第一篇：生物學虛擬仿真實驗教學中心

華中農業(yè)大學是教育部直屬、國家“211工程”建設的全國重點大學，在近120年的辦學歷史中，積淀了“勤讀力耕、立己達人”的辦學傳統(tǒng)；形成了以農科為優(yōu)勢，以生命科學為特色，多學科協(xié)調發(fā)展的學科體系和用現(xiàn)代生物技術提升傳統(tǒng)農科、培養(yǎng)高素質創(chuàng)新人才的辦學特色。

華中農業(yè)大學生物學實驗教學中心成立于2001年，2005年獲批為湖北省高校首批實驗教學示范中心，2007年獲批為國家級示范中心。中心總面積4500平方米，設有植物學、微生物學、細胞與遺傳學、生化與分子生物學、生物信息學、學生創(chuàng)新等8個功能分室；儀器設備臺件數(shù)1929臺，總價值達1530萬元。每年承擔全校15個生物類專業(yè)的相關實驗，完成實驗教學任務30萬人學時。中心有教師96人，包括國家名師、長江學者、國家杰青等一批高層次人才，為開展高質量的實驗教學提供了堅實的保障。

中心堅持“理論教學與實踐教學并重、實驗技能訓練和科學思維訓練并舉”，根據(jù)生物學學科特點，由淺入深，構建了從群體到分子水平的“3+3+1”的實驗教學體系。2009年以來，中心教師先后主持省級教改項目9項，建成國家精品及視頻公開課7門，發(fā)表教改論文10余篇，獲省級以上教學成果獎6項。

隨著實驗教學改革的不斷深入，教學資源分散，綜合設計性實驗周期長、成本高，高精尖設備本科生無緣接觸等實體實驗教學的局限性日益凸顯。如何應用信息技術集成優(yōu)勢、破解發(fā)展瓶頸，成為中心思考和實踐的重要課題。

2014年，在教育部虛擬仿真實驗教學中心建設思想的指導下，學校按照 “統(tǒng)一規(guī)劃、分期實施；集成優(yōu)勢，共享資源”的建設思路，依托作物遺傳改良國家重點實驗室、農業(yè)微生物學國家重點實驗室、微生物農藥國家工程研究中心等國家和省部級研發(fā)平臺，以生物學實驗教學中心為主干，集中作物學、水產養(yǎng)殖、動物醫(yī)學等3個國家級和6個省級實驗教學中心的力量，建成校內8個與生命科學相關學院共享的生物學虛擬仿真實驗教學中心。

虛擬仿真中心以“學科特色、產業(yè)實踐、技術前沿、創(chuàng)新能力”為導向，建立了包含四大模塊的虛擬仿真實驗資源：

I 綜合設計性虛擬實驗項目模塊

本模塊以生物學所屬12個二級學科為邊界，針對生命科學技術呈現(xiàn)向多學科、多領域綜合發(fā)展的特點，充分挖掘本校特色學科資源開發(fā)綜合設計性虛擬項目，培養(yǎng)學生綜合創(chuàng)新能力。目前已開發(fā)了果蠅綜合實驗、水稻遺傳轉化等經(jīng)典或前沿綜合設計性虛擬實驗項目。其中，水稻遺傳轉化虛擬仿真實驗項目依托“國家轉基因重大專項”和我校全球領先的轉基因水稻研發(fā)技術成果，讓學生全面理解和掌握愈傷組織的誘導及繼代、農桿菌侵染、共培養(yǎng)、抗性愈傷組織篩選、外源基因轉化瞬時表達檢測、轉基因植株的分化及移栽、外源基因穩(wěn)定表達檢測等水稻遺傳轉化的全程技術，使學生盡早接觸學科前沿。

II校內外實習實訓虛擬仿真模塊

本模塊立足于為學生創(chuàng)造一個開展宏觀生物學學習、實踐和了解、掌握生物技術產業(yè)化應用的環(huán)境。校園及神農架國家生物學野外實習基地數(shù)字植物地圖仿真項目，目前已涵蓋校園內200余種植物的形態(tài)特性、生物學特性及分布地點。學生可通過植物在校園或實習點的位置查詢掌握植物的分類及生物學特性。

藻類是目前生物工程中進行規(guī)模化培養(yǎng)以獲得特定產物的一個典型代表類群，經(jīng)濟價值前景廣闊。藻類規(guī)?；囵B(yǎng)虛擬仿真實驗項目，可讓學生了解從藻類細胞制種、擴大培養(yǎng)、規(guī)模化培養(yǎng)、誘導、收獲和提取加工等整個藻類細胞培養(yǎng)和利用的流程，使學生從宏觀上了解生物技術從理論走向實踐的全過程。

III 尖端儀器設備虛擬仿真模塊

隨著生命科學研究的不斷深入，生物學研究手段也不斷更新。本模塊圍繞本校用于生物學研究的尖端儀器設備，開發(fā)虛擬仿真實驗項目，讓學生掌握操作原理，熟練操作過程，接觸前沿實驗技術，為進入實驗室預約使用設備、開展科研訓練和后續(xù)深造打下基礎。目前該模塊已將學校蛋白質平臺的流式細胞分選儀、分析超速離心機、蛋白質純化儀開發(fā)成虛擬仿真項目，很好的滿足了本科生對這類尖端設備的使用需求。

IV 生物學資源拓展模塊

本模塊主要是整合全校相關的生物學資源，為師生搭建共享學習的平臺。動植物數(shù)字切片平臺，提供了動物、植物、微生物等形態(tài)切片300余份，可滿足各專業(yè)學生對其形態(tài)、功能的學習需求。建設中的校園數(shù)字博物館平臺，將提供數(shù)萬份珍貴動物、植物、土壤與地質礦藏數(shù)字標本資源。

虛擬仿真中心已建立了功能齊全的綜合管理平臺，不僅可以對實體實驗中心資源進行系統(tǒng)管理，還可以對學生參與虛擬仿真實驗項目進行測試考核，在線管理師生互動交流，從而建立起“虛-實-虛”有機結合的實驗教學體系和考核體系。

中心的建設與改革為學校培養(yǎng)生物學創(chuàng)新人才提供了有力支撐，發(fā)揮了重要示范輻射作用。國家生物學理科基地曾兩次被評為全國優(yōu)秀，100余所高校來校交流。2009年以來，“三生”專業(yè)本科生在《核酸研究》等國際雜志發(fā)表論文50余篇，先后摘取IGEM、美國數(shù)學建模等多項賽事桂冠，每年出國和深造率超60%。

虛擬仿真中心將秉承我校生命科學的優(yōu)勢和特色，瞄準學科和產業(yè)發(fā)展前沿，不斷推進資源整合、校企聯(lián)合、開放融合，構建“經(jīng)典與現(xiàn)代、虛擬與現(xiàn)實”相融通的實驗教學體系，打造教研產協(xié)同的創(chuàng)新人才培養(yǎng)環(huán)境，努力實現(xiàn)人才培養(yǎng)的現(xiàn)代化與國際化。

