衛(wèi)生檢驗學實驗教學中引入仿真教學模式探索

李烏云塔娜，劉艷超，夏 遠，李海玲

（內蒙古醫(yī)科大學，內蒙古 呼和浩特 010022）

衛(wèi)生檢驗學是高等醫(yī)學院校醫(yī)學檢驗專業(yè)的專業(yè)基礎課程，是應用各種檢驗方法和儀器研究預防醫(yī)學領域與健康相關的化學物質、病原微生物的質、量及變化規(guī)律的一門學科[1]。其主要研究內容是現(xiàn)代儀器分析技術的基本理論和方法在醫(yī)學檢驗領域的應用，實踐性、綜合性較強[2]。隨著經濟的高速發(fā)展，環(huán)境污染、食品安全等公共衛(wèi)生問題日益突出，衛(wèi)生檢驗學的科研成果已成為國家制定與健康相關法律法規(guī)的重要依據。國家衛(wèi)生檢驗體系的逐步完善、人們對生活質量要求的提高，使得培養(yǎng)高質量、高水平醫(yī)學檢驗專業(yè)人才顯得尤為重要。通過本課程的學習，學生掌握了衛(wèi)生分析的基本理論、分析方法及實驗技能。衛(wèi)生檢驗學實驗是衛(wèi)生檢驗學教學不可缺少的環(huán)節(jié)，是學生理解和掌握理論知識，將理論與實踐相結合的過程，能夠培養(yǎng)學生基本實驗技能、分析與解決問題能力。傳統(tǒng)的衛(wèi)生檢驗學實驗教學以教師講授為主，實驗內容多為演示性、驗證性。涉及貴重儀器的實驗，學生更是以看為主，很難有動手實驗的機會。這種單一、乏味的實驗教學模式嚴重影響了學生參與興趣，對學生動手能力、創(chuàng)新能力和解決問題能力的培養(yǎng)極為不利。學生在實驗過程中體會不到學習的樂趣，尤其是體會不到衛(wèi)生檢驗學知識在預防醫(yī)學領域的應用，導致其學習興趣不濃、不重視衛(wèi)生檢驗學實驗課學習[2]。

利用仿真軟件演示儀器結構、原理、操作方法，實現(xiàn)了教學與實驗的有機結合[3-4]。隨著計算機的普及，目前衛(wèi)生檢驗學實驗教學中用到的大型分析儀器（如氣相色譜、液相色譜）均有配套仿真軟件[5]，相對低廉的成本和獨特的參與性，使其逐漸被高校采用。

1 傳統(tǒng)教學模式的不足

傳統(tǒng)實驗教學模式單一，學生在上實驗課之前對書本上的理論知識只有抽象的概念。由于實驗教師精力有限，不能及時對所有學生進行指導，學生只能根據教師的演示進行簡單模仿，很難對實驗中出現(xiàn)的問題進行思考，也不去想怎樣解決問題，只想趕在下課前上交實驗報告，缺乏教學互動，難以產生學習興趣。學生課后如果想復習實驗過程，或者對某個原理有疑問，想動手做實驗，也不能隨時進入實驗室。師生、生生間缺乏有效交流的平臺。這些都限制了學生動手能力、獨立思考以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.1 學生學習興趣不足

衛(wèi)生檢驗學涉及較多物理、化學知識，課程各章節(jié)內容相對獨立，不同分析方法的原理也不同。例如，儀器分析法包括光學分析法、電化學分析法和色譜法等，分別涉及電磁輻射、電化學、色譜基礎理論，以往的學習方法并不太適合這門課程。因此，許多學生對此門課的學習興趣不是很濃，只是為了應付考試。衛(wèi)生檢驗學是一門實踐性很強的學科，但學生對實驗課的重要性認識不足。

1.2 實驗內容單一

當前的衛(wèi)生檢驗學實驗教學內容較為陳舊，特別是隨著檢驗技術的快速發(fā)展、新的技術不斷涌現(xiàn)，食品安全、環(huán)境污染、藥物濫用等各種公共衛(wèi)生問題不斷出現(xiàn)，對衛(wèi)生檢驗學提出了新的要求。但在教學中，實驗室條件和實驗內容卻跟不上時代要求。

