虚拟实验论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇虚拟实验论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

（1）实验信息管理。

实验信息管理主要包括对实验室工作人员、实验室规章制度、实验室通知以及实验室办公文件等信息的集中管理。

（2）实验课程管理。

实验课程管理是指面向不同的老师、不同的开设班级，对实验课程进行编排，以完成实验课程的统一集中管理，做到实验课程的时间、教室不冲突。

（3）实验设备管理。

实验设备是实验教学过程中的重要资源，对实验设备统一进行信息登记和管理，有助于实现对实验设备的网络化管理。

（4）实验教学管理。

实验教学管理主要包括实验课程的准备，学生实验过程视频的保存，实验报告的电子化及成绩评定，以及实验教学总结。

1.2模式设计

该设计采用了C/S模式和B/S模式相结合的设计模式。整个实验室信息管理系统在WEB环境下运行，客户端与数据库服务器之间采用B/S模式，从而避免了客户端专用程序的开发；而数据库服务器与应用服务器之间采用C/S模式，适宜满足应用程序和数据库系统之间的大批量数据访问和调用，从而提高了数据访问的灵活性。另一方面，由于数据全部存储在专用的数据库服务器上，而应用程序服务器和客户端只负责发出相应的数据请求指令，这样在一定程度上也提高了数据的安全性，后期维护也更加趋于合理。

2虚拟现实技术在虚拟实验中的设计与应用

2.1虚拟现实技术的应用方法

要将传统的动手实验演变为基于虚拟现实技术的虚拟实验，必须要完成三维建模、虚拟场景重建以及动作响应设定等一系列设置，这样才能够实现实验教学的信息化和虚拟化。目前三维建模主要依赖SolidWorks三维软件完成，而虚拟场景的重新构建，在很大程度上依赖于LabView等图形化编程软件的使用。要实现虚拟实验系统的设计，离不开数据库系统的应用，因为在虚拟实验操作过程中，离不开对数据库的实时动态访问，因此如何快速访问数据库系统成为虚拟技术应用的关键。目前应用在虚拟实验系统中的数据库访问技术，主要是依赖于数据的快速存储方式。对于底层传递来的数据，按照数据自身的属性进行分类，从而将数据自动划分到不同的数据类中。在同一数据类中，按照所定义的关键字对数据进行存储。采用分类的数据存储和访问方式，能够极大地提高数据库访问的效率。

2.2机电一体化实验的虚拟化设计应用

本研究课题以具体的机电一体化实验为例探讨虚拟实验系统的设计与应用。机电一体化实验主要完成传感器检测、数据滤波、数据采集、数据显示、电机控制等一系列任务。针对该实验的内容，虚拟化和信息化可以按照如下步骤实施：

（1）三维建模。

借助于SolidWorks三维软件对传感器、滤波器、数据采集卡、数码管、CPU控制器、步进电机等进行三维建模，实验室内的万用表、示波器等其他实验仪器也要建模，以增强实验环境的真实性。

（2）场景重建。

利用LabView图形化编程软件，将上述三维模型进行空间布局设置，构建与实验室完全一致的实验场景。

（3）界面接口设计。

仅仅有图形化场景是远远不够的，还必须借助LabView图形化编程软件对接口进行设计。比如数据采集卡的接口应当与传感器的输出接口保持相同的电平规格；再比如，CPU控制器的输出脉冲应当跟步进电机的驱动电流保持相同电平规格，以确保电机能够被驱动。

（4）虚拟动作响应。

设计了界面接口，就能够利用VRML工具对虚拟动作响应进行设定，通过设定使虚拟实验系统能够智能地感知到操作者的意图，从而顺利完成虚拟实验。

（5）数据库的快速访问。

在机电一体化实验中，需要保存的数据有传感器采集数据、数据采集卡的采集频率、CPU控制器的输出脉冲规格以及步进电机的相关参数。这些参数按照其自身属性可以划分为采集数据、控制数据和输出数据三大类，将上述的数据自动地划分到这三大类中。当虚拟动作响应需要访问数据库系统查询上述相关数据时，可以首先按照数据所在的大类进行查询，这样有助于提高数据库系统访问的快速性和准确性。

篇（2）

二、模拟各种实验现象，引导学生展开主动学习

物理基本的概念与定理并不是凭空产生的，而是科学家在大量的实验中总结出来的，是透过大量表象达到对事物的本质认知。只有将基础知识的教学与实验结合起来，再现真理发现全过程，这样才能达到学生对知识的真正理解与掌握。而在现实条件中许多实验是无法完成的。如微观粒子的运动、存在安全隐患的实验以及对实验条件有严格要求的实验等，在以往的教学中这些实验都难以完成，就只能采用机械的灌输，让学生来记忆结论性认知。这样的结果就是学生背得流利，但就是不懂、不会用，只知其然而不知其所以然。网络虚拟实验室可以模拟各种实验现象，可以完成以往教学中所难以完成的各类实验，将这些抽象而枯燥的物理知识寓于直观而形象的实验现象中，让学生通过操作与观察来获取感性认知，并由此上升为理性认知，这样才能达到对抽象知识的深刻理解与灵活运用。

三、开辟师生互动学习平台，实现探究性学习

篇（3）

二、模拟各种实验现象

引导学生展开主动学习物理基本的概念与定理并不是凭空产生的，而是科学家在大量的实验中总结出来的，是透过大量表象达到对事物的本质认知。只有将基础知识的教学与实验结合起来，再现真理发现全过程，这样才能达到学生对知识的真正理解与掌握。而在现实条件中许多实验是无法完成的。如微观粒子的运动、存在安全隐患的实验以及对实验条件有严格要求的实验等，在以往的教学中这些实验都难以完成，就只能采用机械的灌输，让学生来记忆结论性认知。这样的结果就是学生背得流利，但就是不懂、不会用，只知其然而不知其所以然。网络虚拟实验室可以模拟各种实验现象，可以完成以往教学中所难以完成的各类实验，将这些抽象而枯燥的物理知识寓于直观而形象的实验现象中，让学生通过操作与观察来获取感性认知，并由此上升为理性认知，这样才能达到对抽象知识的深刻理解与灵活运用。

三、开辟师生互动学习平台

实现探究性学习新课改倡导自主合作探究式学习方式，明确提出了以学生为中心的教学理念，我们的教学要更加关注学生学习方式的转变，要由以教师为中心转为以学生为中心，要将重点由教师如何教转向学生如何学上来，构建以教师为主导、学生为主体的双主型教学模式，确立学生在学习中的主体地位，引导学生展开主动探究，实现教学的双向互动。网络虚拟实验室为师生开辟了一个全新的网络互动学习平台，在这里教师与学生可以一起来展开积极的实验探究，通过师生之间的积极思维与主动操作来完成更多的实验方案，并就实验现象与结果在师生之间、生生之间展开积极的交流与讨论，进行思想的交汇与思维的碰撞。这样更加利于学生深刻掌握基本的概念与定理，同时也可以提高学生的实验技能，让学生学会实验操作，这样才能真正地学会物理学习。因此，在具体的教学中，遇到有分歧的问题，我们可以引导学生来制定不同的实验方案，借助网络虚拟实验室这个平台来将实验方案付诸于实践，实现理论与实践同步，这样学生通过这些实验可以获取更多的直观认知，再通过师生之间的共同交流与讨论，就可以达到对这些基本知识点的深刻理解。

