仿真物理实验室范文

仿真物理实验室篇1

关键词 初中物理；实验教学；虚拟实验；仿真物理实验室

中图分类号：G633.7 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）11-0158-02

仿真物理实验室是一款面向中学物理课堂开发的一款软件，内容包含了电学、力学、声学、光学等所有实验的仿真演示，具有集成化程度高、操作简单等特点。这种软件有利于师生在使用中根据自己的实验设计把精力放在实验模型的构建上而不是操作上。这款软件为物理实验教学提供了极大的方便。

1 在初中物理教学中使用虚拟实验的意义

可以弥补传统实验仪器不足的现状 实验是物理教学的灵魂，但在传统物理教学中，由于现实条件和教学理念等原因，只注重知识的口头讲解，不重视实验操作，或在教学中只做比较简单的实验，导致实验仪器严重不足。加之国家实施新课改以来，物理实验发生很大变化，很多原来旧的实验仪器被淘汰，虽然学校增添了很多新实验仪器，但仍不能满足物理实验教学的现实需要。现在学校安装的仿真物理实验室软件，包括了中学物理的所有实验，原来很多做不了或因仪器不足不能做的实验都可以用虚拟实验来代替，解决了实验课上不足或因场地仪器数量不足，实验跟不上教学进度的现象。

本身具有传统实验无可比拟的优越性 虚拟实验是根据实验的相似性原理，运用软件提供的虚拟实验设备来搭建自己的实验。这样不仅可以做一些因自然条件限制在传统实验教学中无法做的实验，如真空状态下的物体自由落体运动；还可以随时控制实验进程、节奏，让实验结果更理想，让实验现象更明显清晰可见。同时，避免在物理实验中因学生操作的不规范而产生的危险性，避免实验仪器在实验过程中的损耗和损坏。

2 在初中物理各类型实验中哪些实验需要虚拟实验

实验是物理教学的灵魂。在初中物理实验教学中会碰到五大类实验，分别是测量型、探究性、演示型、操作型、设计型。在这几类物理实验中，笼统地来说，笔者认为比较适合运用虚拟实验的有演示型、探究型、设计型。因为现实教学条件的限制，都实行大班教学，演示型实验如果运用传统方法去做，不能保证每个学生都能清晰地观察到实验现象。而虚拟实验可以很好地解决这个问题。探究型、设计型实验需要学生自主设计实验方案，虚拟实验可以方便地帮助学生检验实验方案的正确性，既节省了时间，又避免了因学生设计方案错误导致的实验仪器的损耗。但也不是绝对的，其他类型的实验也有的非常适合运用虚拟实验，所以在现实教学中要具体问题具体分析。

虚拟实验在测量实验中的应用 测量实验是物理实验中比较简单的实验，操作简单，实验仪器易得，一般无需用虚拟实验。但也有一些测量实验比较复杂，在正常的环境下实验很难完成。如初中二年级物理“伏安法测小灯泡电阻”，这个实验如果用传统的仪器进行，学生很难获得实验结果，且容易造成仪器的损坏。这个实验需要用虚拟实验来辅助教学，操作步骤如下：

第一步，由于这个实验比较抽象，需要教师讲解实验原理；

第二步，学生根据原理，利用虚拟实验室进行实验，连接电路图；

第三步，教师根据学生在实验中遇到的问题进行辅导答疑；

第四步，学生在对这个实验理解的基础上进行真实实验，弥补虚拟实验之不足，取得良好的教学效果。

虚拟实验在探究实验中的运用 探究实验的目的就是培养学生透过现象看到本质的能力和发现问题的意识，所以实验的现象是很重要的。但在真实试验中，许多事物的现象会受外界因素的影响，导致实验方案无法实施，这就需要借助虚拟实验。如初中二年级“探究凸透镜成像的规律实验”，此实验会受室内光线强弱的影响，室内光线控制不好，就得不到实验现象，更谈不上规律的总结。虚拟实验则很好地解决了这个问题。

虚拟实验在演示实验中的应用 在物理实验中最常见、最普通的实验就是演示实验。物理教师在讲解概念的时候，因班级太大，导致很多学生对物理现象观察不清晰，影响了对物理的学习兴趣。虚拟实验则很好地解决了这个问题。如初二年级“光的反射实验”，学生既可能因室内光线的影响，也可能因在班内位置的影响，导致实验效果观察不明显，这就需要借助虚拟实验平台进行实验。

虚拟实验在设计型实验中的应用 设计型实验重在培养学生自主解决问题的能力。在实验中学生要根据自己要解决的问题来选择实验仪器，设计实验，构建实验模型，同时还要把自己不理解的实验现象去弄清楚。这就需要虚拟实验来帮助。一方面，虚拟实验可以检验实验设计是否合理；另一方面，虚拟实验能帮助学生理解实验现象，同时避免因实验设计错误而造成的仪器损失。如“理解并表述牛顿第一定律实验”，在这个实验中，摩擦力是理解牛顿第一定律的关键，摩擦力的大小直接影响了实验现象。但是摩擦力大小参数的设置在真实实验中不好控制，虚拟实验很好地解决了这一问题。

虚拟实验在操作实验中的应用 操作实验是为了培养学生自己的动手能力和理论联系实际的能力，一般在操作实验中不主张运用虚拟实验代替真实实验。在初中物理教学中，很多的操作实验都是电学实验。电学实验仪器较贵重且容易因错误操作而被损坏。所以在教学中要让学生借助虚拟实验清晰观察学习实验过程，锻炼正确的实验操作能力，避免在真实实验中出现过失，导致实验仪器损坏。如初三年级“串并联电阻实验”，如果不事先加以练习，在实验中接线错误的话，很容易烧坏实验仪器。但操作实验一定要在虚拟实验后进行真实实验，毕竟虚拟实验只是一个仿真实验，起不到锻炼学生动手能力的目的。在操作实验中要把真实实验与虚拟实验相结合，这样既解决了真实实验的困难，也解决了虚拟实验的不足。

3 结束语

总之，在新课改注重实验的今天，虚拟实验在实验教学中确实起到很大的作用。但是不宜夸大虚拟实验的作用，虚拟实验带来巨大方便的同时，也有很大的缺点。如果过多运用虚拟模拟实验来代替传统实验，就会缺乏实验的真实感，不利于培养学生动手能力、合作能力和创新能力，因为学生亲手实验的经历是虚拟实验代替不了的。此外，虚拟实验，如果使用不规范，很可能会生成一个假的结果。但像这几种实验是可以用虚拟模拟实验代替的，如危险性比较大的实验、现象不明显的实验、现有条件做不了的实验。因此，教师应该在实际教学中，根据教学实际，结合运用虚拟实验与传统实验，只有这样才能发挥虚拟实验的最大效能。

参考文献

[1]李春艳，易烨.虚拟仿真实验室的建设与实验教学的改革[J].中国管理信息化，2014（12）.