第二篇：虛擬仿真實驗教學中心遍地開花

近期，教育部批準100個實驗教學中心為國家級虛擬仿真實驗教學中心、批準100個實驗教學中心為國家級實驗教學示范中心。陜西省12所高校8個實驗教學中心獲批國家級實驗教學示范中心、9個實驗教學中心獲批國家級虛擬仿真實驗教學中心。

陜西批準為國家級實驗教學示范中心的有：西北大學電子信息技術實驗教學中心、西安交通大學機械工程專業(yè)實驗教學中心、西安電子科技大學計算機網(wǎng)絡與信息安全實驗教學中心、西安工業(yè)大學電工電子實驗教學中心、西安建筑科技大學冶金技術實驗教學中心、陜西師范大學地理學實驗教學中心、第四軍醫(yī)大學基礎醫(yī)學實驗教學中心、空軍工程大學通信工程實驗教學中心。

陜西批準為國家級虛擬仿真實驗教學中心的有：西安交通大學應急管理決策虛擬仿真實驗教學中心、西安電子科技大學集成電路設計與制造虛擬仿真實驗教學中心、西安建筑科技大學土木工程虛擬仿真實驗教學中心、西安科技大學礦山建設工程虛擬仿真實驗教學中心、長安大學工程機械虛擬仿真實驗教學中心、西北農林科技大學森林生物學虛擬仿真實驗教學中心、陜西師范大學心理學虛擬仿真實驗教學中心、第四軍醫(yī)大學口腔醫(yī)學虛擬仿真實驗教學中心、第二炮兵工程大學導彈測試與控制虛擬仿真實驗教學中心。

【西安交通大學】機械工程專業(yè)實驗教學中心、應急管理決策虛擬仿真實驗教學中心獲批。機械工程專業(yè)實驗教學中心面向“中國制造2025”戰(zhàn)略，依托該校機械工程一級學科，通過統(tǒng)籌校內高端制造裝備、三維(3D)打印、制造系統(tǒng)等高水平科研基地和校外國家級工程實踐教育中心等優(yōu)質資源而建設。中心堅持“專業(yè)與素質并重、實踐與實戰(zhàn)創(chuàng)新”的理念，以構建“硬件設施一流、資源融合充分、結構體系完整、學科特色鮮明”的機械工程專業(yè)實踐教學平臺為核心，積極推進實踐教學模式改革，形成了專業(yè)實驗能力、工程實踐能力、創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)三位一體的實驗教學體系，探索得到了一系列行之有效的實踐教學新方法，建立了相應的以工程教育認證為導向的實踐教學質量標準，為培養(yǎng)引領未來的機械工程專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才提供有力支撐。應急管理決策虛擬仿真實驗教學中心總占地面積約3500平方米，擁有實驗室24間，設備固定資產總值1600余萬元。面向管理科學與工程類、工商管理等2大類7個專業(yè)開展虛擬仿真實驗教學，已建設30個真實實驗無法展開的虛擬仿真綜合實驗項目，如“突發(fā)事件預測預警實驗”“應急聯(lián)動多部門協(xié)作實驗”“應急物流運力交易實驗”“應急決策仿真實驗”等，其中50%以上實驗項目為自主研發(fā)。通過實驗教學，縮短了理論學習和現(xiàn)實應用之間的距離，可以幫助學生更加深入的理解課本知識，同時培養(yǎng)學生的動手能力。突發(fā)事件的頻發(fā)要求管理類學生需要掌握和具備處理突發(fā)事件的能力。針對我國社會發(fā)展與應急管理的重大現(xiàn)實需求，管理學院成立了學科交叉的科研與教學協(xié)同的應急管理決策虛擬仿真實驗教學中心。該中心的建設核心目標是提高管理類學生應對突發(fā)事件、實時綜合管理決策的能力，培養(yǎng)具有國際化視野及社會責任感的創(chuàng)新型管理人才。

【陜西師范大學】心理學虛擬仿真實驗教學中心、地理學實驗教學示范中心獲批。心理學虛擬仿真實驗教學中心按照“以實為本，以虛為媒，虛中求實”的建設原則，遵循“內隱加工形象化，發(fā)展進程短時化，特殊案例再現(xiàn)化，風險情境安全化，技能訓練系統(tǒng)化”的建設理念，形成了“認知與行為基礎實驗能力培養(yǎng)平臺”“現(xiàn)代認知神經(jīng)科學創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺”“航空航天心理學及人因工程仿真實驗平臺”和“病理心理虛擬實驗平臺”四個虛擬實驗教學仿真平臺，實現(xiàn)了傳統(tǒng)實驗教學與現(xiàn)代教學手段的有機融合，豐富了心理學實驗教學內容，提高了教育教學水平，發(fā)揮了輻射示范帶動作用。地理學實驗教學示范中心依托該校地理學一級學科、歷史地理學國家重點學科、地理科學國家級特色專業(yè)，按照“室內實驗與野外實踐一體化”的實驗教學理念，立足黃土高原和秦巴山地，抓住西部資源環(huán)境與經(jīng)濟社會發(fā)展熱點，創(chuàng)新了自然地理學、人文地理學、遙感與地理信息系統(tǒng)實驗教學內容與方法，成為我國西部地區(qū)創(chuàng)新型地理學人才培養(yǎng)的核心基地。中心形成了立足地理科學，實現(xiàn)多學科實驗教學融合;立足校內平臺，實現(xiàn)多元化實驗教學拓展;立足黃土高原，多渠道服務西部發(fā)展;立足學生發(fā)展，多層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)的特色。

該校相關負責人表示，此次兩個國家級實驗教學示范中心的獲批，是陜西師大多年來一貫重視實驗教學工作結出的碩果，是相關學科集體智慧的結晶。截至目前，陜西師大建成了4個國家級實驗教學示范中心(化學實驗教學中心、數(shù)字傳媒技術實驗教學中心、跨學科X-物理實驗教學中心、地理學實驗教學示范中心)，3個國家級虛擬仿真實驗教學中心(化學虛擬仿真實驗教學中心、生物學虛擬仿真實驗教學中心、心理學虛擬仿真實驗教學中心)。國家級實驗教學中心的建設，推動了學校實驗教學和實驗教學改革，促進了學校人才培養(yǎng)水平的不斷提升，標志著該校實驗教學水平邁上了一個新的臺階。

【長安大學】工程機械虛擬仿真實驗教學中心獲批。工程機械虛擬仿真實驗教學中心是長安大學“211工程”及“985優(yōu)勢學科平臺”重點建設實驗室之一，成立于2012年6月，2016年1月成為國家級虛擬仿真實驗教學中心。目前有實驗教學人員55人，其中教授12人，副高職29人，中級職稱及其他14人，獲得博士學位的47人，碩士學位及其他7人，平均年齡43歲。中心用房面積近1200m2，儀器設備1432臺，價值1800余萬元。近期獲得省級教學成果獎6項，省級教改項目5項。獲得省級及以上科學技術獎5項，編寫教材17部，發(fā)明專利46項，現(xiàn)擁有工程機械關鍵零部件現(xiàn)代虛擬制造平臺、工程機械原理展示、工程機械結構設計及其分析計算、工程機械電液控制系統(tǒng)、工程機械拆裝與駕駛、工程機械施工控制等共6個虛擬仿真實驗平臺、開設近百項虛擬仿真實驗項目。