篇（4）

1移动通信实验教学现状

移动通信课程的教学内容比较复杂，除了要求学生要学会相关的专业知识，比如通信系统的组成原理、应用原理之外，还要求学生要有实践操作能力，也就是能将掌握的原理应用到通信课程实验中[1]。在我国移动通信技术不断发展的大背景下，职业院校的学生更要提高学习的积极主动性，主动学习并掌握新的知识，并将知识可以应用到实践中。高等教育的核心是培养学生的综合能力，而实验教学就是重要的方式。实验教学不仅可以培养学生的专业技术能力，而且可以拓展学生的综合分析和创新能力，培养出符合社会需要的具有创新思维和高技术水平的专业移动通信人才[2]。传统的移动通信技术教学存在很多不足之处，主要体现在以下4个方面：首先，课程的教学重点多集中在理论知识的教学上，忽视了实验教学的作用。实验教学作为检验学生是否充分理解并掌握理论知识的方式，应该与理论教学相辅相成；其次，有些职业院校缺乏新型的实验设备以及最新的移动通信器件和装置，这导致不能满足学生开展实验的需要；再次，学校开展的实验教学采取的多数是验证性实验，学生只需要根据已有的实验步骤进行模仿训练即可，无法激发学生学习的热情和拓展学生的创新思维[3]。

2移动通信虚拟仿真实验引入教学的效果

2.1方便学生理解课堂知识。在以前的移动通信课程理论教学中，教师一般会将教学重点放在对通信课程中某种技术或者算法原理进行讲解，让学生逐步了解并能够掌握调制解调器的相关原理以及无线电波是通过何种方式进行变换[4]。学生在了解这些知识点之后，再学习后面课程中的信源编码、无线电波发射等知识点时会更加容易接受。教师在以往的实验课上，一般会选择按部就班、循规蹈矩的方式对实验原理进行说明，多数情况下会采用传统板书的形式，这样的教学方法虽然有利于教师方便快捷地完成知识点的讲解，但却不容易让学生直观清楚地理解教学内容。而且实验课的内容中会有很多波形分析的知识点，教师仅仅凭借板书的形式，很难达到理想的教学效果[5]。而将移动通信虚拟仿真实验引入教学之后，有利于学生对枯燥的技术、信号原理有更为直观的认识，也更容易让学生牢牢把握相关的知识点。教师在移动通信实验课程的教学准备过程中，应该从高职学生的理解能力、分析能力出发，为学生构建更便于理解教学内容的情境，这样有利于达到比较好的教学效果。在进行移动通信虚拟仿真实验的过程中，通过使用SystemView软件，可以为学生创设清晰明确、一目了然的可视化平台，并根据实验需求构造相应系统，然后让学生积极主动地参与到实验过程中，通过调整不同的参数，观察波形、功率谱的变化，并由此得出相应结果。在这个实验过程中，学生就切实体验到真实电路工作的流程，更有助于学生理解课堂知识，并将课堂上掌握的理论知识运用到实践中去[6]。2.2引导学生主动探索知识。以往职业院校组织学生进行的多数是验证性实验，这种实验方式会让学生根据固定的实验设备和步骤来完成实验过程，学生在实验过程中，只能按照既定的实验思路进行实验，不能将自己的一些想法运用到实验中去，这样不但使学生对参与实验的兴趣不高，而且在电路调试过程中也非常容易损坏元器件及实验设备，实验效果必然不理想。所以，将移动通信虚拟仿真实验引入教学是非常必要和及时的。虚拟仿真实验软件具有非常强大的功能，如数据的收集、分析及传输等。学生通过进行虚拟仿真实验，可以更多参与到实验过程中，比如可以通过改变实验参数来观察电路的不同，并通过总结分析实验过程中存在的问题，经过推理、论证，最后设计出较好的电路；或者学生可通过观测输出电路的波形变化，通过记录分析，对如何进行真实电路调试有更为直观的认识。同时，通过虚拟仿真实验，可以实现以往一些课堂上无法实现的创新性实验，大大增加了实验教学的广度[7]。由此可见，通过将移动通信虚拟仿真实验引入教学，不仅能够扩展学生对原理知识的理解程度，而且可以通过实验让学生对实际电路的运行情况有更清晰的认识，有利于学生将理论知识运用到实践中去。同时，将移动通信领域的新技术引入到课堂中来，可以大大提高学生的学习热情，推动学生更积极地探索新知识，培养学生的创新思维，为学生以后更加灵活地调试电路奠定良好基础。

3虚拟仿真实验教学实例分析

本文以正交相移键控（QuadraturePhaseShiftKeying，QPSK）调制为例，展开移动通信虚拟仿真教学实验。QPSK的特点是频谱利用率较高，而且有不错的抗干扰性能。3.1理论分析。QPSK通过分别对2个相互正交的同频载波进行PSK调制，并将调制完成后所得到的两路信号进行叠加，生成QPSK信号。在这个过程中，至关重要的一步就是要将需要进行传输的二进制序列，进行串/并转化，并获得两路并行的双极性码元数据。然后，在依据相应要求，细化电路。3.2绘制仿真模型。利用SystemView进行仿真实验。在QPSK调制仿真电路图中的各个图符模块都被设定了编号，这样做的目的是方便在进行实验教学时，方便学生更好的理解并进行操作[8]。原始输入的信号属于低频数字信号（500Hz），首先需要对数字信号进行取样，然后在取样结束后要对信号保持一定时间，最后对数字信号做延迟处理，通过这3个步骤之后，可以获得两路并行数据，然后分别与两个相正交的高频载波（1000Hz）作QSK调制，最后经过相加器叠加输出QPSK信号。3.3结果观测。在通过QPSK调制之后，将仿真电路运行之后，我们可以在不同的观察窗口对电路的不同情况进行分析，比传统的实验更具有可视性和多角度观察。通过实验发现，当二位码元随机产生不同状态时，电路输出也会随之改变，QPSK信号也会出现相位跳变点，这符合仿真实验的定义。而电路输出信号的功率在1000Hz左右。由此可见，本次实验中的大部分电路功率主要可以应用于信号传输。在实验完成后，可以让学生思考：如果对移动通信虚拟仿真实验的系统参数进行一定的改动，那会取得何种结果？通过提问的方式，让学生在课后可以继续通过实验来探索电路的频率范围。引导学生的发散性思维，激发学生课后自主学习的热情。有条件的情况下可以把仿真软件安装到学生的电脑中，打破学习的空间时间限制，提高学习的灵活性。

4结语

本文从传统移动通信实验教学中存在的限制因素出发，分析了将虚拟仿真软件引入课程的必要之处，并将虚拟仿真实验引入到移动通信课程的实验教学之中，使得此课程的实验方式突破了传统的验证试验，而且使学生进行综合创新性实验，将课程理论知识与实践操作相结合，以着重培养学生的创新性思维及动手操作能力。将移动通信虚拟仿真实验引入教学之中，使枯燥的通信原理知识更加形象，既利于教师进行课堂内容展示，也便于激发学生的学习热情，拓展学生的创新思维，进而提高移动通信课程的教学效果。

作者:周晓红 单位:贵州电子信息职业技术学院

[参考文献]

[1]孙爱晶，卢光跃，刘毓.通信专业核心实践教学的研究与实践[J].实验室研究与探索，2011（5）：91-93.

