一 引言

机能学实验是一门融合了生理学实验、病理生理学实验、药理学实验等内容的综合性医学实验课程，是医学实验教学的重要组成部分[1]。其以实验动物作为主要的研究对象，通过对实验动物生理生化反应的观察，学习和掌握生命活动的基本规律与特征，分析疾病发生的机制，探究药物的作用。机能学实验教学体系由基础性、综合性和设计性实验三个层次构成，开展机能学实验教学，不仅有利于学生更好的理解和掌握相关学科理论知识，而且还可以培养学生严谨的科研思维，锻炼学生的实验操作能力以及分析和解决科学问题的能力[2]。因此，进一步重视和加强机能学实验教学具有十分重要的实际意义。然而，在机能学实验教学过程中，学生往往存在对实验步骤不熟悉，对实验原理理解不到位，实验技术不熟练的情况；加之实验场所、教学时间、实验动物等多方面因素的限制，机能学实验教学效果受到了一定程度的影响，如何提高机能学实验教学效果已成为高等医学院校尤其是中医药院校医学实验教育改革的重要方向之一。机能学实验教学亟待寻找更优的教学模式，改进教学方法，以提高教学质量。

虚拟实验室(Virtual Laboratory) 是利用计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术等实现对实验设备参数的测定和实验操作的练习，从而使得用户可以突破时间和空间的限制，自由共享数据[3-5]。在医学实验教学过程中引入虚拟实验室技术是医学实验教育改革的创新之举之一。北京中医药大学于2018年将虚拟实验室应用于机能学实验的教学过程中，取得了良好效果，现将应用实践和体会报道如下。

二 虚拟实验室应用于机能学实验教学的实践

北京中医药大学引进了泰盟软件有限公司VBL-100虚拟实验室实验仿真软件。该虚拟实验室仿真软件采用运用客户/服务器的架构模式，由客服端软件、服务器端软件、以及服务器构成。其包含资料室、动物房、实验准备室、模拟实验室和考场五个不同模块，可分为基础知识、实验仪器、实验录像等不同部分。该虚拟实验室的网络化的体系结构（C/S结构），即可以连接到校园网，又可以直接连接Internet网络，方便学生利用课余时间随时访问。此外，北京中医药大学还与泰盟软件有限公司合作研发了《四物汤对血虚证的作用和机制虚拟仿真实验》，该实验通过模拟再现临床案例，探究四物汤对血虚症病人的疗效；并且通过模拟再现不同血虚证模型小鼠，进一步研究四物汤改善血虚证的作用及机制。

成功引进虚拟实验室后，北京中医药大学在2017级中医学、中西医结合等专业学生机能学实验的教学过程中进行了推广应用。针对基础性、综合性机能学实验部分，学生可通过交互操作，观看图片、录像和视频等形式的实验操作步骤以及波形模拟等形式的实验结果，独立开展对实验目的、实验原理和具体的实验操作流程等内容的预习、复习和自我测试；针对设计性机能学实验部分，学生可以通过《四物汤对血虚证的作用和机制虚拟仿真实验》的在线学习，系统了解和学习探究性实验的基本设计思路与实际操作步骤，搭建“基础与临床”和“中医与西医”的桥梁。

三 虚拟实验室应用于机能学实验教学的体会

（一） 虚拟实验室应用于机能学实验教学之学生体会

据报道，在实验教学过程中应用虚拟实验室，无需实验准备、实验动物，借助计算机仿真技术即可完成对实验场景的模拟，学生可以利用虚拟实验室随时随地学习实验操作，不受时空限制；此外，由于虚拟实验室可以通过文字、动画、视频、图像等多种形式实现生动的交互操作，可以帮助学生直观的观察到各种实验操作的结果，增加学生的实验参与感，加深其实验体验；因此，虚拟实验室应用于机能学教学过程必将对学生的机能学实验学习产生积极影响[4,6,7]。

基于此，采用问卷法，对来自北京中医药大学2017级中医学、中西医结合专业的91名学生就虚拟实验室的使用感受与体会等进行了调查，结果显示如下。

91名学生中，82.42%的学生对机能学实验虚拟实验室感到较满意或满意；82.42%的学生认为登录到机能学实验虚拟实验室较方便、顺畅或方便、顺畅；79.12%的学生认为机能学实验虚拟实验室视频、动画较清晰明了、生动有趣或清晰明了、生动有趣；86.81%的学生认为机能学实验虚拟实验室的实验原理、步骤、结果较科学合理或科学合理；82.42%的学生认为机能学实验虚拟实验室的实验真实性较强、还原度较高或真实性强、还原度高；而在进行机能学实验虚拟实验室操作时基本没有困难或没有困难的学生占总学生数的76.92%（表1）。