醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬仿真平臺(tái)建設(shè)初探

費(fèi)嫦，張荔茗，桂芳，林梅，張英，米華，王林

（湖南醫(yī)藥學(xué)院，湖南 懷化418000）

醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬仿真平臺(tái)建設(shè)初探

費(fèi)嫦，張荔茗，桂芳，林梅，張英，米華，王林

（湖南醫(yī)藥學(xué)院，湖南 懷化418000）

為提高醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生的崗位勝任能力，豐富醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和方式、利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充和延伸。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)可以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)形式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力、自主學(xué)習(xí)能力和分析解決問題的能力。

醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；虛擬仿真平臺(tái)

崗位勝任能力培養(yǎng)的教育模式已經(jīng)成為21世紀(jì)普通高等醫(yī)學(xué)教育人才培養(yǎng)的基本模式［1］。醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)是一門實(shí)踐性和操作性極強(qiáng)的學(xué)科，各門專業(yè)課程中的實(shí)驗(yàn)課都占該科目課時(shí)近50%的比例［2］。目前，學(xué)校檢驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式和手段相對(duì)單一，學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)課的積極性不高，而且隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)課時(shí)限制、實(shí)驗(yàn)師資缺乏、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、實(shí)驗(yàn)易耗品消耗等問題逐漸凸顯，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果欠佳，學(xué)生的實(shí)踐操作能力不能滿足崗位的需要。為了改變存在的問題，我們利用校園網(wǎng)絡(luò)建立了醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬仿真平臺(tái)，以培養(yǎng)學(xué)生的崗位勝任能力為出發(fā)點(diǎn)，以提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為宗旨，通過科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，整合了醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)全部專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源豐富、更新迅速、方便、經(jīng)濟(jì)、無時(shí)空限制、無生物安全事故等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使用，收到了比較好的教學(xué)效果。

1 傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

目前，醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)課程包括生物化學(xué)檢驗(yàn)、分子生物學(xué)檢驗(yàn)、微生物學(xué)檢驗(yàn)、臨床基礎(chǔ)檢驗(yàn)、血液學(xué)檢驗(yàn)、寄生蟲學(xué)檢驗(yàn)、免疫學(xué)檢驗(yàn)、臨床檢驗(yàn)儀器學(xué)等課程。這些課程在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在以下幾個(gè)問題。

1.1 生物安全隱患

教學(xué)過程中使用的標(biāo)本很多來自臨床，標(biāo)本中可能存在病原體，因此運(yùn)輸、使用、儲(chǔ)藏、銷毀過程中存在著一定的生物安全隱患。

1.2 儀器檢驗(yàn)教學(xué)成本高

對(duì)于今后從事臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)工作的學(xué)生，了解現(xiàn)代臨床檢驗(yàn)儀器的原理、使用和維修是至關(guān)重要的，但檢驗(yàn)儀器價(jià)格昂貴，運(yùn)行維護(hù)成本高，學(xué)校購置能力有限，因此，學(xué)校全部購進(jìn)常規(guī)檢驗(yàn)儀器并進(jìn)行日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在較大的難度。同時(shí)，去附屬醫(yī)院走馬觀花式的見習(xí)教學(xué)效果無法保證。

1.3 形態(tài)學(xué)檢驗(yàn)教學(xué)難度大、過程長、資源有限

形態(tài)學(xué)檢驗(yàn)內(nèi)容繁多、信息量大，包含了血液、骨髓、尿液、體液、排泄物、分泌物及相關(guān)組織標(biāo)本的細(xì)胞學(xué)、血液學(xué)、免疫學(xué)、微生物學(xué)、寄生蟲學(xué)的顯微形態(tài)學(xué)內(nèi)容，同時(shí)形態(tài)學(xué)內(nèi)容錯(cuò)綜復(fù)雜、千變?nèi)f化，對(duì)于初學(xué)者來說難度非常大，而課堂教學(xué)課時(shí)有限，無法保證每個(gè)病例每位學(xué)生都能觀察到比較全面的形態(tài)學(xué)內(nèi)容，同時(shí)形態(tài)學(xué)檢驗(yàn)的標(biāo)本片有效使用期限有限，無法長期使用，從而導(dǎo)致了形態(tài)學(xué)教學(xué)效果并不理想［3］。

1.4 專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)按課程分隔，存在一定局限性

傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)教學(xué)是以課程為單位進(jìn)行的，其優(yōu)點(diǎn)是保證了課程教學(xué)的系統(tǒng)性和整體性，比較容易培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能，而醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)臨床工作面對(duì)的是各種標(biāo)本，可能存在復(fù)雜的化學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)和免疫學(xué)等的病變，需要進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，并對(duì)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，才能為疾病診斷和鑒別診斷提供客觀的依據(jù)。而這種綜合分析問題、解決問題的能力是單獨(dú)一門課程的教學(xué)難以做到的。

1.5 學(xué)生不能參與實(shí)驗(yàn)的全過程

因?qū)嶒?yàn)課時(shí)有限，學(xué)生不能參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、預(yù)實(shí)驗(yàn)，不能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行課堂分析，大多數(shù)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)只局限于教師已經(jīng)準(zhǔn)備好的內(nèi)容，因此學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解與掌握還不夠全面。

2 虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)應(yīng)用的探索

2.1 構(gòu)建預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，實(shí)現(xiàn)學(xué)生全程參與實(shí)驗(yàn)