[2]李新春.移动通信实习实验教学系统的研究与实践[J].实验室科学，2009（6）：33-34.

[3]谭平.地方高校应用型人才工程实践能力的培养[J].实验室研究与探索，2009（5）：93-95.

[4]周霞，陈奎庆.工科院校学生创新思维培养[J].江苏工业学院学报，2009（4）：92-95.

[5]戴翠琴，由海霞，鲍宁海.移动通信课程实验教学改革与平台建设[J].实验技术与管理，2012（2）：144-147.

篇（5）

二、模拟各种实验现象，引导学生展开主动学习

物理基本的概念与定理并不是凭空产生的，而是科学家在大量的实验中总结出来的，是透过大量表象达到对事物的本质认知。只有将基础知识的教学与实验结合起来，再现真理发现全过程，这样才能达到学生对知识的真正理解与掌握。而在现实条件中许多实验是无法完成的。如微观粒子的运动、存在安全隐患的实验以及对实验条件有严格要求的实验等，在以往的教学中这些实验都难以完成，就只能采用机械的灌输，让学生来记忆结论性认知。这样的结果就是学生背得流利，但就是不懂、不会用，只知其然而不知其所以然。网络虚拟实验室可以模拟各种实验现象，可以完成以往教学中所难以完成的各类实验，将这些抽象而枯燥的物理知识寓于直观而形象的实验现象中，让学生通过操作与观察来获取感性认知，并由此上升为理性认知，这样才能达到对抽象知识的深刻理解与灵活运用。

三、开辟师生互动学习平台，实现探究性学习

新课改倡导自主合作探究式学习方式，明确提出了以学生为中心的教学理念，我们的教学要更加关注学生学习方式的转变，要由以教师为中心转为以学生为中心，要将重点由教师如何教转向学生如何学上来，构建以教师为主导、学生为主体的双主型教学模式，确立学生在学习中的主体地位，引导学生展开主动探究，实现教学的双向互动。网络虚拟实验室为师生开辟了一个全新的网络互动学习平台，在这里教师与学生可以一起来展开积极的实验探究，通过师生之间的积极思维与主动操作来完成更多的实验方案，并就实验现象与结果在师生之间、生生之间展开积极的交流与讨论，进行思想的交汇与思维的碰撞。这样更加利于学生深刻掌握基本的概念与定理，同时也可以提高学生的实验技能，让学生学会实验操作，这样才能真正地学会物理学习。因此，在具体的教学中，遇到有分歧的问题，我们可以引导学生来制定不同的实验方案，借助网络虚拟实验室这个平台来将实验方案付诸于实践，实现理论与实践同步，这样学生通过这些实验可以获取更多的直观认知，再通过师生之间的共同交流与讨论，就可以达到对这些基本知识点的深刻理解。

篇（6）

电子出版物和Internet上的版权、著作权问题现在是作者、出版商、图书馆等各方面普遍关注的问题,而未来中国数字图书馆的收藏又有很多是比较珍贵的历史、文化收藏,因此怎样处理版权、版本问题等显得尤为重要。目前国内一方面存在有人忽视版权法而盲目地将文献数字化的作法,另一方面也存在对版权的处理法不健全的现象,致使数字图书馆建设中遇到各种难以解决的问题。

中国著作权法规定:“图书馆、档案馆、纪念馆、博物馆、美术馆等为陈列或保存版本的需要,复制本馆收藏的作品”属于合理使用,但限于为馆藏需要的复制,数量受到严格限制,并且只允许复制本馆收藏的作品,法定许可的情况也不包括图书馆,所以,图书馆要将作品数字化,已超出合理使用的范围。

美国版权法对图书馆复制的免责规定是“复制、发行不能有任何直接和间接商业利益;图书馆藏书必须向公众或不仅向与该馆有关系的人员而且向在某一专业领域从事研究的其他人开放;作品的复制发行必须有版权标记”。在1995年美国的NII白皮书中也指出:图书馆复制发行版权作品而不承担侵权责任的情况包括:存档复制、替换复制、文章摘录和用于学术目的的绝版复制、馆际互借。

德国著作权法允许为了个人学术、记录等目的自己复制作品或让他人复制,但对图书馆使用自备的复印机复印享有著作权的作品时,著作权人有向图书馆获取报酬的权利。日本著作权法第31条对图书馆的复制也规定了相当严格的条件。

图书馆要制作大量的数据库以提供便捷的计算机检索,无论是以光盘形式还是以在线服务形式都必须获得版权许可。下面主要就版权问题、版本问题以及技术保护与信息安全问题进行讨论。

1.版权问题

网络环境下作品的创作、传播、使用通常以数字化形式进行,这不仅使各类作品之间界线模糊、相互渗透,而且使得作品复制的容易程度和速度、复制品的质量、处理和修改作品的能力、复制品向公众传播的速度都会大为改观,给侵权行为打开了方便之门,对著作权中最主要的权利——复制权乃至“复制”、“复制品”的定义都产生了重要影响。

一方面,有版权的作品以数字化形式存储后就难以甚至不可能对侵权行为加以控制,这样版权保护就成了一句空话;另一方面,数字化作品通过网络在国际间传递,使版权问题更加复杂。目前,国际版权组织正式成立一些小组来寻求对数字化作品侵权进行控制和赔偿的办法。世界普遍看法是需要进一步合理地拓宽“复制(或复制品)”的概念。各国版权法都规定了“合理使用”制度。1995年9月美国政府公布了《知识产权和图书馆信息基础设施最后报告》(白皮书),针对网络环境下信息资源的保护问题提出了修改版权法的建议,该文件确认了图书馆在信息高速公路“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。一般来说,数据库的存取取决于合同或协议中所规定的条件。书目、文摘等检索工具在编排方式和内容上有创新的可以享有版权。而全文数据库的套录自然要向来源作品支付版税。版权问题是个相当复杂的问题,会遇到很多新的问题,比如“数字库是不断更新的,版权的保护期限怎么个算法”等等,需要我们在实践中不断探索,予以解决。

2.版本问题

数字化图书馆包含的流动性、临时性的材料会越来越多,一份文字材料可能会有很多版本或经常更新版本,那么如何增加一些命名、查找、控制不同版本的手段呢?目前的计算机操作系统对这方面的支持还很少。

