医学检验虚拟仿真实验教学平台建设模式探索

李旭霞　孟庆瑜　隋文

摘 要 在医学检验技术专业教学中搭建以虚拟仿真仪器、形态学数字资源库以及虚拟仿真实验三个模块为中心的虚拟仿真实验教学平台不仅能够提高医学检验技术专业课的实验教学水平，完善实验教学体系，而且能够促进学生自主学习能力以及创新能力的综合素质培养。

关键词 医学检验技术 虚拟仿真实验 实验教学

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.07.028

Exploration on the Construction Mode of Medical Inspection

Virtual Simulation Experiment Teaching Platform

LI Xuxia， MENG Qingyu， SUI Wen

（Dalian University， Dalian， Liaoning 116622）

Abstract In the teaching of medical inspection technology， the virtual simulation experiment teaching platform centered on the virtual simulation instrument， the morphological digital resource library and the virtual simulation experiment can not only improve the experimental teaching level of the medical inspection technology professional course， but also improve the experimental teaching system. Moreover， it can promote the comprehensive quality training of students' independent learning ability and innovative ability.

Keywords medical inspection technology； virtual simulation experiment； experimental teaching

0 前言

医学检验技术是一门实践性科学，在传授给学生理论知识的同时更侧重技能的培养。因此实验教学在医学检验技术专业中占据了重要的地位。然而由于医学检验专业实验中实验仪器种类繁多且昂贵、试剂用量大、导致实验误差因素多；形态学部分教学难、过程长、资源少等，使很多实验无法开展。随着自动化检验仪器在临床检验工作广泛应用，仍然以传统手工检验项目为主的教学也与实际工作脱节。为了提高医学检验专业课的实验教学水平，完善实验教学体系，促进学生的自主学习能力，培养学生的综合素质，深入探索及搭建虚拟仿真实验教学平台具有重要的现实意义。

1 虚拟仿真技术的特点

虚拟仿真技术（virtual simulation technology ）是20世纪90年代初开始形成的一个较为完整的学科体系，它是由服务器、网络、虚拟实验软件和客户端构成，通过局域网或互联网访问服务器完成虚拟实验操作。虚拟仿真实验教学平台的特点有：

（1）使用无时间空间限制。虚拟仿真实验依靠网络系统完成的一个实验平台，因此其教学过程不会受到时间和空间的限制，只要做到服务器全天开放，使用者就可以在网络设备的终端随时访问虚拟实验教学系统，并且进行实验课程的学习，使教学信息和实验资源最大程度的共享。

（2）师生之间具有强大的交互能力。虚拟仿真实验教学平台设有信息沟通和帮助功能，这为师生互动，在线问答提供了平台，教师可以及时针对学生的疑问进行一对一的辅导，使学生更好的理解实验原理、步骤及预期结果。

（3）改进实验手段，提高教学效果。虚拟仿真实验利用三维软件技术提供了真实、安全、生动的实验环境，解决了很多现实实验中实现不了的困难，并将这些实验具体化、形象化。提供了真实、生动、安全的实验学习环境，显著提高了学生的学习效率。

2 医学检验实验教学虚拟仿真平台建设的必要性

2.1 顺应现代教学理念的转变

目前高等医学教育教学活动深受教育信息化的影响，网络教学课堂极大冲击传统理论课堂教学。医学检验技术的实验教学是一个非常重要的环节，它可以提高学生的实践能力和创新能力。如何让实验教学适应网路发展和学生学习方式的变化成为医学检验技术专业教师不能回避的问题。虚拟仿真实验构建及实验教学平台的搭建就很好补充了实体实验教学，它可以通过虚拟网络环境提供生动形象的场景以及人机互动的途径。这种教学形式不仅适应新生代的学生学习要求，更能够为学生创立一个主动参与以疾病为主线的知识体系和学习平台，使学生的学习方式从被动学习变为主动学习，培养学生自主学习能力，拓展学生的思维空间。

2.2 衔接学校和临床医院教学内容

随着21世纪的到来，医学教育也进入了大数据时代，临床医学检验的繁琐复杂人工操作也被高端自动化、智能化以及高通量的检验仪器所取代。目前由于医学院校很难提供醫学检验技术所涉及的高端仪器以及复杂繁琐的实验耗材，导致医学检验技术专业的实验教学处于一个原始实验原理和方法的授课阶段，与临床实际工作出现严重脱节的现象。而虚拟仿真技术的出现就很好的补充了这一不足。将虚拟仿真实验引入医学检验技术专业的实验教学中，就可以让学生在掌握了实验基本原理和方法基础上，了解和学习临床医院先进的实验技术方法和实验仪器，很好的将学校教育和临床工作有机的衔接，改变了学生从学校进入医院初期的茫然无助的现象，使学生很快融入到实际工作中。