【西北大學】電子信息技術實驗教學中心獲批。至此，該校國家級實驗教學示范中心數(shù)量達到7個，在全國高校中并列第六，在全國地方高校排名第一。電子信息技術實驗教學中心成立以來不斷加強內涵建設和改革創(chuàng)新，按照《高等學校基礎實驗教學示范中心建設標準》要求進行了資源整合，形成了以“加強基礎，強化應用，提高素質，注重創(chuàng)新，激勵個性，體現(xiàn)特色”的人才培養(yǎng)思路，構建了分模塊、分層次、分階段的“立體化”的實驗教學體系，培養(yǎng)了一大批信息學科高素質創(chuàng)新型人才。該校相關負責人表示，此次獲批為國家級實驗教學示范中心，將進一步推動該校本科實驗教學改革，提高人才培養(yǎng)質量。學校也將一如既往高度重視實驗教學示范中心建設，在“十三五”期間，依托“教學實驗室提升計劃”，全面改善教學實驗室基本條件，推進實驗教學整體改革，進一步提高學生創(chuàng)新精神和實踐能力。

【西安科技大學】礦山建設工程虛擬仿真實驗教學中心獲批。西安科技大學礦山建設工程虛擬仿真實驗教學中心是依托該校國家級采礦工程實驗教學示范中心、國家煤炭工業(yè)采礦工程重點實驗室、教育部西部礦井開采及災害防治重點實驗室、陜西省巖層控制重點實驗室和陜西省巖土工程教學示范中心建設完成的。該中心面向礦山建設、土木工程、采礦、安全、地質、測繪等專業(yè)開設虛擬仿真實驗教學課程，為學生開設虛擬仿真實驗項目46個，其中科研轉化實驗教學項目18個。針對本科教學實驗高難度、高危險、高成本的特點，按照“虛實結合、相互補充、能實不虛、以虛擴實”的建設原則，創(chuàng)新性的構建了“三層次，四類型、四結合”一體化的虛擬仿真試驗教學體系，強化礦山建設工程特色，建立了現(xiàn)代化礦山工程虛擬仿真、礦山建設工程施工工藝與檢測技術虛擬仿真、礦山建設工程優(yōu)化設計虛擬仿真及礦山建設工程數(shù)值模擬等四個各具特色、相互補充的礦山建設工程虛擬仿真實驗教學平臺。近年來，實驗中心承擔國家級、省級、校級大學生創(chuàng)新實驗課題1000余項，獲得科技作品競賽國家級、省級獎350余項，承擔國家級項目100余項，獲省級以上獎項34項，出版學術專著10部，獲國家發(fā)明專利17項，實用新型專利、軟件著作權等50余項。作為陜西地區(qū)首批省屬高校及西北地區(qū)唯一一家礦山建設專業(yè)的國家級虛擬仿真中心，其具有受眾面廣、輻射面寬、綜合效益高等特點，對促進學校及陜西省信息技術與優(yōu)質實驗教學資源深度融合，改革試驗教學方法和教學手段，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，提高創(chuàng)新性人才培養(yǎng)質量方面發(fā)揮積極作用。

第三篇：國家級虛擬仿真實驗教學中心入選名單

北京大學 地球科學虛擬仿真實驗教學中心教育部

中國人民大學基于大數(shù)據(jù)文科綜合訓練虛擬仿真實驗教學中心教育部 清華大學 材料科學與工程虛擬仿真實驗教學中心教育部 北京交通大學交通運輸國家級虛擬仿真實驗教學中心教育部 北京化工大學化工過程虛擬仿真實驗教學中心教育部 北京郵電大學電子信息虛擬仿真實驗教學中心教育部

中國農業(yè)大學機械與農業(yè)工程虛擬仿真實驗教學中心教育部 中央美術學院藝術、設計與建筑虛擬仿真實驗教學中心教育部 華北電力大學電力工業(yè)全過程仿真實驗教學中心教育部 南開大學 經(jīng)濟虛擬仿真實驗教學中心教育部 天津大學 化學化工虛擬仿真實驗教學中心教育部 大連理工大學化學虛擬仿真實驗教學中心教育部 東北大學 機械裝備虛擬仿真實驗教學中心教育部

吉林大學 地質資源立體探測虛擬仿真實驗教學中心教育部 東北師范大學生物學虛擬仿真實驗教學中心教育部 東北林業(yè)大學森林工程虛擬仿真實驗教學中心教育部 同濟大學力學虛擬仿真實驗教學中心教育部

上海交通大學機電學科虛擬仿真實驗教學中心教育部

華東理工大學石油和化工過程控制工程虛擬仿真實驗教學中心教育部 東華大學 管理決策虛擬仿真實驗教學中心教育部

南京大學 社會經(jīng)濟環(huán)境系統(tǒng)虛擬仿真實驗教學中心教育部 東南大學 機電綜合虛擬仿真實驗教學中心教育部

河海大學 力學與水工程虛擬仿真實驗教學中心教育部 南京農業(yè)大學農業(yè)生物學虛擬仿真實驗教學中心教育部 中國藥科大學藥學虛擬仿真實驗教學中心教育部 浙江大學 化工類虛擬仿真實驗中心教育部 廈門大學 機電類虛擬仿真實驗教學中心教育部 山東大學 醫(yī)學虛擬仿真實驗教學中心教育部

武漢大學 電力生產過程虛擬仿真實驗教學中心教育部 武漢理工大學水路交通虛擬仿真實驗教學中心教育部 華中師范大學心理與行為虛擬實驗教學中心教育部 中南財經(jīng)政法大學經(jīng)濟管理行為仿真實驗中心教育部 湖南大學 機械工程虛擬仿真實驗教學中心教育部

中南大學 礦冶工程化學虛擬仿真實驗教學中心教育部 中山大學 醫(yī)學虛擬仿真實驗教學中心教育部

華南理工大學機械工程虛擬仿真實驗教學中心教育部 四川大學 華西臨床虛擬仿真實驗教學中心教育部

重慶大學 能源與動力電氣虛擬仿真實驗教學中心教育部 西南交通大學交通運輸虛擬仿真實驗教學中心教育部

電子科技大學電子與通信系統(tǒng)虛擬仿真實驗教學中心教育部 西南大學 藥學虛擬仿真實驗教學中心教育部

西南財經(jīng)大學現(xiàn)代金融虛擬仿真實驗教學中心教育部

西安交通大學通信與信息系統(tǒng)虛擬仿真實驗教學中心教育部

西安電子科技大學電子信息與通信虛擬仿真實驗教學中心教育部 長安大學 道路交通運輸工程虛擬仿真實驗教學中心教育部 陜西師范大學化學虛擬仿真實驗教學中心教育部 蘭州大學 化學化工虛擬仿真實驗教學中心教育部

中國石油大學（華東）石油勘探開發(fā)工業(yè)虛擬仿真實驗教學中心教育部 中國礦業(yè)大學 采礦工程虛擬仿真實驗教學中心教育部

中國地質大學（武漢）礦產資源形成與勘查開發(fā)虛擬仿真實驗教學中心教育部 哈爾濱工業(yè)大學市政環(huán)境虛擬仿真實驗教學中心工信部 北京航空航天大學航空科學技術虛擬仿真實驗中心工信部 北京理工大學武器系統(tǒng)虛擬仿真實驗教學中心工信部