3.技术保护与信息安全问题

电磁信号比较容易被修改或发生差错,数字图书馆必须认真对待和解决这个问题。技术保护问题不仅涉及版权的防止非法拷贝问题,而且与网络环境下信息的保密与安全息息相关。全面禁止任何未经授权或许可的破坏、解除、规避信息的行为是至关重要的,如果是侵犯著作权的,且按侵犯处理;窃取商业秘密的,按侵犯商业秘密处理;窍取国家或军事机密,则按相应的军法处置。同时,建立一套数字化作品登记管理制度,组成数字信息中心来集中管理著作权是很必要的。但无论知识与载体形式怎样变化,图书馆存贮、传播、提供利用知识信息这一宗旨不会改变。有关数字图书馆的研究,将会紧紧围绕这一宗旨而继续深入下去。

版权的宗旨是给作品创作人以充分的权利,尊重知识,尊重智慧。同时提供一个良好的法律机制,使作品能充分的利用和传播,以回报权利人的智力投入。既保护作品发明人,科学家、学者和其它思维创造者的权益,同时又能利于知识的传播和向人们提供利用,促进人类科学技术的进步。深圳图书馆王大可副馆长指出,在数字图书馆建设过程中,解决版权的主要办法有以下几方面:

(1)合理使用和尽量用足版权法中所规定的权利。如“提供个人学习、研究或欣赏、使用他人已发表的作品是合法的”之条款,以及类似“图书馆、档案馆、纪念馆、博物馆、美术馆等为陈列或保存的需要,复制本馆收集的资料是合法的”等条目。依照有关规定,合理确定版权限制范围,充分用足版权法中所规定的各项权力。

(2)促进版权立法的进一步完善。数字化图书馆的运作,网上的一切活动不可能等到法律完善后再去进行,而现行法律应在适应社会发展中不断做出调整,数字图书馆的运作也将会在完成自身的目标中不断推动版权立法,使之更加完善。

(3)图书馆作为知识媒体的传播与提供单位,也可以对知识加以重新组织后按读者的需求提供。

(4)采取相应措施,对版权管理予以控制,如在网上建立使用收费制度,即用户使用某些数字资源需支付适当的费用,以作为支付作者的版权费用。

(5)当前国外有一种比较时髦的作法,是在因特网上出版电子刊物。在美国,一些图书馆已经联合起来,建立一种学术出版和学术资源联盟组织,以帮助和支持作者们在网络下出版电子刊物,并直接向读者提供利用。

(6)从技术上着手,保护版权。通过采用先进的计算机技术,可以有效地防止盗版与非法复制。在现有技术条件下,一般采用以下方法:①在网络上使用权限设置方法,限制无权访问的用户进行非法访问和获取信息。②在网络传播过程中使用加密与数字签名技术,防止在网络传输中数据被窃取。③采用数字水印技术,避免文本非法复制和被盗用。④建立认证制度,从而确立用户与作者的信任关系,未经申请和未批准的用户不得非法利用。

辽宁省图书馆李东来副馆长认为,数字图书馆信息资源建设,在使用别人作品时,要注意取得以下授权。

(1)复制权。这里指将作品数字化转换的权利,将数字化后的作品复制在网页所在的服务器上的权利以及允许用户下载、浏览网页内容的权利。

(2)发行权。将作品在网络上传输视为对作品发行的国家,比如在美国,我们如果要将他们国家公民的作品上网传输,应取得此项授权。

(3)演绎权。如果图书馆要对作品进行编辑、整理、改编等制作成数据库或多媒体作品,也应取得相应授权。

(4)传播权。不管网络传输究竟是被视为与广播相类似的行为还是单独的传输行为,都应取得授权。由此可见,需要取得版权许可的数量是极大的,而实际中如何运作则是另外一个问题了。

他还指出,数字图书馆建设之初,可以优先考虑对版权法不予保护的文献信息资源、已超出保护期、进入公有领域的作品以及图书馆自己享有著作权的作品进行数字化处理。例如:编制法律法规数据库、将有馆藏特色的古籍文献和本馆创作的有价值的文献资料以数字形式保存等。这样做可以不必担心陷入法律纠纷中,以集中精力积累数字化信息资源建设的经验。

数字图书馆建设的根本目的就是打破以往物化的图书馆的概念,让更多的公众能不受地域、时空的限制充分享受人类文明成果,如果图书馆的各种数据库都局限于“合理使用”的范围,要靠引用作品的“非实质部分”或“非主要部分”来建立的话,那么,数字化信息资源的质量难以保证,先期投入巨大的数字图书馆建设的现实意义将会大打折扣。因此,数字图书馆信息资源建设不能将自己限制在“公有领域”和现有的“合理使用”制度上,而应积极关注如何取得合法授权及如何使这种授权对图书馆具有现实可操作性,真正将馆藏资源充分发掘出来。

另外也有一些专家指出,目前我国著作权集体管理制度尚不完善,虽在1998年2月成立了中国版权保护中心,但目前尚未有具体管理办法出台,即使各类著作权集体管理机构建立起来,也只能解决法定许可的付酬收转问题,如何解决大量著作权许可问题在我国是一个非常严峻的现实问题。

在集体管理机构还不完善时,数字图书馆只能考虑通过以下几种途径来解决这一问题。(1)借助于政府支持。既然图书馆有公益服务的角色,政府就应该给予财政支持,而这一支持中的相当一部分应用于获得著作权许可使用的费用支付。(2)以向社会启事的方式获得作者授权。在目前来看,有些作者希望自己的作品在网上传播,在网上制定一系列的标准合同,根据作品性质和作者授权的多少签订许可合同。(3)通过各类学会、协会等行业团体出面组织、有关著作权的事宜。行业组织的社会功能在不断扩大,他们可以代表会员的利益,解决作品使用的授权与付酬问题。

如果说数字图书馆在开发中主要应依法注意尊重他人的著作权,避免侵权发生,那么,在数字图书馆初步形成后,就要注意依法保护自己的著作权了。当他人利用数字图书馆的资源库时,应当有相应的技术手段与法制管理措施,包括信息交换、电子出版、合理利用。针对数字图书馆今后可能扮演的将是公益事业与有偿服务双重角色,其著作权管理主要通过一系列著作权声明及许可使用合同来进行。

因此,版权法的终极目的是从社会发展的现实需要出发,在权利人利益和社会公众利益之间维持一种适当的平衡,以促进作品的正常传播,促进社会科学和文化的进步,而决不是苛意保护哪一方的利益。数字图书馆建设之初,图书馆基本是作为作品的使用者的身份出现的,数字图书馆的先行者们会强烈地感到版权法的种种规定与他们雄心勃勃的远大抱负相距甚远,然而,一但规模庞大的数字化信息资源库建立起来,不遗余力地利用法律保护自己的信息资源将成为每一个图书馆的自觉行为。这就是版权法的社会整体利益平衡功能。

虽然目前我国还没有制定或扩充相关的法律,但有一点可以肯定,无论是国家图书馆,还是组织和参与中国数字图书馆工程的其它机构,都没有任何权力拥有这一系列收藏的版权。因而未来的中国数字图书馆将同样面临着如何合理地平衡著作权人和公众利益之间关系的难题,既要使资源库的收藏真正达到开放和共享,又要对网络上知识产权的保护给予足够的重视。

