虚拟仿真技术对于医学影像教学的意义

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在新工科建设的背景下,伴随着社会经济的迅速发展,结合市场对专业人才的需求,各高校逐步开始重视虚拟仿真实验室的建设。学生在虚拟环境中开展实验，实现真实场景不具备或难以完成的教学功能。

虚拟仿真技术给教学方式带来很大便利，在发展学生构建思维能力和实验教学实践具有重要意义。

对于新兴的虚拟现实技术，国家支持应用教育行业，完善专业教学资源，扩大优质自主覆盖面。

教育部：鼓励职业院校积极开发VR培训资源，完善专业教学资源库

职业院校应推进培训资源建设和模式改革，要积极开发微课、慕课、VR（虚拟现实技术）等数字化培训资源，完善专业教学资源库，进一步扩大优质资源覆盖面。

国务院印发《国家职业教育改革实施方案》

作为职业教育的一部分，VR教育将在国家政策的引导和推动下获得高速发展。

教育部：《2019年教育信息化和网络安全工作要点》

要培养提升教师和学生的信息素养，推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用。

国家发改委《产业结构调整指导目录（2019年本，征求意见稿）》

虚拟现实(VR)、 增强现实(AR)、等技术的研发与应用纳入2019年“鼓励类”产业。

教育部办公厅等七部门《关于教育支持社会服务产业发展提高紧缺人才培养培训质量的意见》

促进人工智能技术、 虚拟现实（VR）技术 、智能硬件、新材料等在社会服务业深度应用。

价格昂贵：医学影像设备价格昂贵，真实设备经费规模少则几百万，多则上千万，因此主要应用于付费能力强的大型医院专业领域，学校很难去购买使用。

理解难度高：传统的影像设备教学多采用讲授法，只能用于讲解基础的设备原理、影像技术的摆位等，学生接触不到较为高端的图像后处理部分。

模体不能拆分：学生按照教材内容使用很难直观看到内部结构，设备结构难以拆分，难以理解晦涩的设备原理。

根据医院实景，按照三甲医院要求，三维重组医学影像中心虚拟场景，构建常规大型设备MRI、CT、DR等。通过VR设备第一视角实现场景内自由漫游，360度环视场景，进行设备操作、患者检查体验，通过VR操作训练，让学习者对医影医学影像中心布局及设备功能有真实体验理解。

设备结构虚拟仿真系统再现了场地规划、机房设计、设备安装与调试，可理论与实践结合，加强认真深度。

性能检测虚拟仿真系统根据教材和临床实验结合，可拆分组装仪器设备，进行操作实训，确保实验的真实感、沉浸感、互动感，使学生掌握正确的操作方法，并支持实验报告自动导出，为学生提供个性化学习。

山东医影智能科技有限公司 专注于“互联网+医学影像”技术的研发，拥有强大的技术核心团队，自主研发医学影像虚拟仿真软件、影像云系统、教学实训设备等产品，拥有多项软件著作权，公司秉承多元开放的理念，为客户提供最优的医学影像智能化实验室解决方案。

增强趣味性 ?：针对传统教学中存在的枯燥、死板的教学模式以及各种危险实验对学生产生的抵触学习的情绪，虚拟仿真教学使学习者体验置身其中的感觉，能够实现互动实验教学，能最大限度地激发学生的自主实验兴趣。

安全直观性 ：辅助教师进行课堂实验演示：如复杂实验、危险性实验、极端破坏性实验、反应周期过长实验、无法控制反应过程以及在传统实验室无法完成的实验等，可以安全、直观的展示出来。

共享性原则 ：建设具有扩展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平台，高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求，避免资源重复与浪费。?

