浅谈对医学院校病原生物学虚拟实验室建设的思考

李嘉

【摘要】实验教学是病原生物学教学过程中一个非常主要的部分。但其发展受到实验设备条件等多方面的制约。通过虚拟实验室的建设，不但可以提高教学质量，还可以加深学生对所学知识的理解。本文主要对病原生物学实验室的优势及局限性的讨论，对其建设进行了分析和思考。

【关键词】病原生物学 虚拟实验室 建设

【中图分类号】TP391.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）20-0238-01

《病原生物学》是一门重要的基础医学课程，它由医学微生物学和人体寄生虫学组成。该门课程具有实验操作性强、与临床检验结合紧密、实验器械设备种类多、实验仪器精细度高、实验操作危险性强标本传染性强安全防护要求高等特点。这些特点均制约着该学科教学实验的实施和发展。而虚拟实验室的出现，可以通过在计算机创建一个可视的虚拟实验环境，在该环境下通过操作鼠标、键盘来控制代表不同实验器材的可视化器件，从而进行并完成各种实验。

一、医学虚拟实验室的定义

医学类院校建设的虚拟实验室，是以计算机网络为基础，将主机与多个孤立的工作站连接在一起，并通过网络将教学资源共享的新型实验课授课方式。虚拟实验改变了传统的医学实验教学方式，只要通过计算机和网络，学生就可以模拟操作各类仿真实验，并得到类似真实实验的体验。同时实验教师也可以经过网络共享实验教学资源，指导实验开展，并能及时掌握教学效果，从而达到提升医学实验教学质量的目的。

二、虚拟实验室在病原生物学实验教学中的应用优势

1.增强实验安全性，拓宽实验内容：病原生物学实验与其他专业实验课相比，存在诸多危险因素，例如：实验时不慎被病原生物感染，高压蒸汽灭菌操作不当发生危险等。此外，部分实验标本对安全防护要求也极高，例如：霍乱弧菌培养观察、寄生虫虫卵检测这些对生物安全实验室防护等级要求高的实验，在一般的本科教学中，无法开展。而学生在虚拟实验室中进行这些病原生物的实验操作，则完全不必担心上述问题，同时又能将实验学习与理论学习相呼应，增加了病原生物学的实验项目，拓宽学生实验操作。

2.强化学生实验基本技能，缩短实验时间，排除不稳定因素，增强实验效果：病原生物学实验程序比较复杂，操作过程时间较长，实验结果不易观察。虚拟实验室可以帮助学生提前预习实验操作，加强学生对实验操作细节的熟悉程度，排除试剂、设备对实验结果的影响，缩短标本培养时间，有助于保证实验的完整性，加深学生对实验的理解和掌握。

3.激发学生求知欲，增强学生的实践创新能力，做到真正意义上的实验室开放：虚拟实验室可通过网络提供全天候的开放式实验环境，学生可自拟、自选实验项目并自行组织实验，使学生从灌输式被动学习转变到主动积极灵活学习。从而开拓学生视野，调动学生的参与热情，有利于激发学生的求知欲，充分激发学习积极性、主动性及创造性，培养学生创新能力。

4.减少耗材成本，实验项目更新更快：随着科技水平的提升，病原生物学中越来越多鉴定性实验需要借助新的实验技术手段来完成，例如：RT-PCR、免疫荧光等。但该类实验所需设备和耗材价格很高，且设备更新速度很快，很难在普通本科生教学中普及。虛拟实验中使用的设备均是电脑建设的模型，因此，通过虚拟实验可供学生学习新的实验方法和新设备，有助于培养学生的学习兴趣和提高学生的实验技能。

三、虚拟实验室在病原生物学实验教学中可能存在的局限性

1.缺乏团队协作：虚拟实验往往由学生单人即可完成，不利于实验协作能力的培养。因此，除个别实验项目因设备价格高昂或实验过程危险等使实验进行受限，必须单纯依靠虚拟实验之外，建议其余实验项目将传统实验教学模式与虚拟实验相结合，采用“先虚拟后真实”或“先真实后虚拟”的模式进行教学。强化操作、巩固实验知识，提高了实验教学效率。

2.缺少实际操作经验：虚拟实验虽然可以模拟很多实验课内容及操作，但是其无法让学生体验真实试验的操作感。所以，我们认为并不是所有实验内容都可被虚拟实验室替代，还需在教学过程中认真摸索和研究虚拟实验室适用的实验内容范围。

四、结论

虚拟实验室作为一种新兴的计算机技术，其在医学领域中的应用愈发广泛，并具有传统的教学手段无法取代的优势，它可以提高实验的安全性、改善实验条件，为学生提供一种便利的、直观的学习环境，有助于培养学生的创新思维和创造力，提高学生的参与度，为病原生物学实验的教学提供了新的形式和平台，是对传统实验教学很好的改革和补充。虽然目前虚拟实验室在应用方面仍有些许不足，但我们相信，随着科技和教学手段的不断更新提高，虚拟实验室在病原生物学实验教学领域中将会有美好的前景。

参考文献：

[1]廖程静.对医学院校虚拟实验室建设的思考[J].时代教育，2012年14期