基于網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

王志高

摘 要 網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室是通過整合終端技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的全新教學(xué)模式。網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室具備突破傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)空限制的優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際應(yīng)用中需要結(jié)合臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性與客觀性，才能達(dá)到優(yōu)化教學(xué)模式的預(yù)期目標(biāo)。為此本文分析了當(dāng)前臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀，同時(shí)提出虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，并總結(jié)了基于網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建策略。以便為高校開發(fā)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室提供理論依據(jù)，并為臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)提供虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用參考。

關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室 臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn) 實(shí)踐教學(xué)

0 引言

網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室綜合利用 HTML、3DSMAX、CGI、JAVA及Unity3D等技術(shù)，虛擬臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生搭建了網(wǎng)絡(luò)終端實(shí)踐訓(xùn)練平臺(tái)，學(xué)生通過終端操作平臺(tái)可以隨時(shí)完成實(shí)驗(yàn)課題，這打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的時(shí)間限制，另外其實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地不同于傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)體實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以隨地學(xué)習(xí)，這種模式突破了傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)空限制。

1 運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

1.1 提升教學(xué)質(zhì)量

目前由于生源不斷增加，而各醫(yī)學(xué)類院校自身?xiàng)l件有限，運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)，可以在實(shí)訓(xùn)條件有限的情況下，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M形式輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)與技能要點(diǎn)，因此運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行嵘R床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的教育質(zhì)量。

1.2 提高實(shí)驗(yàn)效率

在臨床生物化學(xué)和生物化學(xué)檢驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生因操作失誤等因素，需要重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以得到較好的結(jié)果，這不僅浪費(fèi)了大量的實(shí)驗(yàn)耗材，同時(shí)也造成了實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練時(shí)間的延長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)效率。運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，通過虛擬化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)操作誤差，進(jìn)而得到相對(duì)精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為實(shí)踐教學(xué)獲得充足的時(shí)間提供了保障，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)消耗。在提高實(shí)驗(yàn)效率的基礎(chǔ)上，達(dá)到了優(yōu)化臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的效果。

1.3 保證實(shí)驗(yàn)先進(jìn)性

由于臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)和相關(guān)設(shè)備的快速發(fā)展，目前高校醫(yī)療專業(yè)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備已經(jīng)落后于臨床科室。如果以相對(duì)落后的實(shí)驗(yàn)設(shè)備作為臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)的教學(xué)工具，無法完全適應(yīng)當(dāng)前的臨床醫(yī)學(xué)發(fā)展。而應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)則可以通過模擬先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及耗材，來完成虛擬化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在教學(xué)經(jīng)費(fèi)相對(duì)有限的情況下，發(fā)揮模擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，克服了實(shí)驗(yàn)條件滯后的問題，同時(shí)將最新的臨床醫(yī)學(xué)知識(shí)和技術(shù)引入教學(xué)中，確保了臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)的教學(xué)先進(jìn)性。

2 臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的基本原則

2.1 注重實(shí)驗(yàn)課題預(yù)習(xí)資料的收集整理

網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室并非真實(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，是否能夠滿足學(xué)生的體驗(yàn)度，是利用網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中，必須注重實(shí)驗(yàn)課題預(yù)習(xí)資料的收集整理才能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。一方面，臨床生物化學(xué)和生物化學(xué)檢驗(yàn)課程的相關(guān)數(shù)據(jù)資料需要一定的真實(shí)性，學(xué)生實(shí)驗(yàn)樣本的虛擬度不可過高，一旦失去了與真實(shí)標(biāo)本的對(duì)照，學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)能力或辨識(shí)能力都會(huì)受到影響。另一方面，臨床生物化學(xué)和生物化學(xué)檢驗(yàn)的課程是以客觀的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)為學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，學(xué)生如果在網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室中無法得到客觀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，勢(shì)必容易產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤區(qū)或者偏差，那么反復(fù)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練也只能形成教學(xué)質(zhì)量下降的不利結(jié)果。因此，在運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室完成臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的過程中，必須完善并健全實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相關(guān)資料，在補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫信息之后才能達(dá)到預(yù)期的輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

2.2 協(xié)調(diào)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)比

網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室提供的是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境，雖然其教學(xué)效果可以通過反復(fù)虛擬實(shí)驗(yàn)來完成，但是并無法提供完全符合真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的課題內(nèi)容。因此，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境中也存在體驗(yàn)度不足的問題。在課堂教學(xué)中，教師需要輔助學(xué)生認(rèn)清真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程與虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的對(duì)比，才能引導(dǎo)學(xué)生明確兩種實(shí)驗(yàn)環(huán)境的輸出信息。一方面，教師可以在課堂教學(xué)中引入網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的操作課程，由教師指導(dǎo)學(xué)生掌握虛擬實(shí)驗(yàn)流程的操作技能，并提供實(shí)驗(yàn)信息的相關(guān)數(shù)據(jù)，作為對(duì)比學(xué)習(xí)的參考資料。另一方面，教師可以在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，引入網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室教學(xué)流程，通過雙向?qū)嶒?yàn)結(jié)果對(duì)比，反映出真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境中容易出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不足問題。以便通過兩種教學(xué)方式，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于臨床生物化學(xué)和生物化學(xué)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)課題對(duì)比理解，并掌握其中的檢驗(yàn)實(shí)踐原理，完善教學(xué)質(zhì)量的雙向教學(xué)基礎(chǔ)，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。而對(duì)比環(huán)節(jié)中，需要以學(xué)生的體驗(yàn)度作為教學(xué)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)。當(dāng)學(xué)生感受到真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的操作要領(lǐng)之后，才能將所學(xué)內(nèi)容合理應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中，以便完善多次實(shí)驗(yàn)練習(xí)的相關(guān)細(xì)則，支持網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充與完善，形成教學(xué)效果與體驗(yàn)度的綜合對(duì)比成效。

