虛擬實驗論文大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇虛擬實驗論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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（1）實驗信息管理。

實驗信息管理主要包括對實驗室工作人員、實驗室規章制度、實驗室通知以及實驗室辦公文件等信息的集中管理。

（2）實驗課程管理。

實驗課程管理是指面向不同的老師、不同的開設班級，對實驗課程進行編排，以完成實驗課程的統一集中管理，做到實驗課程的時間、教室不沖突。

（3）實驗設備管理。

實驗設備是實驗教學過程中的重要資源，對實驗設備統一進行信息登記和管理，有助于實現對實驗設備的網絡化管理。

（4）實驗教學管理。

實驗教學管理主要包括實驗課程的準備，學生實驗過程視頻的保存，實驗報告的電子化及成績評定，以及實驗教學總結。

1.2模式設計

該設計采用了C/S模式和B/S模式相結合的設計模式。整個實驗室信息管理系統在WEB環境下運行，客戶端與數據庫服務器之間采用B/S模式，從而避免了客戶端專用程序的開發；而數據庫服務器與應用服務器之間采用C/S模式，適宜滿足應用程序和數據庫系統之間的大批量數據訪問和調用，從而提高了數據訪問的靈活性。另一方面，由于數據全部存儲在專用的數據庫服務器上，而應用程序服務器和客戶端只負責發出相應的數據請求指令，這樣在一定程度上也提高了數據的安全性，后期維護也更加趨于合理。

2虛擬現實技術在虛擬實驗中的設計與應用

2.1虛擬現實技術的應用方法

要將傳統的動手實驗演變為基于虛擬現實技術的虛擬實驗，必須要完成三維建模、虛擬場景重建以及動作響應設定等一系列設置，這樣才能夠實現實驗教學的信息化和虛擬化。目前三維建模主要依賴SolidWorks三維軟件完成，而虛擬場景的重新構建，在很大程度上依賴于LabView等圖形化編程軟件的使用。要實現虛擬實驗系統的設計，離不開數據庫系統的應用，因為在虛擬實驗操作過程中，離不開對數據庫的實時動態訪問，因此如何快速訪問數據庫系統成為虛擬技術應用的關鍵。目前應用在虛擬實驗系統中的數據庫訪問技術，主要是依賴于數據的快速存儲方式。對于底層傳遞來的數據，按照數據自身的屬性進行分類，從而將數據自動劃分到不同的數據類中。在同一數據類中，按照所定義的關鍵字對數據進行存儲。采用分類的數據存儲和訪問方式，能夠極大地提高數據庫訪問的效率。

2.2機電一體化實驗的虛擬化設計應用

本研究課題以具體的機電一體化實驗為例探討虛擬實驗系統的設計與應用。機電一體化實驗主要完成傳感器檢測、數據濾波、數據采集、數據顯示、電機控制等一系列任務。針對該實驗的內容，虛擬化和信息化可以按照如下步驟實施：

（1）三維建模。

借助于SolidWorks三維軟件對傳感器、濾波器、數據采集卡、數碼管、CPU控制器、步進電機等進行三維建模，實驗室內的萬用表、示波器等其他實驗儀器也要建模，以增強實驗環境的真實性。

（2）場景重建。

利用LabView圖形化編程軟件，將上述三維模型進行空間布局設置，構建與實驗室完全一致的實驗場景。

（3）界面接口設計。

僅僅有圖形化場景是遠遠不夠的，還必須借助LabView圖形化編程軟件對接口進行設計。比如數據采集卡的接口應當與傳感器的輸出接口保持相同的電平規格；再比如，CPU控制器的輸出脈沖應當跟步進電機的驅動電流保持相同電平規格，以確保電機能夠被驅動。

（4）虛擬動作響應。

設計了界面接口，就能夠利用VRML工具對虛擬動作響應進行設定，通過設定使虛擬實驗系統能夠智能地感知到操作者的意圖，從而順利完成虛擬實驗。

（5）數據庫的快速訪問。

在機電一體化實驗中，需要保存的數據有傳感器采集數據、數據采集卡的采集頻率、CPU控制器的輸出脈沖規格以及步進電機的相關參數。這些參數按照其自身屬性可以劃分為采集數據、控制數據和輸出數據三大類，將上述的數據自動地劃分到這三大類中。當虛擬動作響應需要訪問數據庫系統查詢上述相關數據時，可以首先按照數據所在的大類進行查詢，這樣有助于提高數據庫系統訪問的快速性和準確性。

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二、模擬各種實驗現象，引導學生展開主動學習

物理基本的概念與定理并不是憑空產生的，而是科學家在大量的實驗中總結出來的，是透過大量表象達到對事物的本質認知。只有將基礎知識的教學與實驗結合起來，再現真理發現全過程，這樣才能達到學生對知識的真正理解與掌握。而在現實條件中許多實驗是無法完成的。如微觀粒子的運動、存在安全隱患的實驗以及對實驗條件有嚴格要求的實驗等，在以往的教學中這些實驗都難以完成，就只能采用機械的灌輸，讓學生來記憶結論性認知。這樣的結果就是學生背得流利，但就是不懂、不會用，只知其然而不知其所以然。網絡虛擬實驗室可以模擬各種實驗現象，可以完成以往教學中所難以完成的各類實驗，將這些抽象而枯燥的物理知識寓于直觀而形象的實驗現象中，讓學生通過操作與觀察來獲取感性認知，并由此上升為理性認知，這樣才能達到對抽象知識的深刻理解與靈活運用。

三、開辟師生互動學習平臺，實現探究性學習

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二、模擬各種實驗現象

引導學生展開主動學習物理基本的概念與定理并不是憑空產生的，而是科學家在大量的實驗中總結出來的，是透過大量表象達到對事物的本質認知。只有將基礎知識的教學與實驗結合起來，再現真理發現全過程，這樣才能達到學生對知識的真正理解與掌握。而在現實條件中許多實驗是無法完成的。如微觀粒子的運動、存在安全隱患的實驗以及對實驗條件有嚴格要求的實驗等，在以往的教學中這些實驗都難以完成，就只能采用機械的灌輸，讓學生來記憶結論性認知。這樣的結果就是學生背得流利，但就是不懂、不會用，只知其然而不知其所以然。網絡虛擬實驗室可以模擬各種實驗現象，可以完成以往教學中所難以完成的各類實驗，將這些抽象而枯燥的物理知識寓于直觀而形象的實驗現象中，讓學生通過操作與觀察來獲取感性認知，并由此上升為理性認知，這樣才能達到對抽象知識的深刻理解與靈活運用。

三、開辟師生互動學習平臺

實現探究性學習新課改倡導自主合作探究式學習方式，明確提出了以學生為中心的教學理念，我們的教學要更加關注學生學習方式的轉變，要由以教師為中心轉為以學生為中心，要將重點由教師如何教轉向學生如何學上來，構建以教師為主導、學生為主體的雙主型教學模式，確立學生在學習中的主體地位，引導學生展開主動探究，實現教學的雙向互動。網絡虛擬實驗室為師生開辟了一個全新的網絡互動學習平臺，在這里教師與學生可以一起來展開積極的實驗探究，通過師生之間的積極思維與主動操作來完成更多的實驗方案，并就實驗現象與結果在師生之間、生生之間展開積極的交流與討論，進行思想的交匯與思維的碰撞。這樣更加利于學生深刻掌握基本的概念與定理，同時也可以提高學生的實驗技能，讓學生學會實驗操作，這樣才能真正地學會物理學習。因此，在具體的教學中，遇到有分歧的問題，我們可以引導學生來制定不同的實驗方案，借助網絡虛擬實驗室這個平臺來將實驗方案付諸于實踐，實現理論與實踐同步，這樣學生通過這些實驗可以獲取更多的直觀認知，再通過師生之間的共同交流與討論，就可以達到對這些基本知識點的深刻理解。