[2]唐益锋.寻找“虚”与“实”的交汇点：浅谈仿真实验室在教学中的应用[J].新课程学习，2014（10）.

仿真物理实验室篇2

关键词：仿真实验计算器，仿真物理实验室，探究模式，弹簧振子，数据处理，控制变量法

 

一、新型探究模式的设计缘由

在学习了高中物理人教版（选修3-4）第十一章《机械振动》后，学生了解了单摆和弹簧振子是简谐运动的两重要特例，只学习了单摆周期的计算公式，可对弹簧振子的周期表达式学生对此却一无所知，知道单摆周期只与摆长有关而与摆球质量无关。那弹簧振子周期又与哪些量有关呢？学生对此表现出强烈的好奇心和探究欲。由于实验环境和实验条件的限制及对学生动手操作能力要求过高，让学生在传统物理实验室去做，实验结果往往和物理理论不相符，甚至出现试验数据相反的情况。于是便萌发了构建一个“仿真实验计算器”来代替实验并直接输出实验数据的想法，就好像日常生活中用计算器代替心算一样。让学生在计算机环境下进行虚拟实验操作，并利用计算机处理实验数据，为实验探究问题提供了新的思路。

二、“仿真实验计算器”介绍及对中学物理实验探究的实际意义

“仿真实验计算器”笔者是在“仿真物理实验室”这个软件的环境下实现的。“仿真物理实验室”是一款全新概念的全开放性教学、课件制作平台和实验仿真平台，它将物理定律全部内置了，并提供了一个实验器具完备的综合性实验室，教师所需要做的只是设置一下实验的初始环境，仿真物理实验室都能够进行仿真。不但可以做出一般实验室可以做出的实验，也可以做出一些真实实验室做不出来的实验．比如在本软件中，可以非常轻松地实现闪照功能，可以实时跟踪显示运动对象的速度和加速度，让人一目了然。对于正在学习物理的学生来说，仿真物理实验室是一个可以体验探究物理过程、一个可以设计实验去验证自己的设想、一个可以自由探索未知世界的实验探索平台和自由的想象空间。

“仿真实验计算器”虽然被认为是实验数据的计算者和输出者，但最重要的是它要求实验者事先从物理现象或问题中探究出物理实验模型和实验方案，进而根据被仿真实验的方案、原理、器材等事先构建好实验情景，其实这一点是和传统实验是一致的，也是实验的核心所在。在新课程的理念中，注重对学生的自主探究性培养，让学生自主体验科学探究，亲历“科学家发现真理”的过程，并把“过程与方法”作为物理教学的一个重要内容，以更好地培养学生的科学素养。基于此，以往只在大学里被用于大学实验的模拟仿真实验，由于其独特的优势现在也在中学物理实验中也被广泛应用。笔者开设了《探究弹簧振子的周期表达式》的研究性学习课题，让学生在仿真实验室这个平台上充分自主探究，由于仿真物理实验室制作出的弹簧振子模型交互性非常强，并能提供频闪照片和实时输出众多运动数据和图像，所以“仿真实验计算器”为学生提供了处理实验的一把利器，为学生探究提供便利和可行性。

三、新型科学探究模式展示：探究弹簧振子周期表达例析

探究是学习物理知识的一种重要的方式。科学探究都要经历一个基本的过程：

 

仿真物理实验室篇3

摘要：将计算机仿真技术运用于大学物理实验教学是提高教学质量促进物理实验改革的重要举措。仿真实验完善了物理实验的教学过程、丰富了教学模式，是新形势下科技进步的产物。结合西安石油大学仿真实验的教学实践，总结分析了现阶段仿真实验的教学特点和教学现状以及运行过程中出现的问题。通过阐述仿真实验的积极意义和不足之处，说明其在实验教学中的辅助地位，并给出完善仿真实验的建议。

关键词：仿真试验；大学物理实验；教学实践

中图分类号：O4-33；G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）49-0262-02

一、引言

物理学对于人们科学素质的培养有着重要的地位，其中物理实验教学做为一门基础实验课程肩负提高学生的综合素质、培养学生的实践能力与创新能力的工作，成为大学教育阶段人才培养必不可少的一部分[1]。传统物理实验教学由于受教学资源、教学时间等各种因素的限制，满足不了现阶段不断提高的教学要求。伴随着仿真技术的迅速发展，计算机仿真实验系统在物理实验教学中得到了广泛的应用。仿真实验系统是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其他相关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具创建的非实物形态的实验体系。在仿真实验中没有以实物形态存在的实验仪器，实验者通过对虚拟的软件进行操作得到类似于真实实验的实验结果，以这种方法去认知真实的世界[2]，虚拟实验环境下进行的计算机仿真实验，让物理实验教学走出实验室，在最大可能节约实验室硬件资源的同时，克服了实验教学长期受到场地、课时等等条件的制约 [3，4]，为大学物理实验开辟了开放性、设计性甚至研究性实验教学的新途径[5，6]。为了适应物理实验教学的发展，提高学生综合实验技能以及培养广大学生对物理实验课程的兴趣，西安石油大学于2013-2014学年第二学期开始将仿真实验纳入全校理工科物理实验课程教学大纲，形成了在传统物理实验的基础上结合开设仿真实验的综合教学模式，教学实践完善了物理实验教学方法和教学内容，提高了物理实验课程教学质量，仿真实验教学实践收到了良好的教学效果，在实践过程中出现的各种问题也值得我们思考和探索.

二、仿真实验的特点

仿真实验解决了实验室师资与学生规模失调的问题，仿真实验不受实验课时的限制，只要仿真实验服务器在运行，任何配有计算机设备和网络的地方学生都可以进行操作，延长了实验时间，具有可操作性强、重复性好的特点[7]。随着计算机软硬件及校园网的发展，大学物理仿真实验在开发技术和功能各方面都在不断提升，仿真实验软件利用组件的理念开发出物理仿真仪器库，使仿真实验实现了可自主设计实验方案，自主选择实验仪器，不仅满足了基础实验教学的开展，同时为设计性实验、研究型实验的开展提供了条件。仿真试验采用学生为主体、教师为主导的教学方法。学生根据不同测量结果的要求，可自拟实验方案，根据实验方案灵活选择实验仪器，激发学生实验兴趣的同时引导学生创新思维，创新能力的形成。仿真实验软件提供实验数据接口，能够得到实时实验状态，给出实验结果评判，实验灵活度高、针对性强，界面友好、实验指导信息丰富，实验提示栏在学生操作实验时，实时提示相关仪器的名称、功能、操作方法等信息，实验帮助文档融合了实验简介、实验原理、实验仪器、实验内容，实验指导。学生可在提供的实验提示信息及实验帮助文档的指导下顺利完成实验内容。

