一直以来，机能学实验的教学都是在实验室中完成的，包括实验的准备，实验动物、器械仪器、药品试剂等，手术操作过程以及观察项目的实施等在实验项目的开展中其面临的问题也日益突出。

1.实验成本高、损耗大

机能学实验过程中所用的实验动物，蟾蜍、大鼠、家兔等，数目庞大，某些实验设备造价昂贵，如微循环观察中的图像分析系统，实验器械仪器种类繁多，且易损坏，如手术器械、换能器、神经屏蔽盒、心电导线等，造成了机能学实验的高成本、大耗损。

2.手术复杂，成功率低

机能学实验中的实验项目均为活体动物实验，手术过程复杂且操作难度大，如动物的麻醉、家兔动脉插管、静脉插管、失血性休克中失血量的控制、高钾血症中K+量的控制等。学生在实验过程中大多是第一次接触某些实验技术，操作的不规范或失误往往会造成实验的失败。

3.实验项目有限、学生动手机会少

由于场地、设施、学时、师资等因素的，某些实验项目无法开展，如需要配套显微镜的休克实验中血管的微循环现象，需要使用有毒物质的缺氧实验等实验项目通常是分组进行，有限的动物、有限的场地、有限的时间无法满足每位学生都能够动手操作，造成某些学生无法完全参与到实验中。

二、虚拟仿真实验在机能学实验教学中的优势

面对以上的问题，河南恒茂创远科技股份有限公司研发了“红平果”虚拟仿真实验教学平台开展虚拟仿真实验。虚拟仿真实验是根据实验教学的基本要求，在计算机系统中通过采用虚拟仿真技术模拟真实实验的环境，以人机互动的方式，使学生像在真实实验环境中一样通过运用各种虚拟器械设备对实验对象进行虚拟操作，从而完成各项预定的实验项目。虚拟仿真实验的实验内容不受场地、对象及药品试剂的制约。随着虚拟实验的开展，其在机能学实验教学中的优势也得到深刻体会。

1.可以减少实验经费

虚拟实验中，所有的仪器设备、实验动物、药品试剂、手术器械等可以自动复原、无限使用，不仅节约了实验动物，降低耗材以及大型仪器的费用，也减少了建设实验室的成本经费。

2.具有优良的可替代性和丰富的实验项目

对于某些在现实实验教学中无法开展的高耗能、高成本、高危的实验项目，如需要使用有毒气的缺氧实验，学生可以通过虚拟实验进行，无需考虑安全性、成本高低、实验对象等。虚拟实验中有上百个实验项目，学生都可以通过观看视频，动手参与，反复练习，还可以根据教学进度结合自身的实际情况，自主选择实验内容极大程度地丰富了实验项目，不仅能够加深学生对知识的理解巩固、同时还大大拓宽学生的知识面。

3.能够增加学生的实验机会

虚拟实验一人一机单独开展，可以反复进行、反复修改，增加学生的实验机会，保证实验方法的掌握。此外，学生可以在覆盖区域内的任意一台计算机终端访问该系统，，随时预习和复习实验项目，足不出户便可以进行各种实验，彻底打破了机能学实验时间和空间的限制。学生可以主控实验学习的主动权，发挥自己的主观能动性，使自己处于实验教学的主导地位。

4.具有趣味性

虚拟实验中运用大量的三维立体图片、动画及视频音频素材学生可以根据自己的兴趣设计实验，任意选择实验动物、药品器械。动态的、非固定的实验模式不仅具有趣味性激发学生的实验兴趣，同时也培养了学生动手、动脑能力和创新性思维能力。