2.3 有助于培养创新人才

医学检验虚拟仿真实验教学是学科专业和信息技术的高度融合的结晶，它对提升学生创新性思维、探索精神、实践能力的重要平台。这些能力的培养对医学检验技术学生的临床工作具有非常重要的意义。虚拟仿真实验教学突破了实体实验教学的局限性，通过其全天候的开放式实验平台，为学生提供了自由的学习环境。学生也可以在教师的指导下依据不同病例自拟、自选实验项目模拟临床检测过程，通过小组讨论方式鼓励学生对不同的观点进行交流，实现对复杂问题的解决和掌握。这样的学习方式不仅有利于学生逻辑思维的培养，也能让学生从被动的填鸭式的学习转变为主动自觉的学习，这种自主协助学习模式有利于激发学生的求知欲，最大限度地发挥学生的主动性和参与性。虚拟仿真实验平台中逼真的立体化教学情景以及人机交互的学习方式，有利于学生对知识的理解和掌握，也促进学生形象思维和直觉思维的发展。

3 医学检验实验教学中虚拟仿真平台构建的内容

依据国家教育部颁布的《教育信息化十年发展规划》的要求，虚拟仿真实验应遵循“虚实互补、能实不虚、以虚促实”的原则构建，不能把实体实验完全虚拟化或搬到网络中去，也不能因时间长，实验复杂或设备不足等原因将实体实验进行虚拟化，而是应将虚拟实验与实际试验有机结合，做好以虚促实提高实验整体效果。所以在构建医学检验虚拟仿真实验应结合實际实验的缺陷将虚拟部分有效契合，以补充实体实验的不足提高教学效果。笔者认为在医学检验涉及到的实验中以下几个部分可以开发虚拟实验并运用到实际教学中。

3.1 构建虚拟仿真仪器

现代医学检验技术依靠智能化、自动化仪器完成高通量的检验工作。学生在学校学习专业课程期间是没有机会接触到这些仪器的，当进入到实习工作中时就会显得很茫然，带教老师也反馈学生学习的知识与现实工作脱节。所以构建虚拟仿真仪器，通过虚拟仿真仪器学习实体仪器的使用原理和方法是缓解这种知识脱节的最佳渠道。构建医学检验仿真仪器主要涵盖临床生物化学检验、临床免疫学检验、临床病原学检验以及临床分子诊断几个模块。比如临床生物化学检验部分可以以全自动生化分析仪、离心机、水浴箱等构建虚拟仿真体系，让学生通过虚拟仿真情景的学习了解临床生物化学检验的工作流程，学习质控原则以及失控原因的分析等生物化学检验工作的相关的重要知识。

3.2 构建医学检验形态学数字资源库

血液学和寄生虫学是医学检验技术专业学习的重要组成部分，同时也是医学检验技术专业课教学的难点，理论学习内容枯燥，多是对显微镜下特点的描述，学生难以记忆。而见习、实习阶段学生不易遇到全面而典型的病例，同时教师也不易收集和保存适合教学用的标本，学生实践技能难以在短期内提高。目前，大部分高校的临床检验专业形态教学中，存在形态资源少、涂片难保存、涂片受染色效果影响差异较大等问题，造成形态学教学困难重重。构建网络化血液学检验形态数据库有非常重要的意义。搭建临床形态数据库，可以解决检验教学中形态学资源短缺问题。在形态数据库中可随时搜索并学习到一些在临床中的血细胞、白血病等实际教学中少见的实验现象、结果，可以达到实际实验难以实现的效果，使学生的学习事半功倍，大大缩短自己进入临床的适应期。

3.3 构建虚拟仿真实验

医学检验实验教学中由于受医学伦理学限制或实验本身具有高风险性，许多医学实验不具备开设实验的条件，比如病原微生物教学中像艾滋病、乙型肝炎病毒等高致病性微生物的检测实验，剧毒类或含有放射性物质实验对实验条件要求非常高。类似这样的实验一般不会实际开出，只是理论课介绍一下实验原理、方法及流程，不利于学生对知识的掌握。如果将这些实验开发成虚拟仿真实验就能够弥补教学中的遗憾，并减少学生上岗时出现的不理解、不明白、甚至不敢承担这样高危实验的现象。

4 展望

医学检验技术专业教育的课程中，实验室操作训练是学生必须掌握的综合技能。因此，将计算机网络学习融入到医学检验技术专业课程实践教学环节中已经成为现代医学检验技术实践教学的一大趋势。构建先进的自动化检测仪器仿真模块、医学检验形态数字资源库以及虚拟部分仿真实验并将这三部分有机的融合到医学检验技术专业教学中是医学检验技术专业教师和计算机技术人员解决的中心问题。相信随着现代化信息技术的不断发展，医学检验虚拟仿真教学平台将不断丰富、完善，为高等医学教育的发展和改革注入新的活力，并对高素质创新性人才的培养带来深远的影响。

基金项目：2016年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目（项目编号：201623）

参考文献

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[2] 袁立明等.基础医学虚拟仿真实验教学的构建与研究.教学经验，2017.4（35）：221-223.

[3] 刘亚丰等.虚拟仿真实验教学中心建设理念及发展模式探索.实验技术与管理，2016.4（33）：108-110.

[4] 许国莹等.虚拟仿真技术在医学检验实训教学中的应用.实训，147.