三、仿真实验教学现状

1.仿真实验教学内容。西安石油大学物理实验课程中要求学生在一学期的时间内除了完成实验室的八个必做实验项目外还需要在网上选作两项与本学期实验室实验内容不相同的仿真实验项目。仿真实验采用大学物理实验中心仿真实验室和远程服务器终端对学生开放的方法完成。依照逐步提升的层次化、模块化的教学体系，遵循基础性实验、综合性实验、设计性实验的发展顺序，依次对学生开放的仿真实验项目共计31项，界面主要包括：力学实验的5个项目、热学实验的3个项目、光学实验的6个项目、电学实验的10个项目、电磁学实验的3个项目、近代物理实验的4个项目。

2.仿真实验教学过程中出现的问题。首先是服务器稳定性的问题，西安石油大学物理仿真实验开设在大学一年级的第二W期，此阶段学生课程任务繁重，社团活动多，很多同学总是把两项仿真实验拖到最后的时间集中进行完成，造成仿真系统服务器经常瘫痪的现象，实验室就此现象升级服务器，并要求学生合理利用时间尽早完成仿真实验，不要出现学期末扎堆的现象，同时建议学生按照院系进行分时段登录操作，完善仿真实验系统的稳定性。

其次是软件的安全问题，部分学生反映在使用软件时出现登陆不了仿真系统大厅的现象，老师们和厂家沟通发现是人为更改了登陆密码，由于仿真系统使用的是同一个登陆用户名和密码，所以更改后出现原有密码失效的现象，后面经过对密码进行复位操作以及在数据库中新增一百个用户，暂时解决了登录失败的问题。为了维护软件的自身安全防止黑客的攻击，需要软件开发人员对软件进行不断修补和升级，维护正常的教学秩序，提高软件的安全性。

3.虚拟仿真实验教学平台建设。为进一步完善实验教学过程，提高实验教学水平，物理实验中心在原有的大学物理仿真实验基础上增添了物理实验预习评判系统和物理实验考试系统两项教学软件。物理实验预习评判系统是在大学物理仿真实验基础上，进一步加强虚拟实验的模型设计，建设在线实验预习环境。学生在课前通过预习系统操作仿真实验，了解实验原理、内容及实验仪器的操作方法，建立起对实验的直观认识和完成实验的思路。自动评判的预习成绩帮助学生及时了解学习效果，也有助于教师掌握学生预习情况，针对性的调整教学重点。

四、仿真实验教学展望

仿真实验以自身强大的功能特点在实验教学中得到了良好的教学效果，被越来越多的学科领域广泛应用，成为实验教学环节中必不可少的一部分。仿真实验带给实验教学最大的便利就是节约了实验仪器，灵活了实验时间、实验空间，给广大师生教学带来了实实在在的方便。但是仿真实验主要是对实验所需要的仪器和操作方法的模拟，不能充分体现真实的实验环境下的实验结果，大学物理实验课注重培养学生的动手能力，学习规范操作各种实验仪器以及应对实验过程中的实际突发问题。

在现阶段的仿真实验的建设实践中，应该注重将科研成果与教学相结合，将科学发展的成果融入到基础教学中来，我校物理实验中心实验教材中已经引入光纤光栅传感技术的部分研究成果，下一步在仿真实验项目中增加相应的研究型实验对于丰富和扩展学生的知识面，提高综合实验技能，加强学生的科学素质和创新意识的培养尤为重要。

参考文献：

[1]高宏，郭文阁，贾振安.“综合设计型物理实验”公选课的实践与体会[J].大学物理实验，2010，23（2）：97-99.

[2]陈守川，杜金潮，沈剑峰.新编大学物理实验教程[M].第二版 杭州：浙江大学出版，2008：321.

仿真物理实验室篇4

【关键词】 物理实验教学; 物理实验室; 计算机仿真

根据国家教育部大学物理实验课程教学的基本要求，为了适应新世纪经济建设和社会发展的需要，进行不同程度的教学改革。把现有的实验项目及设备通过精简、合并、归类的方法，由实验项目之间的物理思想测量对象实验手段方法内在联系，将物理实验教学内容有机重组，并以模块为单位组织实施。由各专业特点及后继课程的需要，可将工科类学生物理实验划分为两大模块，即传统实验和仿真实验，以后将有各种模块实验并可独立开设不同的项目。

1 重视物理实验改革的广泛性

大学物理实验是具有自行教学课程体系的独立课程，但对物理学科而言，它与大学物理理论课又是相互联系不可分割的，为此物理实验室的建设必须结合大学物理理论课程的建设。单纯对大学物理实验课程进行改革会受到学时的限制。目前工科学生的物理实验为54学时左右，在这样的学时下，要形成完整科学的实验课程体系，必须与相关理论课的内容相互融合，贯通和渗透，同时建立彼此关联的理论课与实验课的新体系。例如:在实验中心的改革中，增加近代物理实验项目，让学生掌握有重要近代物理内容和现代实验技术已形成主流思路，但是近代物理实验的理论基础是相对论和量子力学，如果物理理论缺少对它们的物理原理做突出介绍，而只是一种故事性的叙述，甚至由于学时的限制而不将有关内容，就很难保证物理实验课在加强基本训练的同时，又增加综合性的近代物理实验项目，且有良好的教学效果。因此在建设物理实验中心的同时，应考虑与理论课的整体优化组合，两者同步进行，相互促进，仿真物理实验就是一种很好的形式。仿真物理实验室是面向物理教师 和学生的一个全开放性的物理实验仿真软件和课件制作平台。与常规的物理教学软件所不同，仿真物理实验室不是单纯地演示几个现成的实验。我们的目标是为您提供一个实验器具完备的综合性实验室，您可以亲自动手创建您所能想象的所有实验。仿真物理实验室为您提供了运动对象，小球、弹簧、绳子、连杆、滑轨等实验器具，并集成了重力场、电场、磁场、万有引力、阻尼介质等实验环境;新增了辅助分析工具。您可以在任意组合的实验环境中，构建您自己的实验。从平抛运动，到验证机械能守衡，验证动量守衡实验;从单摆，到弹簧振子实验;从带电粒子在电场中的加速与偏转实验，到粒子加速器，粒子速度选择器模型等微观模型;从地球人造卫星，到太阳系的运行，仿真物理实验室都能够进行仿真。仿真物理实验室不但可以演示逼真的实验动画，还可以在演示的同时向您提供相关的实验实时数据;您还可以使用辅助分析工具，对实验数据进行分析。