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1移動通信實驗教學現狀

移動通信課程的教學內容比較復雜，除了要求學生要學會相關的專業知識，比如通信系統的組成原理、應用原理之外，還要求學生要有實踐操作能力，也就是能將掌握的原理應用到通信課程實驗中[1]。在我國移動通信技術不斷發展的大背景下，職業院校的學生更要提高學習的積極主動性，主動學習并掌握新的知識，并將知識可以應用到實踐中。高等教育的核心是培養學生的綜合能力，而實驗教學就是重要的方式。實驗教學不僅可以培養學生的專業技術能力，而且可以拓展學生的綜合分析和創新能力，培養出符合社會需要的具有創新思維和高技術水平的專業移動通信人才[2]。傳統的移動通信技術教學存在很多不足之處，主要體現在以下4個方面：首先，課程的教學重點多集中在理論知識的教學上，忽視了實驗教學的作用。實驗教學作為檢驗學生是否充分理解并掌握理論知識的方式，應該與理論教學相輔相成；其次，有些職業院校缺乏新型的實驗設備以及最新的移動通信器件和裝置，這導致不能滿足學生開展實驗的需要；再次，學校開展的實驗教學采取的多數是驗證性實驗，學生只需要根據已有的實驗步驟進行模仿訓練即可，無法激發學生學習的熱情和拓展學生的創新思維[3]。

2移動通信虛擬仿真實驗引入教學的效果

2.1方便學生理解課堂知識。在以前的移動通信課程理論教學中，教師一般會將教學重點放在對通信課程中某種技術或者算法原理進行講解，讓學生逐步了解并能夠掌握調制解調器的相關原理以及無線電波是通過何種方式進行變換[4]。學生在了解這些知識點之后，再學習后面課程中的信源編碼、無線電波發射等知識點時會更加容易接受。教師在以往的實驗課上，一般會選擇按部就班、循規蹈矩的方式對實驗原理進行說明，多數情況下會采用傳統板書的形式，這樣的教學方法雖然有利于教師方便快捷地完成知識點的講解，但卻不容易讓學生直觀清楚地理解教學內容。而且實驗課的內容中會有很多波形分析的知識點，教師僅僅憑借板書的形式，很難達到理想的教學效果[5]。而將移動通信虛擬仿真實驗引入教學之后，有利于學生對枯燥的技術、信號原理有更為直觀的認識，也更容易讓學生牢牢把握相關的知識點。教師在移動通信實驗課程的教學準備過程中，應該從高職學生的理解能力、分析能力出發，為學生構建更便于理解教學內容的情境，這樣有利于達到比較好的教學效果。在進行移動通信虛擬仿真實驗的過程中，通過使用SystemView軟件，可以為學生創設清晰明確、一目了然的可視化平臺，并根據實驗需求構造相應系統，然后讓學生積極主動地參與到實驗過程中，通過調整不同的參數，觀察波形、功率譜的變化，并由此得出相應結果。在這個實驗過程中，學生就切實體驗到真實電路工作的流程，更有助于學生理解課堂知識，并將課堂上掌握的理論知識運用到實踐中去[6]。2.2引導學生主動探索知識。以往職業院校組織學生進行的多數是驗證性實驗，這種實驗方式會讓學生根據固定的實驗設備和步驟來完成實驗過程，學生在實驗過程中，只能按照既定的實驗思路進行實驗，不能將自己的一些想法運用到實驗中去，這樣不但使學生對參與實驗的興趣不高，而且在電路調試過程中也非常容易損壞元器件及實驗設備，實驗效果必然不理想。所以，將移動通信虛擬仿真實驗引入教學是非常必要和及時的。虛擬仿真實驗軟件具有非常強大的功能，如數據的收集、分析及傳輸等。學生通過進行虛擬仿真實驗，可以更多參與到實驗過程中，比如可以通過改變實驗參數來觀察電路的不同，并通過總結分析實驗過程中存在的問題，經過推理、論證，最后設計出較好的電路；或者學生可通過觀測輸出電路的波形變化，通過記錄分析，對如何進行真實電路調試有更為直觀的認識。同時，通過虛擬仿真實驗，可以實現以往一些課堂上無法實現的創新性實驗，大大增加了實驗教學的廣度[7]。由此可見，通過將移動通信虛擬仿真實驗引入教學，不僅能夠擴展學生對原理知識的理解程度，而且可以通過實驗讓學生對實際電路的運行情況有更清晰的認識，有利于學生將理論知識運用到實踐中去。同時，將移動通信領域的新技術引入到課堂中來，可以大大提高學生的學習熱情，推動學生更積極地探索新知識，培養學生的創新思維，為學生以后更加靈活地調試電路奠定良好基礎。

3虛擬仿真實驗教學實例分析

本文以正交相移鍵控（QuadraturePhaseShiftKeying，QPSK）調制為例，展開移動通信虛擬仿真教學實驗。QPSK的特點是頻譜利用率較高，而且有不錯的抗干擾性能。3.1理論分析。QPSK通過分別對2個相互正交的同頻載波進行PSK調制，并將調制完成后所得到的兩路信號進行疊加，生成QPSK信號。在這個過程中，至關重要的一步就是要將需要進行傳輸的二進制序列，進行串/并轉化，并獲得兩路并行的雙極性碼元數據。然后，在依據相應要求，細化電路。3.2繪制仿真模型。利用SystemView進行仿真實驗。在QPSK調制仿真電路圖中的各個圖符模塊都被設定了編號，這樣做的目的是方便在進行實驗教學時，方便學生更好的理解并進行操作[8]。原始輸入的信號屬于低頻數字信號（500Hz），首先需要對數字信號進行取樣，然后在取樣結束后要對信號保持一定時間，最后對數字信號做延遲處理，通過這3個步驟之后，可以獲得兩路并行數據，然后分別與兩個相正交的高頻載波（1000Hz）作QSK調制，最后經過相加器疊加輸出QPSK信號。3.3結果觀測。在通過QPSK調制之后，將仿真電路運行之后，我們可以在不同的觀察窗口對電路的不同情況進行分析，比傳統的實驗更具有可視性和多角度觀察。通過實驗發現，當二位碼元隨機產生不同狀態時，電路輸出也會隨之改變，QPSK信號也會出現相位跳變點，這符合仿真實驗的定義。而電路輸出信號的功率在1000Hz左右。由此可見，本次實驗中的大部分電路功率主要可以應用于信號傳輸。在實驗完成后，可以讓學生思考：如果對移動通信虛擬仿真實驗的系統參數進行一定的改動，那會取得何種結果？通過提問的方式，讓學生在課后可以繼續通過實驗來探索電路的頻率范圍。引導學生的發散性思維，激發學生課后自主學習的熱情。有條件的情況下可以把仿真軟件安裝到學生的電腦中，打破學習的空間時間限制，提高學習的靈活性。

4結語

本文從傳統移動通信實驗教學中存在的限制因素出發，分析了將虛擬仿真軟件引入課程的必要之處，并將虛擬仿真實驗引入到移動通信課程的實驗教學之中，使得此課程的實驗方式突破了傳統的驗證試驗，而且使學生進行綜合創新性實驗，將課程理論知識與實踐操作相結合，以著重培養學生的創新性思維及動手操作能力。將移動通信虛擬仿真實驗引入教學之中，使枯燥的通信原理知識更加形象，既利于教師進行課堂內容展示，也便于激發學生的學習熱情，拓展學生的創新思維，進而提高移動通信課程的教學效果。

作者:周曉紅 單位:貴州電子信息職業技術學院

[參考文獻]

[1]孫愛晶，盧光躍，劉毓.通信專業核心實踐教學的研究與實踐[J].實驗室研究與探索，2011（5）：91-93.