哈爾濱工程大學核科學與技術虛擬仿真實驗教學中心工信部 南京理工大學現(xiàn)代制造企業(yè)虛擬仿真實驗教學中心工信部

西北工業(yè)大學機械基礎與航空制造虛擬仿真實驗教學中心工信部 中國人民公安大學公安執(zhí)法虛擬仿真實驗教學中心公安部 中國人民武裝警察部隊學院消防虛擬仿真實驗教學中心公安部 中國科學技術大學物理虛擬仿真實驗教學中心中科院 大連海事大學海運工程虛擬仿真實驗教學中心交通部 中國民航大學機務維修工程仿真教學中心民航局 北京工商大學經(jīng)濟管理虛擬仿真實驗教學中心北京 北京工業(yè)大學土木工程虛擬仿真實驗教學中心北京 北京建筑大學建筑全過程虛擬仿真實驗教學中心北京 北京石油化工學院石化工程仿真教學與實踐中心北京 天津中醫(yī)藥大學中醫(yī)學虛擬仿真實驗教學中心天津 天津工業(yè)大學紡織虛擬仿真實驗教學中心天津 大連交通大學軌道車輛虛擬仿真實驗教學中心遼寧

長春理工大學計算機信息安全與網(wǎng)絡攻防虛擬仿真實驗教學中心吉林 哈爾濱商業(yè)大學現(xiàn)代企業(yè)商務運營虛擬仿真實驗教學中心黑龍江 東北石油大學石油與天然氣工程虛擬仿真實驗教學中心黑龍江 上海中醫(yī)藥大學中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學中心上海 上海海事大學航海虛擬仿真實驗教學中心上海

南京郵電大學網(wǎng)絡通信與控制虛擬仿真實驗教學中心江蘇 南京師范大學虛擬地理環(huán)境實驗教學中心江蘇

南京信息工程大學大氣科學與氣象信息虛擬仿真實驗教學中心江蘇 常州大學化工虛擬仿真綜合實訓中心江蘇

杭州電子科技大學電子信息技術虛擬仿真實驗教學中心浙江 寧波大學土木工程虛擬仿真實驗教學中心浙江 浙江工業(yè)大學化學化工虛擬仿真實驗教學中心浙江 浙江理工大學服裝設計虛擬仿真實驗教學中心浙江

福建師范大學生物技術與生物化工虛擬仿真實驗教學中心福建 福州大學企業(yè)經(jīng)濟活動虛擬仿真實驗教學中心福建 南昌大學力學與工程虛擬仿真實驗教學中心江西

山東建筑大學建筑工程及裝備虛擬仿真實驗教學中心山東 山東科技大學煤礦安全開采虛擬仿真實驗教學中心山東 煙臺大學工程力學虛擬仿真實驗教學中心山東

武漢科技大學冶金工業(yè)過程虛擬仿真實驗教學中心湖北 中南林業(yè)科技大學森林防火虛擬仿真實驗教學中心湖南 長沙理工大學電力生產與控制虛擬仿真實驗教學中心湖南 廣東財經(jīng)大學企業(yè)綜合運作虛擬仿真實驗教學中心廣東 南方醫(yī)科大學醫(yī)學形態(tài)學虛擬仿真實驗教學中心廣東 成都醫(yī)學院醫(yī)學虛擬仿真實驗教學中心四川

西南石油大學油氣開發(fā)虛擬仿真實驗教學中心四川 貴州財經(jīng)大學經(jīng)濟管理虛擬仿真實驗教學中心貴州 重慶科技學院鋼鐵制造虛擬仿真實驗教學中心重慶

西北大學文化遺產數(shù)字化保護虛擬仿真實驗教學中心陜西 第三軍醫(yī)大學軍事作業(yè)醫(yī)學虛擬仿真實驗教學中心解放軍 國防科學技術大學數(shù)理虛擬仿真實驗教學中心解放軍

解放軍理工大學通信與電子信息虛擬仿真實驗教學中心解放軍

第四篇：材料科學與工程虛擬仿真實驗教學中心的建立

材料科學與工程虛擬仿真實驗教學中心的建立

摘 要 材料科學與工程作為一門實驗性較強的學科，需要進行大量的實際操作實驗，才能使學生對一些材料的結構與形成原理有清楚的了解，然而材料科學的實驗往往需要一定的特殊環(huán)境條件，這些條件限制了實驗的教學體驗，產生昂貴的教學費用，同時加大了安全隱患。通過建立虛擬仿真實驗教學中心，不僅使學生能夠更好地學習材料的結構與原理，而且實現(xiàn)綠色節(jié)約、安全可靠和可視化的虛擬仿真實驗教學平臺。

關鍵詞 材料科學與工程；虛擬仿真實驗室；實驗教學

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）08-0011-02

前言

近年來，以自身的科研與教學需求為依據(jù)，國內外很多高校對材料科學與工程的仿真實驗項目進行了開發(fā)，并建設起相應的虛擬仿真實驗室。虛擬仿真實驗室這一概念最早是由美國學者William Wolf（1989）提出的，它是理論與實驗之外的另一種形式與設計方式。實驗的設計人員利用對真實實驗場景的模擬，對多種僅局限于構思層面的實驗項目予以完成，這有利于真實直觀實驗效果的獲取，賦予原理與結構可視化的特征，能夠在很大程度上對實驗教學的要求進行快速響應與滿足。

虛擬仿真實驗教學的優(yōu)勢在于其有著高效率、高擴展性、高安全性、高開放性、高資源共享性以及低成本等特征。通過此種教學，學生可以更好地進行自我訓練，這有利于強化其創(chuàng)新意識，最終實現(xiàn)實驗教學工作的虛實互補。因此，材料科學與工程虛擬仿真實驗室建設逐漸發(fā)展為高校建設工作的一個重要努力方向。虛擬仿真實驗室建設內容

作為一門有著較強實驗性特征的學科，材料科學與工程的實驗教學環(huán)節(jié)對于高素質人才的培養(yǎng)來說必不可少。隨著材料科學與工程的發(fā)展，微結構的分析手段使用越來越頻繁，在納米―微米空間尺度，原子、分子和電子的層次上來解析材料的結構與物理、化學過程。這些材料的微觀過程，在儀器測量中通常不能夠直接感知，所以在實驗中學生很難將實際與理論知識結合起來；許多材料的制備成本和實驗設備昂貴，不能夠做到大量配置；還有部分實驗耗費時間，同時包含許多的內容需要精細調節(jié)；一些學生以前沒有接觸過實驗裝置，所以調整實驗過程和實驗參數(shù)浪費大量時間，很難確保在實驗課規(guī)定時間中完成；部分部件，如原子力顯微鏡探針等，安裝時很容易損壞，且更換費用很高。