对于正在学习物理的学生来说，仿真物理实验室是一个理想的学习工具。亲自动手的体验，让学生对物理现象的印象更加深刻，对物理定律的理解不再枯燥，对物理学的兴趣油然而生。面对中国21世纪的素质教育，创造力和想象力的培养已被广泛关注，仿真物理实验室正是给了学生一个创造和想象的空间。

物理学是一门实验性很强的学科，实验几乎贯穿了物理学习的整个过程。仿真物理实验室适用于做物理实验，是物理教师的得力助手。在教师讲解了物理定律之后，演示一个相关的实验，既加深了学生对定律的理解，又可以增加物理课堂的趣味性。在讲解习题的同时，如果能在仿真物理实验室中建立一个习题所描述的物理模型，以逼真的动画辅助物理教师的精辟解析，触发学生的想象空间，相信这样的教学效果一定很好。

2 重视物理实验室的开放性

目前大多数院校都实现了在实验内容和实验时间两方面给学生高度自由的网上选课系统，但是它不是实验室开放的充分条件，学生实验能力的提高在相当大的程度上取决于实验课时。而在总学时不变的情况下，增加实验学时会受到诸多方面的制约，在这种学时不变的情况下，开放型的实验教学并不能对学生的动手能力有本质的提高。为此，学校可将大量的实验项目改进成教师和学生轮流管理式的可简单操作的演示仪器，建成一个全天候(预约)开放的演示实验走廊，这样学生在不占学时的情况下可以自由操作。例如我们将双缝干涉、单缝衍射、有关计算机模拟操作等实验项目都改进成演示台，由此可精炼普通实验学时，增加近代物理实验学时。

3 重视物理实验及实验室的多重性

大学物理实验是各高校物理实验室承担的最重要的一门课，但物理实验室在大学教育中的地位不尽与此，应根据自己的实际情况，开出针对不同学科的各层次的实验选修课程或讲座。例如，对于工科各专业的同学， 可开设《激光技术》、《科学实验基础》等等内容相近的课程。应从社会发展与国家需要的角度出发，以学生为本，发挥物理实验室在对学生科学素质培养方面的应有作用。要真正做到以学生为本进行实验室建设，首先要完善管理体制，而单独的实验室几乎不可能完成对管理体制的根本性改革，完善的管理制度的建立需要许多部门的配合并假以时日，但实验室至少可通过工作量考核来对任课教师及实验技术人员进行明确的目标管理。对此我们可进行分层次多目标的管理方案:实验有关人员全面主持实验室日常工作及教学，发展规划等落实情况。主讲教师除担任课程外还必须承担具体的实验室建设任务(如开出新的实验项目)，外聘的人员要通过规范教学的考核才能聘任。实验室技术人员也有各自的任务目标。在实验是改革中，必须最大限制地发挥实验室自身的能动性，同时可与兄弟院校同行交流合作，取长补短。

重视演示实验室建设的重要性。目前，在各高校已进行的教学改革中，其中不能回避的一个问题是增加可开设实验项目数，以利于分层次(或分单元，分级别)教学，或增加学生选课的余地，这样在学时不增加的情况下，由于实验项目的增加，会对某些学校带来经费上的投入困难。在这种情况下，增加不占学时的自由开放式演示实验项目有着重要的意义。 重视实验仪器教学与科研的兼用性，目前国内多数实验教学仪器厂家在开发研制的实验仪器过分强调了系统集成性，使许多实验仪器成为只有输入量及输出量的黑匣子，不能真正提高学生的动手能力及进行科学实验的能力。例如，许多学校的物理实验室激光器与光栅光谱集成在一起，使得只能做一个实验。如果将其中的激光器做成分立器件，就可以进行激光产生，激光倍频，非线性光学等多个实验或进行相关科学研究。

4 结束语

目前改革的主流为，在教学内容的改革上，主要采取精选实验内容，重组课程体系，增加近代实验内容三个方面，在教学方法上，多采用开放式的教学模式，这些方法已取得了较好的实践效果。物理实验室的改革是一个系统工程，进一步的改革应从实验室的多重地位出发，全方位多角度地进行建设，当然与学校的实际投入结合起来。

当前许多学校都购买或自制了仿真实验软件，这些软件的使用无疑会在节省设备经费投入，通过学生学习兴趣，增加单位时间掌握的信息量等方面都起到积极的作用。但是模拟或仿真实验绝对代替不了学生的实际动手操作，个别学校甚至将仿真实验做为学生必做的一个实验，这样在总学时不变的情况下，学生变缺少一个进行实际操作实验的机会.模拟仿真实验只能是作为一个有益的补充，在不占学时的情况下可自由对学生(有偿)开放。

参考文献

1 杨定国.大学物理实验. 上海：同济大学出版社，1997.

2 杨定国.大学物理实验. 上海：同济大学出版社，1997.

仿真物理实验室篇5

火力作战实验室的发展简史

1992年，美陆军成立了包括俄克拉何马州西尔堡“纵深与同步攻击作战实验室”在内的6大作战实验室。组建“纵深与同步攻击作战实验室”的初衷是，通过使用实兵仿真、虚拟仿真和构造仿真技术创造一个逼真的训练环境，解决美军野战炮兵在集体训练方面效率低的问题，重点练习协同和演练整个军事决策过程；与此同时，参训部队只需要在训练基地或教室里计划和组织实施战斗行动，还可用训练中收集的数据对结果进行评估。这种通过作战实验室实现的训练，具有在各种不同条件下以多种演习方案进行练习的灵活性和不受时间、场地限制的系统性、经常性，费效比较高。

长期以来，美陆军野战炮兵的火力作战实验室一直引领着陆军各个兵种作战实验室的发展。

一是较早应用分布式交互仿真技术。在分布式交互仿真领域率先将火力支援指挥与控制系统集成至合成战场环境中，并先后开发了2个与分布式交互仿真体系兼容的接口设备，一个是用于战术射击指挥的人机接口装置（简称PIU），另一个是用于“火力发现者”雷达集体训练系统（简称CTS）的接口设备。

二是构建了合成战场环境。通过“杰纳斯”（Janus）训练系统，旅、营仿真系统（BBS），目标定位火力支援模型等构造仿真技术构建了合成战场环境。用户可通过地形数据库、作战支援数据包等开展模拟训练。

三是成功研发3种虚拟仿真训练模拟器。这三种虚拟仿真训练模拟器分别是火力支援联合兵种战术训练模拟器（FSCATT）和作战实验室可变模拟器（BLRSIM）。美军野战炮兵可基于此类仿真训练模拟器开展相关专业的训练。