[2]李新春.移動通信實習實驗教學系統的研究與實踐[J].實驗室科學，2009（6）：33-34.

[3]譚平.地方高校應用型人才工程實踐能力的培養[J].實驗室研究與探索，2009（5）：93-95.

[4]周霞，陳奎慶.工科院校學生創新思維培養[J].江蘇工業學院學報，2009（4）：92-95.

[5]戴翠琴，由海霞，鮑寧海.移動通信課程實驗教學改革與平臺建設[J].實驗技術與管理，2012（2）：144-147.

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二、模擬各種實驗現象，引導學生展開主動學習

物理基本的概念與定理并不是憑空產生的，而是科學家在大量的實驗中總結出來的，是透過大量表象達到對事物的本質認知。只有將基礎知識的教學與實驗結合起來，再現真理發現全過程，這樣才能達到學生對知識的真正理解與掌握。而在現實條件中許多實驗是無法完成的。如微觀粒子的運動、存在安全隱患的實驗以及對實驗條件有嚴格要求的實驗等，在以往的教學中這些實驗都難以完成，就只能采用機械的灌輸，讓學生來記憶結論性認知。這樣的結果就是學生背得流利，但就是不懂、不會用，只知其然而不知其所以然。網絡虛擬實驗室可以模擬各種實驗現象，可以完成以往教學中所難以完成的各類實驗，將這些抽象而枯燥的物理知識寓于直觀而形象的實驗現象中，讓學生通過操作與觀察來獲取感性認知，并由此上升為理性認知，這樣才能達到對抽象知識的深刻理解與靈活運用。

三、開辟師生互動學習平臺，實現探究性學習

新課改倡導自主合作探究式學習方式，明確提出了以學生為中心的教學理念，我們的教學要更加關注學生學習方式的轉變，要由以教師為中心轉為以學生為中心，要將重點由教師如何教轉向學生如何學上來，構建以教師為主導、學生為主體的雙主型教學模式，確立學生在學習中的主體地位，引導學生展開主動探究，實現教學的雙向互動。網絡虛擬實驗室為師生開辟了一個全新的網絡互動學習平臺，在這里教師與學生可以一起來展開積極的實驗探究，通過師生之間的積極思維與主動操作來完成更多的實驗方案，并就實驗現象與結果在師生之間、生生之間展開積極的交流與討論，進行思想的交匯與思維的碰撞。這樣更加利于學生深刻掌握基本的概念與定理，同時也可以提高學生的實驗技能，讓學生學會實驗操作，這樣才能真正地學會物理學習。因此，在具體的教學中，遇到有分歧的問題，我們可以引導學生來制定不同的實驗方案，借助網絡虛擬實驗室這個平臺來將實驗方案付諸于實踐，實現理論與實踐同步，這樣學生通過這些實驗可以獲取更多的直觀認知，再通過師生之間的共同交流與討論，就可以達到對這些基本知識點的深刻理解。

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電子出版物和Internet上的版權、著作權問題現在是作者、出版商、圖書館等各方面普遍關注的問題,而未來中國數字圖書館的收藏又有很多是比較珍貴的歷史、文化收藏,因此怎樣處理版權、版本問題等顯得尤為重要。目前國內一方面存在有人忽視版權法而盲目地將文獻數字化的作法,另一方面也存在對版權的處理法不健全的現象,致使數字圖書館建設中遇到各種難以解決的問題。

中國著作權法規定:“圖書館、檔案館、紀念館、博物館、美術館等為陳列或保存版本的需要,復制本館收藏的作品”屬于合理使用,但限于為館藏需要的復制,數量受到嚴格限制,并且只允許復制本館收藏的作品,法定許可的情況也不包括圖書館,所以,圖書館要將作品數字化,已超出合理使用的范圍。

美國版權法對圖書館復制的免責規定是“復制、發行不能有任何直接和間接商業利益;圖書館藏書必須向公眾或不僅向與該館有關系的人員而且向在某一專業領域從事研究的其他人開放;作品的復制發行必須有版權標記”。在1995年美國的NII白皮書中也指出:圖書館復制發行版權作品而不承擔侵權責任的情況包括:存檔復制、替換復制、文章摘錄和用于學術目的的絕版復制、館際互借。

德國著作權法允許為了個人學術、記錄等目的自己復制作品或讓他人復制,但對圖書館使用自備的復印機復印享有著作權的作品時,著作權人有向圖書館獲取報酬的權利。日本著作權法第31條對圖書館的復制也規定了相當嚴格的條件。

圖書館要制作大量的數據庫以提供便捷的計算機檢索,無論是以光盤形式還是以在線服務形式都必須獲得版權許可。下面主要就版權問題、版本問題以及技術保護與信息安全問題進行討論。

1.版權問題

網絡環境下作品的創作、傳播、使用通常以數字化形式進行,這不僅使各類作品之間界線模糊、相互滲透,而且使得作品復制的容易程度和速度、復制品的質量、處理和修改作品的能力、復制品向公眾傳播的速度都會大為改觀,給侵權行為打開了方便之門,對著作權中最主要的權利——復制權乃至“復制”、“復制品”的定義都產生了重要影響。

一方面,有版權的作品以數字化形式存儲后就難以甚至不可能對侵權行為加以控制,這樣版權保護就成了一句空話;另一方面,數字化作品通過網絡在國際間傳遞,使版權問題更加復雜。目前,國際版權組織正式成立一些小組來尋求對數字化作品侵權進行控制和賠償的辦法。世界普遍看法是需要進一步合理地拓寬“復制(或復制品)”的概念。各國版權法都規定了“合理使用”制度。1995年9月美國政府公布了《知識產權和圖書館信息基礎設施最后報告》(白皮書),針對網絡環境下信息資源的保護問題提出了修改版權法的建議,該文件確認了圖書館在信息高速公路“交通管制”方面所扮演的重要角色以及享受“合理使用”待遇的必要性。一般來說,數據庫的存取取決于合同或協議中所規定的條件。書目、文摘等檢索工具在編排方式和內容上有創新的可以享有版權。而全文數據庫的套錄自然要向來源作品支付版稅。版權問題是個相當復雜的問題,會遇到很多新的問題,比如“數字庫是不斷更新的,版權的保護期限怎么個算法”等等,需要我們在實踐中不斷探索,予以解決。

2.版本問題

數字化圖書館包含的流動性、臨時性的材料會越來越多,一份文字材料可能會有很多版本或經常更新版本,那么如何增加一些命名、查找、控制不同版本的手段呢?目前的計算機操作系統對這方面的支持還很少。

