淺談對(duì)醫(yī)學(xué)院校病原生物學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的思考

李嘉

【摘要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)是病原生物學(xué)教學(xué)過程中一個(gè)非常主要的部分。但其發(fā)展受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件等多方面的制約。通過虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，不但可以提高教學(xué)質(zhì)量，還可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。本文主要對(duì)病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)及局限性的討論，對(duì)其建設(shè)進(jìn)行了分析和思考。

【關(guān)鍵詞】病原生物學(xué) 虛擬實(shí)驗(yàn)室 建設(shè)

【中圖分類號(hào)】TP391.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）20-0238-01

《病原生物學(xué)》是一門重要的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程，它由醫(yī)學(xué)微生物學(xué)和人體寄生蟲學(xué)組成。該門課程具有實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng)、與臨床檢驗(yàn)結(jié)合緊密、實(shí)驗(yàn)器械設(shè)備種類多、實(shí)驗(yàn)儀器精細(xì)度高、實(shí)驗(yàn)操作危險(xiǎn)性強(qiáng)標(biāo)本傳染性強(qiáng)安全防護(hù)要求高等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)均制約著該學(xué)科教學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施和發(fā)展。而虛擬實(shí)驗(yàn)室的出現(xiàn)，可以通過在計(jì)算機(jī)創(chuàng)建一個(gè)可視的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在該環(huán)境下通過操作鼠標(biāo)、鍵盤來控制代表不同實(shí)驗(yàn)器材的可視化器件，從而進(jìn)行并完成各種實(shí)驗(yàn)。

一、醫(yī)學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室的定義

醫(yī)學(xué)類院校建設(shè)的虛擬實(shí)驗(yàn)室，是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，將主機(jī)與多個(gè)孤立的工作站連接在一起，并通過網(wǎng)絡(luò)將教學(xué)資源共享的新型實(shí)驗(yàn)課授課方式。虛擬實(shí)驗(yàn)改變了傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，只要通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生就可以模擬操作各類仿真實(shí)驗(yàn)，并得到類似真實(shí)實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)教師也可以經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)共享實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)開展，并能及時(shí)掌握教學(xué)效果，從而達(dá)到提升醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的目的。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)室在病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全性，拓寬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)與其他專業(yè)實(shí)驗(yàn)課相比，存在諸多危險(xiǎn)因素，例如：實(shí)驗(yàn)時(shí)不慎被病原生物感染，高壓蒸汽滅菌操作不當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)等。此外，部分實(shí)驗(yàn)標(biāo)本對(duì)安全防護(hù)要求也極高，例如：霍亂弧菌培養(yǎng)觀察、寄生蟲蟲卵檢測(cè)這些對(duì)生物安全實(shí)驗(yàn)室防護(hù)等級(jí)要求高的實(shí)驗(yàn)，在一般的本科教學(xué)中，無(wú)法開展。而學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行這些病原生物的實(shí)驗(yàn)操作，則完全不必?fù)?dān)心上述問題，同時(shí)又能將實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)與理論學(xué)習(xí)相呼應(yīng)，增加了病原生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，拓寬學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作。

2.強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，排除不穩(wěn)定因素，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果：病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)程序比較復(fù)雜，操作過程時(shí)間較長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不易觀察。虛擬實(shí)驗(yàn)室可以幫助學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)的熟悉程度，排除試劑、設(shè)備對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，縮短標(biāo)本培養(yǎng)時(shí)間，有助于保證實(shí)驗(yàn)的完整性，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和掌握。

3.激發(fā)學(xué)生求知欲，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，做到真正意義上的實(shí)驗(yàn)室開放：虛擬實(shí)驗(yàn)室可通過網(wǎng)絡(luò)提供全天候的開放式實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生可自擬、自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并自行組織實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生從灌輸式被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到主動(dòng)積極靈活學(xué)習(xí)。從而開拓學(xué)生視野，調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情，有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲，充分激發(fā)學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性及創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

4.減少耗材成本，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更新更快：隨著科技水平的提升，病原生物學(xué)中越來越多鑒定性實(shí)驗(yàn)需要借助新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段來完成，例如：RT-PCR、免疫熒光等。但該類實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備和耗材價(jià)格很高，且設(shè)備更新速度很快，很難在普通本科生教學(xué)中普及。虛擬實(shí)驗(yàn)中使用的設(shè)備均是電腦建設(shè)的模型，因此，通過虛擬實(shí)驗(yàn)可供學(xué)生學(xué)習(xí)新的實(shí)驗(yàn)方法和新設(shè)備，有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。

三、虛擬實(shí)驗(yàn)室在病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可能存在的局限性

1.缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作：虛擬實(shí)驗(yàn)往往由學(xué)生單人即可完成，不利于實(shí)驗(yàn)協(xié)作能力的培養(yǎng)。因此，除個(gè)別實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目因設(shè)備價(jià)格高昂或?qū)嶒?yàn)過程危險(xiǎn)等使實(shí)驗(yàn)進(jìn)行受限，必須單純依靠虛擬實(shí)驗(yàn)之外，建議其余實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與虛擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，采用“先虛擬后真實(shí)”或“先真實(shí)后虛擬”的模式進(jìn)行教學(xué)。強(qiáng)化操作、鞏固實(shí)驗(yàn)知識(shí)，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

2.缺少實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)：虛擬實(shí)驗(yàn)雖然可以模擬很多實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容及操作，但是其無(wú)法讓學(xué)生體驗(yàn)真實(shí)試驗(yàn)的操作感。所以，我們認(rèn)為并不是所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都可被虛擬實(shí)驗(yàn)室替代，還需在教學(xué)過程中認(rèn)真摸索和研究虛擬實(shí)驗(yàn)室適用的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容范圍。

四、結(jié)論

虛擬實(shí)驗(yàn)室作為一種新興的計(jì)算機(jī)技術(shù)，其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，并具有傳統(tǒng)的教學(xué)手段無(wú)法取代的優(yōu)勢(shì)，它可以提高實(shí)驗(yàn)的安全性、改善實(shí)驗(yàn)條件，為學(xué)生提供一種便利的、直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，提高學(xué)生的參與度，為病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)提供了新的形式和平臺(tái)，是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)很好的改革和補(bǔ)充。雖然目前虛擬實(shí)驗(yàn)室在應(yīng)用方面仍有些許不足，但我們相信，隨著科技和教學(xué)手段的不斷更新提高，虛擬實(shí)驗(yàn)室在病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域中將會(huì)有美好的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖程靜.對(duì)醫(yī)學(xué)院校虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的思考[J].時(shí)代教育，2012年14期