美陆军火力作战实验室建设的现状

自1992年7月组建以来，火力作战实验室的基本职能始终保持不变。该实验室的职能是：加速新技术向陆军火力部队新型武器装备的转化和应用，利用新兴技术开展对陆军作战概念（包括火力支援，联合作战，杀伤和非杀伤电子战，以及作战机动等）的实验和评估，即充分利用实验室环境挖掘具有军事应用价值的技术，并将成熟的技术运用于军事实践。

主要编成和基本任务

美陆军火力作战实验室，是由美陆军训练与条令司令部所属火力卓越中心能力发展与集成处负责管理的，下设实验与兵棋推演部、建模与仿真部、作战仿真中心。其基本任务是，结合官兵日常作战、训练等情况的数据，以及用来支援当前和未来部队的各种新兴技术和物资，使用实兵仿真、虚拟仿真和构造仿真技术，对条令、编制、训练、物资、领导培养、人事和设备（DOTMLPF）等内容进行分析评估、加深理解、掌握影响其变化的因素。

当前的主要工作

火力作战实验室当前的主要工作包括以下3个方面：

（1）开展实验，向美陆军训练与条令司令部和联合实验提供仿真、技术和主题事务专家。

（2）组织训练，提供仿真实验环境，扩大作战空间，帮助院校，现役陆军、预备役和国民警卫队指挥官达到训练目标。

（3）实施分析，使用21世纪火力仿真系统支援火力发展与集成中心的分析工作。

取得的主要成绩

(1)开发或综合模拟训练器材

火力作战实验室针对当前已经开发的各类模拟训练系统集成度不高等问题，积极开展综合集成。综合火力模拟训练器材是将当前的各种技术融入到训练环境中，主要包括将火力支援联合兵种战术训练器综合运用于网络化训练结构中，从而进一步拓展了野战炮兵指挥官的能力，使他们能够在实兵仿真、虚拟仿真和构造仿真的模拟环境中，同时展开对火力观察员、炮组人员和参谋人员的训练演习。未来美军野战炮兵还要将其他火炮、火箭炮系统以及雷达等系统引入这种综合训练环境中。

(2)开发可部署（可输出）的模拟训练系统

可部署和可输出的训练模拟系统能在任何时间把训练能力输送到任何需要训练的地点。为了支援美军野战炮兵日益缺乏的核心作战能力，支援重新调整的训练，火力卓越中心研发了一种移动式训练平台，可以把训练能力输送到士兵需要的任何地点。

(3)开发游戏仿真模拟训练系统

当前火力作战实验室主要开发了2款仿真模拟游戏，“虚拟排”和“危机临近”。2款游戏均针对野战炮兵军官和士官在日常学习、生活、训练、作战等情景下练习应对可能遇到的事件，包括部队管理、严明纪律、战备训练、部署准备以及对训练和作战行动进行计划和预演等。

(4)组织并参与大型仿真实验

2007年，火力作战实验室牵头组织实施了代号为“陆地、气流和火力2007”的大型仿真实验演习（简称EWF2007）。EWF2007是“人在回路中”仿真实验，是由数字化链接的联邦模型和仿真系统，在美陆军著名的广域信息管理网（作战实验室计算机仿真环境）中综合集成并运行。EWF2007仿真实验的目的是，演示验证在综合诸军种和跨机构间联合火力行动中，参谋人员应扮演的角色、担负的职责和分配的任务等。此外，该实验还依据当前和未来自动化指挥和控制条件下的作战任务、作战环境和标准，更新了相关的条令、战术、技术及作业程序。相关成果也都在此后的作战、训练和资源开发利用等方面得到了广泛应用。

参演单位还包括以下7个单位：空中机动作战实验室（负责陆军航空兵仿真），防空反导作战实验室（负责防空作战仿真），信号中心（负责信息与知识管理行动和通信团体技术网络设计需求分队仿真），空间导弹防御司令部（负责空间和近地空间导弹防御作战仿真），作战指挥实验室及其空域指挥和控制组（负责高层司令部指挥和控制事宜以及空域管理事宜仿真），乘车机动作战实验室（负责机动部队指挥和控制仿真），美国空军空中战斗司令部（负责美国空军事宜仿真）等。

在EFW2007仿真实验中，分别从4个分散实验地点综合集成5个核心仿真模型，它们是由西尔堡负责提供的21世纪火力仿真系统和地面控制站—分离式通用无人系统，布利斯堡提供的增程防空仿真系统，鲁克堡提供的高级战术战斗模型和戈登堡提供的通信效果服务器。

美陆军火力作战实验室建设的主要特点

地位作用突出，研发力量强大

由于火力作战实验室担负的任务对于美国陆军火力部队遂行作战任务具有前导性和验证性意义，因此美国陆军训练与条令司令部突出强调其在实验、训练、分析等方面的作用和地位，投入大量资金、人力和物力，形成了以火力作战实验室为主体，涵盖国防部、其他军兵种作战实验室和工业部门的多领域合作的研发力量，多次出色地完成了大型仿真模拟系统（器材）的研发，以及相关作战理论、编制、训练、物资、领导教育等概念的实验和评估。

紧贴作战需求开展实验、训练和评估

2008年9月，火力卓越中心成立了模拟训练综合成果小组，专门负责为优化管理和计划模拟训练提供开发建议和初始的差距分析。通过分析，小组认为，美军野战炮兵的训练主要存在4个方面的差距：（1）按照全范围火力支援作战和任务的要求，美军野战炮兵的编制缺少在相互支援以及实兵仿真、虚拟仿真和构造仿真的训练环境中，同时训练其领导人员、参谋人员、火力支援小组、指挥控制系统、武器系统、雷达和气象系统的能力；（2）火力卓越中心缺少在保密和非保密环境中，面向初期入伍训练、部署前训练和持续训练实施分布式单兵和集体训练的能力；（3）领导人员没有在半虚拟环境中执行感知决策任务的能力；（4）士兵还不具备综合利用各种条件处置射击效果的能力。针对上述差距，美陆军火力作战实验室分别围绕综合集成火力仿真系统，开发分布式交互仿真，以及可部署和可输出的训练系统等3个方面开展研发工作。

2010年，美陆军火力作战实验室建模与仿真部的工作人员，针对如火力旅、“斯特赖克”旅战斗队、重型旅战斗队和航空旅等，建立了作战仿真模型。美军现役军人、文职人员和承包商可以藉此仿真模型开展训练和评估。通过仿真实验得到的结论可为后续工作提供依据，即哪些美陆军的功能概念适宜继续贯彻执行，哪些应当完善或者取消。

