学生通过点击模拟实验操作，可以很好地完成相关的实验内容，加深对理论知识的理解。例如，在“人体心电图的模拟实验”中，学生很容易掌握人体心电图的描记方法和基本原理，辨认正常心电图波形并了解其生理意义，熟悉心电波形的测量和分析方法；在“ABO血型鉴定的模拟实验”中，学生通过模拟操作，较好地掌握了ABO血型鉴定的基本原理和鉴定方法。学生通过模拟实验操作，便于他们深刻理解理论知识，起到解惑释疑的作用，达到实验教学与理论教学相互补充的目的。
三、《生理学》实验教学改革实施效果和体会
1.计算机模拟实验优化了《生理学》实验课程的环境
传统的《生理学》实验课，首先是教师口头讲解实验的操作方法和步骤（此时并没有实物演示，比较枯燥，学生容易产生单调感和厌烦感）；教师示教；再由学生动手操作。在实验过程中，往往会因为学生多、仪器设备少、实验操作精细复杂、实验难度大、资源昂贵、动物死亡等客观原因和学生对实验仪器设备的使用生疏、操作不当等主观原因，给实验造成种种困难，影响实验教学效果。利用计算机模拟实验软件，可以弥补传统《生理学》实验课的不足和缺陷，还可以替代一些高级的、复杂的、一般仪器设备条件达不到的实验，使学生接受到全面、具体、生动、形象的实验过程。
2.改变了《生理学》实验教学的模式
通过计算机生理学模拟软件，将生理学各系统的学生实验制成集声、像、三维动画、文字为一体的多媒体模拟实验系统，反映生理现象的动态变化过程，通过人机对话并结合思考题，对操作者进行综合考评。通过教学实践，我们体会到这种实验方式能充分调动学生学习的积极性和主动性，使实验教学内容直观化、系统化，更益于学生理解、接受和记忆。而传统的《生理学》实验教学，学生只是按照操作步骤机械地完成实验内容，常常知其然而不知其所以然，教师对几十个学生经常是顾此失彼。模拟系统中的“操作提示”对每项实验的步骤、手术操作及注意事项都以文字和画面的形式显示出来，大大缩短了教师的讲解时间，给学生留下了更多的动手操作机会，不仅使学生学到了计算机知识，而且培养了他们的自学和逻辑思维能力。
3.为实验教学的网络化创造了条件
生理学模拟实验软件为学生提供了不受限制的生理学模拟实验室环境，学生可通过计算机进行实验预习和模拟实验，提高了实验的成功率和实验教学效果。同时，我们还可以利用现代化信息技术，使模拟实验系统进入网络，供学生随时调用，帮助学生解决各自不同的问题，可为学生开辟有趣的课外学习园地。
4.模拟实验在《生理学》实验教学中应用的局限性
计算机模拟实验可以起到“释疑”和“验证”的作用，但也存在一定的局限性：一是模拟实验并不能替代实际操作技能训练；二是模拟实验不能用在实验前，否则学生会一味追求“理想”的实验结果，而忽视实验本身的真实性；三是目前计算机模拟软件所涉及的实验内容仍然是传统实验内容，进行的是验证性实验，这对加强学生综合运用所学知识解决实际问题能力的培养，有一定的局限性。因此，在《生理学》实验教学改革中，应将模拟实验与动物实验有机结合，充分发挥模拟实验系统在提高学生实际操作技能方面的长处。学生可以通过模拟实验先对实验内容、方法、步骤有理论上的了解后，再进行动物实验，使这两种教学方式达到互补。同时，应同软件制作者合作，开发一些综合性、创造性、实用性的实验项目，不断完善和创新计算机模拟软件。
四、结束语