3 基于網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建策略

3.1 教學(xué)內(nèi)容框架關(guān)聯(lián)度設(shè)計(jì)

臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)如何建立網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)最為關(guān)鍵的是教學(xué)體系框架，其難點(diǎn)在于教學(xué)中教師是否能夠引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)流程的具體操作和關(guān)鍵技術(shù)。而利用網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的最大特點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)材料皆為虛擬化的操作內(nèi)容。如果實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本身與真實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏離較大，其教學(xué)效果必然大打折扣。為此，教師應(yīng)當(dāng)盡量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題的真實(shí)性以及與真實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)度，才能優(yōu)化教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量。例如，在糖尿病的病案討論中，為學(xué)生提供患者病史以及生化檢測(cè)項(xiàng)目資料，以學(xué)生判斷患者可能存在的并發(fā)癥類型，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程，進(jìn)而增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與臨床醫(yī)療的內(nèi)在聯(lián)系。通過甄別實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)方式是否能夠?qū)?yīng)糖尿病的具體癥狀，以便規(guī)劃出網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)中針對(duì)血糖、尿糖、口服糖等相關(guān)檢測(cè)計(jì)量的界定指標(biāo)，以關(guān)聯(lián)度較高的實(shí)驗(yàn)課題引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)方法。

3.2 教學(xué)流程資源整合設(shè)計(jì)

運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的過程中，教師可以設(shè)置課前預(yù)習(xí)和課中對(duì)比學(xué)習(xí)的教學(xué)流程，但是最為重要的是課后實(shí)驗(yàn)練習(xí)效果。在網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室所構(gòu)建的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，學(xué)生并未得到課后參考，是網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的詬病。如果學(xué)生在操作中出現(xiàn)了不規(guī)范的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，不容易第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，由此產(chǎn)生了教學(xué)質(zhì)量弱化的不利現(xiàn)象。為此，教師需要完善并補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)課題的課后學(xué)習(xí)資源整合。其資源整合需要通過兩個(gè)方向完成，一方面，需要教師搭建實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象討論平臺(tái)。這一平臺(tái)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，多個(gè)檢測(cè)學(xué)習(xí)小組在終端完成實(shí)驗(yàn)課題之后，需要進(jìn)行組內(nèi)討論。另一方面，需要組間課后實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)學(xué)習(xí)小組，由小組成員相互探討和交流，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果的認(rèn)知與理解。進(jìn)而通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)，補(bǔ)充網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室教學(xué)環(huán)境中信息對(duì)接時(shí)效性較差的問題，完善臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中課后學(xué)習(xí)資源整合。

3.3 教學(xué)評(píng)價(jià)方法設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)討論環(huán)節(jié)是加強(qiáng)教學(xué)評(píng)價(jià)效果的必要措施，當(dāng)組內(nèi)討論完成之后也會(huì)遇到無法直接掌握的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)內(nèi)容，此時(shí)需要在交流信息平臺(tái)中提出，由教師逐一解答。在反饋信息由網(wǎng)絡(luò)反饋至日常教學(xué)環(huán)節(jié)后，教師可以總結(jié)相關(guān)信息，了解學(xué)生對(duì)于臨床生物化學(xué)和生物化學(xué)檢驗(yàn)課程的知識(shí)點(diǎn)掌握情況，進(jìn)而作為教學(xué)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)單元。并通過教學(xué)評(píng)價(jià)及時(shí)更新網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)流程，達(dá)到優(yōu)化配置教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)過程設(shè)計(jì)方案的目的，以便為合理應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室提供技術(shù)支持與反饋信息支持。此外，由于臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)耗材皆為最直接的實(shí)驗(yàn)成本。雖然不需要反復(fù)更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但是實(shí)驗(yàn)耗材的更新頻次也會(huì)隨實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增加而不斷消耗，那么高校實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)費(fèi)問題仍然無法得到解決。那么應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室可以引導(dǎo)學(xué)生在計(jì)算機(jī)終端完成操作，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)耗材皆為虛擬元素，因此并不需要反復(fù)增加實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入，在很大程度上降低了實(shí)驗(yàn)材料反復(fù)應(yīng)用的浪費(fèi)情況。但是在教學(xué)過程中，教師也需要根據(jù)學(xué)生的反饋信息，評(píng)價(jià)教學(xué)方法的適應(yīng)度，才能在降低實(shí)驗(yàn)器具使用頻次的基礎(chǔ)上，保證教學(xué)質(zhì)量，以便為學(xué)生創(chuàng)建更為完善的臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。

4 結(jié)語

綜上所述，網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室本身具備了突破傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)空限制的優(yōu)勢(shì)，但是并不代表教師可以完全摒棄傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式。由于網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室僅為虛擬教學(xué)環(huán)境，并不具備真實(shí)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。因此，在規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系的過程中，教師需要注重實(shí)驗(yàn)課題預(yù)習(xí)資料的收集整理，協(xié)調(diào)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)比，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課題的課后學(xué)習(xí)資源整合。才能最終達(dá)到優(yōu)化臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系的最佳效果。

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