虚拟仿真技术在高职院校医学检验技术专业的应用与探索＊

2023-08-03广东新安职业技术学院医药健康系闫岩刘秋华宋玲珊贺帆

数字技术与应用 2023年4期

广东新安职业技术学院医药健康系闫岩刘秋华宋玲珊贺帆

在新时代教育背景下，教学资源更加丰富，教学条件也更加优渥，很多专业教学也因此发生了较大变化。高职院校医学检验技术专业是一门对实验要求较高的专业，教师需要积极开展实验教学，才能够让学生衔接理论知识和实践操作，为其今后的工作发展打下坚实的基础。虚拟仿真技术作为一种新时代技术，能够打破时间和空间的限制，让学生结合虚拟仿真操作平台和实训平台进行实践学习，并取得良好的学习效果。文章基于虚拟仿真技术在高职院校医学检验技术专业中应用的重要性和问题不足，研究并提出几点虚拟仿真技术的应用路径，希望能够培养更多高等医学人才，提升人才的创新实践水平。

在大数据时代下，虚拟仿真技术在各行各业中得到了广泛应用，尤其是在一些以实验为主的专业课程教学中，虚拟仿真技术发挥出了重要作用。如今仅靠传统的线下教学已经无法满足医学检验技术专业教学的需求，需要教师积极结合互联网技术和虚拟仿真技术，提升教学质量，给予学生更好的学习体验。自2013 年教育部开始国家虚拟仿真实验教学项目建设工作以来，各个高等教育院校开始积极构建虚拟仿真教学平台和实训室，并以虚拟仿真技术的应用为新的改革方向。随着技术的发展，虚拟仿真技术在医学检验技术专业中的实验教学应用越来越深入，同时也对教育体系的改革起到了重要的积极影响。

1 虚拟仿真技术在高职院校医学检验技术专业中应用的重要性

新时代教育体系改革的关键是提升专业人才的综合素质，但是传统教学体系中教学条件明显落后，教学环境也无法满足大学生的个性化学习需求。虚拟仿真技术的应用则能够为每一位医学生提供良好的实验条件与环境，大大提升了教学质量，同时也强化了学生的行业领域竞争力。教师需要充分发挥虚拟仿真技术在教学中的优势作用，改革实验教学，创新教学体系，促进医学检验技术专业教学改革[1]。

1.1 符合新时代教育理念

信息时代的到来对教育体系产生了巨大的影响，在医学检验技术专业教学中，实验教学非常重要，对培养学生的关键能力很有帮助。但如何让学生能够在实验学习的过程中适应教育信息化理念的发展，是当前教育工作者应该重视和解决的一个问题。虚拟仿真技术的应用符合现代化教学理念，能够对医学检验技术专业实验教学起到良好的补充作用。虚拟仿真技术的应用不仅能够满足学生的学习需求，还能够为其创造一个良好的学习平台，转变以往学生被动学习模式，从而促进学生自主学习，实现人才的个性化成长[2]。

1.2 实现理论实践的衔接

在信息时代下，医学检验中较为复杂的人工操作流程逐渐被人工智能技术所代替，各种自动化仪器层出不穷，医学教育也开始进入信息时代。但是当前部分高职院校的医学检验技术涉及的大型实验设备以及实验耗材等还不够完善，在实际教学中很难满足学生的实验学习需求，也无法更新学生的知识体系。由于实验设备器材较为昂贵，很多高职院校也并没有能力一次性购入大量的先进设备供学生使用。然而在虚拟仿真技术的帮助下，每一位学生都能够在身临其境般的场景中完成实验学习，照顾到每一位学生。这种开放式的实验教学环境可以帮助学生实现理论知识和实践内容的有效衔接，大大提升学生的就业核心竞争力[3]。

1.3 改善教学模式和环境

运用虚拟仿真技术，能够避免高职院校花费大量的资金来购买先进的实验设备，同时也能够减少设备仪器的运行和维护费用。而且虚拟仿真技术的应用，还能解决传统实验教学中生物安全隐患等问题，改善实验条件。