对此各国均采取一种较为中立的作法。如美国目前前采取的措施是,首先在制作数字收藏之前先期解决好版权问题,如有版权方面的限制,则将有关说明放在该收藏的索引、检索工具或某些特殊项目中,在用户检索、使用过程中随时提醒用户注意。我国国家图书馆对已上网的中文全文图书的版权问题,也早有准备,一是在技术上采取措施,使读者只能浏览,无法下载;二是在该部分信息的首页发出通告,若书的作者认为网站对自己的书构成了侵权,可通知国家图书馆将其书从网上拿下。但上网至今,拿走者没有,拿来要求上网者却络绎不绝。

国家图书馆的这种倾向于读者的作法,在相关法律制定之前不失为一种权宜之计。相比之下,美国的作法和有关法律,更倾向于保护作者的合法权益,这已成为一种世界的发展趋势。我国也应尽快修改和调整现行知识产权制度以适应现代信息技术的发展,同时为国家信息基础设施——中国数字图书馆的建设和健康发展提供法律保障。

参考文献

1.杨宗英,等.数字图书馆研究.大学图书馆学报,2000(1)

2.李东来.数字化图书馆的选择与实施.现代图书情报技术,1999(3)

3.肖珑.美国国家数字图书馆项目的进展.情报学报,1998(3)

篇（7）

2虚拟仿真实验教学的优势与不足

在引入虚拟仿真实验教学平台以后，我们开始尝试使用新的虚拟实验室，选取了部分学生参与虚拟实验的教学过程，让学生和老师共同参与虚拟实验的设计、调试和研究。经过几年的教学实践，我们取得了一些初步的经验和结论。

2．1虚拟仿真实验可以丰富实验教学的内容

作为传统物理实验内容的重要补充，虚拟仿真实验也是学生认识物理现象，掌握物理知识的，培养实验能力的一个重要的途径。我们通过教学实践发现，虚拟仿真实验具有很强的可设计性，既可以完成一些传统的验证性实验，也能开发成为具有创新性的设计性实验和综合性实验，特别是对于一些物理原理较复杂的、实验图像较明显的力学和光学实验，使用虚拟仿真教学，更能激发学生学习物理实验的兴趣，增强学生的求知欲望。因此，恰当地使用虚拟仿真的实验内容不仅可以丰富传统的实验教学内容，也可以提高学生学习物理实验的兴趣。

2．2虚拟仿真实验有助于转变单一的教学方式

虚拟仿真实验的优势还在于可以转变单一的实验教学方式，学生通过计算机仿真软件，进入交互式的，友好的仿真界面，可以在无教师指导的情况下，自主地完成一些较为简单的仿真实验，得到相关的实验结论。因为所有的实验仪器都是虚拟的，因此学生可以进行多次尝试，也不会造成仪器的损坏，特别是对于一些复杂地，较危险的实验，虚拟仿真实验更是不可替代的。另外虚拟仿真实验还可以打破时间和空间的限制，仿真实验可以不用在实验室里完成，也可以在课后独立完成，这对于学生进一步学习和探索物理实验是非常重要，也可以极大锻炼学生的动手能力和创新能力。

2．3虚拟仿真实验有助于客观地反映学生的实验水平

除了让学生独立地完成普通的虚拟实验，我们还进一步鼓励学生参与虚拟仿真实验的设计和开发，让他们学习一些虚拟仿真软件(例如LAB-VIEW，MATLAB/SIMULINK)的基本知识，通过对实验原理的深入理解，抽象出物理模型，利用虚拟仿真环境，构建虚拟的实验仪器，最后调试仪器，得到正确的实验结论。这样既能客观地反映学生对实验目的、实验原理、实验步骤、实验图像和实验结论认知的全过程，也能全面反映学生完成实验的真实水平，也有利于对学生实验成绩客观评价，形成个体差异，提高学生学习物理实验的兴趣和成就感，从而提高物理实验课的教学质量。

2．4虚拟仿真实验在教学和管理上的不足

虚拟仿真实验不能完全取代传统的实验教学方式，它只是传统实验教学方式的重要的补充。在教学中我们也发现虚拟仿真实验的开设需要学生预先学习和掌握一些基本的计算机知识，需要学生对物理原理和物理模型有较深入的理解，另外学生参与虚拟仿真的信心和经验也是制约虚拟仿真实验教学成败的主要原因。此外，在虚拟仿真实验室的管理上也存在一些困难，特别是对虚拟仿真系统的开发和维护上更需要一些专业的管理人员，这也对实验室设备的管理上提出了更高的要求。

篇（8）

高锰酸钾制取氧气是利用酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽等仪器，通过加热高锰酸钾制取氧气，利用排水法来收集氧气。学生不仅要掌握实验原理、目的，实验仪器和药品的使用方法及注意事项，实验步骤、化学方程式的书写等内容，还要培养观察、分析能力和实践操作能力。

（二）《高锰酸钾制取氧气》的实验目的

（1）通过虚拟实验中的文本展示工具，使学习者了解实验目的、原理和方法。

（2）通过对虚拟实验的操作，掌握药品的选择以及仪器连接的先后顺序，能够动手制取氧气。

（3）通过对实验过程、现象的观察、分析实验反应机制，加深对实验的认知和理解。

（三）《高锰酸钾制取氧气》的虚拟实验活动设计

学生要完成虚拟实验首先需要安装Secondlife客户端，进入Secondlife虚拟环境，通过以下流程完成整个虚拟实验。

（1）准备阶段：学习者通过Secondlife提供的地图工具搜索到虚拟实验室地标并通过瞬间移动工具进入虚拟实验室。

（2）实验阶段：学习者通过人-机交互选择事先通过3D建模工具创建好的虚拟实验仪器、药品并通过资源工具查询相关仪器的使用方法及实验装置图，完成实验仪器的装置；点击各个实验仪器、添加药品来完成实验。

（3）评价反馈阶段：教师根据学生提交的实验报告和学习者的学习记录对学习者本次实验进行一个综合评价，并将评价结果通过评价反馈系统及时反馈给学习者。

二、《高锰酸钾制取氧气》的虚拟实验环境设计

本研究以《高锰酸钾制取氧气》为例设计的虚拟实验环境。以实验过程的设计为理论基础从场景及模型设计、交互设计、支持工具设计、特效设计、评价设计这几方面设计三维虚拟实验环境。

（一）实验环境的场景及模型主要虚拟教室、虚拟实验室和仪器设备组成

虚拟教室由讲台、桌椅、多媒体系统、音响设备、电子白板、书柜、书、电脑组成，供学习者实验后进行交流、报告、探究、形成实验结论。虚拟实验室主要由实验环境、实验操作台、水池、药品柜、灭火设备为为学习者完成实验并获取实验数据。仪器设备主要是酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽、铁夹、烧杯。药品耗材主要是高锰酸钾等。