随着高等教育教学改革的不断深入，《生理学》实验课的内容、技术和方法也有了很大的提高，实验课的必要性和重要性得到了充分肯定。但如何应用新技术、新方法上好《生理学》实验课仍将是一个值得探讨的课题。通过计算机对人体的生理功能进行模拟，借助于计算机仿真技术研究人体的生理特性，是目前国内外生物医学工程领域的一个研究方向，现在国内已有许多高校在人体（或动物）生理实验教学中采用了仿真实验技术。仿真实验技术在人体生理学实验教学中应用具有成本低、难度小、实验过程简单、效果好等优点，是一个有待继续探索的领域。随着计算机在各个领域的普及，医院的各种先进仪器设备也相继进入计算机化的时代，如MRI、CT、ICU系统、彩色多普勒超声诊断仪等，这些仪器采集和处理人体生理电信号的原理与计算机系统在生理实验中处理生物电信号的原理是相似的。让学生了解这一原理，掌握它的应用技能，有利于学生整体素质的提高，为以后的工作打下良好的基础。
《数学实验》课程的深层次改革与实践
冷劲松傅英定黄廷祝
【摘要】本文总结了过去几年在《数学实验》课程建设方面所做的工作和取得的成绩，探讨了这门课程深层次改革的必要性，概述了我们围绕这门课程的改革所做的工作。
【关键词】数学实验数学软件教学方法
一、《数学实验》课程建设概况
为适应工科数学教育改革的需要，作为国家工科数学课程教学基地建设单位，1997年，我校从大学一年级两个试点班开始，结合《微积分》课程开设了《数学实验》课程，逐步积累素材，编写讲义和教材，总结经验。1998年开始推广，选择8个试点班配合《微积分》、《线性代数》课程开设《数学实验》课程。同年，在应用数学专业学生中开设《数学实验》课程，并将《数学实验》课纳入应用数学专业的教学计划。经过两年的准备，我校《数学实验》课程大面积推广的条件已经成熟。1999年，我校《数学实验》课程经过学校实验设备处组织专家评审，通过了校级验收。随后，教务处决定，从1999级开始，将《数学实验》课程在全国率先正式列入教学计划，成为理工科学生大学一年级的必修课程。几年来，我校在《数学实验》课程建设方面主要做了如下工作：
1.组织教师培训
我校担任《微积分》和《线性代数》的中青年教师1997年以前很多不熟悉数学软件和计算机操作，院领导组织中青年教师进行培训，分期分批地让他们参与《数学实验》课程的教学实践，并提供资助，使每位教师都有私人电脑，为中青年教师学习和掌握计算机软件创造了条件。目前，我院已拥有一支较强的师资队伍，从事工科数学的中青年教师已熟练掌握了数学软件操作和数学实验的相关知识，完全能胜任这门课程的教学。四川省教委于1998年、1999年暑假两次委托我校承办四川省《数学实验》课程研讨会和培训班，2003年又承办了全国《数学实验》课程研讨会和培训班，每次为期6天，有来自四川、重庆、云南、山西及全国其他省市高校的数百名教师参加，这些教师现在已成为各高校《数学实验》课程的骨干教师。
2.制定《数学实验》课程教学大纲
通过制定教学大纲，明确了《数学实验》课程的教学任务、教学目的和教学内容。我们提出的教学目的有3个方面：（1）结合《微积分》、《线性代数》的教学，教会学生用计算机学习数学、研究和解决数学问题；（2）让学生学会运用数学理论知识解决实际问题，学会建立一些简单问题的数学模型以及解决问题的计算方法；（3）让学生掌握MATLAB、Mathematica等数学软件的基本操作。因此，一年级的《数学实验》课的教学是上述三个方面的有机结合，既不偏重于哪一方面，也不要求复杂的编程和解决复杂的实际问题。
3.编写《数学实验》课程教材