除此之外，虚拟仿真技术的应用能够为高职医学专业学生提供更加真实的学习场景，调动学生的主观能动性。在虚拟仿真实验室中，学生可以灵活运用各种虚拟器材，同时还可以和教师以及其他同学进行良好互动，大大提升了教学质量，改善了教学环境。

1.4 培养高素质创新人才

虚拟仿真实验技术在医学检验技术专业中的应用，有助于培养更多高素质创新型人才。虚拟仿真技术可以打破传统医学检验技术教学的局限，通过实验平台学习、临床试验模拟项目、小组合作等多种模式，帮助学生掌握重难点知识，解决复杂问题。虚拟仿真技术可以大大强化学生的逻辑思维能力，并激发学生的求知欲，使学生能够主动学习医学知识。而且通过虚拟仿真技术还能够创造真实的实验情境，有助于加深学生对知识的理解和掌握，促进学生思维发展[4]。

2 传统医学检验技术专业过程中的问题和不足

2.1 实验过程存在安全隐患

在传统医学检验技术实验环节，无论是仪器设备还是配置相应的实验试剂，都会存在一些安全隐患。一旦操作失误，很有可能产生较大的安全事故，对学生的生命健康产生一定的威胁。而且，医学检验技术教学还面临着一大挑战，那就是生物安全。医学检验实验教学中会用到一些检测标本，这些标本无论是在运输的过程中还是在存放和检测过程中都会存在一定的危险性，对实验教学的开放造成了一定的阻碍[5]。

2.2 实验教学被分离

医学检验技术实验教学主要根据课程内容进行安排，这样可以保证实验教学的连贯性，使学生的理论知识学习和实践练习能够保持同步。但是在真正临床工作中，不同疾病有着不同的病变特征，因此需要学生对多项指标进行检测和分析才能够为临床确诊提供可靠、准确的信息数据。然而现有的高职院校医学检验技术实验教学在培养学生综合能力方面还存在一些问题，比如实验教学分离的情况。

2.3 形态学检验难度较高

形态学检验是医学检验技术专业的重点内容，包含内容较多，而且很多都是显微形态学内容。比如血液、分泌物、体液等，教学内容非常复杂而且实验检测的结果也极易受到影响。传统的医学检验技术实验教学很难让学生全面、细致地观察形态学内容，而且在存储标本方面也存在很多问题和不足，形态学检验难度较高[6]。

2.4 实验成本较高

传统医学检验技术教学需要大量的先进设备和器材，才能够完成实验检测。然而当前部分高职院校的实验教学内容跟不上临床发展技术的步伐，而且在实验中耗费的实验试剂也较多，实验成本较高。这就导致很多学生并无法反复练习部分实验内容，而仅仅一次实验很难让学生形成深刻的记忆。一些院校的实验场地也非常有限，设备更新速度较慢而且维护成本高昂，阻碍了医学检验技术专业实验教学的开展。

2.5 学生自主设计实验意识薄弱

受到传统实验教学模式的影响，很多学生习惯在实验教师的帮助下开展实验。很多实验课堂中教师都会为学生提前准备试剂、样品和相关仪器设备，同时还会为学生讲述实验的规则、步骤和注意事项，学生按部就班开展实验。这就导致学生的创新思维得不到有效发展，学生自主设计实验的意识较为薄弱[7]。

3 虚拟仿真技术在高职院校医学检验技术专业中的应用路径

3.1 构建虚拟仿真实验教学体系

高职院校需要围绕虚拟仿真技术构建虚拟仿真实验教学体系，根据课程特色丰富实验教学内容，优化实验流程，从而打造出特色鲜明的虚拟仿真实验教学体系。

医学检验技术专业的学生未来的主要工作场所集中于实验室，因此院校需要利用虚拟仿真技术，以三甲医院检验科为蓝本，模拟实验室工作环境。在计算机技术的帮助下，呈现出真实的实验室布局、仪器设备、工作流程、参数设置、操作使用以及仪器设备的保养维护等。例如临床生化室自动化生化分析仪的使用，需要院校基于虚拟仿真技术，为学生呈现出虚拟样本预处理、更换试剂、校准定标、质量控制、报告审核与日常管理等多个内容，让学生能够结合自身实际情况进行反复练习[8]。