围绕火力作战职能检验相关作战概念

火力作战实验室作为美军担负火力作战职能理论和概念开发验证的主要实验机构，围绕其担负的任务，在跨军种、跨机构和盟军间火力协调等诸多领域开展作战实验工作。上述EWF2007仿真实验就是围绕解决空域冲突问题和联合火力协调问题开展的探索性实验活动。该实验的总结报告显示了诸多美军联合作战中有关火力范畴的问题。如美国陆军和联合部队在火力支援协调方案和空域协调方案中，使用的军事术语和作战指挥系统相关标准存在不一致的问题。具体来说就是美国陆军和空军的相关军事术语和作战指挥控制系统不兼容，可能存在误伤的情况。美军由此在从国防部到相关军兵种范围内，开展了针对联合作战相关军事术语和技术指标的统一论证工作。火力作战实验室正是围绕职能任务不断开展相关作战实验活动，减少无用概念等的干扰，发现新概念、新思想和新技术，检验新概念在不同体制编制、不同系统和不同方案下运用的可行性，由此推动美军军事转型的向前发展。

美陆军火力作战实验室的发展趋势

未来，火力作战实验室将加强以下领域的开发和合作。

（1）与负责模拟、训练和器材的规划执行处协作，准确掌握评估火力效果所需要的数学方法（包括火力毁伤和火力压制）。火力作战实验室将与负责模拟、训练和器材的规划执行处协作，用建模和仿真工具/技术提供模拟火力的方法，包含对未来所有作战训练中心和驻地训练的火力评估。这些工具包括：目标器材系统、驻地器材训练系统和单目标攻击子系统。

仿真物理实验室篇6

分析化学是关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学。分析化学的主要任务是鉴定物质的化学组成、测定物质的有关组分的含量等，是药学专业的一门重要课程。同时，分析实验技能也是药学专业学生需要掌握的一门重要技能。目前的化学实验基本上是在实验室中进行的，该运作方式存在着投入大、损耗大、效率低、周期长、维护困难等缺点。而且，分析化学实验课时的多少也是制约学生熟练掌握该技能的一大因素。由此导致理论与实训课程不能及时有效地结合起来，学生练习时间少，缺乏创新和学以致用的能力。仿真实训系统的使用，既解决了实验实训室与实验实训设备引发的问题，又可以增加学生实训的课时。将仿真技术引入到分析化学实验课的教学当中，使教学更为生动形象，实验设计更加灵活，既培养了学生的创造能力，又提高了教学质量。该分析化学虚拟实验室平台主要包括基本仪器、仪器的使用和经典实验三大板块，包括了各种分析化学实验中可能用到的量器及仪器的介绍和基本使用方法的介绍，还包括了6类经典分析化学实验，在每一类实验中，都分别筛选了一些重要的实验。每个代表性实验的实验步骤均配有文字及相应的动画演示，常用仪器也有相应的视频讲解。通过虚拟演示实验不仅可以提高学生学习分析化学实验的兴趣，培养学生分析问题及实际操作的能力，还可以使学生在进行实际动手操作前对实验内容、步骤等方面有更为充分的认识，获得身临其境的体验和感受。

2仿真实验在药学其他专业课程教学中的应用

药学专业的很多课程都与化学相关，除了分析化学以外，还有众多化学课程也已经开始应用仿真实验来辅助教学，如有机化学、物理化学、生物化学等。信息技术深刻影响了高等教育，仿真实验弥补了传统实验教学的不足。对于生物化学来说，仿真技术深入地展现了生物化学与分子生物学实验的微观机制，加深了学生对该学科的了解，对生物化学实验教学的发展起到了推动作用。而对于物理化学来说，传统物理化学实验教学模式存在诸多弊病，将计算机仿真实验应用于物理化学实验教学中后，充分体现了仿真技术在化学学科领域中的优势，极大地提高了学生的学习积极性。这种教学方式与实际实验操作有机结合之后，能够更好地构建出一个合理、有效的化学实验教学体系。实践也已证明，通过进入有机化学虚拟实验室学习，学生的学习兴趣得到了很大提高，学生的实验动手能力和实践能力也得到了加强，仿真实训有力地推动了有机化学实验教学的改革和教学质量的提高。

3仿真实验在药学专业教学中的应用展望

随着现代化技术的发展和教育理念的更新，仿真技术正一步一步地拓展着传统实验教学领域。传统的实验教学方法通常是在学生自己动手操作前，教师花费时间对实验原理及步骤进行讲解，然后再进行实验操作示范，教学手段单调，实验操作过程的演示也不够全面，有的学生甚至看不到教师的演示，对其理解整个实验过程及掌握规范的分析操作技术有很大的影响，因而学生的学习效果不够理想。仿真模拟实验作为一种现代化的教学手段，具有形象直观、生动便捷、经济省时等多种优点。目前，越来越多的专业课程已经开始利用各种现代化技术来辅助教学，如中药鉴定、药物化学等。中药鉴定的主要任务是研究和鉴定中药的品种和质量。中药的品种繁多，我国现有中药资源达12807种，在这些种类中，传统中药约1200种，其中常用中药约500余种，就算是选择一些常用的中药来学习也是一项繁重的任务，对教学资源来说更是一个严峻的考验。因此，建立丰富的仿真资源库，利用仿真技术对各种中药鉴别进行剖析、模拟并应用于教学将是未来教学发展的一大方向。而对于药物化学来说，药物的合成实验也是一项繁琐的实践，不同的合成工艺有不同的合成结果，目前，仿真技术已经广泛应用于药物化学中的合成工艺研究，相信不久的将来也能广泛应用于药物化学的教学中去。

4结语

计算机仿真模拟实验是一种现代化的教学手段，可以弥补传统教学的不足。学生在仿真模拟实验室进行操作，不仅可验证所学知识，而且可增加学习的趣味性和灵活性，调动了学生学习的积极性。课后也可以再用仿真软件进行复习，加深对实验的理解以及对理论知识的巩固。因此，仿真实验将会在药学的专业教学中得到越来越多的应用。

仿真物理实验室篇7

关键词：机能实验学；虚拟实验；VBL-100；真实实验

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）33-0265-02

医学机能实验学是把生理学、病理生理学和药理学等学科的实验课教学内容有机结合在一起的一门综合性实验学科。该课程继承并发展了生理学、药理学和病理生理学实验课程的核心内容，并强调学科之间的承上启下与交叉融合，要求学生在学习中理论联系实际，大胆实践操作和积极思考。近年来，随着我国高等教育体制改革的深化，招生规模不断扩大，给医学实验教学带来巨大压力。有限的教师资源、教学场地及经费不足等原因导致医学生实验课时和亲自动手操作机会较少，严重影响了医学机能学实验教学的质量。基于以上原因，我中心引进了成都泰盟有限公司研发的VBL-100虚拟实验室系统，建立了虚拟实验室，在实验教学中取得了较好效果。