綜上所述的實際限制，在往常的實驗課程中，教師通常先完成相關硬件調試部分，學生只進行一些參數(shù)的設置、數(shù)據(jù)的獲取。這樣往往導致學生實驗達不到預定的教學效果，在一定程度上限制了學生訓練獨立操作的能力。通過材料科學與工程虛擬仿真實驗教學中心的建立，可以在規(guī)定的時間以及適當?shù)某杀痉秶拢箤W生對實驗操作和實驗設備有更直觀的了解，并通過更系統(tǒng)的訓練，大大提高學生的實際動手能力和對實驗原理的深刻理解，同時提高實驗裝置的利用率。

針對高危實驗的虛擬仿真實驗教學平臺 在材料科學工程中，部分實驗會涉及一些放射性的內容，例如：在放射性的環(huán)境中對材料性能的改變進行觀察與分析；跟蹤一些由放射性的元素構成的材料所經(jīng)歷的擴散、相變以及重新組織的過程等。在這些特定的實驗環(huán)境與條件下，學生能夠更好地把握材料組織與演變的規(guī)律，但其危險性很強，全國高校因為此類實驗出現(xiàn)安全事故的例子也比較多，現(xiàn)階段，很多高校明令禁止讓學生進行此類危險系數(shù)極高的真實實驗。這就對?算機虛擬仿真實驗的出現(xiàn)提出要求，借助于放射性實驗的虛擬仿真，對原子的擴散、相變和組織形成等實驗過程予以展現(xiàn)。

針對高成本實驗的虛擬仿真實驗教學平臺 在材料工程的專業(yè)課程中，有些實驗的進行是以一定實驗材料的消耗為前提的。但是，重復性的消耗會加劇實驗的成本，這在一定程度上限制一般實驗教學工作的持續(xù)發(fā)展。虛擬仿真實驗對綠色節(jié)約理念的實驗教學予以實現(xiàn)，例如：在進行“三維晶體結構”實驗之時，利用Materials Studio軟件構建形態(tài)多變的晶體結構；在“工藝過程仿真”“材料加工”這些實驗中，利用FA-STAR軟件觀察研究對象的逐漸成形過程。通過學習模擬仿真軟件，高校學生能夠理解材料制造中的傳熱過程、充型流動、微觀組織、應力應變和缺陷形成的知識點。這一仿真實驗中心的建立大大節(jié)約了真實實驗中的成本，而且體現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念。

針對極端條件下的實驗的虛擬仿真實驗教學平臺 材料科學與工程有些實驗材料的制備是需要在特定的條件下才能完成的，如高溫、高壓等極端環(huán)境條件，然而真實的實驗環(huán)境很難實現(xiàn)這樣的條件，而且這樣的環(huán)境在真實中也存在很大的安全隱患。采用虛擬仿真實驗教學平臺則可以將這些實驗轉變?yōu)槟軌驅嶋H觀察到的實驗。如在“高分子自組裝過程”實驗中，利用分子動力學對高分子的自動組裝進行模擬與演示，這樣能夠加深學生的理解，使其掌握分子與原子的運動過程，從而更好地掌握在這些極端條件下的實驗。打造卓越的虛擬仿真實驗師資力量

材料科學虛擬仿真實驗室中心的建立從層次、結構、數(shù)量以及學科分布等環(huán)節(jié)把握，要求對有著高教學與管理能力的實驗教師隊伍進行建設，主要的師資應包括主講教師、實驗技術員以及助教等。

主講教師主要負責高校學生實驗課程的教學，包括實驗操作過程中的一些規(guī)范操作和安全注意事項。主講教師主要是一些從事多年相關專業(yè)教學的教授、副教授和科研一線人員等，他們通過一些國家重大內容的訓練，積累了豐富的基礎知識與實踐經(jīng)驗，能夠清楚地把握材料科學的發(fā)展方向，并推動實驗課程進行更新與改革，最終將教學工作真正融入科研環(huán)節(jié)。

實驗技術人員通常對實驗的課前準備、過程指導、實驗設備管理以及實驗室建設等負責。材料科學與工程虛擬仿真實驗室中心的建立以發(fā)展與提高為宗旨，在多種形式的開展中對技術人員的專業(yè)素質予以提升，如開辦學術會議和課題組會，并做好學習報告與交流等。此外，對優(yōu)秀實驗技術人員頒發(fā)獎金，鼓勵其對實驗教學的創(chuàng)新與設計進行積極探索，這能夠在一程度上推動研究能力強、教學方法好以及管理經(jīng)驗足的專業(yè)實驗教師團隊的建設。

實驗助教的組成人員通常為在讀的碩士生或博士生。實驗助教需要通過學校崗前的培訓，主要要求對學科專業(yè)有很清楚的了解，對實驗操作流程很明確，實驗中要求注意的事項也了如指掌，平時要協(xié)助實驗主講教師的實驗教學任務，以及做好學生的輔導和考核。實驗助教在相關領域有較長時間的學習，可以開闊實驗教學設計的思路，同時為師生的互動提供很好的紐帶。結語

為建立材料科學與工程虛擬仿真實驗中心，需要面向高校工科專業(yè)開設30多門相關課程。虛擬仿真實驗中心通過吸收擁有豐富經(jīng)驗的卓越師資團隊，制定出一套高效率的管理方法與實驗教學運行機制，通過對精品課程進行設置，配合實驗教學特色穩(wěn)步推進師資隊伍建設、實驗教學成果和實踐合作等項目，使得高校以外的實踐基地成為綜合型的多功能教育教學、社會實踐和服務的重要基地。

這一虛擬仿真實驗中心的建立強化培養(yǎng)了學生實踐創(chuàng)新能力，鍛煉了創(chuàng)新思維，正確處理了實驗教學與理論教學的結合，深化了實驗教學的改革與創(chuàng)新。這是一項系統(tǒng)的建設工程，需要不斷努力探索和研究，不斷推進教育事業(yè)發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

參考文獻

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第五篇：醫(yī)學虛擬仿真實驗具體內容介紹

虛擬實驗具體內容介紹

（1）機能學基礎性虛擬實驗教學軟件包含四個相對獨立的操作實驗：家兔的基本實驗虛擬操作、蟾蜍的基本實驗虛擬操作、大鼠的基本實驗虛擬操作、小鼠的基本實驗虛擬操作。所有內容全部采用人機互動的虛擬仿真操作來完成，同時配合動畫演示，相關儀器設備的使用和操作知識。我們以大小鼠和蟾蜍的基本實驗虛擬操作舉例說明：

《大、小鼠基本操作綜合實驗》介紹了大、小鼠在實驗中經(jīng)常用到的幾種基本操作，通過虛擬操作的演示和互動，把實驗中的重點、難點表示出來，使學生通過該虛擬實驗，熟悉大小鼠實驗的各項基本操作，掌握實驗的重點。

虛擬實驗操作流程及技術點描述：

大小鼠的捉持主要采用動畫演示的形式，生動體現(xiàn)了捉持的要點。

大小鼠的固定，又分為徒手固定，固定板固定，頭部固定以及固定器固定。學生可以自行選擇固定方式，對大小鼠進行固定。

大小鼠的分組與編號；分組演示了如何使用Excel軟件取得隨機數(shù)字后分組。編號著重介紹了背毛單色標記法。

常用給藥方法的虛擬操作：灌胃法，皮下注射法，皮內注射法，肌肉注射法，腹腔注射法，靜脈注射法.部分采用透視或同步放大局部讓學生更直觀更系統(tǒng)的學習以上的給藥方式及注意事項。

