过大,不易于结论的推广。(2)动物因个体差异而存在不同,因而需要大量的人力、物力进行数据统计,故耗时费力。(3)实验条件不够充足完备,如长期实验或某些极端条件等导致实验无法进行。相对于动物实验而言,人体实验还受到伦理道德的限制。

仿真实验通过模型来替代真实实验进行研究,以此来获取最快、最有效的实验结果。通过对人体生理系统的建模与仿真不仅可以弥补真实实验的不足,同时还可能将建立不受时空限制的虚拟生理学实验室变为现实。

二 仿真技术的应用和发展

在实验教学的过程中,仿真技术具有十分广阔的应用空间和发展前景,伴随着实验的普及,仿真技术在人体生理实验教学改革中的优越性会被更多的人认识。但要真正让仿真技术在人体生理实验中得到应用,还受到一些条件的限制,例如观念的转变,教师观念如果不发生改变,不能进行创新,则很难将仿真技术运用到教学过程中。要将创建全新的实验室作为重点,要培养一支高素质的实验团队,不断创新,对信息加工和收集、利用,提升学生在仿真实验方面的积极性和主动性。结合实验的发展,要注入全新的生命活力,根据实际情况进行安排。

人体生理实验教学改革需要应用仿真技术,这能加快实验室发展的步伐,促进实验室教学改革,保证教育观念的提升和转变。

参考文献

[1]李泽友、姜月霞、黄艳等.仿真实验在药物分析实验教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2012(8)

〔责任编辑:庞远燕〕

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