一、机能学虚拟实验室系统的特点

该系统主要是针对医学院校的实验动物成本高，实验准备老师和实验带教老师任务重，实验器材易磨损等缺陷而开发的一套虚拟网络化教学平台。VBL-100虚拟实验系统采用虚拟仿真与网络技术，运用客户/服务器的框架模式，涵盖了50多个机能学实验的全套模拟仿真。本系统由仪器介绍、实验原理、手术操作、模拟仿真、试题自测及药物考核等六部分组成，结构完整，内容丰富。其主要特点如下：①系统内容丰富。对于实验室常见的仪器设备，手术器械、实验常用药物及实验动物等内容图文并茂地介绍，能更好地了解内容并起到辅助教学的效果。②仿真不少于50个机能学实验。系统中包含了每个实验的实验目的、原理、对象、试剂、器材、步骤等的详细介绍以及仿真实战和仿真实验，并可对实验进行自定义。③每个实验的操作仿真。其充分应用多媒体丰富直观的表达形式，便于学生对实验操作充分理解和掌握，能让学生更好地应用于实践。④实验结果的模拟。它能模拟出机体在各种不同条件下产生的各种波形。⑤学生实验技能自我测试。通过系统自带的试题模块对学生进行实验掌握程度的考核。⑥药物考核中，对于未知的药物能让学生了解药物对机体产生的不良反应，而对于已知的药物，可以进行药物的用量考核，这样能够起到双效的作用。

二、机能学虚拟实验系统的优点

1.丰富了实验项目。医学机能学实验教学中往往会因为教学经费短缺、实验场地、实验课时限制等原因，使一些实验项目无法开展。而利用虚拟现实系统，可以弥补这方面的不足，使得以前无法开展的实验项目得以充分开展，学生足不出户便可以通过虚拟实验演示或进行操作完成各种各样的实验，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解，大大激发了学生的主动性，更加激励了学生的自主学习性。

2.节省了教学资源。医学机能学虚拟实验系统以软件仿真引擎为核心，无需使用实验动物、实验试剂和耗材，无论开设多少实验，都无需额外的教学投入，大大地缩减了实验经费，也省去了繁重的实验准备工作。本校的医学生的数量近些年呈逐年上升趋势，由于教学场地、仪器设备的缺乏，因此传统的机能实验教学中每个实验都是4~5名同学一组，有些实验甚至是6~8名同学一组，学生在实验课上既看不清楚老师示教又缺少自己动手的机会，严重影响了教学效果。虚拟实验系统是一人一机，每个同学都有机会进行操作。本系统还自带有测试试题，学生在学习完毕后可以进行自我测试，了解自己对于理论知识的掌握程度。

3.提高了教学效果。利用计算机的模拟功能能实现实验中缓慢过程的快速化或快速过程的缓慢化。相对于传统教学模式中老师枯燥的讲述和黑板板书而言，虚拟实验系统能够将每个实验操作最大程度地进行仿真，将实验过程中的图像、文字、声音以及动画等各种因素融为一体，具有智能性、仿真性、形象性和趣味性，对一些微观世界的现象也可以用虚拟实验技术来模拟，学生就像置身于真实的实验环境中，极大地提高了实验教学的效果。学生通过虚拟实验软件系统可自行设计探索性实验、综合性实验，有利于培养学生的创新能力、实验思维能力和独立解决问题的能力。

4.提高了实验教学的安全性。一些实验危险性比较高，若操作疏忽，容易对操作者造成危害，如机能学试验中的试剂、药品如操作不慎就可能造成身体伤害。另外像休克的实验中要使用到实验动物犬，如果动物麻醉效果不满意，可能会咬伤老师或学生。而虚拟实验却无任何危险，有毒、有害、污染环境和破坏性实验，都可在虚拟实验室内完成，通过虚拟进行模拟仿真，强化实验现象。

5.可实现最高效率的资源共享。学校一直提倡医学实验室对外开放，可是由于实验室从周一到周五一直都有实验课，加上实验准备人员和带教老师也没有更多时间和精力在周末将实验室对外开放，所以医学实验的对外开放一直无法执行。有了虚拟实验系统，可以突破时间和空间的限制，通过校园网全天进行实验室的开放。学生在宿舍可以随时、随地进入虚拟实验室网站，选择相应的实验操作，一些对机能实验感兴趣的非医学专业的学生平时没有机会亲身来到课堂聆听老师的讲解，现在也可以通过校园网的虚拟实验系统了解和实际操作这些实验项目。这使得实验教学这一资源从中心“独有”变成了全校“共享”，充分表现其高效性。

三、虚拟实验不能完全替代真实实验

虚拟实验室虽具备着上述诸多优点，但在实际教学过程中完全用仿真模拟实验来代替真实实验也是不可取的。学生在真实实验中需亲自操作，对于训练学生的基本操作技能有非常重要的作用。而虚拟实验中学生主要是通过眼睛去观看和体会实验的操作过程，而缺乏真实实验中视、听、触、味、嗅觉全方位刺激下的“真实感”。真实实验与虚拟实验都是医学机能实验教学中不可或缺的组成部分，两者相辅相成。因此，在教学过程中我们需要取长补短，将两者有机结合起来，才能最大限度地发挥二者的作用，提高实验教学质量。

参考文献：

[1]刘爱东，王箐，田琳，等.虚拟实验在机能学实验教学中的应用与体会[J].西北医学教育，2012，20（1）：88-90.

[2]董晓卿，李娜，李林.虚拟实验室在机能学开放性实验教学中的应用[J].医学教育探索，2007，6（3）：230-249.

[3]刘东生，王利森.数字化校园环境下的虚拟实验室建设思考[J].巢湖学院学报，2012，14（4）：157-160.

[4]李涛，谭安雄.医学机能学虚拟实验室的构建与应用[J].数字医学研究与应用，2012，7（6）：23-28.

[5]李宇佳，杨雪，黄海林.虚拟实验和真实实验的耦合教学模式研究[J].石家庄学院学报，2012，14（6）：116-121.

基金项目：南华大学高等教育研究与改革课题（2011XJG050，2011XJG052）

作者简介：张弛，医学博士，讲师，主要从事医学机能学实验教学与改革研究。

仿真物理实验室篇8

Abstract：With the reform of medical mode and the development of innovation education， training high quality medical talents has become an important mission for each of medical colleges. As an important teaching method of training high-quality practical medical talents，virtual simulation technology plays an important role in promoting medical experimental teaching reform and innovating medical education teaching mode and training in the standardization of the medical students' comprehensive skills.Virtual simulation experiment teaching has been carried out in Chengdu Medical College by virtual experiments platform and clinical simulation laboratory teaching system constructed， which promotes the students' innovation ability and improve the teaching quality.