常用麻醉方法的虛擬操作：通過虛擬實驗——吸入麻醉和腹腔注射麻醉，讓學生熟悉并掌握常用麻藥的使用及配制方法。

大小鼠取血的虛擬操作：分為摘眼球取血法，眼眶后靜脈叢穿刺取血法，心臟取血，腹主動脈采血法。

大鼠處死方法的演示，脊椎脫臼法，急性失血法，麻醉致死法，氣體窒息致死法，擊打法。

大鼠主要臟器摘?。簩W生可動手摘取虛擬大鼠的主要臟器，可掌握各主要臟器的位置和摘取后的性狀。

家兔的基本實驗虛擬操作內容包括：

家兔麻醉方法，頸部手術包含頸部皮膚切開、分離皮下筋膜、氣管插管、頸動脈插管、頸外靜脈插管、頸部迷走神經(jīng)、交感神經(jīng)、降壓神經(jīng)分離等內容，家兔腹部手術包含回盲部腸系膜分離術、輸尿管插管術、膀胱插管術等內容，家兔腹股溝手術主要含分離股動脈股、靜脈插管或股神經(jīng)，以備動脈放血、靜脈輸血輸液、注射藥物等內容。

（2）在《離體心臟灌流實驗》的虛擬實驗軟件中，包含四個基本實驗元素：離體心臟制備操作錄像；8種藥物對蛙心灌流影響的虛擬子實驗；8種未知藥物對蛙心灌流的虛擬實驗；以及每個子實驗完成后的知識點自測。在已知藥物對蟾蜍心臟灌流的虛擬實驗中，為同學提供了心臟灌流的動畫與3D心臟的虛擬環(huán)境，學生親自動手在虛擬空間內使用8種不同的藥物分別加入灌流液中，觀察不同藥物、不同劑量對離體心臟功能的影響，實驗操作過程基本不受時間限制。

（3）在《坐骨神經(jīng)-縫匠肌實驗》的虛擬實驗軟件中，包含三個基本實驗元素：坐骨神經(jīng)-縫匠肌制備與實驗操作錄像；五種不同條件下，坐骨神經(jīng)-縫匠肌虛擬實驗；每個子實驗完成后的知識點自測。在坐骨神經(jīng)-縫匠肌虛擬實驗中，采用了3D的神經(jīng)沖動與骨骼肌收縮的機制模式圖，以及實驗機制解釋的3D原理圖構建逼真的虛擬環(huán)境。例如，在終板電位實驗中，學生可以在顯微鏡下親自動手操作玻璃電極進行實驗，不同的子實驗都有詳盡實驗原理解釋和知識點測試題。

（4）在《多因素對呼吸系統(tǒng)功能的影響》的虛擬實驗軟件中，首先是建立了數(shù)字化虛擬3D透明家兔模型，在此基礎之上完成大型、綜合性呼吸功能虛擬實驗。其包含三個基本實驗元素：家兔呼吸功能實驗操作過程錄像；虛擬實驗中含有9個不同的子實驗，如氣道延長、氣道狹窄、吸入氮氣、吸入CO2、代謝性酸中毒（含糾正酸中毒）、氣胸（開放性與張力性）、肺水腫等，以及每個子實驗完成后的知識點自測。學生在實驗操作中，可觀察到透明兔的呼吸（肺泡）運動變化、呼吸與血壓曲線變化、血氣與電解質變化，以及呼吸的聲音變化。

（5）在《微循環(huán)灌流與血液動力學實驗》的虛擬實驗軟件中，建立了數(shù)字化虛擬3D微循環(huán)血液灌流模型，并配合虛擬3D透明兔模型組建大型、綜合性血循環(huán)虛擬實驗。在此虛擬教學軟件中包含三個基本實驗元素：微循環(huán)灌流與血液動力學實驗操作錄像；虛擬實驗中含有5個不同類型的子實驗，如失血10%、失血30%、失血50%、過敏性休克、心源性休克，每個子實驗完成后的知識點自測。在實驗操作中，學生可以自主設計治療方案，如失血導致休克時，源于同學選擇藥物、時間節(jié)點不同，虛擬實驗結果也不盡相同，此時虛擬動物的呼吸運動變化、腹腔內臟血管變化、呼吸與血壓變化、微循環(huán)與微血流變化，血液pH、Na+、K+、HCO3-、CO2都會發(fā)生不同的改變。

（6）《行為藥理學實驗》的虛擬實驗教學軟件是以抗老年癡呆藥物石杉堿甲的藥效學研究--Morris水迷宮實驗為主線，涵蓋三個基本實驗元素：水迷宮實驗的基本原理與操作錄像；老年癡呆動物模型的制作與虛擬實驗具體操作；以及抗老年癡呆相關領域的研究進展和知識點自測。虛擬操作部分包括石杉堿甲對三種老年癡呆模型（東莨菪連續(xù)注射、鵝蒿蕈氨酸基底前腦注射及雙側穹窿傘切斷）的藥效學研究，通過虛擬操作，可產生大量實驗數(shù)據(jù)，學生上機操作得到的結果非單一結果，而是隨機化，不同同學不同情況的操作，產生的實驗數(shù)據(jù)也不同，同時也可對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，這充分體現(xiàn)了藥理學實驗的特點。該軟件可使操作者在短時間內掌握抗老年癡呆藥物藥效學研究的基本方法并獲得大量的相關知識信息。

（7）在《影響尿液的生成實驗》的虛擬實驗教學軟件中，含有三個基本實驗元素：影響尿液的生成實驗操作錄像；虛擬實驗中含有7個不同類型的子實驗，如輸入0.9NaCl溶液、輸入20%葡萄糖、注射利尿藥、注射去甲腎上腺素、刺激迷走神經(jīng)、失血和尿路機械性梗阻，每個子實驗完成后的知識點自測。

（8）在《腸道平滑肌受體動力學實驗》的虛擬實驗教學軟件中，含有三個

基本實驗元素：腸道平滑肌受體動力學實驗操作錄像；虛擬實驗中含有2個不同類型的子實驗：如神經(jīng)體液因素對消化道平滑肌收縮與慢波的影響、ICC起搏電位或電流的觀察，實驗完成后的知識點自測。

（9）醫(yī)學行為藥理學—抗抑郁藥的藥效學評價實驗包括以下內容：

強迫游泳實驗：當實驗動物放進一個有限的空間使之游泳，動物在該環(huán)境中拼命掙扎試圖逃跑又無法逃脫，一段時間后，就變形成漂浮不動狀態(tài)，僅露出鼻孔保持呼吸，四肢偶爾劃動以保持身體不至于沉下去，這種狀態(tài)叫做 “不動狀態(tài)”，一種 “行為絕望”行為，這種行為絕望模型與抑郁癥類似，而且對絕大多數(shù)抗抑郁藥物敏感，其藥效與臨床藥效顯著相關，被廣泛用于抗抑郁藥物的初選。