（二）交互系统设计

（1）人机交互设计：在实验中通过操作交互，学习者能够感受到实验设备的控制感和体验感。在Secondlife中，利用创建工具可以实现简单的“点击”“移动”“坐在上面”等操作，Secondlife提供的林登脚本语言可以设置改变物体的性质、运动方式、运动轨迹、对外力的反应等等，能够较好地支持学习者的操作交互。

（2）交流工具：学习者在实验过程中和老师、同伴交流的方式主要有在线的同步交流和异步交流。

（三）支持工具设计

实验支持工具是指支持学习者完成实验的所有工具，本研究的支持工具主要包括搜索工具、资源工具、实验认知工具、评价反馈工具等。搜索工具主要是地图工具和瞬间移动工具通过它们是搜索定位各种学习场所、用户，并瞬间移动到目的地。资源工具包含Secondlife内部资源和外部资源。内部资源主要是3D浏览器；外部资源包括各大搜索引擎。这些工具可以搜索Secondlife内部和外部各种信息资源实验认知工具主要包括3D建模工具、拍摄工具、记事本工具主要为为实验过程中学习者观察记录实验现象、采集数据提供支持。评价反馈工具主要包括问卷系统（choicer、Quizchair）、学习记录系统（Tracker）、Web-Intercom，为实验后学习者自评、反思以及教师评价反馈提供支持。

（四）特效设计

在Secondlife中，通过粒子系统结合林登脚本语言可以营造烟雾、火焰、气体、雪花等各种现象。在本实验中酒精灯加热的火焰、水槽里面的气泡、集气瓶中的氧气、反应过程中的烟雾、药品晶体的状态变化等效果都可以通过粒子系统来实现。

篇（9）

随着科学技术的迅猛发展，新的教学媒体不断涌现，继多媒体、仿真、计算机网络之后，教学技术领域又出现了一个新型教学媒体，它就是虚拟现实技术(virtualReality)。虚拟现实技术是运用计算机对现实世界进行全面仿真的技术，由于它能够创建与现实社会类似的环境，使使用者获得身临其境的感觉和体会，从而能够解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求，因而，在教育领域内有着极其巨大的应用前景，可以预言，虚拟现实技术将成为现代教育领域内最具有应用前景的“明星”技术。

目前，虚拟现实技术已在航空航天、医学实习、建筑设计、军事训练、体育训练、娱乐游戏等许多领域得到广泛应用。‘在国外，虚拟现实技术已应用于课堂教学。虚拟现实技术作为新的教学媒体，它的出现无疑将对现代教育教学产生深远的影响。

一、虚拟现实技术在现代教育中的具体应用

虚拟现实技术在各方面都展现出了强大的应用可能性，蕴藏了无限生机，它能够为学生提供生动、逼真的学习环境，学生能够成为虚拟环境的一名参与者，在虚拟环境中扮演一个角色，这对调动学生的学习积极性，突破教学的重点、难点，培养学生的技能都将起到积极的作用。新兴的教育形式必将因其优越的一面而在未来教育领域中占有一席之地。

虚拟现实技术在现代教育教学中的应用主要有以下六个方面。

1、科技研究

当前许多高校都在积极研究虚拟现实技术及其应用，并相继建起了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化实用技术，如北京航天航空大学在分布式飞行模拟方面的应甩浙江大学在建筑方面进行虚拟规划、虚拟设计的应用；哈尔滨工业大学在人机交互方面的应用；清华大学对临场感的研究等都颇具特色。

2、虚拟学习环境

虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构显示等，在广泛的科目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力，主动地去交互与被动的灌输，有本质的差别。

3、虚拟实验

利用虚拟现实技术，可以建立各种虚拟实验室，如地理、物理、化学、生物实验室等等，拥有传统实验室难以比拟的优势，不仅可以节省成本，还可以规避真实实验或操作往往会带来各种危险。

4、虚拟实训基地

利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其“设备”与“部件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。教学内容可以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。

5、虚拟仿真校园

教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。虚拟校园也是虚拟现实技术在现代教育中最早的具体应用，它由浅至深有三个应用层面，分别适应学校不同程度的需求：

(1)、简单的虚拟我们的校园环境供游客浏览。

(2)、基于教学、教务、校园生活，功能相对完整的三维可视化虚拟校园。

(3)、以学员为中心，加入一系列人性化的功能，以虚拟现实技术作为远程教育基础平台(包括虚拟考场)。

6、虚拟远程教育

虚拟现实技术使得Internet的一片平面世界首次出现了的三维场景，它刚一问世，便引起了极大的反响，得到众多的软硬件厂商的支持，成为了Internet是最具发展前景的新兴技术。虚拟现实在各方面都展现出了强大的应用可能性，蕴藏了无限生机，在教育领域中WEB站点中，它可广泛用于学习情景创设，增加学习内容的形象性和趣味性；可视化的导航自然的人机界面等方面。如：创建网上三维图书馆。

二、虚拟现实技术在现代教育中的优势分析

1．弥补远程教学条件的不足。在实际教学中，往往会因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统，可以弥补这些方面的不足学生足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解。

篇（10）

一、研究背景

实验教学是学生巩固和深化理论知识的重要途径，也是培养学生基本技能、发现和解决实际问题能力、自主学习能力、创新和临床思维能力的重要途径。目前，我国大多数医学院校的人体解剖学主要有《系统解剖学》和《局部解剖学》两门课程组成，实验课基本上还是按课程孤立设置，学生按照编好的实验指导书的要求，由教师指导下的学习模式，学生都是在“接受性学习”，缺乏“自主探究学习”，整个实验缺乏系统性、全面性以及创新性。因此，通过对原有的实验教学定位、教学理念、教学模式、教学方法和手段进行改革，对培养学生的临床应用能力、创新精神和创新能力等综合素质有着非常重要的意义。

二、教学模式的改革

我校五年制医学专业采用系统解剖学和局部解剖学分别在大一下学期和大二上学期完成的模式，我们初步尝试将原有的《系统解剖学》和局《部解剖学》实验进行整合，在前期系统解剖学验证性实验学习的基础上，加强综合性实验，增加设计性、创新性实验，由教师根据学生所学的知识和教学安排，分不同层次、由浅入深提出实验任务，学生自主选择综合性设计性和创新性的实验内容、确定实验步骤及注意事项、经老师审核后开始实验过程，并对实验结果进行分析判断、完成实验报告或实验论文的新模式。通过一系列的有系统、有计划的实验教学，使学生达到由理论知识到实践操作，再由实践操作到创新和临床思维能力的不断由量变到质变的转变。在时间安排上，课内课外并重，充分利用学生的课余时间，要求学生在课余时间完成部分标本制作的实验内容。另外，在基础知识的基础上对局部解剖学的部分实验进行独立的设计，改变原来的实验依托理论的模式，要求学生根据临床手术操作中遇到的问题进行设计，在尸体和标本上进行模拟手术，进一步加深学生对局部解剖学知识的理解。同时将现有的课堂教学、课外专题讲座、课程实验、课外第二课堂等实践形式向课外科技创新、科研训练（student research train，SRT）、大学生科技创新竞赛、新苗计划等活动延伸，不断丰富课内外一体化自主研学平台的内涵，使学生尽可能多的学做合一，扩大学生自主创新实践的内容，有效的启发学生的发散思维。推进学生的个性化发展和全面发展。人体解剖学实验教学就是要构建教与学为一体、理论教学与实践教学为一体、课内与课外教学为一体的实验教学模式。