Key words：experimental teaching；virtual simulationtechnology；medicine

高等医学教育属医学生的临床前技能教育阶段，实验教学和临床见习、实习的实践教学贯穿了整个医学教育过程的始终。充分的实验室训练操作是医学生获得必要的综合技能的重要环节[1]，在医学实践教学环节中，通过计算机网络向学习者提供“自主、交互、开放”的数字化的虚拟实验环境是国内外高等医学教育革新教学手段的普遍潮流，已成为现代教育技术应用的一大趋势。

1 传统医学形态学实验面临的挑战

随着高等教育改革的不断深化，几乎每个普通高等医学院校都面临招生规模急剧扩大引发的场地、设备、师资等教学资源短缺等问题困扰，加上医学专业特殊性、传统的医学实验、实践教学模式已面临重大挑战。

1.1 人体教学标本资源日趋紧张

在医学教学中，人体解剖标本的观察和直接参与尸体解剖是加强实践性教学、培养学生动手能力的一个重要环节。近年来，随着招生人数的不断扩大，多数医学院校已经出现人体尸体标本严重短缺的现象，并且影响到了实验教学的质量，有的院校甚至取消了局部解剖学的尸体解剖环节[2]。虽然，许多医学院校已逐渐开展了社会人士的遗体捐献工作，在一定程度上缓解了尸源不足的问题，但距离教学需要仍相距甚远。此外，随着医疗技术的进步以及我国病理尸检工作的萎缩，一些比较常见的疾病如感染性/传染性疾病、寄生虫病等也已很难获得教学标本，使得实验教学资源日趋紧张。

1.2 实验项目单一、陈旧

多年来，实验教学一直处于从属地位，实验内容多侧重于验证性实验，自主实验及综合实验项目明显不足。医学科学发展迅猛，一些新技术、新理论不断涌现，而实验内容过于单一陈旧，更新速度严重滞后，十分不利于医学生实践能力及创新能力的培养。部分涉及生物医学前沿技术的实验项目，可能由于实验仪器或耗材昂贵，或实验准备或操作时间太长，或操作专业性要求太高，也限制了实验项目的广泛开展。

1.3 缺乏与时俱进的教学手段

传统实验教学多采用老师示教、讲解，学生按照实验指导按部就班的实验，然后撰写实验报告，缺乏丰富多样的教学方法和手段，很难激发学生的学习热情，实验室也难以做到真正意义的开放，不利于学生自主学习模式的开展和规范化的实验技能培养，因此，教学效果难以得到保证。

1.4 实验室安全管理难度加大

近年来，随着中央与地方院校共建项目的逐渐实施，大量先进仪器购入以及现代化实验室的建设，加上许多大学生创新、开放实验项目的开展，使大量的不同层次的学生走进了基础医学实验室，人员流动性增大，实验实验室利用率明显加大，容易出现各种安全问题，如实验动物、实验药品、实验操作、生物危害与生物安全等问题[3]，给基础医学实验室的安全管理带来了巨大挑战。

2 医学虚拟仿真实验的特点

医学虚拟仿真实验是针对医学实验的现象及过程，通过仿真、虚拟现实、多媒体等技术及相关设备将操作实践与实验材料、实验仪器、实验内容、实验方法步骤等有机结合在一起，从而模拟现实的实验环境，对仿真试剂或人体器官、“实验动物或标本”等进行虚拟操作，实现对学习操作人员的各种感官反馈的模拟，获得身临其境的学习体验。可完成某种预定的实验项目，所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果[4]。虚拟仿真实验具有激发学生学习兴趣、内容丰富、体验逼真、安全无污染、节约成本、高效开放等特点。医学虚拟仿真实验是医学与信息技术深度融合的产物，在生物医学实验教学、临床教学、疾病诊断、假体植入、手术模拟、康复保健、远程医疗等诸多方面有着广阔的应用前景，近年来已在国内外多所医学院校开展运用[5]。

3 医学虚拟仿真实验教学平台的建设

成都医学院医学虚拟仿真实验教学中心是以“以实为本、以虚补实、虚实结合”和“安全、开放、共享”为原则，依托基础医学实验教学中心、临床医学实验教学中心、药学实验教学中心、检验医学实验教学中心等4个省级实验教学示范中心，通过整合全校虚拟仿真教学资源而建立的，是基于校园骨干网覆盖的“集约、合作、开放”的、采取“校―企合作、校―校合作、校―院（医院）合作”方式建设的“共建、共管、共享”实验教学平台，2014年该平台正式成为100所部级虚拟仿真实验教学中心。

该中心资源由仿真实验室资源和虚拟数字资源两大部分组成。仿真实验室由高功能模拟人、心肺听诊、心肺复苏、综合穿刺、外科手术、OSCE考试等6个仿真功能实验室组成，可开展综合类技能训练类实验30项。虚拟数字资源主要包括基础医学、临床医学、药学、PBL实验教学等5个模块组成，可开展虚拟操作实验300项。中心现有专兼职教学、开发、管理人员31人，其组成人员分为3类：第一类为具有医学专业背景的人员组成（26人，其中正高5人，副高12人）；第二类为具有信息工程及网络技术专业背景人员组成（3人，其中正高1人，副高2人）；第三类为外聘企业技术人员（2人，均为高级工程师）。中心主任由主管教学副校长担任，全面负责中心的规划和建设。

4 我校虚拟仿真实验的应用

我校虚拟仿真实验面向临床医学、麻醉学、医学影像学、护理学、药学、医学检验学等所有专业的本、专科层次医学生及研究生开放。据2013年数据，已开设16门实验课程，年实验学生人数达5100人/年，年实验人时数达816400人时数时/年，开放实验课达139500人时数/年；培训住院医师2166人次；成为四川省规范化住院医师临床技能大赛的指定承办单位。

近几年随着学生虚拟实验开展力度的加大，虚拟仿真实验教学平台对我校实验教学的贡献度也不断提高，已取得了一批教学成果。2010年和2012年，参加全国大学生基础医学创新实验大赛各获1项三等奖。2011年获第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品决赛一、二、三等奖、优秀奖各1项；2011年首届全国护士执业水平技能大赛获理论成绩一等奖、技能三等奖、团体二等奖；2012年获第三届全国高等医学院校大学生临床技能竞赛分区赛一等奖、总决赛一等奖；2013年、2014个分获第四届全国高等医学院校大学生临床技能竞赛分区赛一等奖、总决赛二等奖。

5 结语