3.技術保護與信息安全問題

電磁信號比較容易被修改或發生差錯,數字圖書館必須認真對待和解決這個問題。技術保護問題不僅涉及版權的防止非法拷貝問題,而且與網絡環境下信息的保密與安全息息相關。全面禁止任何未經授權或許可的破壞、解除、規避信息的行為是至關重要的,如果是侵犯著作權的,且按侵犯處理;竊取商業秘密的,按侵犯商業秘密處理;竅取國家或軍事機密,則按相應的軍法處置。同時,建立一套數字化作品登記管理制度,組成數字信息中心來集中管理著作權是很必要的。但無論知識與載體形式怎樣變化,圖書館存貯、傳播、提供利用知識信息這一宗旨不會改變。有關數字圖書館的研究,將會緊緊圍繞這一宗旨而繼續深入下去。

版權的宗旨是給作品創作人以充分的權利,尊重知識,尊重智慧。同時提供一個良好的法律機制,使作品能充分的利用和傳播,以回報權利人的智力投入。既保護作品發明人,科學家、學者和其它思維創造者的權益,同時又能利于知識的傳播和向人們提供利用,促進人類科學技術的進步。深圳圖書館王大可副館長指出,在數字圖書館建設過程中,解決版權的主要辦法有以下幾方面:

(1)合理使用和盡量用足版權法中所規定的權利。如“提供個人學習、研究或欣賞、使用他人已發表的作品是合法的”之條款,以及類似“圖書館、檔案館、紀念館、博物館、美術館等為陳列或保存的需要,復制本館收集的資料是合法的”等條目。依照有關規定,合理確定版權限制范圍,充分用足版權法中所規定的各項權力。

(2)促進版權立法的進一步完善。數字化圖書館的運作,網上的一切活動不可能等到法律完善后再去進行,而現行法律應在適應社會發展中不斷做出調整,數字圖書館的運作也將會在完成自身的目標中不斷推動版權立法,使之更加完善。

(3)圖書館作為知識媒體的傳播與提供單位,也可以對知識加以重新組織后按讀者的需求提供。

(4)采取相應措施,對版權管理予以控制,如在網上建立使用收費制度,即用戶使用某些數字資源需支付適當的費用,以作為支付作者的版權費用。

(5)當前國外有一種比較時髦的作法,是在因特網上出版電子刊物。在美國,一些圖書館已經聯合起來,建立一種學術出版和學術資源聯盟組織,以幫助和支持作者們在網絡下出版電子刊物,并直接向讀者提供利用。

(6)從技術上著手,保護版權。通過采用先進的計算機技術,可以有效地防止盜版與非法復制。在現有技術條件下,一般采用以下方法:①在網絡上使用權限設置方法,限制無權訪問的用戶進行非法訪問和獲取信息。②在網絡傳播過程中使用加密與數字簽名技術,防止在網絡傳輸中數據被竊取。③采用數字水印技術,避免文本非法復制和被盜用。④建立認證制度,從而確立用戶與作者的信任關系,未經申請和未批準的用戶不得非法利用。

遼寧省圖書館李東來副館長認為,數字圖書館信息資源建設,在使用別人作品時,要注意取得以下授權。

(1)復制權。這里指將作品數字化轉換的權利,將數字化后的作品復制在網頁所在的服務器上的權利以及允許用戶下載、瀏覽網頁內容的權利。

(2)發行權。將作品在網絡上傳輸視為對作品發行的國家,比如在美國,我們如果要將他們國家公民的作品上網傳輸,應取得此項授權。

(3)演繹權。如果圖書館要對作品進行編輯、整理、改編等制作成數據庫或多媒體作品,也應取得相應授權。

(4)傳播權。不管網絡傳輸究竟是被視為與廣播相類似的行為還是單獨的傳輸行為,都應取得授權。由此可見,需要取得版權許可的數量是極大的,而實際中如何運作則是另外一個問題了。

他還指出,數字圖書館建設之初,可以優先考慮對版權法不予保護的文獻信息資源、已超出保護期、進入公有領域的作品以及圖書館自己享有著作權的作品進行數字化處理。例如:編制法律法規數據庫、將有館藏特色的古籍文獻和本館創作的有價值的文獻資料以數字形式保存等。這樣做可以不必擔心陷入法律糾紛中,以集中精力積累數字化信息資源建設的經驗。

數字圖書館建設的根本目的就是打破以往物化的圖書館的概念,讓更多的公眾能不受地域、時空的限制充分享受人類文明成果,如果圖書館的各種數據庫都局限于“合理使用”的范圍,要靠引用作品的“非實質部分”或“非主要部分”來建立的話,那么,數字化信息資源的質量難以保證,先期投入巨大的數字圖書館建設的現實意義將會大打折扣。因此,數字圖書館信息資源建設不能將自己限制在“公有領域”和現有的“合理使用”制度上,而應積極關注如何取得合法授權及如何使這種授權對圖書館具有現實可操作性,真正將館藏資源充分發掘出來。

另外也有一些專家指出,目前我國著作權集體管理制度尚不完善,雖在1998年2月成立了中國版權保護中心,但目前尚未有具體管理辦法出臺,即使各類著作權集體管理機構建立起來,也只能解決法定許可的付酬收轉問題,如何解決大量著作權許可問題在我國是一個非常嚴峻的現實問題。

在集體管理機構還不完善時,數字圖書館只能考慮通過以下幾種途徑來解決這一問題。(1)借助于政府支持。既然圖書館有公益服務的角色,政府就應該給予財政支持,而這一支持中的相當一部分應用于獲得著作權許可使用的費用支付。(2)以向社會啟事的方式獲得作者授權。在目前來看,有些作者希望自己的作品在網上傳播,在網上制定一系列的標準合同,根據作品性質和作者授權的多少簽訂許可合同。(3)通過各類學會、協會等行業團體出面組織、有關著作權的事宜。行業組織的社會功能在不斷擴大,他們可以代表會員的利益,解決作品使用的授權與付酬問題。

如果說數字圖書館在開發中主要應依法注意尊重他人的著作權,避免侵權發生,那么,在數字圖書館初步形成后,就要注意依法保護自己的著作權了。當他人利用數字圖書館的資源庫時,應當有相應的技術手段與法制管理措施,包括信息交換、電子出版、合理利用。針對數字圖書館今后可能扮演的將是公益事業與有償服務雙重角色,其著作權管理主要通過一系列著作權聲明及許可使用合同來進行。

因此,版權法的終極目的是從社會發展的現實需要出發,在權利人利益和社會公眾利益之間維持一種適當的平衡,以促進作品的正常傳播,促進社會科學和文化的進步,而決不是苛意保護哪一方的利益。數字圖書館建設之初,圖書館基本是作為作品的使用者的身份出現的,數字圖書館的先行者們會強烈地感到版權法的種種規定與他們雄心勃勃的遠大抱負相距甚遠,然而,一但規模龐大的數字化信息資源庫建立起來,不遺余力地利用法律保護自己的信息資源將成為每一個圖書館的自覺行為。這就是版權法的社會整體利益平衡功能。

雖然目前我國還沒有制定或擴充相關的法律,但有一點可以肯定,無論是國家圖書館,還是組織和參與中國數字圖書館工程的其它機構,都沒有任何權力擁有這一系列收藏的版權。因而未來的中國數字圖書館將同樣面臨著如何合理地平衡著作權人和公眾利益之間關系的難題,既要使資源庫的收藏真正達到開放和共享,又要對網絡上知識產權的保護給予足夠的重視。

