國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目是教育部推出的五類(lèi)"金課"之一。在高校生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中,將耗時(shí)長(zhǎng)、成本大、難度高、安全系數(shù)低以及尖端前沿的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容研制成虛擬仿真實(shí)驗(yàn),不僅拓展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的廣度和寬度,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)技能、科研能力和創(chuàng)新能力。本文介紹了作者在制作"學(xué)習(xí)記憶的生理基礎(chǔ)——海馬長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象"的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件過(guò)程中,從選題、設(shè)計(jì)、制作到不足和修改建議所進(jìn)行的系統(tǒng)總結(jié)。希望在不斷完善該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的同時(shí),給同行們提供一些關(guān)于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)制作的借鑒經(jīng)驗(yàn)。 

【文章來(lái)源】：高校生物學(xué)教學(xué)研究(電子版). 2020,10(04)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

海馬長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)

經(jīng)過(guò)和制作公司半年的溝通、磨合和制作,海馬長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件制作基本上達(dá)到了預(yù)期的效果�？傮w來(lái)說(shuō)設(shè)備平臺(tái)模型制作比較順暢,后面實(shí)驗(yàn)流程因?yàn)橹谱魅藛T不熟悉生物知識(shí),溝通起來(lái)花了不少時(shí)間和精力。本虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括腦片切片機(jī)(圖2)、冰盒、腦片孵育系統(tǒng)和電生理記錄平臺(tái):刺激器、放大器、微操縱器、溫度控制器、蠕動(dòng)泵、防震臺(tái)及屏蔽網(wǎng)、配有相關(guān)采集和分析軟件的計(jì)算機(jī)(圖3)等。腦片電生理記錄平臺(tái)仿真度能夠達(dá)到95%以上,設(shè)備的連接線也完全按照實(shí)際情況,這部分也是我們?cè)诒緦?shí)驗(yàn)軟件中最滿(mǎn)意的地方。實(shí)驗(yàn)?zāi)K一——海馬學(xué)習(xí)記憶功能檢測(cè)(圖4):進(jìn)入超市場(chǎng)景,按照操作幫助進(jìn)行場(chǎng)景漫游,找到物體鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊,直到三個(gè)物品全部找到;視圖的左上角提供小地圖引導(dǎo)界面,方便學(xué)習(xí)者操作。啟發(fā)和互動(dòng)式操作模擬超市購(gòu)物引入空間記憶的概念和海馬的空間記憶作用。通過(guò)學(xué)習(xí)者在虛擬的超市場(chǎng)景中購(gòu)物,檢測(cè)自身海馬的學(xué)習(xí)記憶和空間定位能力,趣味性的引入學(xué)習(xí)記憶腦的高級(jí)功能與腦內(nèi)核團(tuán)海馬有關(guān)。實(shí)驗(yàn)?zāi)K二——海馬與阿爾茲海默病(圖5):通過(guò)制作的視頻詮釋海馬與阿爾茲海默病發(fā)病的關(guān)系,學(xué)習(xí)和記憶及長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)的概念,并在考核模式中配合試題了解學(xué)習(xí)者的掌握程度。實(shí)驗(yàn)?zāi)K三——海馬的立體結(jié)構(gòu)和三條通路(圖6):觀看并交互操作海馬的立體結(jié)構(gòu)和三條通路的視頻和動(dòng)畫(huà),了解海馬在鼠腦內(nèi)的立體結(jié)構(gòu)及三條通路,并在考核模式中完成相關(guān)試題了解學(xué)習(xí)者的掌握程度。實(shí)驗(yàn)?zāi)K四——小鼠海馬長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象的記錄(共17步,圖7):進(jìn)入實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景后可見(jiàn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部布局,鼠標(biāo)右鍵旋轉(zhuǎn)視角可以看到實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備。模塊四長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象記錄,是本虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的核心內(nèi)容,主要通過(guò)交互式操作,使學(xué)習(xí)者掌握取腦、修整、切片和孵育的方法,SC-CA1通路興奮性突觸后電位記錄技術(shù),以及輸入輸出(I/O)曲線,雙脈沖易化(PPF)和LTP的記錄方法。實(shí)驗(yàn)?zāi)K五——長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象的細(xì)胞分子機(jī)制(圖8):通過(guò)觀看已出版的LTP機(jī)制的視頻,并在考核模式中完成測(cè)試題,使學(xué)習(xí)者掌握長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象的細(xì)胞分子機(jī)制。圖3 腦片電生理記錄虛擬仿真記錄系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)?zāi)K三——海馬的立體結(jié)構(gòu)和三條通路

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的嘗試與應(yīng)用[J]. 徐宋瑤,扈瑞平,薛昕,鄧?guó)P,姜麗麗,李晶,葉書(shū)梅.  基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育. 2019(09)
[2]國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的新時(shí)代教學(xué)特征[J]. 熊宏齊.  實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2019(09)
[3]虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[J]. 李婷婷,代健民,潘洪志.  中國(guó)繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育. 2019(08)
[4]虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于高等醫(yī)學(xué)院校生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考[J]. 劉天華,郭健,李海燕,程薇,朱慶文,張勝,高蔚.  中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育. 2019(03)
[5]“雙一流”背景下的生理學(xué)課程建設(shè)[J]. 汪銘,陳聚濤,胡兵,周江寧.  高校生物學(xué)教學(xué)研究(電子版). 2017(04)
[6]綜合性大學(xué)生理學(xué)課程持續(xù)建設(shè)與改革——以中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)為例[J]. 陳聚濤,周江寧.  高校生物學(xué)教學(xué)研究(電子版). 2016(04)
[7]中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的調(diào)查與分析[J]. 陳聚濤,孫紅榮,才源,汪銘,胡兵.  四川生理科學(xué)雜志. 2016(02)
[8]以教育信息化推動(dòng)職業(yè)教育改革創(chuàng)新——解讀《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》[J]. 王鍵.  江蘇教育研究. 2013(27)
[9]虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在病理生理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 門(mén)秀麗,趙利軍,孔小燕,李宏杰,吳靜,劉麗華.  基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育. 2013(02)



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