開發(fā)實(shí)驗(yàn)操作軟件，將一些常用的、實(shí)驗(yàn)耗材大、存在一定生物安全隱患的實(shí)驗(yàn)構(gòu)建虛擬的實(shí)驗(yàn)?zāi)K。學(xué)生在網(wǎng)上可以進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的預(yù)實(shí)驗(yàn)，整個(gè)過程需自主選擇實(shí)驗(yàn)所需器材、設(shè)備和檢驗(yàn)程序，在全部選擇正確的情況下可以出現(xiàn)理想的結(jié)果，在選擇失誤或錯(cuò)誤的情況下實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)偏差或者無法進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)，從而促使學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，掌握各種實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)備的使用原理和適用范圍，這樣學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上熟悉了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)操作，為學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)和課后的復(fù)習(xí)提供了更加直觀的資源。

2.2 整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻資源，逐步建立實(shí)驗(yàn)視頻資源庫

將醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)錄像按照崗位工作要求重新整理和分類，按照基本技能操作（如采血技術(shù)、顯微鏡的使用、離心機(jī)的使用等）和綜合技能進(jìn)行分類整合。學(xué)生可根據(jù)自己對(duì)知識(shí)的掌握程度、興趣或工作中的專業(yè)需要進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)。

2.3 建立醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)形態(tài)學(xué)資源庫

針對(duì)形態(tài)學(xué)檢驗(yàn)內(nèi)容多，教學(xué)難度大，典型標(biāo)本片收集難度大、保存時(shí)間短等問題，我們以“疾病為主體，標(biāo)本為框架”制作典型的圖片資源庫。比如：外周血的形態(tài)學(xué)檢驗(yàn)包括血細(xì)胞形態(tài)（臨床基礎(chǔ)檢驗(yàn)和血液學(xué)檢驗(yàn)范疇）、病原微生物（微生物學(xué)檢驗(yàn)范疇）和瘧原蟲（寄生蟲學(xué)檢驗(yàn)范疇）。

2.4 建立儀器虛擬操作平臺(tái)

將臨床檢驗(yàn)科常用的大型儀器的原理、結(jié)構(gòu)、使用等制作成數(shù)字3D動(dòng)畫。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以利用虛擬的操作儀器進(jìn)行標(biāo)本檢測(cè)，從而對(duì)檢驗(yàn)儀器有初步直觀的認(rèn)識(shí)，為今后實(shí)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。

2.5 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)考核模塊

為了改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考試方式，我們構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)考核模塊，根據(jù)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)（如實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)和結(jié)果分析等）建立考核題庫，考核系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)給學(xué)生進(jìn)行評(píng)分，并能對(duì)每道試題進(jìn)行分析。

3 虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)應(yīng)用的心得與體會(huì)

通過近幾年虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的逐步建設(shè)和不斷完善，經(jīng)過學(xué)生的使用和反饋，我們積累了一定的建設(shè)及使用的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

3.1 平臺(tái)豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式和內(nèi)容，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K使學(xué)生可以自由在網(wǎng)絡(luò)上提前進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，也可以對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行課后復(fù)習(xí)。課前的預(yù)實(shí)驗(yàn)為課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)打下了良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，也提高了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)驗(yàn)視頻資源庫和形態(tài)學(xué)資源庫按臨床工作崗位的需要，將各門專業(yè)課程典型的實(shí)驗(yàn)操作視頻和形態(tài)學(xué)檢驗(yàn)的高清圖片整合于同一平臺(tái)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合操作能力。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)考核模塊不僅考核實(shí)驗(yàn)操作，也考查與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生更加全面地掌握實(shí)驗(yàn)操作和相關(guān)理論。通過對(duì)實(shí)習(xí)和畢業(yè)學(xué)生的調(diào)查，學(xué)生普遍認(rèn)為虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)起到了非常重要的作用。總之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬平臺(tái)的建立和使用，豐富了傳統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容和形式，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，是對(duì)傳統(tǒng)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有益補(bǔ)充和延伸。

3.2 虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)中存在的問題和困難

雖然虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的使用取得了較好的效果，但是還存在一些問題和困難。首先，我們雖然強(qiáng)調(diào)和督促學(xué)生按時(shí)完成虛擬平臺(tái)的學(xué)習(xí)，但從平臺(tái)的使用統(tǒng)計(jì)來看，使用虛擬平臺(tái)的學(xué)生占學(xué)生總?cè)藬?shù)的80%，經(jīng)常使用的學(xué)生占50%左右。因此，如何提高平臺(tái)的使用率、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性是我們?cè)谝院蠼ㄔO(shè)和使用中需要探索解決的問題。其次，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)需要長期人力和物力的投入。因而，利用多種途徑籌集平臺(tái)建設(shè)的資金、積極積累和總結(jié)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、及時(shí)更新平臺(tái)內(nèi)容是我們必須重視的問題。

4 結(jié)語

通過幾年虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)，將醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資源和內(nèi)容整合于虛擬的、人機(jī)交互的、開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，有利于學(xué)生掌握各種實(shí)驗(yàn)器材設(shè)備的使用、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、注意事項(xiàng)和結(jié)果分析等知識(shí)，有利于強(qiáng)化和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，有利于提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。綜上所述，虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的使用是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充，是改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有益嘗試。

［1］Julio F，Lincoln C，Zulfiqar A B，et al.Health professionals for a new century:transforming education to strengthen health systems in an interdependent world［J］.Lancet，2010（376）：1923-1958.

［2］朱小飛，郭曉芳，孫瑞利，等.基于網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探討［J］.國際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2012，33（20）：2356-2357.

［3］王林，李樹平，費(fèi)嫦，等.醫(yī)學(xué)高專血液學(xué)檢驗(yàn)形態(tài)學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué)，2009，16（5）：1646-1647.

G40-057

A

1671-1246（2015）18-0054-03

湖南省教育廳教改項(xiàng)目（2012544、2010516）；湖南醫(yī)藥學(xué)院教改項(xiàng)目（2014JG01）