多终端登录 ：虚拟仿真教学中心能在电脑、pad、手机等多媒体设备上运行，从而使学生随时随地都可以查看，同时老师能随时随地上传或修改虚拟仿真教学中的内容。

仪器分析实验课程教学探讨论文

中国的虚拟仿真技术，严格来讲应该是从80年代初期开始，得到了质的飞跃发展。虚拟技术的出现并没有异味着仿真技术趋向淘汰，而恰恰有力的说明仿真和虚拟技术都随着计算机图形技术而迅速发展，在系统仿真、方法论和计算机仿真软件设计技术在交互性、生动性、直观性等方面取得了比较大的进步。先后出现了动画仿真、可视交互仿真、多媒体仿真和虚拟环境仿真、虚拟现实仿真等一系列新的仿真思想、仿真理论及仿真技术和虚拟技术。

随着国家教育政策对高校虚拟仿真实验项目建设的支持，目前国内做虚拟仿真软件的公司也如雨后春笋般应运而生。其中做的比较出色的有：东方仿真、润切尔、北京欧倍尔、南京药育等公司，都是研发仿真软件的公司，着重解决高等院校实验方案。北京欧倍尔公司产品和技术涵盖：化学化工、食品工程、环境工程、生物制药、工程力学、材料工程、电气工程等多个专业领域。开发了实验、实训、生产实习、半实物仿真工厂等专业化仿真教学平台，同时将3D技术、AR增强现实技术、VR虚拟现实技术应用于其中，并实现PC端、移动端、网络化等多维度操作，极大丰富了教学应用模式、应用场景，有效解决了教学过程中因时间、空间、教学资源等限制而造成的困扰和问题，为教育教学、人才培养提供了技术支持和保障，创造了条件和优势。

以食品专业为例，食品工程专业的学生需要到企业进行实习,然而在现实中,由于食品生产线制造、保养和维护成本十分昂贵,企业一般不会让实习学生在生产线上直接操作。三维工厂虚拟仿真则为高校提供了一条新思路。比如,奶粉生产虚拟仿真实验室可以逼真地模拟奶粉加工生产工艺的开车、停车、正常运行和各种事故状态。这种现代化的虚拟仿真培训,无需投料,没有危险性,节省了大量费用,也提高了培训效率。真正做到了把‘工厂’搬到学校,实现了教学与就业的零距离。其价值,远远超出学生到工厂观摩。

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仪器分析实验课程教学探讨

摘要：仪器分析实验课程是化学、材料等专业的重要必修基础课程，旨在培养学生掌握各类仪器分析方法的基本原理、操作技术以及科学分析能力。本文通过分析仪器分析实验课程的特点、教学现状及存在的问题，提出了一系列改革措施，以期提高教学效果，培养学生的实践能力和创新精神。

关键词：仪器分析；实验教学；教学改革；创新能力

一、引言

仪器分析作为分析化学的重要组成部分，集化学、物理学、光学、电子学、数学和计算机科学等多学科于一体，具有广泛的应用领域和重要的研究价值。随着科研和工厂生产等领域对仪器分析技术的需求日益增长，各高校普遍开设了仪器分析课程，并加强了实验教学环节，以培养学生的实践能力和创新精神。然而，仪器分析实验课程在教学过程中仍存在一些问题，如学生理论基础薄弱、实验操作能力不足、学习兴趣不高等。因此，对仪器分析实验课程教学进行探讨和改革具有重要意义。

二、仪器分析实验课程的特点

仪器分析实验课程具有知识面广、内容综合性强、仪器原理复杂等特点。在教学过程中，需要重点讲授各种仪器分析方法的基本原理、仪器的基本结构、测试原理和定性定量的分析方法。同时，由于仪器分析涉及的仪器种类繁多，学生需要掌握各类仪器的操作技巧和应用范围，以便更好地应用于科研和实践中。

三、仪器分析实验课程教学现状及问题

学生理论基础薄弱

仪器分析课程涉及的知识点广泛且复杂，学生在学习过程中往往难以全面掌握和理解。加之部分学生对理论知识的重视程度不够，导致理论基础薄弱，难以支撑后续的实验操作和数据分析。

实验操作能力不足

仪器分析实验涉及的仪器精密度高，操作复杂。然而，由于实验课程时间有限，学生往往难以充分掌握仪器的操作技巧。此外，部分学生在实验过程中缺乏独立思考和解决问题的能力，导致实验操作能力不足。

学习兴趣不高

仪器分析实验课程的内容相对抽象和枯燥，加之实验过程中可能遇到的困难和挫折，容易导致学生的学习兴趣不高。同时，由于部分学生对实验课程的认识不足，认为实验只是理论知识的验证，缺乏探索和创新的精神。