小鼠懸尾實驗：小鼠在懸尾狀態(tài)下很快會出現(xiàn)絕望行為，表現(xiàn)為不再掙扎，呈現(xiàn)特有的安靜不動狀態(tài)，抗抑郁藥和中樞興奮藥可以明顯縮短不動狀態(tài)的持續(xù)時間。絕大多數(shù)抗抑郁藥物既能縮短不動狀態(tài)，又能減少或不影響小鼠的自主活動。

大鼠學習無助：當動物置于一種不可逃避的厭惡刺激環(huán)境（如足電休克）時，會產生一種絕望行為，表現(xiàn)為對刺激不再逃避，并干擾了以后的適應性反應。此時動物腦內兒茶酚胺水平降低，被公認為是一種抑郁狀態(tài)，抗抑郁藥可以對抗這種狀態(tài)。

虛擬實驗操作流程及技術點描述：該實驗需要把實驗對象（大/小鼠）進行分組（陽性對照組，用藥組、空白對照組）訓練，按照實驗受試藥物進行用藥造模，然后，把每組的老鼠分別放入相應的實驗裝置進行單項實驗（強迫游泳/靜止懸尾/學習無助），然后根據(jù)老鼠的運動軌跡和運動狀態(tài)（靜止/運動，但是學習無助實驗是統(tǒng)計逃逸成功的次數(shù)和質量），來統(tǒng)計各組老鼠實驗數(shù)據(jù)上的規(guī)律，從而通過多次大量的實驗后，來評價受試藥物抗抑郁的實效性。虛擬實驗可以讓實驗者隨時停止實驗或查資料，也可以把數(shù)據(jù)進行歸納統(tǒng)計好另外儲存用作分析。

整個虛擬實驗開發(fā)的難點是對虛擬實驗對象（大/小鼠）的動作形態(tài)上要保持真實性和科學性。要實現(xiàn)這個功能必須根據(jù)大量的真實實驗數(shù)據(jù)，從而分析出實驗對象不同組別的運動規(guī)律，然后利用Flash中as3編程語言工具進行建立模型，此數(shù)據(jù)模型主要從3個參數(shù)指標來表現(xiàn)區(qū)別不同組別的運動規(guī)律：實驗對象隨機運動軌跡區(qū)域分布，隨機運動狀態(tài)時間分布和隨機運動生物動作科學真實性（水平運動和垂直運動）。比如一只空白組大鼠進行穿梭箱實驗，在未放電情況下，它的運動軌跡應該以箱底邊緣為主，觸壁身體上探次數(shù)在3-5次，當放電之后，逃逸成功26-30次。我們以它的參數(shù)為標準模型，然后根據(jù)用藥的不同，適當?shù)恼{整這個參數(shù)，這樣系統(tǒng)就可以隨機產生相應的數(shù)據(jù)值。

（10）心血管活動調節(jié)綜合實驗

利用虛擬動物實驗，模擬哺乳動物動脈血壓的直接測量方法的全過程，以動脈血壓為指標，觀察某些因素對家兔心血管活動包括血壓和心率的影響。

虛擬實驗操作流程及技術點描述： 主要有以下內容： 夾閉右頸動脈 刺激右側降壓神經(jīng) 刺激右側迷走神經(jīng) 藥物作用

虛擬實驗難點，我們將實驗家兔透明3d化，使學生在操作的同時可以直觀的看到血管神經(jīng)和跳動的心臟。學生通過選擇相應工具，對家兔進行以上各種不同的刺激作用，同時血壓曲線和心力環(huán)及3d家兔發(fā)生相應的變化。

（11）中樞神經(jīng)系統(tǒng)綜合實驗內容：

實驗一 反射弧的分析；

實驗二 脊髓半離斷動物的觀察； 實驗三 去小腦動物的觀察； 實驗四 大腦皮層運動功能定位與去大腦僵直； 實驗五 豚鼠大腦皮層軀體感覺誘發(fā)電位； 實驗六 自發(fā)腦電波及致癇時腦電波的分析。

虛擬實驗操作流程及技術點描述：在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下，機體對各種刺激發(fā)生的反應過程稱為反射。反射弧是反射發(fā)生的結構基礎。反射弧包括感受器、傳入神經(jīng)、反射中樞、傳出神經(jīng)和效應器五部分。反射弧完整是引發(fā)反射的必要條件，一旦其中任何一個環(huán)節(jié)的解剖結構和生理完整性受到破壞，反射活動就無法實現(xiàn)。硫酸對皮膚的傷害性刺激可以引起受刺激肢體的反射性屈曲，本實驗以此屈曲反射來分析反射弧的組成，通過利用不同濃度的硫酸（0.5%-2%，）在正常狀態(tài)下直接刺激實驗對象（青蛙）的身體部位（腹部皮膚和下肢趾尖），通過實驗對象的刺激反應（曲腿反射）來觀察神經(jīng)反射效果，然后再通過利用硫酸對剪斷右側坐骨神經(jīng)后做同樣的刺激實驗，從而得出反射弧的完整性與反射活動的關系。

本虛擬實驗開發(fā)的難點是對虛擬實驗對象身體不同的刺激部位做出不同的動作反應，并且隨著刺激時間的長短而反應也不同。開發(fā)的思路是主要根據(jù)大量真實實驗的錄像，分析記錄實驗對象的動作特點，并給與對象相應的動作庫，讓實驗對象根據(jù)實驗操作者的操作而做出適當?shù)膭幼鞣磻?/p>

（12）醫(yī)學化學基礎操作類綜合實驗包括以下內容：

常壓蒸餾實驗操作； 酸堿滴定實驗操作；

有機物熔點沸點的測定實驗操作； 重結晶的實驗操作；

色譜分析的實驗操作；

用PH計測定醋酸的電離常數(shù)的實驗操作； 分光光度法測定Fe3+的含量的實驗操作。虛擬實驗操作流程及技術點描述：

將醫(yī)學化學常用的基礎操作實驗虛擬化，學生通觀看實驗演示部分，學習實驗流程了解實驗中的注意事項后，再到虛擬實驗中進行考核，學生自己使用虛擬實驗器材后，產生自動計算的實驗數(shù)據(jù)，并相應實現(xiàn)對實驗的虛擬操作，系統(tǒng)通過對學生的實驗情況進行評分，以方便教師掌握學生的學習情況。（13）細菌的形態(tài)學綜合實驗包括以下內容：

革蘭染色法；抗酸染色法；負染色法；鍍銀染色法；姬姆薩染色法； 鞭毛染色法；芽孢染色法；莢膜染色法；Albert染色法； 懸滴法和壓滴法；光學顯微鏡的使用；暗視野顯微鏡的使用。虛擬實驗操作流程及技術點描述：

本虛擬實驗將細菌的形態(tài)學虛擬化，使學生在動手操作的過程中，同步觀察到細菌的具體動態(tài)，將“看不見”變?yōu)殡S時可以看見，而不是以往的要實驗結束了才能到顯微鏡下看一眼，生動的對比了各個實驗對不同細菌的優(yōu)劣。使學生們對細菌有了生動具體的認識，加深了學生學習的興趣，取得了更好的教學效果。（14）醫(yī)學寄生蟲學綜合實驗包括以下內容：