對此各國均采取一種較為中立的作法。如美國目前前采取的措施是,首先在制作數字收藏之前先期解決好版權問題,如有版權方面的限制,則將有關說明放在該收藏的索引、檢索工具或某些特殊項目中,在用戶檢索、使用過程中隨時提醒用戶注意。我國國家圖書館對已上網的中文全文圖書的版權問題,也早有準備,一是在技術上采取措施,使讀者只能瀏覽,無法下載;二是在該部分信息的首頁發出通告,若書的作者認為網站對自己的書構成了侵權,可通知國家圖書館將其書從網上拿下。但上網至今,拿走者沒有,拿來要求上網者卻絡繹不絕。

國家圖書館的這種傾向于讀者的作法,在相關法律制定之前不失為一種權宜之計。相比之下,美國的作法和有關法律,更傾向于保護作者的合法權益,這已成為一種世界的發展趨勢。我國也應盡快修改和調整現行知識產權制度以適應現代信息技術的發展,同時為國家信息基礎設施——中國數字圖書館的建設和健康發展提供法律保障。

參考文獻

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2虛擬仿真實驗教學的優勢與不足

在引入虛擬仿真實驗教學平臺以后，我們開始嘗試使用新的虛擬實驗室，選取了部分學生參與虛擬實驗的教學過程，讓學生和老師共同參與虛擬實驗的設計、調試和研究。經過幾年的教學實踐，我們取得了一些初步的經驗和結論。

2．1虛擬仿真實驗可以豐富實驗教學的內容

作為傳統物理實驗內容的重要補充，虛擬仿真實驗也是學生認識物理現象，掌握物理知識的，培養實驗能力的一個重要的途徑。我們通過教學實踐發現，虛擬仿真實驗具有很強的可設計性，既可以完成一些傳統的驗證性實驗，也能開發成為具有創新性的設計性實驗和綜合性實驗，特別是對于一些物理原理較復雜的、實驗圖像較明顯的力學和光學實驗，使用虛擬仿真教學，更能激發學生學習物理實驗的興趣，增強學生的求知欲望。因此，恰當地使用虛擬仿真的實驗內容不僅可以豐富傳統的實驗教學內容，也可以提高學生學習物理實驗的興趣。

2．2虛擬仿真實驗有助于轉變單一的教學方式

虛擬仿真實驗的優勢還在于可以轉變單一的實驗教學方式，學生通過計算機仿真軟件，進入交互式的，友好的仿真界面，可以在無教師指導的情況下，自主地完成一些較為簡單的仿真實驗，得到相關的實驗結論。因為所有的實驗儀器都是虛擬的，因此學生可以進行多次嘗試，也不會造成儀器的損壞，特別是對于一些復雜地，較危險的實驗，虛擬仿真實驗更是不可替代的。另外虛擬仿真實驗還可以打破時間和空間的限制，仿真實驗可以不用在實驗室里完成，也可以在課后獨立完成，這對于學生進一步學習和探索物理實驗是非常重要，也可以極大鍛煉學生的動手能力和創新能力。

2．3虛擬仿真實驗有助于客觀地反映學生的實驗水平

除了讓學生獨立地完成普通的虛擬實驗，我們還進一步鼓勵學生參與虛擬仿真實驗的設計和開發，讓他們學習一些虛擬仿真軟件(例如LAB-VIEW，MATLAB/SIMULINK)的基本知識，通過對實驗原理的深入理解，抽象出物理模型，利用虛擬仿真環境，構建虛擬的實驗儀器，最后調試儀器，得到正確的實驗結論。這樣既能客觀地反映學生對實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗圖像和實驗結論認知的全過程，也能全面反映學生完成實驗的真實水平，也有利于對學生實驗成績客觀評價，形成個體差異，提高學生學習物理實驗的興趣和成就感，從而提高物理實驗課的教學質量。

2．4虛擬仿真實驗在教學和管理上的不足

虛擬仿真實驗不能完全取代傳統的實驗教學方式，它只是傳統實驗教學方式的重要的補充。在教學中我們也發現虛擬仿真實驗的開設需要學生預先學習和掌握一些基本的計算機知識，需要學生對物理原理和物理模型有較深入的理解，另外學生參與虛擬仿真的信心和經驗也是制約虛擬仿真實驗教學成敗的主要原因。此外，在虛擬仿真實驗室的管理上也存在一些困難，特別是對虛擬仿真系統的開發和維護上更需要一些專業的管理人員，這也對實驗室設備的管理上提出了更高的要求。

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高錳酸鉀制取氧氣是利用酒精燈、試管、鐵架臺、導管、集氣瓶、水槽等儀器，通過加熱高錳酸鉀制取氧氣，利用排水法來收集氧氣。學生不僅要掌握實驗原理、目的，實驗儀器和藥品的使用方法及注意事項，實驗步驟、化學方程式的書寫等內容，還要培養觀察、分析能力和實踐操作能力。

（二）《高錳酸鉀制取氧氣》的實驗目的

（1）通過虛擬實驗中的文本展示工具，使學習者了解實驗目的、原理和方法。

（2）通過對虛擬實驗的操作，掌握藥品的選擇以及儀器連接的先后順序，能夠動手制取氧氣。

（3）通過對實驗過程、現象的觀察、分析實驗反應機制，加深對實驗的認知和理解。

（三）《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗活動設計

學生要完成虛擬實驗首先需要安裝Secondlife客戶端，進入Secondlife虛擬環境，通過以下流程完成整個虛擬實驗。

（1）準備階段：學習者通過Secondlife提供的地圖工具搜索到虛擬實驗室地標并通過瞬間移動工具進入虛擬實驗室。

（2）實驗階段：學習者通過人-機交互選擇事先通過3D建模工具創建好的虛擬實驗儀器、藥品并通過資源工具查詢相關儀器的使用方法及實驗裝置圖，完成實驗儀器的裝置；點擊各個實驗儀器、添加藥品來完成實驗。

（3）評價反饋階段：教師根據學生提交的實驗報告和學習者的學習記錄對學習者本次實驗進行一個綜合評價，并將評價結果通過評價反饋系統及時反饋給學習者。

二、《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗環境設計

本研究以《高錳酸鉀制取氧氣》為例設計的虛擬實驗環境。以實驗過程的設計為理論基礎從場景及模型設計、交互設計、支持工具設計、特效設計、評價設計這幾方面設計三維虛擬實驗環境。

（一）實驗環境的場景及模型主要虛擬教室、虛擬實驗室和儀器設備組成

虛擬教室由講臺、桌椅、多媒體系統、音響設備、電子白板、書柜、書、電腦組成，供學習者實驗后進行交流、報告、探究、形成實驗結論。虛擬實驗室主要由實驗環境、實驗操作臺、水池、藥品柜、滅火設備為為學習者完成實驗并獲取實驗數據。儀器設備主要是酒精燈、試管、鐵架臺、導管、集氣瓶、水槽、鐵夾、燒杯。藥品耗材主要是高錳酸鉀等。

（二）交互系統設計

（1）人機交互設計：在實驗中通過操作交互，學習者能夠感受到實驗設備的控制感和體驗感。在Secondlife中，利用創建工具可以實現簡單的“點擊”“移動”“坐在上面”等操作，Secondlife提供的林登腳本語言可以設置改變物體的性質、運動方式、運動軌跡、對外力的反應等等，能夠較好地支持學習者的操作交互。