四、仪器分析实验课程教学改革措施

加强理论基础知识教学

针对学生理论基础薄弱的问题，应加强理论基础知识的教学。通过详细讲解仪器分析方法的基本原理、仪器的基本结构和测试原理等，帮助学生建立扎实的理论基础。同时，采用多种教学方式，如多媒体授课、动画演示等，提高学生的学习兴趣和理解能力。

优化实验教学内容和方法

针对实验操作能力不足的问题，应优化实验教学内容和方法。首先，根据实验课程的特点和学生的实际情况，合理安排实验项目和实验时间。其次，采用线上线下相结合的教学模式，通过虚拟仿真实验和实际操作相结合的方式，提高学生的实验操作能力。同时，鼓励学生参与实验设计和创新，培养学生的创新思维和实践能力。

激发学生的学习兴趣和积极性

针对学习兴趣不高的问题，应激发学生的学习兴趣和积极性。首先，通过引入实际案例和科研成果，让学生了解仪器分析在科研和工业生产中的应用价值，增强学生的学习动力。其次，采用问题探究式教学法，引导学生主动思考和解决问题，培养学生的自主学习能力和创新精神。最后，通过组织学术讲座、参观实验室等活动，拓宽学生的视野和知识面，激发学生的学习兴趣和好奇心。

建立完善的考核评价体系

为了全面评价学生的学习效果和实践能力，应建立完善的考核评价体系。考核内容应包括理论知识掌握情况、实验操作能力、创新能力和团队协作精神等方面。考核方式可采用平时成绩、实验报告、实验操作考核和期末综合考试等多种形式。同时，鼓励学生参与科研项目和竞赛活动，将科研成果和竞赛成绩纳入考核体系，以激励学生积极参与学习和实践。

五、结论

仪器分析实验课程是化学、材料等专业的重要必修基础课程，对于培养学生的实践能力和创新精神具有重要意义。然而，在教学过程中仍存在一些问题。通过加强理论基础知识教学、优化实验教学内容和方法、激发学生的学习兴趣和积极性以及建立完善的考核评价体系等措施，可以提高仪器分析实验课程的教学效果，培养学生的实践能力和创新精神。未来，我们将继续探索和实践更多有效的教学方法和手段，为培养高素质的化学和材料专业人才做出贡献。

参考文献：

[此处列出相关文献]

（注：本文为示例性论文框架和内容，具体写作时可根据实际情况进行调整和完善。）

桂林电子科技大学材料类专业好。

1、优质专业。

材料科学与工程专业是国家级一流专业建设点、国际工程教育认证专业、国家卓越工程师教育培养计划专业、广西一流专业、广西高校优势特色专业、广西高校特色急需专业和广西高校优质专业。拥有材料科学与工程一级学科硕士点。

2、核心课程。

核心课程主要有无机与分析化学、物理化学、材料科学基础、材料工程基础、无机材料科学基础、材料研究与测试方法、材料性能学、工程力学、无机功能材料、无机材料工艺与设备、功能材料器件基础、凝固理论与技术、金属材料及热处理、热处理工艺及设备等。

3、专业特色。

依托学校电子信息学科优势，结合国家和广西经济、紧密围绕产业结构调整和经济增长方式转变，突出了新型功能材料与金属功能材料两个专业方向。本专业是国家一流专业建设点，国家卓越工程师培养计划专业，为建设成为特色鲜明的国家一流专业奠定了坚实的基础。

桂林电子大学的实践与发展方向：

1、培养目标。

本专业培养适应社会经济发展需求，德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人，培养在电子材料与器件以及金属材料相关行业从事设计、生产、检测、研发等技术或管理工作的高素质应用型人才。

2、主要实践课程。

无机与分析化学实验、物理化学实验、电子工程训练、材料科学基础实验、材料性能学实验、材料研究与测试技术实验、专业综合与虚拟仿真实验、机械工程训练、课程设计、生产实习、毕业论文等。

3、就业方向。

有毕业生考上研究生继续深造学习，其余在大型国有、上市企业、科研部门、教育单位、技术和行政管理部门等单位从事材料科学与工程领域的研究、技术开发和应用等工作。毕业生在珠三角、长三角地区材料及加工行业具有良好声誉。

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