生理鹽水直接涂片法；飽和鹽水漂浮法；糞便沉淀孵化法；厚涂片透明法； 肛周檢查蟲卵；血液檢查；骨髓穿刺；皮內試驗；環(huán)卵沉淀試驗； 旋毛蟲動物模型；日本血吸蟲動物模型；鼠瘧原蟲動物模型； 剛地弓形蟲動物模型。

虛擬實驗操作流程及技術點描述：

虛擬醫(yī)學寄生蟲學實驗采用了視頻，動畫演示和交互游戲多種方式。使學生可以從直觀，微觀，親自操作多個角度體驗虛擬實驗，將一些學生難以參與的實驗如“骨髓穿刺”這種臨床上難以展開的實驗，我們采用了虛擬實驗可以讓學生反復操作，掌握實驗要點重點。虛擬動物實驗正順應了國際動物保護組織的呼聲，而且更加生動。

（15）醫(yī)學細胞培養(yǎng)綜合實驗包括以下內容： 細胞培養(yǎng)是從生物體內取出細胞或組織，在體外模擬體內生理環(huán)境，在無菌、適當溫度和一定營養(yǎng)條件下進行孵育培養(yǎng)，使之生存和生長，并維持其結構和功能的一種培養(yǎng)技術。采用虛擬實驗主要模擬內容為：

細胞培養(yǎng)所需的較大型儀器設備的使用； 實驗的準備工作； 細胞的換液； 細胞的傳代； 細胞的計數(shù)； 細胞的接種； 細胞的凍存和復蘇。

虛擬實驗操作流程及技術點描述：本實驗是重在對細胞的培養(yǎng)（換液、傳代、儲存和復蘇）等常用實驗室操作的技能培養(yǎng)，本虛擬實驗主要是建立了一個仿真實驗室場景，把實驗用到的設備、工具和藥品都放到實驗的虛擬場景中去，虛擬實驗的操作者可以根據(jù)本實驗的具體流程，把“細胞的換液”、“細胞的傳代”、“細胞的凍存和復蘇”、“細胞的轉染”等實驗流程全部操作一遍。所用到的設備參數(shù)和實驗數(shù)據(jù)都可以通過虛擬實驗室的場景對設備和工具進行模擬輸入設定。

本實驗的主要難點是針對操作失誤會導致錯誤的結果，本實驗總結了大量的真實實驗，通過統(tǒng)計和篩選設置了實驗中容易出現(xiàn)的12個錯誤方向，并對錯誤值進行兩個等級的設定，一旦實驗操作者進入錯誤區(qū)域，就標志著本次實驗的失敗。實驗中顯微鏡和其他儀器設備所看到的都是真實的實驗圖片。

（16）標準化病人PBL教學實驗—心衰類疾病與水腫

根據(jù)臨床對標準化病人的需要，結合PBL的教學理念和模式，配合病理生理學的教學內容，開發(fā)模擬PBL的教學軟件，來模擬心力衰竭患者就診、體檢、實驗室輔助檢測、診斷和案例分析與討論（含文獻檢索、文獻閱讀、發(fā)病機制的演示等）全過程的PBL教學模式。

虛擬實驗操作流程及技術點描述：本PBL主要通過患者唐某，因為感冒發(fā)燒到醫(yī)院來就診，虛擬醫(yī)生（就是虛擬實驗操作者）根據(jù)患者的病理特點，決定進行選擇初步體檢和判定，然后根據(jù)結果再選擇實驗室檢查，然后根據(jù)實驗室的各項指標數(shù)據(jù)進行判定發(fā)病原因和就診方法。本PBL設定四個學員為一組，共同討論共同決策，其中提交的數(shù)據(jù)以組長為準，PBL虛擬實驗可以隨時停止給學員以查資料討論的時間，同時系統(tǒng)支持學員間的在線即時交流。

本實驗的難點是對急性心力衰竭的發(fā)病原因要進行充分透徹的解釋，就必須借助虛擬心臟的三維動畫，一個標準的心臟內外部件都完整的模型在國內都還沒有出現(xiàn)，必須在臨床心臟專家指導下進行從頭開始，還要進行虛擬動畫制作，難度很高，工作量也很大。

另外一個難點是是對討論組出現(xiàn)判斷錯誤的設定和引導。對于病例的會診，經(jīng)常會讓學員組進入到一個其他類似病例的誤區(qū)，本PBL在臨床醫(yī)學專家的資料和建議下，設置了4個容易誤判的病例，并設置了3個等級的錯誤階段，當學員組進入到誤判病例3級分析時，即宣告本次課題學習失敗。

（17）標準化病人PBL教學實驗—細胞增殖分化凋亡異常與疾病

根據(jù)臨床對標準化病人的需要，結合PBL的教學理念和模式，配合病理生理學的教學內容，開發(fā)模擬PBL的教學軟件，來模擬白血病患者就診、體檢、實驗室輔助檢測、診斷和案例分析與討論（含文獻檢索、文獻閱讀、發(fā)病機制的演示等）全過程的PBL教學模式。

虛擬實驗操作流程及技術點描述：本PBL主要通過患者小譚，因為有皮膚出血點等癥狀，到醫(yī)院來就診，虛擬醫(yī)生（就是虛擬實驗操作者）根據(jù)患者的病理特點，決定進行選擇初步體檢和判定，然后根據(jù)結果再選擇實驗室檢查，然后根據(jù)實驗室的各項指標數(shù)據(jù)進行判定發(fā)病原因和就診方法。本PBL設定四個學員為一組，共同討論共同決策，其中提交的數(shù)據(jù)以組長為準，PBL虛擬實驗可以隨時停止給學員以查資料討論的時間，同時系統(tǒng)支持學員間的在線即時交流。

本實驗的難點是對白血病的發(fā)病原因要進行充分透徹的解釋，就必須借助三維動畫表現(xiàn)細胞增殖分化凋亡的原因及機制。

另外一個難點是是對討論組出現(xiàn)判斷錯誤的設定和引導。對于病例的會診，經(jīng)常會讓學員組進入到一個其他類似病例的誤區(qū)，本PBL在臨床醫(yī)學專家的資料和建議下，設置了4個容易誤判的病例，并設置了3個等級的錯誤階段，當學員組進入到誤判病例3級分析時，即宣告本次課題學習失敗。（18）標準化病人PBL教學案例—中風病人的中醫(yī)診斷與治療

本案例從老年人常見的中風病出發(fā)，探索老年性疾病的中醫(yī)辨證論治，藉此鍛煉學生的中醫(yī)辨證論治思維和方法。模擬中風患者就診、中醫(yī)望聞問切、實驗室輔助檢測、診斷和案例分析與討論（含文獻檢索、文獻閱讀、發(fā)病機制的演示等）全過程的PBL教學模式。

通過啟迪和促使學生了解和掌握中醫(yī)基本思辨規(guī)律和方法。其軟件操作與以上二個軟件的操作類似，學生分組討論，主要實現(xiàn)以下教學目的：

1、中風的主要臨床表現(xiàn)、發(fā)作的常見病因、中醫(yī)的辨證論治主要有哪些方法。

2、中風的治療過程及各種注意事項

3、中風恢復期的治療方法及注意事項。