三、教学内容改革

对现有的《系统解剖学》和《局部解剖学》的实验教学内容和课程体系进行改革，结合教学大纲和高等教育教学加强实践教学环节薄弱改革的需求，按照分层式实验教学的模式；增加实验内容和实验项目；增加实验的开放性，综合性、设计创新性的思维方式，对人体解剖学实验教学课程进行了改革。

1.拓展基础理论知识、基本技能训练实验层

在系统学习解剖学的基础理论知识的基础上，穿插讲解对尸体解剖的一般方法、解剖器械和操作方法、基本解剖方法、标本防腐固定法、血管灌注技术、淋巴管灌注方法等实验对学生进行解剖学实验技能训练。课堂并以学术讲座的形式向学生讲解解剖学科学研究方法，文献综述撰写，布置学生查阅文献，撰写文献综述。使学生掌握解剖学实验的基本知识、基本方法与基本技能，熟悉常用仪器的操作，培养学生观察、记录实验结果及整理、分析实验数据的能力。

2.以临床应用为导向的解剖学实验教学

将系统解剖学和局部解剖学内容相互穿插并与临床及其他相关基础学科结合起来。将实验课内容分为骨学、节学、下肢、上肢、头颈部、脊柱区、胸部、腹部、盆部与会阴、感官、中枢神经系统十一部分。在教学实施过程中，每一章节（如上肢、躯干、头颈部等）实验开始和结束都由教师进行15min的结合临床案例的前言和总结的讲座，使学生认识到解剖学在临床医学中的重要性及其如何与临床结合。以颈部为例，我们通过和临床医师及其他相关基础学科的教师一起讨论，把颈部的内容提炼成以下几个问题：（1）简述颈动脉鞘内结构的排列关系；（2）甲状腺切除术时，从皮肤切口到暴露甲状腺依次有哪些层次结构，术中需特别注意对哪些重要结构的处理，为什么？（3）气管切开术选择何部位，到达气管要经过哪些层次结构？（4）左、右喉返神经的来源和走向有何不同？（5）颈部皮神经的分支分布有何特点？颈部局部麻醉宜选在何处？（6）颈内静脉和锁骨下静脉有何结构特点和重要毗邻，对深静脉穿刺有何影响？上课时先由带教教师介绍甲状腺次全切除术手术步骤、手术中应注意事项，并发症及其处理措施，然后将问题一一列出。

3.以创新为导向的解剖学实验教学

该部分实验分为设计创新型实验教学和课外研究创新型实验两类。设计创新型实验教学由教师提出实验任务，学生独立实施过程，教师全程指导、启发和评价，使学生从科研选题、实验设计、实验操作、结果分析、文献查阅、论文撰写、报告与答辩等各个环节得到一次全面的创新能力和方法的训练。比如教师结合某些知识点或关键的实验技术，提供一些与临床联系较紧密且学生感兴趣的题目作为实验教学内容以供学生选择，让学生在第一、第二阶段已掌握的理论和的技能的基础上自主完成实验，并根据完成情况提交实验报告、实验作品或学术论文。

课外研究创新型实验主要形式为：给定有关题目；各种大学生科技活动；学生直接参与教师科研子课题等项目。让学生通过课外科技创新活动培养学生的创新精神、实践能力和临床思维意识，同时培养学生的团队精神、交流沟通能力和责任感。

四、教学方法与手段的改革

1.以学生为中心，实现自主实践为主的教学模式。将传统的实验指导书修改为由浅入深、由验证、综合再到设计创新的实验项目，充分调动学生学习的主动性。学生通过验证性实验掌握基本实验操作方法，学会正确查找资料，设计综合实验，正确记录观察实验结果，分析实验结果，对实验结果进一步作出判断、推理的能力；正确的通过查阅相关文献、书籍、工具书及其他信息源信息已解决临床应用中的问题的能力。同时借鉴借鉴PBL（problem based learning）改变传统的教学方式，在教学过程中根据进度安排临床病例讨论课，提供相应的病例设计问题和相关的参考书籍书目，让学生围绕病例，通过书籍杂志和网络、用解剖学知识解决问题。

2.运用现代化技术及先进的实验教学手段。对临床应用中的实际问题如常见病的手术治疗采用计算机虚拟技术、虚拟人、医学仿真技术等现代化实验信息技术手段，结合学校的BB平台、已经建好的人体解剖学PBL教学平台和人体形态学数字化教学平台，把虚拟实验、医学仿真实验和临床实践问题想结合起来，使实验教学与创新和临床应用接轨，可以有效提高学生的学习兴趣，刺激学生参与实验的积极性。将尸体上的实际操作和虚拟仿真、现场授课和多媒体课件、网络化远程互动和掌上智能式平板虚拟有机结合起来，充分利用网络、教学平台及各种实验教学媒体进行实验教学，激发学生学习兴趣，提高实验技术的临床应用性和常见手术操作的前瞻性，促进学生科学的临床思维方法与创新能力的结合。同时让学生了解先进的手术操作技术及其应用，拓宽知识面，培养他们的实验技能和科研能力。

3.课外开放实验。在开放性实验室里，学生可以在自己支配的时间内从事提前设计的，教师审核通过的实验，也可以完成课外的实验，以学生为中心，自主设计制作的人体解剖学标本制作大赛。开展“解剖学实践大赛”，学生根据自己兴趣，自愿参加，自由组合，设计方案，拟定操作步骤和程序，在教师和实验师指导下，完善方案，独立完成解剖学标本制作和实验报告。如学生制作阑尾炎手术的解剖学入路。

4.运用先进的实验教学考核方法。实验成绩采取平时成绩同实验报告和实验论文相结合的做法。鼓励学生实验中有创新。（1）实验报告为平时成绩，主要考察学生对实验结果的整理、分析、总结能力。此部分成绩约占总成绩的30%；（2）以实验考试、考核成绩反映学生对人体解剖学的基本理论、基本技能的掌握（考试、考核的内容除解剖、观察标本外，还应包括X光片、螺旋CT图片阅读及相关临床病例分析、讨论等）。此部分成绩约占40%；（3）学生设计方案及实施考核，主要考察学生创新意识、科学思维方式与实践能力。教师根据学生查阅文献情况、实验设计水平、实验方案的实施情况、以及实验结果的分析能力和科研论文撰写情况综合评定实验成绩，此部分成绩占30%。