（2）交流工具：學習者在實驗過程中和老師、同伴交流的方式主要有在線的同步交流和異步交流。

（三）支持工具設計

實驗支持工具是指支持學習者完成實驗的所有工具，本研究的支持工具主要包括搜索工具、資源工具、實驗認知工具、評價反饋工具等。搜索工具主要是地圖工具和瞬間移動工具通過它們是搜索定位各種學習場所、用戶，并瞬間移動到目的地。資源工具包含Secondlife內部資源和外部資源。內部資源主要是3D瀏覽器；外部資源包括各大搜索引擎。這些工具可以搜索Secondlife內部和外部各種信息資源實驗認知工具主要包括3D建模工具、拍攝工具、記事本工具主要為為實驗過程中學習者觀察記錄實驗現象、采集數據提供支持。評價反饋工具主要包括問卷系統（choicer、Quizchair）、學習記錄系統（Tracker）、Web-Intercom，為實驗后學習者自評、反思以及教師評價反饋提供支持。

（四）特效設計

在Secondlife中，通過粒子系統結合林登腳本語言可以營造煙霧、火焰、氣體、雪花等各種現象。在本實驗中酒精燈加熱的火焰、水槽里面的氣泡、集氣瓶中的氧氣、反應過程中的煙霧、藥品晶體的狀態變化等效果都可以通過粒子系統來實現。

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隨著科學技術的迅猛發展，新的教學媒體不斷涌現，繼多媒體、仿真、計算機網絡之后，教學技術領域又出現了一個新型教學媒體，它就是虛擬現實技術(virtualReality)。虛擬現實技術是運用計算機對現實世界進行全面仿真的技術，由于它能夠創建與現實社會類似的環境，使使用者獲得身臨其境的感覺和體會，從而能夠解決學習媒體的情景化及自然交互性的要求，因而，在教育領域內有著極其巨大的應用前景，可以預言，虛擬現實技術將成為現代教育領域內最具有應用前景的“明星”技術。

目前，虛擬現實技術已在航空航天、醫學實習、建筑設計、軍事訓練、體育訓練、娛樂游戲等許多領域得到廣泛應用?！趪?，虛擬現實技術已應用于課堂教學。虛擬現實技術作為新的教學媒體，它的出現無疑將對現代教育教學產生深遠的影響。

一、虛擬現實技術在現代教育中的具體應用

虛擬現實技術在各方面都展現出了強大的應用可能性，蘊藏了無限生機，它能夠為學生提供生動、逼真的學習環境，學生能夠成為虛擬環境的一名參與者，在虛擬環境中扮演一個角色，這對調動學生的學習積極性，突破教學的重點、難點，培養學生的技能都將起到積極的作用。新興的教育形式必將因其優越的一面而在未來教育領域中占有一席之地。

虛擬現實技術在現代教育教學中的應用主要有以下六個方面。

1、科技研究

當前許多高校都在積極研究虛擬現實技術及其應用，并相繼建起了虛擬現實與系統仿真的研究室，將科研成果迅速轉化實用技術，如北京航天航空大學在分布式飛行模擬方面的應甩浙江大學在建筑方面進行虛擬規劃、虛擬設計的應用；哈爾濱工業大學在人機交互方面的應用；清華大學對臨場感的研究等都頗具特色。

2、虛擬學習環境

虛擬現實技術能夠為學生提供生動、逼真的學習環境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結構顯示等，在廣泛的科目領域提供無限的虛擬體驗，從而加速和鞏固學生學習知識的過程。親身去經歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動地去交互與被動的灌輸，有本質的差別。

3、虛擬實驗

利用虛擬現實技術，可以建立各種虛擬實驗室，如地理、物理、化學、生物實驗室等等，擁有傳統實驗室難以比擬的優勢，不僅可以節省成本，還可以規避真實實驗或操作往往會帶來各種危險。

4、虛擬實訓基地

利用虛擬現實技術建立起來的虛擬實訓基地，其“設備”與“部件”多是虛擬的，可以根據隨時生成新的設備。教學內容可以不斷更新，使實踐訓練及時跟上技術的發展。

5、虛擬仿真校園

教育部在一系列相關的文件中，多次涉及到了虛擬校園，闡明了虛擬校園的地位和作用。虛擬校園也是虛擬現實技術在現代教育中最早的具體應用，它由淺至深有三個應用層面，分別適應學校不同程度的需求：

(1)、簡單的虛擬我們的校園環境供游客瀏覽。

(2)、基于教學、教務、校園生活，功能相對完整的三維可視化虛擬校園。

(3)、以學員為中心，加入一系列人性化的功能，以虛擬現實技術作為遠程教育基礎平臺(包括虛擬考場)。

6、虛擬遠程教育

虛擬現實技術使得Internet的一片平面世界首次出現了的三維場景，它剛一問世，便引起了極大的反響，得到眾多的軟硬件廠商的支持，成為了Internet是最具發展前景的新興技術。虛擬現實在各方面都展現出了強大的應用可能性，蘊藏了無限生機，在教育領域中WEB站點中，它可廣泛用于學習情景創設，增加學習內容的形象性和趣味性；可視化的導航自然的人機界面等方面。如：創建網上三維圖書館。

二、虛擬現實技術在現代教育中的優勢分析

1．彌補遠程教學條件的不足。在實際教學中，往往會因為實驗設備、實驗場地、教學經費等方面的原因，而使一些應該開設的教學實驗無法進行。利用虛擬現實系統，可以彌補這些方面的不足學生足不出戶便可以做各種各樣的實驗，獲得與真實實驗一樣的體會，從而豐富感性認識，加深對教學內容的理解。

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一、研究背景

實驗教學是學生鞏固和深化理論知識的重要途徑，也是培養學生基本技能、發現和解決實際問題能力、自主學習能力、創新和臨床思維能力的重要途徑。目前，我國大多數醫學院校的人體解剖學主要有《系統解剖學》和《局部解剖學》兩門課程組成，實驗課基本上還是按課程孤立設置，學生按照編好的實驗指導書的要求，由教師指導下的學習模式，學生都是在“接受性學習”，缺乏“自主探究學習”，整個實驗缺乏系統性、全面性以及創新性。因此，通過對原有的實驗教學定位、教學理念、教學模式、教學方法和手段進行改革，對培養學生的臨床應用能力、創新精神和創新能力等綜合素質有著非常重要的意義。

二、教學模式的改革

我校五年制醫學專業采用系統解剖學和局部解剖學分別在大一下學期和大二上學期完成的模式，我們初步嘗試將原有的《系統解剖學》和局《部解剖學》實驗進行整合，在前期系統解剖學驗證性實驗學習的基礎上，加強綜合性實驗，增加設計性、創新性實驗，由教師根據學生所學的知識和教學安排，分不同層次、由淺入深提出實驗任務，學生自主選擇綜合性設計性和創新性的實驗內容、確定實驗步驟及注意事項、經老師審核后開始實驗過程，并對實驗結果進行分析判斷、完成實驗報告或實驗論文的新模式。通過一系列的有系統、有計劃的實驗教學，使學生達到由理論知識到實踐操作，再由實踐操作到創新和臨床思維能力的不斷由量變到質變的轉變。在時間安排上，課內課外并重，充分利用學生的課余時間，要求學生在課余時間完成部分標本制作的實驗內容。另外，在基礎知識的基礎上對局部解剖學的部分實驗進行獨立的設計，改變原來的實驗依托理論的模式，要求學生根據臨床手術操作中遇到的問題進行設計，在尸體和標本上進行模擬手術，進一步加深學生對局部解剖學知識的理解。同時將現有的課堂教學、課外專題講座、課程實驗、課外第二課堂等實踐形式向課外科技創新、科研訓練（student research train，SRT）、大學生科技創新競賽、新苗計劃等活動延伸，不斷豐富課內外一體化自主研學平臺的內涵，使學生盡可能多的學做合一，擴大學生自主創新實踐的內容，有效的啟發學生的發散思維。推進學生的個性化發展和全面發展。人體解剖學實驗教學就是要構建教與學為一體、理論教學與實踐教學為一體、課內與課外教學為一體的實驗教學模式。