3.2 整合并适当引入虚拟仿真教学资源

教师需要整合并适当引入虚拟仿真教学资源，解决实验教学内容单一，设备器材不足的问题。教师可以融合优秀网络课程、视频公开课程等，丰富实验教学内容。同时教师还可以实现临床血液学检验和临床病理学课程相结合，将常见血液病骨髓片全面制作以及正常骨髓片制作打造成虚拟仿真项目，让学生在项目学习中利用虚拟仿真技术，了解实验过程学习更多知识，这样可以有效解决骨髓片获取困难、数量稀少的难题。

除此之外，院校还需要积极引入企业已经开发成功的虚拟仿真系统和软件，丰富虚拟仿真实验教学的内容。和企业合作针对实验项目进行设计和开发，构建完善的虚拟仿真实验教学体系。

3.3 整合课程实验引导学生全员参与

教师结合临床上的经典案例，模拟临床病人的各项指标检测并整合课程实验。这样可以打破以往实验教学和课程分离的现象，将课程中的理论知识和实践教学整合在一起，加强学生的理论与实践之间的衔接，并引导学生全员参与。学生可以在实验中通过模拟实验结果，作为诊断疾病的根据。实验操作过程主要包括实验准备、实验过程、实验结果分析等。在实验之前需要为学生准备好相应的器材和设备，并帮助学生学会正确操作，在实验结束之后还需要组织学生对实验结果进行科学合理的分析，得出相应的结论。在虚拟实验中能够让所有学生参与到实验的全过程中，加强学生多学科知识之间的融合，提升学生的理论知识应用实践能力。

3.4 构建形态学实验数据资源库

为了解决形态学实验困难的问题，教师可以结合虚拟仿真技术和大数据技术，构建形态学图片数据资源库。例如在检验病原微生物形态学的实验课程中，教师可以在资源库中找到生物形态的观察、培养和应用等内容，并引导学生结合资源库进行血液检查、粪便检查等。这样不仅可以丰富课程资源，还能够为学生营造良好的学习环境，打造个性化学习平台。学生可以随时随地在资源库中找到一些罕见的形态学检查现象以及结果，比如血细胞、白血病等，提高实验教学质量。

3.5 打破虚拟仿真实验室的局限性

虚拟仿真实验技术的应用虽然能够提高教学质量，深化学生的学习体验，但是在虚拟仿真实验室中还存在一些局限性。一方面，过多的虚拟操作让学生的实际动手操作能力得不到提升，忽视了一些实验器材的操作步骤。比如微量加样枪的操作过程，学生通常采用鼠标点击的方式完成加样，虽然在这一过程中能够展示持枪和加枪头的手法、加样的角度以及按压的档位，但是学生无法感受按压的力度和放液的速度等，缺少实际体验。另一方面，虚拟仿真实验操作让学生对实验误差的分析能力有所下降。虽然计算机的应用能够保证实验结果的准确性，但是会导致学生缺少对实际误差的感知和体验。在现实操作的过程中，可能会出现加样量不准确或者手法不规范等问题。

针对这一问题，需要教师结合虚拟仿真技术，打造完善的虚拟实验考核实验平台。当学生运用虚拟仿真技术完成实验之后，结合考核实验平台对学生的实验过程进行打分，包括每一个实验步骤的分数。虚拟考核实验平台侧重于实验过程的评价，对学生的全部实验步骤进行分析和监测。从而帮助教师了解到学生的实际学习情况，科学设计医学检验技术实验教学内容。除此之外，最重要的还是需要教师科学使用虚拟仿真技术，并不能使其完全替代实践课程。有条件的还是需要引导学生进行现实操作，完成知识的内化和运用。