五、结语

篇（11）

2分层次设置实验内容,采用多元化教学方法

按照“扎实基础、自主开放、鼓励创新”的原则,大幅度调整实验课程内容和授课程序,以能力培养为主线呈渐进式衔接,按基本技能实验(50%)、综合设计性实验(40%)、研究创新性实验(10%)三个层次设置实验项目,编写与之相适应的基础医学实验教学大纲和实验教材,逐渐形成从宏观至微观、从形态至机能、从简单至综合、从基础至临床,纵横相互联系的实验教学模式,以培养学生的科研素质和创新能力。同时,根据不同学科特点,采用多元化教学方法,最大程度提高学生的学习积极性和主动性[2]。基本技能实验结合理论课教学,开设传统的经典验证性实验、基本仪器使用、实验动物手术操作、实验数据和图形的记录、采集和处理,训练学生基本实验操作和技能。综合设计性实验引导学生以“一个问题”为中心,综合多学科知识点,从人体器官、组织细胞的形态结构、遗传特性、生理生化到疾病发生的分子机理、基本病理过程、药物作用等多个角度来设计实验,使学生以跨学科的思维方式建立整体的概念,增强学生对实验现象的观察与思考。设计性实验让学生选择自己感兴趣的题目,运用已学到的知识和技能,独立设计并开展带有研究性质的综合性实验,搜集必要的实验数据并加以分析,写出实验论文,以学术交流会的形式,讨论各自的实验结果,从而培养学生综合思维能力及创新意识[3]。研究创新性实验结合学校“大学生创新实验计划支持基金”,学生自行组织课外科研小组,在导师的指导下设计感兴趣的小型科研课题,申请创新实验基金或参加指导老师的在研课题。该实验从实验设计、科研实施、结果整理分析到论文撰写,全部由学生独立完成。2007年以来,我校7年制及5年制医科各专业学生共获得资助15余项,资助经费达10万元,公开发表科研论文28篇,获得各种奖励及发明专利20余项。以学生为主体、教师为主导的创新实验,采取自主式、学导式、研究式的教学方法,学生接受了较全面、严格、系统的科研训练,启发了他们在科研过程中提出问题、解决问题的逻辑思维方式,提高了独立工作和科研创新能力[4]。

3积极开展“第二课堂”教学活动,培养学生观察问题、解决问题能力

开展“第二课堂”活动是中心实验教学改革的另一大特色。富有内涵的第二课堂活动,既强化了学生实习、实践环节,也提供了互动的师生交流空间,创造了学生自己动手、动脑的机会。通过引导学生参加社会活动,激发了学生积极探索的精神,缩短了学生与社会的距离。医学昆虫学课程教学中,采取了专题讲授与社会实践相结合的教学方式,结合所讲授的专题,把学生组织成若干社会实践小组,利用周末开展小型调研活动。学生们在辅导教师的指导下,走出实验室,制订医学昆虫调查、防治技术方案,在锻炼学生动手能力和实际工作能力的同时,也培养了学生科研工作的能力及兴趣。临床药理学将实验课搬到工厂车间,让学生现场亲眼目睹制药过程。人体解剖学在课余时间将学生组织成若干课外实践小组,参与解剖技术室的尸体解剖与标本制作,使学生们在实践中进一步学习掌握解剖学知识[5]。第二课堂教学活动的开展,既强化了学生实习、实践环节,也创造了互动的师生交流空间和学生自己动手、动脑的机会,有利于加强学生主动获取知识和动手能力、创新能力的培养。2001级7年制临床医学专业赵菁同学,从大二开始,就参与了“河南省重点科技攻关基金资助项目”的有关课题研究。她提出的将物理和化学中有关载体模型的思想引入到生命科学领域的原理,在我省大中专院校尚属首例。其研究课题“小鼠IFN-γ真核表达载体的构建和转染鼠腹腔巨噬细胞抗肿瘤效应研究”已在基础研究中获得了肯定的治疗结果,可为临床治疗提供可靠的实验依据。在大学学习的几年里,赵菁同学将课余时间和节假日全都用在了科学实验和科技制作上[6]。当中心开展第二课堂活动来发展学生的兴趣和爱好时,赵菁就找来理工科的学生成立课外科研小组,常常领着小组成员研究生物、电子技术,搞科技制作,一项一项的创造发明问世,并连续在“挑战杯”竞赛中获奖。在第二届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛中,《针剂破口器》、《新型解剖床》荣获二、三等奖;在第八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中,《针剂破口器》荣获三等奖;在第四届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛中赵菁同学主创的《河南医美乐医疗器械有限责任 公司》创业计划荣获铜奖;在第三届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛中,赵菁同学的两件作品《解剖室空气净化装置》和《便携式电子防晕动装置》分别获得二等奖和优秀奖。在校期间,她连续四年在全省、全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划竞赛中获奖,2003年被授予“中国大学生跨世纪人才奖———建昊奖”,2004年荣获“青春中华―首届中国青年文化周特别奖”,2005年8月被授予“第二届中国青少年科技创新奖”,2005年11月被授予“首届河南省十佳青少年读书成才奖”,2005年12月荣获“中国十大年度大学生创意人物入围奖”,2006年2月荣获“首届河南省十大教育新闻暨教育新闻人物奖”,2006年6月获得“郑州市学习标兵奖”,截至目前,她已拥有7项国家专利,被誉为“学生发明家”[7]。2004级临床医学专业卢沛琦同学积极参与老师的科研活动,将所学知识与科学实践结合在一起,利用第二课堂活动,在指导教师的带动下顺利完成一项科研内容,其撰写的科研论文《骨髓间充质干细胞体外诱导为心肌细胞的实验研究》,在2006年郑州大学组织的学生科技竞赛活动中,荣获“郑州大学学生科技创新与科技论文”一等奖。

4利用现代化教学手段,提高实验教学质量

中心将网络信息技术引入实验教学,建设了一批数字化、网络化的实验教学平台。包括人体解剖学虚拟实验室、数字网络多媒体解剖学实验室、数码显微互动形态学实验室、多通道生物信号采集系统和机能学仿真实验网络教学系统实验室等。各实验室根据不同需求装备相应的数字化网络设备,使实验室信息网络硬件建设处于国内高校实验室领先地位。虚拟、仿真实验软件与实验硬件配合,多媒体技术,网络教学———三种教学手段,进一步强化了实验教学效果。我们自行研发的一套局部解剖学虚拟教学软件,利用虚拟的人体三维技术实现了“虚拟人体解剖”,学生通过鼠标、键盘等工具输入相应的变量,进行逼真的人体解剖实验,收到了良好的教学效果,受到学生和省内外同行专家的一致好评[8]。借助校园局域网和中心网络实验平台连接,应用现代化网络信息技术,开辟了试验项目网上预约、网上预习、网上复习、在线实验等方式消除空间和时间上的障碍,培养学生利用计算机网络平台猎取本专业发展前沿信息和新技术的方法。在中心网站创建的局部解剖学虚拟实验室、机能学网络仿真实验室、形态学网络标本陈列馆。由于网络教学的个体性和交互性,极大地激发了学生的学习兴趣、主动性与创造性。

5完善实验考核方式,科学评价实验教学效果