卫生检验学实验教学中引入仿真教学模式探索

李乌云塔娜，刘艳超，夏 远，李海玲

（内蒙古医科大学，内蒙古 呼和浩特 010022）

卫生检验学是高等医学院校医学检验专业的专业基础课程，是应用各种检验方法和仪器研究预防医学领域与健康相关的化学物质、病原微生物的质、量及变化规律的一门学科[1]。其主要研究内容是现代仪器分析技术的基本理论和方法在医学检验领域的应用，实践性、综合性较强[2]。随着经济的高速发展，环境污染、食品安全等公共卫生问题日益突出，卫生检验学的科研成果已成为国家制定与健康相关法律法规的重要依据。国家卫生检验体系的逐步完善、人们对生活质量要求的提高，使得培养高质量、高水平医学检验专业人才显得尤为重要。通过本课程的学习，学生掌握了卫生分析的基本理论、分析方法及实验技能。卫生检验学实验是卫生检验学教学不可缺少的环节，是学生理解和掌握理论知识，将理论与实践相结合的过程，能够培养学生基本实验技能、分析与解决问题能力。传统的卫生检验学实验教学以教师讲授为主，实验内容多为演示性、验证性。涉及贵重仪器的实验，学生更是以看为主，很难有动手实验的机会。这种单一、乏味的实验教学模式严重影响了学生参与兴趣，对学生动手能力、创新能力和解决问题能力的培养极为不利。学生在实验过程中体会不到学习的乐趣，尤其是体会不到卫生检验学知识在预防医学领域的应用，导致其学习兴趣不浓、不重视卫生检验学实验课学习[2]。

利用仿真软件演示仪器结构、原理、操作方法，实现了教学与实验的有机结合[3-4]。随着计算机的普及，目前卫生检验学实验教学中用到的大型分析仪器（如气相色谱、液相色谱）均有配套仿真软件[5]，相对低廉的成本和独特的参与性，使其逐渐被高校采用。

1 传统教学模式的不足

传统实验教学模式单一，学生在上实验课之前对书本上的理论知识只有抽象的概念。由于实验教师精力有限，不能及时对所有学生进行指导，学生只能根据教师的演示进行简单模仿，很难对实验中出现的问题进行思考，也不去想怎样解决问题，只想赶在下课前上交实验报告，缺乏教学互动，难以产生学习兴趣。学生课后如果想复习实验过程，或者对某个原理有疑问，想动手做实验，也不能随时进入实验室。师生、生生间缺乏有效交流的平台。这些都限制了学生动手能力、独立思考以及创新能力的培养。

1.1 学生学习兴趣不足

卫生检验学涉及较多物理、化学知识，课程各章节内容相对独立，不同分析方法的原理也不同。例如，仪器分析法包括光学分析法、电化学分析法和色谱法等，分别涉及电磁辐射、电化学、色谱基础理论，以往的学习方法并不太适合这门课程。因此，许多学生对此门课的学习兴趣不是很浓，只是为了应付考试。卫生检验学是一门实践性很强的学科，但学生对实验课的重要性认识不足。

1.2 实验内容单一

当前的卫生检验学实验教学内容较为陈旧，特别是随着检验技术的快速发展、新的技术不断涌现，食品安全、环境污染、药物滥用等各种公共卫生问题不断出现，对卫生检验学提出了新的要求。但在教学中，实验室条件和实验内容却跟不上时代要求。

1.3 实验方法单一

由于实验条件有限，所以卫生检验学实验方法比较单一。例如，气相色谱仪可以配备多个检测器，但是由于成本太高，实验室经费有限只能配备一个检测器，故在设计实验方法时只能选择与之匹配的实验，而理论课上讲的很多实验方法就无法在实验室中实践。

2 仿真软件

仿真软件是依托计算机虚拟仿真技术开发的，以真实实验数据库作为支撑，操作过程与真实仪器操作极为相似，结果与真实结果也非常接近，能够满足日常培训、常规考核以及技能大赛的需求。利用仿真软件模拟实验室场景，将相关设备合理地置于其中，使学生学习相关理论知识、熟悉设备操作、选择仪器分析方法、采集数据、绘制标准曲线、解析谱图等，且该系统还可对操作结果进行实时评价。

3 仿真软件的优势

实验室硬件设施是评估大学教学水平的重要指标之一。但是由于条件限制，如经费、空间、时间等，无法配备实验室所需所有元器件，且让每个学生使用一套仪器。因此，只能在规定时间内完成特定实验。利用仿真软件则能解决这些问题。利用仿真软件进行实验不但能够设计实验关键环节，还能用来验证设计者的设计思路是否正确，方便修改设计方案，同时也节省了大量实验材料。

3.1 提高学生学习兴趣

在理论教学的基础上应用仿真软件进行实验教学，具有许多优势。首先，仿真软件在计算机上运行，成本较低，可以实现大量学生同时操作；其次，仿真环境的直观性、可操作性大大激发了学生学习兴趣，让他们对仪器有一个清晰的认识；再次，仿真软件的参与性能够给学生留下较深的印象，使其更好地掌握操作方法，提高分析、解决问题能力的同时减轻教师授课压力。

3.2 丰富实验内容

我们结合临床工作实际和社会热点问题，遵循实用性、新颖性、系统性、综合性和层次性原则，在基础实验技能训练与强化理论知识的基础上，将原来验证性实验转化为综合性、自主设计和研究型实验，且基本不存在环境污染问题。另外，一些可能造成环境污染的实验同样可以利用此方法进行操作训练。

3.3 降低实验成本

一台气相色谱仪或液相色谱仪最少几万元，有些高端设备甚至要几十万、几百万，对于普通高校来说是一笔很大的资金投入，而且实验过程中的消耗也是一笔不小的开销。仿真软件可以大大降低实验教学成本，减少实验用品消耗。

3.4 克服学生只能观摩的缺点

传统实验教学内容以演示性、验证性为主，对于涉及贵重仪器的实验内容，学生只能观摩，很难有动手实验的机会。这种单一、乏味的实验教学模式严重影响了学生学习兴趣，对动手能力、创新能力、解决问题能力的培养极为不利。引入仿真软件后，每个学生都可以动手实验，克服了这一缺点。

4 仿真软件在卫生检验学实验教学中的应用

卫生检验学理论课主要讲授分析方法和分析仪器的基本原理与应用，而实验课则是以认识分析仪器的基本构造、各部件作用为基础。利用仿真软件做实验，学习操作过程，这种模式既能激发学生学习积极性，又能降低仪器损坏率，还能让学生做一些综合性实验和设计性实验，其最大的优势是让学生在学习分析方法原理的同时掌握分析仪器的操作步骤。