虚拟仿真技术与微课在高职生物化学检验实训教学中的应用

张 勇，何 智，丁培杰，谷存国

（漯河医学高等专科学校，河南 漯河 462000）

生物化学检验是高职院校医学检验技术专业的核心课程之一，是一门理论性和实践性很强的学科，生物化学岗位工作占医学检验科工作量的50%以上。生物化学检验实训以生物化学检验技术为主线，具有很强的实践性、针对性，占总学时的50%左右[1]。相对来说，该学科比较抽象、复杂，开展实训教学不但可以有效加深学生对知识的理解，还能培养学生动手能力，提高临床检验理论与操作水平。应用虚拟仿真技术与微课能为学生创造真实的实训环境，激发学习兴趣，同时对学生想象力和创新力的培养也起到积极作用。

1 虚拟仿真实训教学

虚拟仿真实训教学主要是利用计算机来构建一个可视化的操作环境，用可视化的仿真物体来代替实训设备，达到实训教学效果和目的。教学中利用计算机虚拟仿真技术，按照实训要求设计一个完整的系统，在该系统中可以完成实训的每个环节，如试剂的添加、实训条件的改变、数据的分析采集以及后期结果的模拟分析等[2]。学生通过使用电脑、手机就可以反复进行实训操作，极大地节约了实训经费，同时保证了训练质量，使实训过程变得更加完整。

虚拟仿真实训教学必须以学生为中心，注重学生个性化教育，注重创新能力培养。实训项目能实不虚、以虚促实、虚实结合，教师必须认识到虚拟仿真技术是对现有经典实训项目的有效补充，不能取代经典实训项目。设计虚拟仿真实训项目必须严格遵守教学大纲的要求，生物化学检验实训教学的主要任务是训练学生基本操作能力，不能本末倒置，要做到虚拟仿真与实际操作相结合，形成具有特色的知识体系[3-4]。

2 微课在生物化学检验教学中的运用

相对其他学科来说，生物化学检验知识点比较抽象，学生理解难度较大，且对于学生动手能力要求较高。如果在课堂中学生仅根据教师的安排机械式地完成各种操作，没有主动进行思考，那很难达到预期训练效果[5]。微课改变了传统实训教学模式，学生可以提前学习，充分利用课前的零散时间来学习知识，这对提高学习主动性非常有意义。微课中的情景设计环节可以使学习变得更加有趣，将教学内容与实际生活紧密联系在一起，有效提高学生学习积极性和主动性。

3 虚拟仿真技术与微课在生物化学检验实训教学中应用的意义

虚拟仿真技术与微课应用于生物化学检验实训教学，已经取得了非常不错的效果，很好地提高了实训教学效率[6]。教师在教学过程中应用虚拟仿真技术与微课，营造愉快的教学氛围，给学生带来前所未有的学习体验。

3.1 活跃学习氛围

虚拟仿真技术可以将以往枯燥的课程内容变得更加形象、真实，可以动态、直观地将实训结果呈现出来，使学生通过人机对话真正实现教学互动。虚拟仿真实训教学可以有效调整学生学习速度和进度，使学习效率得到显著提升。同时，学生从传统被动接受知识的状态解放出来，在课前、课中、课后都可以根据微视频进行自学，自行安排学习进度。另外，利用微课学生可以根据自身知识掌握程度对有问题的地方进行反复研究，直到掌握所学知识[7]。

3.2 训练充分，一人一机，进行更深层次的实训

生物化学检验课程实训内容多，而实训仪器设备数量有限，以我校为例，实训设备只有两台优利特半自动化分析仪和10 台722 型分光光度计。利用虚拟仿真技术，可以真正实现每个学生一台机器，让所有学生都能够得到最充分的训练。另外，虚拟仿真技术还可以使实训周期变短，不熟悉实训内容的学生可以根据自己所需反复进行实验，有利于他们对实训原理、步骤以及注意事项的把握和理解，有效提高学习效率。

利用虚拟仿真技术与微课，可以引导学生进行更深层次的实训测试，并且学生发生错误或出现失误时不会造成危害。学生可以根据微视频教学内容在虚拟仿真实训平台上进行演示，不用担心出现意外，对于一些在真实实训中无法开展或者有可能引起事故的实验都可以进行模拟，提高分析问题、处理复杂状况能力。学生在进行模拟实训时可以在屏幕上看到错误操作导致的严重后果，这在真实实训中是无法做到的。因为在真实实训过程中如果出现错误操作，很有可能会引起设备的损坏甚至造成人员伤亡、爆炸、火灾等严重后果。

3.3 网络化教学，真正实现资源共享

虚拟仿真技术与微课可以真正实现网络教学，同时结合现代通信技术，轻松实现教学资源共享，这样学生实训就不会受到地点、时间的限制[8]。对于同一个实训项目，可以在不同的地方由不同的人协调完成，真正实现跨区域、跨单位、跨时间的全范围协调教学以及资源共享。利用微课和虚拟仿真技术可以有效拓展学生的创新思维，提升动手能力，消除传统教学的弊端。

3.4 虚拟仿真技术与微课有机结合

虚拟仿真技术目前正处于高速发展中，尽管取得了良好效果，但也存在很多不足，现有的虚拟仿真实训项目较少，难以满足实训教学需要。另外，虚拟仿真实训项目不能完全与经典实训项目有机结合[9-10]，缺乏相应的教学资源评估体系和实验教学效果评价体系，与其他教学方法未实现深度融合，教学环境、课程体系和教学模式普遍存在问题，专业教师、临床医生在计算机技术等层面很难达到要求，也缺乏时间、精力。

微课制作技术要求较低，大部分专业教师能较好地制作微课，因此微课更新速度快。以ALT 测定为例，临床实验室检测以速率法为主，通过虚拟仿真技术可以完全模拟临床大型仪器操作，并能通过考核功能对学生操作进行考核。但在临床工作中，遇到的突发情况较多，如仪器故障、试剂缺乏、针头堵塞等，作为临床工作者，需要对结果进行审核，签发报告，保证结果的准确性，而虚拟仿真实训中这些功能目前还不完善，通过微课可以有效解决这一问题。如速率法测定中，可能遇到底物消除殆尽，有可能造成假酶胆分离，通过微课可以使反应进程直观呈现出来，加深学生的理解，并能理论联系临床，培养临床思维能力，取得更好的教学效果。

综上所述，虚拟仿真技术与微课属于新型教学模式[11]，是现代技术和教学工作有机结合的重要成果，有效提升了生物化学检验实训教学效率，满足当前素质教育对学生全面发展的要求，对于培养创新性、应用型人才具有非常重要的现实意义。但是目前这种新型教学模式还处于初期尝试阶段，需要我们不断努力探索。