三、教學內容改革

對現有的《系統解剖學》和《局部解剖學》的實驗教學內容和課程體系進行改革，結合教學大綱和高等教育教學加強實踐教學環節薄弱改革的需求，按照分層式實驗教學的模式；增加實驗內容和實驗項目；增加實驗的開放性，綜合性、設計創新性的思維方式，對人體解剖學實驗教學課程進行了改革。

1.拓展基礎理論知識、基本技能訓練實驗層

在系統學習解剖學的基礎理論知識的基礎上，穿插講解對尸體解剖的一般方法、解剖器械和操作方法、基本解剖方法、標本防腐固定法、血管灌注技術、淋巴管灌注方法等實驗對學生進行解剖學實驗技能訓練。課堂并以學術講座的形式向學生講解解剖學科學研究方法，文獻綜述撰寫，布置學生查閱文獻，撰寫文獻綜述。使學生掌握解剖學實驗的基本知識、基本方法與基本技能，熟悉常用儀器的操作，培養學生觀察、記錄實驗結果及整理、分析實驗數據的能力。

2.以臨床應用為導向的解剖學實驗教學

將系統解剖學和局部解剖學內容相互穿插并與臨床及其他相關基礎學科結合起來。將實驗課內容分為骨學、節學、下肢、上肢、頭頸部、脊柱區、胸部、腹部、盆部與會陰、感官、中樞神經系統十一部分。在教學實施過程中，每一章節（如上肢、軀干、頭頸部等）實驗開始和結束都由教師進行15min的結合臨床案例的前言和總結的講座，使學生認識到解剖學在臨床醫學中的重要性及其如何與臨床結合。以頸部為例，我們通過和臨床醫師及其他相關基礎學科的教師一起討論，把頸部的內容提煉成以下幾個問題：（1）簡述頸動脈鞘內結構的排列關系；（2）甲狀腺切除術時，從皮膚切口到暴露甲狀腺依次有哪些層次結構，術中需特別注意對哪些重要結構的處理，為什么？（3）氣管切開術選擇何部位，到達氣管要經過哪些層次結構？（4）左、右喉返神經的來源和走向有何不同？（5）頸部皮神經的分支分布有何特點？頸部局部麻醉宜選在何處？（6）頸內靜脈和鎖骨下靜脈有何結構特點和重要毗鄰，對深靜脈穿刺有何影響？上課時先由帶教教師介紹甲狀腺次全切除術手術步驟、手術中應注意事項，并發癥及其處理措施，然后將問題一一列出。

3.以創新為導向的解剖學實驗教學

該部分實驗分為設計創新型實驗教學和課外研究創新型實驗兩類。設計創新型實驗教學由教師提出實驗任務，學生獨立實施過程，教師全程指導、啟發和評價，使學生從科研選題、實驗設計、實驗操作、結果分析、文獻查閱、論文撰寫、報告與答辯等各個環節得到一次全面的創新能力和方法的訓練。比如教師結合某些知識點或關鍵的實驗技術，提供一些與臨床聯系較緊密且學生感興趣的題目作為實驗教學內容以供學生選擇，讓學生在第一、第二階段已掌握的理論和的技能的基礎上自主完成實驗，并根據完成情況提交實驗報告、實驗作品或學術論文。

課外研究創新型實驗主要形式為：給定有關題目；各種大學生科技活動；學生直接參與教師科研子課題等項目。讓學生通過課外科技創新活動培養學生的創新精神、實踐能力和臨床思維意識，同時培養學生的團隊精神、交流溝通能力和責任感。

四、教學方法與手段的改革

1.以學生為中心，實現自主實踐為主的教學模式。將傳統的實驗指導書修改為由淺入深、由驗證、綜合再到設計創新的實驗項目，充分調動學生學習的主動性。學生通過驗證性實驗掌握基本實驗操作方法，學會正確查找資料，設計綜合實驗，正確記錄觀察實驗結果，分析實驗結果，對實驗結果進一步作出判斷、推理的能力；正確的通過查閱相關文獻、書籍、工具書及其他信息源信息已解決臨床應用中的問題的能力。同時借鑒借鑒PBL（problem based learning）改變傳統的教學方式，在教學過程中根據進度安排臨床病例討論課，提供相應的病例設計問題和相關的參考書籍書目，讓學生圍繞病例，通過書籍雜志和網絡、用解剖學知識解決問題。

2.運用現代化技術及先進的實驗教學手段。對臨床應用中的實際問題如常見病的手術治療采用計算機虛擬技術、虛擬人、醫學仿真技術等現代化實驗信息技術手段，結合學校的BB平臺、已經建好的人體解剖學PBL教學平臺和人體形態學數字化教學平臺，把虛擬實驗、醫學仿真實驗和臨床實踐問題想結合起來，使實驗教學與創新和臨床應用接軌，可以有效提高學生的學習興趣，刺激學生參與實驗的積極性。將尸體上的實際操作和虛擬仿真、現場授課和多媒體課件、網絡化遠程互動和掌上智能式平板虛擬有機結合起來，充分利用網絡、教學平臺及各種實驗教學媒體進行實驗教學，激發學生學習興趣，提高實驗技術的臨床應用性和常見手術操作的前瞻性，促進學生科學的臨床思維方法與創新能力的結合。同時讓學生了解先進的手術操作技術及其應用，拓寬知識面，培養他們的實驗技能和科研能力。

3.課外開放實驗。在開放性實驗室里，學生可以在自己支配的時間內從事提前設計的，教師審核通過的實驗，也可以完成課外的實驗，以學生為中心，自主設計制作的人體解剖學標本制作大賽。開展“解剖學實踐大賽”，學生根據自己興趣，自愿參加，自由組合，設計方案，擬定操作步驟和程序，在教師和實驗師指導下，完善方案，獨立完成解剖學標本制作和實驗報告。如學生制作闌尾炎手術的解剖學入路。

4.運用先進的實驗教學考核方法。實驗成績采取平時成績同實驗報告和實驗論文相結合的做法。鼓勵學生實驗中有創新。（1）實驗報告為平時成績，主要考察學生對實驗結果的整理、分析、總結能力。此部分成績約占總成績的30%；（2）以實驗考試、考核成績反映學生對人體解剖學的基本理論、基本技能的掌握（考試、考核的內容除解剖、觀察標本外，還應包括X光片、螺旋CT圖片閱讀及相關臨床病例分析、討論等）。此部分成績約占40%；（3）學生設計方案及實施考核，主要考察學生創新意識、科學思維方式與實踐能力。教師根據學生查閱文獻情況、實驗設計水平、實驗方案的實施情況、以及實驗結果的分析能力和科研論文撰寫情況綜合評定實驗成績，此部分成績占30%。

