浅谈虚拟实验室在医学影像实验教学的应用展望

摘要：随着计算机网络技术在当今时代的应用，以高校为主的计算机技术网络教学逐步得到应用推广。虚拟实验室也在这种潮流下快速建立和发展。目前国内多所高校都根据自身教学需求建立了虚拟实验室，且多用于化学、电工电子、物理、建筑等学科。但是在医学领域这一点儿仍是一个弱化区，所以面对实际就开展了一虚拟的医学影像实验室教学的数字化，为高校教学和资源的有效利用提供了丰富、宝贵的材料。

关键词：计算机 网络技术 虚拟实验室 教学

中图分类号：G640 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2015.08.039

虚拟实验室就是我们通常所说的web建构可视化的三维理论，主要的操作方法是在鼠标的控制下进行虚构的试验过程，并在过程中给以一定的想象空间，在这个假想空间中实现试验的初步合理化。它的目标是让用户尽可能地相信自己真的身处计算机所生成的环境中，可以切实的发挥自己的主观能动性，而不仅仅是一个观察者。

1 影像实验教学存在的问题与改革思路

关于影响实验教学的问题目前存在较多的是在推行过程中的逐步现代化，便出现了以实验影响教学逐步取代传统教学的新的教学方式，虽然传统的教学方式提供的知识内容及其有限，教师不能够在课堂中为同学提供生动的音频材料，固守教材的教学缺乏灵活性，但是，以影像为主的实验教学会使学生和老师养成对多媒体材料的依赖，从而对其造成束缚，不能够对应有的问题加以怀疑和思考，主动性发挥不足，同时对教师的计算机技术水平有较高的要求，截止到目前，网络计算机技术的突飞猛进使得很多师生跟不上它的变换节奏，从而使影响实验教学的优势弱化。当前，对于影像的实验教学的改革多采用设计综合性实验，它主要为临床实习前给学生安排的实验课程，通过综合实验来培养学生的综合能力。也就是帮组老师和学生从基本的计算机、多媒体技术的操作人手，了解计算机影像技术的基本知识，必要时进行技术摆位，撷取合适的清晰图像，最后结合临床表现，做出影像诊断。但是，目前的新问题是新的设备。资源价格昂贵，对资源的需求量又很多。所以，解决资源的工艺供应难题是高校影像实验教学面临的最大困难。实验教学的改革势必要增加实验技术人员和指导教师的工作量，在一定时间内较难完成全部学生的实验过程。基于这些因素，影像的实验教学和虚拟实验室的建立显得尤为必要。

2 虚拟实验室在影像实验教学中的优势

2.1 大大降低实验室经费大型设备

在科学技术高速发展的今天，随着技术的更新设备也相对加快，而且更新后的设备价格也呈现较大波动，而且在设备更新的同时技术人员和相应的高科技人才在技术的推广方面的工作压力也较大，往往不能够很好地满足实际的需要。在面对设备短缺的实际问题中，学生在具体的实验操作中机会较少，而对那些价格便宜的超声仪等，也可因仪器性能波动，设备耗损，药品试剂消耗，而学生的实验操作失误也相对加大了实验成本。在采用了虚拟的实验室教学后就相对解决了实验设备的投入，节约了学校开支，为医学影像实验教学的实施提供更广阔的发展空间。除了在人员基础设备上的早起投入外，基本不会有大的资金、技术和设备压力。

2.2 实现了开放性实验

虚拟的实验室面对的群体是广大学生，在实验的过程中它打破了以往在实验室才能够做到的知识信息接收，为学生开启了全新的学习模式，教师也可以通过全新的多媒体医学影像技术授课方式打开一个知识蕴含丰富的视觉窗口，最大限度地提高学生分析问题的能力，集中注意力，增加学习的主动性和积极性。

2.3 实现了综合性实验

虚拟的实验室教学模式涵盖了包括《医学影像设备学》、《医学影像诊断学》、《医学影像技术检查学》，及临床医学在内的一系列知识环节。对临床医学的导向辅助效果显著。例如，在对疑似阑尾炎患者进行相关的彩超、血液及病症分析时通过医学影像教学技术就可以大致反应应该采用的方式方法，在对应的病症上会出现与之对应的处理方法和措施，且每种方法都具有明确详细的专业知识和实践操作技巧，在运用了合适的操作指令的基础上进行正确的教学演练就可以达到很好的教学效果。

2.4 仿真性和交互性

虚拟实验室的实验过程是非固定的，动态的，通过应用图片、逼真动画、多种视频来仿真实验环境，与传统实验存在明显区别，能够实现图文并茂、丰富多彩的人机交互。

2.5 多样性和趣味性

虚拟实验室在教学方面也有着诸多优势。可以充分锻炼学生们的动手、动脑能力，通过类似于游戏的操作、生动有趣的实验模拟，调动学生的实验积极性。因此，虚拟实验室既可以作为教师的辅助教材，也可以用于课堂教学，帮助教师讲解和学生的理解，此外，还有助于学生的预习和自学，这些效果也可以通过网络系统开展远程教育得以实现。

2.6 随意性和同步性

虚拟实验室还可以通过自主调节使学生学习的主动性得到加强，进而加快教学进度。这便得益于虚拟软件中的特殊功能，可以虚拟人体和三维立体器官，实现可视化操作，也可以模拟器官的任意断层面，将人体内部结构以画面形式模拟出来便于进行观察。并且这种观察结构可以根据学生自己的节奏来完成体验，不会受到课程进度规定的影响。这样，既可以在知识、思维、动手能力等方面差异的调节功能，又不会影响教学进度，提升了学生学习的主动性，最终加快教学进度。

3 总结

综上所述，虚拟实验室医学影像教学在我国的应用还不是很多，所呈现的技术水平也十分有限，面临的技术难题依然有很多尚未解决。尽管如此，虚拟实验室医学影像技术的应用仍然是显著且乐观的，目前我国在影像技术这块儿的投入越来越明显，团队实力也逐渐增强，取得了意想不到的成果。虚拟实验室作为一种新的教学实验方法，正以其自身强大的教学优势和潜能，在医学影像实验教学中广泛应用并发挥其重要作用。

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