1997年，我校与四川其他高校开始合编《数学实验》教材。经过试用修改，1999年由北京科学出版社出版。我校在使用该教材的过程中，不断充实实验课题。2001年，我院根据当时的形势和要求自己编写了《数学实验简明教程》，由电子科技大学出版社出版，这本教材在我校一直沿用至今。为了使学生熟练掌握数学软件，我们还编写了《数学实验指导书》（讲义）与《实验报告》。《数学实验指导书》以问答的方式教学生如何使用MATLAB、Mathematica软件。《实验报告》是学生在实验过程中必须完成的书面报告，实验结束后交由教师批阅，其完成情况作为平时成绩的主要依据（平时成绩占40%，期末成绩占60%）。平时成绩所占比例较大，可以督促学生重视平时的实验。
4.建立数学实验室
我们先后建立了3个装备有100余台计算机的实验室，并有专门的管理人员对机房的软、硬件设施进行管理和维护。实现了一人一机，保证了全校学生的教学用机。同时，每年都对教学软件进行升级换代，不断扩大实验场地和规模。
5.进行教学方法和教学手段改革
《数学实验》课程是一门新兴的课程，不能沿袭老一套教学方法和教学手段。采用什么教学方法需要进行探索。我们采取精讲多练的教学方法，让学生多动手做实验，获取真知。同时，各位教师还结合自己的教学特点编制了电子教案，并进行相互观摩与交流。
6.开展《数学实验》课程研究
为了使《数学实验》课程规范化，我们对这门课程的教学内容、教学目的、教学过程、教学模式、教学手段等问题进行了研究，撰写了相关的研究论文，在全国各级刊物上已发表研究论文20余篇。
7.开展学生调研，收集信息反馈
为了不断改进《数学实验》的教学工作，我们做了大量的调查研究，用问卷的形式了解学生学习这门课程的体会、收获和建议。学生普遍反映，通过数学实验，加深和巩固了数学理论知识，提高了学数学、用数学以及用计算机解决问题的能力，提高了学习数学的兴趣。
8.在省内外有关会议上学习与交流《数学实验》课程的教学经验
1999年在重庆召开的信息产业部部属院校数学教学研讨会、在清华大学召开的全国《数学实验》研讨会、在武汉召开的国家工科数学基础课程基地工作研讨会、在西南交通大学召开的全国第四次工科数学教学经验交流会、2001年在我校召开的新世纪工科数学教育论坛、2003年在我校召开的全国《数学实验》研讨会等会议上多次介绍了我校开设《数学实验》课程的情况。同时，了解了全国其他高校开设《数学实验》课程的情况，学习了兄弟院校开设《数学实验》课程的经验。
我们在《数学实验》课程建设中做了大量的工作，取得了显著的成绩，其表征有以下几个方面：（1）通过《数学实验》教学，学生能深入理解与掌握数学的基本概念、基本方法和基本理论，加深与巩固了所学的理论知识，学习成绩明显提高。（2）培养了学生运用所学知识建立数学模型解决实际问题的初步能力，学生学会了使用常用的数学软件，为以后的数学建模培训打下了基础。在2004年美国数学建模竞赛中，我校建模队荣获特等奖。这样骄人的成绩与《数学实验》的教学不无相关（3）在2004年国家工科数学课程教学基地的验收过程中，专家组对我院的工作给予了高度的评价，其中《数学实验》教学作为我院工作的一个亮点得到专家组的一致认同。（4）《数学实验》教学荣获2002年校第三届优秀实验成果一等奖和2004年校教学成果二等奖。
二、《数学实验》课程的深层次改革
《数学实验》的教学实践证明我们在该课程建设方面的努力是成功的，取得了可喜的成绩。但仅仅围绕《微积分》、《线性代数》来进行《数学实验》教学，从层面上来讲是不够的。随着形势的发展，2004年，校教学委员会对这门课程提出了新的要求，就是将《数学实验》课程与其他工科专业课程紧密结合起来，重新定位，为学生学习其他专业课程和以后的研究工作打下坚实的基础。这就意味着这门课程在原来的基础上有较大的变动，这是这门课程自开设以来的一次更深层次的改革。