五、結語

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2分層次設置實驗內容,采用多元化教學方法

按照“扎實基礎、自主開放、鼓勵創新”的原則,大幅度調整實驗課程內容和授課程序,以能力培養為主線呈漸進式銜接,按基本技能實驗(50%)、綜合設計性實驗(40%)、研究創新性實驗(10%)三個層次設置實驗項目,編寫與之相適應的基礎醫學實驗教學大綱和實驗教材,逐漸形成從宏觀至微觀、從形態至機能、從簡單至綜合、從基礎至臨床,縱橫相互聯系的實驗教學模式,以培養學生的科研素質和創新能力。同時,根據不同學科特點,采用多元化教學方法,最大程度提高學生的學習積極性和主動性[2]?；炯寄軐嶒灲Y合理論課教學,開設傳統的經典驗證性實驗、基本儀器使用、實驗動物手術操作、實驗數據和圖形的記錄、采集和處理,訓練學生基本實驗操作和技能。綜合設計性實驗引導學生以“一個問題”為中心,綜合多學科知識點,從人體器官、組織細胞的形態結構、遺傳特性、生理生化到疾病發生的分子機理、基本病理過程、藥物作用等多個角度來設計實驗,使學生以跨學科的思維方式建立整體的概念,增強學生對實驗現象的觀察與思考。設計性實驗讓學生選擇自己感興趣的題目,運用已學到的知識和技能,獨立設計并開展帶有研究性質的綜合性實驗,搜集必要的實驗數據并加以分析,寫出實驗論文,以學術交流會的形式,討論各自的實驗結果,從而培養學生綜合思維能力及創新意識[3]。研究創新性實驗結合學?！按髮W生創新實驗計劃支持基金”,學生自行組織課外科研小組,在導師的指導下設計感興趣的小型科研課題,申請創新實驗基金或參加指導老師的在研課題。該實驗從實驗設計、科研實施、結果整理分析到論文撰寫,全部由學生獨立完成。2007年以來,我校7年制及5年制醫科各專業學生共獲得資助15余項,資助經費達10萬元,公開發表科研論文28篇,獲得各種獎勵及發明專利20余項。以學生為主體、教師為主導的創新實驗,采取自主式、學導式、研究式的教學方法,學生接受了較全面、嚴格、系統的科研訓練,啟發了他們在科研過程中提出問題、解決問題的邏輯思維方式,提高了獨立工作和科研創新能力[4]。

3積極開展“第二課堂”教學活動,培養學生觀察問題、解決問題能力

開展“第二課堂”活動是中心實驗教學改革的另一大特色。富有內涵的第二課堂活動,既強化了學生實習、實踐環節,也提供了互動的師生交流空間,創造了學生自己動手、動腦的機會。通過引導學生參加社會活動,激發了學生積極探索的精神,縮短了學生與社會的距離。醫學昆蟲學課程教學中,采取了專題講授與社會實踐相結合的教學方式,結合所講授的專題,把學生組織成若干社會實踐小組,利用周末開展小型調研活動。學生們在輔導教師的指導下,走出實驗室,制訂醫學昆蟲調查、防治技術方案,在鍛煉學生動手能力和實際工作能力的同時,也培養了學生科研工作的能力及興趣。臨床藥理學將實驗課搬到工廠車間,讓學生現場親眼目睹制藥過程。人體解剖學在課余時間將學生組織成若干課外實踐小組,參與解剖技術室的尸體解剖與標本制作,使學生們在實踐中進一步學習掌握解剖學知識[5]。第二課堂教學活動的開展,既強化了學生實習、實踐環節,也創造了互動的師生交流空間和學生自己動手、動腦的機會,有利于加強學生主動獲取知識和動手能力、創新能力的培養。2001級7年制臨床醫學專業趙菁同學,從大二開始,就參與了“河南省重點科技攻關基金資助項目”的有關課題研究。她提出的將物理和化學中有關載體模型的思想引入到生命科學領域的原理,在我省大中專院校尚屬首例。其研究課題“小鼠IFN-γ真核表達載體的構建和轉染鼠腹腔巨噬細胞抗腫瘤效應研究”已在基礎研究中獲得了肯定的治療結果,可為臨床治療提供可靠的實驗依據。在大學學習的幾年里,趙菁同學將課余時間和節假日全都用在了科學實驗和科技制作上[6]。當中心開展第二課堂活動來發展學生的興趣和愛好時,趙菁就找來理工科的學生成立課外科研小組,常常領著小組成員研究生物、電子技術,搞科技制作,一項一項的創造發明問世,并連續在“挑戰杯”競賽中獲獎。在第二屆“挑戰杯”河南省大學生課外學術科技作品競賽中,《針劑破口器》、《新型解剖床》榮獲二、三等獎;在第八屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽中,《針劑破口器》榮獲三等獎;在第四屆“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽中趙菁同學主創的《河南醫美樂醫療器械有限責任 公司》創業計劃榮獲銅獎;在第三屆“挑戰杯”河南省大學生課外學術科技作品競賽中,趙菁同學的兩件作品《解剖室空氣凈化裝置》和《便攜式電子防暈動裝置》分別獲得二等獎和優秀獎。在校期間,她連續四年在全省、全國“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃競賽中獲獎,2003年被授予“中國大學生跨世紀人才獎———建昊獎”,2004年榮獲“青春中華―首屆中國青年文化周特別獎”,2005年8月被授予“第二屆中國青少年科技創新獎”,2005年11月被授予“首屆河南省十佳青少年讀書成才獎”,2005年12月榮獲“中國十大年度大學生創意人物入圍獎”,2006年2月榮獲“首屆河南省十大教育新聞暨教育新聞人物獎”,2006年6月獲得“鄭州市學習標兵獎”,截至目前,她已擁有7項國家專利,被譽為“學生發明家”[7]。2004級臨床醫學專業盧沛琦同學積極參與老師的科研活動,將所學知識與科學實踐結合在一起,利用第二課堂活動,在指導教師的帶動下順利完成一項科研內容,其撰寫的科研論文《骨髓間充質干細胞體外誘導為心肌細胞的實驗研究》,在2006年鄭州大學組織的學生科技競賽活動中,榮獲“鄭州大學學生科技創新與科技論文”一等獎。

4利用現代化教學手段,提高實驗教學質量

中心將網絡信息技術引入實驗教學,建設了一批數字化、網絡化的實驗教學平臺。包括人體解剖學虛擬實驗室、數字網絡多媒體解剖學實驗室、數碼顯微互動形態學實驗室、多通道生物信號采集系統和機能學仿真實驗網絡教學系統實驗室等。各實驗室根據不同需求裝備相應的數字化網絡設備,使實驗室信息網絡硬件建設處于國內高校實驗室領先地位。虛擬、仿真實驗軟件與實驗硬件配合,多媒體技術,網絡教學———三種教學手段,進一步強化了實驗教學效果。我們自行研發的一套局部解剖學虛擬教學軟件,利用虛擬的人體三維技術實現了“虛擬人體解剖”,學生通過鼠標、鍵盤等工具輸入相應的變量,進行逼真的人體解剖實驗,收到了良好的教學效果,受到學生和省內外同行專家的一致好評[8]。借助校園局域網和中心網絡實驗平臺連接,應用現代化網絡信息技術,開辟了試驗項目網上預約、網上預習、網上復習、在線實驗等方式消除空間和時間上的障礙,培養學生利用計算機網絡平臺獵取本專業發展前沿信息和新技術的方法。在中心網站創建的局部解剖學虛擬實驗室、機能學網絡仿真實驗室、形態學網絡標本陳列館。由于網絡教學的個體性和交互性,極大地激發了學生的學習興趣、主動性與創造性。

5完善實驗考核方式,科學評價實驗教學效果