虛實結合的醫學生物化學實驗教學實踐與反思

王亞娟，王佩瑾，張樂晶，楊保勝

(新鄉醫學院三全學院基礎醫學院，河南 新鄉 453000)

醫學生物化學是醫學院校的必修課程，是醫學專業的基礎課程之一[1]。而醫學生物化學實驗對于強化醫學生的基本實驗技能以及相關理論知識的掌握起到非常重要的作用[2]。同時還可以提高醫學生的動手能力和分析解決問題的能力[3]。根據不同專業不同層次學生的知識結構以及新鄉醫學院三全學院的教學現狀，將醫學生物化學實驗分為以下幾個模塊：(1)生物化學實驗基本功訓練模塊；(2)分子生物學基本技術模塊；(3)蛋白質實驗基本技術模塊；(4)設計型實驗模塊；(5)創新性實驗模塊。

一、醫學生物化學實驗目前開展現狀

常規的醫學生物化學實驗不但耗時長，操作復雜，而且一些有毒試劑和致癌試劑還有可能引起一些安全隱患，對人體產生一定的危害，同時有些生化儀器比較昂貴[4]。另外目前常規的醫學生物化學實驗都是教師講解，學生操作，從而限制了學生學習的積極性，使學生在學習過程中主體意識不強，缺乏獨立思考的機會[5-6]。而且新鄉醫學院三全學院用于醫學生物化學的分析測試實驗室只有4個，但每年需要開設全校31個專業，將近130個班級的實驗任務，實驗室周轉較為緊張，種種因素的制約，很難培養學生的動手能力，創新能力和科研思維。為此，對2017級臨床專業280名學生進行了關于目前開設的實驗課存在問題進行調查。

從調查結果來看，儀器操作時間短、設備落后、有些實驗在課堂無法完成、沒有網絡優勢等這些問題的存在阻礙了學生學習的積極性，限制了學生自主學習的能力，導致實驗課堂效率不高，學生學習興趣不濃。而虛擬仿真實驗具有開放性、共享性、自主性等特點，可以有效避免上述提到的問題，同時也改變了學生被動參與實驗的現象，突出了學生作為學習主體的地位，與國家最新發布的本科專業類教學質量工程標準相符。

二、虛實結合的醫學生物化學實驗教學實踐

臨床醫學和檢驗專業實驗學時50學時，根據專業學生特點開設虛擬仿真實驗，并結合學校線上教學平臺，進行線上線下的虛實結合教學方法，具體教學方法見圖1。

圖1 虛實結合的生物化學實驗教學方法

(一)醫學生物化學實驗基本功訓練模塊。

基本功訓練模塊實驗主要為基本的實驗技術，這些技術在后續的實驗過程中都會用到，內容比較簡單，要求各專業、各層次都需要進行線上學習并結合實驗室進行實際操作訓練。主要在校級網絡平臺上進行在線學習，學習時間為學期的前兩周，首先在課余時間線上模擬學習操作，完成學習并進行測試，測試合格后在實體實驗室進行實體操作。

(二)分子生物學基本技術模塊和蛋白質實驗基本技術模塊。

分子生物學基本技術模塊在校級網絡課程平臺虛擬仿真實驗一欄。這部分內容需要在基本功訓練完成的基礎上進行，對學生的實驗技術有一定的要求，需提前對相關的實驗進行預習，在完成線下預習的基礎上開始線上的操作訓練。

(三)設計型實驗模塊。

設計型實驗模塊主要針對臨床和檢驗專業，安排在學期的第11～14周，在此模塊開展之前，學生都有了一定的實驗基礎，掌握了一定的實驗技能。學生在此基礎上根據已有知識在線提交設計方案，經老師審核后，網上申請進入實體實驗室完成實體實驗。

(四)創新型實驗模塊。

創新型模塊只針對臨床醫學卓越班的學生開放，并且需要網上申請，最終只通過30名學生，這個模塊對學生的科研素質要求較高，主要用于進一步提升學生的創新能力，開放思維能力。

三、虛實結合生物化學實驗實施效果

新鄉醫學院三全學院于2018年9月至2019年6月開展了兩學期的虛實結合的生物化學實驗改革，實驗對象均為臨床專業卓越班，每班人數為35人，人數每期280人。其中1～4班140人為實驗組，5～8班140人為對照組。

對學生的實驗學習過程進行了形成性評價，具體分為線上線下兩大部分，其中線上部分占30%權重，具體包括:(1)提交預習報告(10%)；(2)進行虛擬實驗訓練(15%)；(3)在線答疑討論(5%)。線下部分占70%權重，具體包括:(1)上課出勤情況(10%)；(2)實驗報告的書寫(20%)；(3)實驗技能測試(20%)；(4)實驗理論測試(20%)。

通過兩個學期的成績分析，發現通過這種教學方式不但可以有效提高學生學習生化實驗的積極性，并且大大提高了學生的自主學習能力和創新能力，加深了對理論知識的理解，學習成績與往屆相比有明顯提高，兩種教學方法下學生成績的比較見表1。

表1 兩種教學方法下學生最終期末成績比較(n)

從成績評價來說，這種線上線下虛實結合的實驗教學方法效果顯著，比較符合學生的學習興趣。并且通過調查問卷以及學生訪談的模式調研，發現學生比較傾向于這種虛實結合的實驗學習形式，認為這種實驗教學方法比較符合我校實際情況，可以提高學生的自主學習能力、動手能力和創新能力。

四、討 論

通過虛實結合的醫學生物化學實驗教學方法，可以讓學生真正體會到實驗所帶來的成就感，同時也提高了學生的自信以及對生物化學實驗的興趣，在培養了學生的綜合思維、科研思維、開放思維以及創新思維的同時，創新了醫學生物化學實驗教學方法，實現了現代教育技術與醫學教育的深度融合。另外虛擬仿真實驗應用于教學打破了時間和空間的限制，學生可以隨時根據自己的情況進行預習和復習，提高了教師教學與學生學習的效率，也實現了學生個體化學習的需求。

盡管虛擬仿真實驗教學有很大的好處，同時也需要明白虛擬實驗替代不了真實的實驗，如果不結合真實實驗，學生將沒有動手操作的機會，違背了提高學生動手能力的初衷，另外在這種虛實結合的教學方法中也存在一些問題需要進一步改善和提高。