1.3 實驗方法單一

由于實驗條件有限，所以衛(wèi)生檢驗學實驗方法比較單一。例如，氣相色譜儀可以配備多個檢測器，但是由于成本太高，實驗室經費有限只能配備一個檢測器，故在設計實驗方法時只能選擇與之匹配的實驗，而理論課上講的很多實驗方法就無法在實驗室中實踐。

2 仿真軟件

仿真軟件是依托計算機虛擬仿真技術開發(fā)的，以真實實驗數(shù)據庫作為支撐，操作過程與真實儀器操作極為相似，結果與真實結果也非常接近，能夠滿足日常培訓、常規(guī)考核以及技能大賽的需求。利用仿真軟件模擬實驗室場景，將相關設備合理地置于其中，使學生學習相關理論知識、熟悉設備操作、選擇儀器分析方法、采集數(shù)據、繪制標準曲線、解析譜圖等，且該系統(tǒng)還可對操作結果進行實時評價。

3 仿真軟件的優(yōu)勢

實驗室硬件設施是評估大學教學水平的重要指標之一。但是由于條件限制，如經費、空間、時間等，無法配備實驗室所需所有元器件，且讓每個學生使用一套儀器。因此，只能在規(guī)定時間內完成特定實驗。利用仿真軟件則能解決這些問題。利用仿真軟件進行實驗不但能夠設計實驗關鍵環(huán)節(jié)，還能用來驗證設計者的設計思路是否正確，方便修改設計方案，同時也節(jié)省了大量實驗材料。

3.1 提高學生學習興趣

在理論教學的基礎上應用仿真軟件進行實驗教學，具有許多優(yōu)勢。首先，仿真軟件在計算機上運行，成本較低，可以實現(xiàn)大量學生同時操作；其次，仿真環(huán)境的直觀性、可操作性大大激發(fā)了學生學習興趣，讓他們對儀器有一個清晰的認識；再次，仿真軟件的參與性能夠給學生留下較深的印象，使其更好地掌握操作方法，提高分析、解決問題能力的同時減輕教師授課壓力。

3.2 豐富實驗內容

我們結合臨床工作實際和社會熱點問題，遵循實用性、新穎性、系統(tǒng)性、綜合性和層次性原則，在基礎實驗技能訓練與強化理論知識的基礎上，將原來驗證性實驗轉化為綜合性、自主設計和研究型實驗，且基本不存在環(huán)境污染問題。另外，一些可能造成環(huán)境污染的實驗同樣可以利用此方法進行操作訓練。

3.3 降低實驗成本

一臺氣相色譜儀或液相色譜儀最少幾萬元，有些高端設備甚至要幾十萬、幾百萬，對于普通高校來說是一筆很大的資金投入，而且實驗過程中的消耗也是一筆不小的開銷。仿真軟件可以大大降低實驗教學成本，減少實驗用品消耗。

3.4 克服學生只能觀摩的缺點

傳統(tǒng)實驗教學內容以演示性、驗證性為主，對于涉及貴重儀器的實驗內容，學生只能觀摩，很難有動手實驗的機會。這種單一、乏味的實驗教學模式嚴重影響了學生學習興趣，對動手能力、創(chuàng)新能力、解決問題能力的培養(yǎng)極為不利。引入仿真軟件后，每個學生都可以動手實驗，克服了這一缺點。

4 仿真軟件在衛(wèi)生檢驗學實驗教學中的應用

衛(wèi)生檢驗學理論課主要講授分析方法和分析儀器的基本原理與應用，而實驗課則是以認識分析儀器的基本構造、各部件作用為基礎。利用仿真軟件做實驗，學習操作過程，這種模式既能激發(fā)學生學習積極性，又能降低儀器損壞率，還能讓學生做一些綜合性實驗和設計性實驗，其最大的優(yōu)勢是讓學生在學習分析方法原理的同時掌握分析儀器的操作步驟。