臨床生化檢驗(yàn)質(zhì)量控制虛擬仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的作用*

雷 燕，楊尚瑜，何仁棟，邢 艷，郭曉蘭，郭 斌△

1.川北醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)系，四川南充 637000；2.川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科，四川南充 637000

隨著醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，如何做好質(zhì)量控制工作，保證臨床檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性是醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)中的重要內(nèi)容[1-2]。臨床檢驗(yàn)過(guò)程中要對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，以獲得可靠的檢驗(yàn)結(jié)果，為臨床疾病的診斷、治療、監(jiān)測(cè)及預(yù)后提供可靠依據(jù)[3]。質(zhì)量控制涉及多個(gè)因素和環(huán)節(jié)，不采用規(guī)范化流程和操作，會(huì)導(dǎo)致臨床誤診，甚至危及患者的生命[4]。醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)的質(zhì)量控制教學(xué)對(duì)臨床實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制建設(shè)具有重要意義[5]。由于現(xiàn)有教學(xué)條件的限制，質(zhì)量控制的教學(xué)存在理論與實(shí)際應(yīng)用差異大，流于形式等問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的快速發(fā)展，以及教育信息化的不斷推進(jìn)，以計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)為基礎(chǔ)的虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)成為高等教育教學(xué)發(fā)展的新方向[6]。虛擬仿真技術(shù)是利用虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，克服傳統(tǒng)教學(xué)條件的限制，模擬及構(gòu)建高仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過(guò)人機(jī)交互及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程和場(chǎng)景[7]。利用虛擬仿真技術(shù)的特點(diǎn)可以進(jìn)一步推進(jìn)教學(xué)資源和信息化的融合，促進(jìn)教學(xué)方法的創(chuàng)新和現(xiàn)代化，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量和能力[8]。本研究擬建立臨床生化檢驗(yàn)質(zhì)量控制虛擬仿真系統(tǒng)，并應(yīng)用于教學(xué)，評(píng)價(jià)其教學(xué)效果，探索其應(yīng)用于教學(xué)的可行性。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2018級(jí)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)學(xué)生120人為研究對(duì)象，按照隨機(jī)數(shù)字表法分為對(duì)照組和研究組，每組60人，兩組招生層次和教學(xué)進(jìn)度基本一致。對(duì)照組平均年齡為(20.65±0.84)歲，研究組平均年齡為(20.73±1.02)歲，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.488，P=0.627)。對(duì)照組男生和女生分別為17、43人，研究組男生和女生分別為19、41人，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.159，P=0.690)。

1.2方法

1.2.1虛擬仿真技術(shù)平臺(tái) 在質(zhì)量控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)_本撰寫(xiě)過(guò)程中，專業(yè)教師負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)教學(xué)內(nèi)容及腳本撰寫(xiě)，由重慶華教科技有限公司技術(shù)人員協(xié)助完成編程等。主要步驟包括：(1)對(duì)臨床生化檢驗(yàn)質(zhì)量控制過(guò)程涉及的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)進(jìn)行分解；(2)構(gòu)建虛擬系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程圖、技術(shù)要點(diǎn)和知識(shí)庫(kù)等；(3)按照實(shí)驗(yàn)技術(shù)要點(diǎn)分析流程，構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，主要包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、儀器、方法、實(shí)驗(yàn)視頻和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)等；(4)公司技術(shù)人員主要參與實(shí)驗(yàn)編程，協(xié)助構(gòu)建知識(shí)剖面圖，模擬整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程；(5)模擬實(shí)驗(yàn)后，構(gòu)建學(xué)生評(píng)分評(píng)價(jià)系統(tǒng)，考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度；(6)在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)腳本的撰寫(xiě)過(guò)程中積極鼓勵(lì)學(xué)生參與其中，聽(tīng)取他們的意見(jiàn)和建議，對(duì)建立的虛擬仿真質(zhì)量控制項(xiàng)目進(jìn)行應(yīng)用評(píng)價(jià)及調(diào)試等。

虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)采用B/S結(jié)構(gòu)，安裝在服務(wù)器上，通過(guò)瀏覽器直接訪問(wèn)使用，不限節(jié)點(diǎn)數(shù)量。前端采用3D技術(shù)開(kāi)發(fā)，后端采用JAVA開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用Microsoft SQL Server。整個(gè)虛擬仿真的操作過(guò)程均可使用鼠標(biāo)操作完成軟件的所有交互過(guò)程，不需要鍵盤(pán)操作，支持觸摸屏等現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備。

1.2.2研究組教學(xué) 研究組將虛擬仿真技術(shù)用于質(zhì)量控制的教學(xué)。教師根據(jù)臨床生化檢驗(yàn)質(zhì)量控制教學(xué)內(nèi)容，先采用課堂多媒體理論教學(xué)，講解質(zhì)量控制基本概念和知識(shí)點(diǎn)，以及相關(guān)質(zhì)量控制案例，讓學(xué)生先有基本概念和理論的感性認(rèn)識(shí)，教師再采用虛擬仿真軟件進(jìn)行演示操作講解，學(xué)生觀看基于視頻演示的學(xué)習(xí)指導(dǎo)訓(xùn)練，再進(jìn)行虛擬仿真練習(xí)操作，時(shí)間場(chǎng)地不受限制。

1.2.3對(duì)照組教學(xué) 對(duì)照組采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，與研究組相同的是課堂采用多媒體課件講解相關(guān)的質(zhì)量控制基本概念和知識(shí)點(diǎn)，以及相關(guān)質(zhì)量控制案例。

1.2.4教學(xué)效果評(píng)價(jià) (1)考試成績(jī)。教學(xué)結(jié)束后兩組學(xué)生采用相同試卷進(jìn)行統(tǒng)一考試，內(nèi)容包括質(zhì)量控制課程內(nèi)容相關(guān)的理論知識(shí)，滿分50分作為評(píng)價(jià)效果的客觀指標(biāo)?？荚囶}目共18題，包含客觀題和主觀題，其中單選題10題，每題1分，主要考查學(xué)生基本概念；多選題5題，每題2分，主要考查學(xué)生對(duì)概念的理解掌握程度；問(wèn)答題3題，每題10分，主要考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用和解決問(wèn)題的能力。在考核結(jié)束后集中時(shí)間發(fā)放問(wèn)卷，并要求學(xué)生當(dāng)場(chǎng)完成問(wèn)卷，達(dá)到100%回收率。(2)滿意度調(diào)查。課程組自行編制滿意度調(diào)查問(wèn)卷，滿意度調(diào)查由5個(gè)模塊組成：學(xué)習(xí)興趣、內(nèi)容理解、分析解決問(wèn)題的能力、獨(dú)立思考能力、教學(xué)。

2 結(jié) 果

2.1兩組學(xué)生考試成績(jī)比較 研究組學(xué)生單選題、多選題、問(wèn)答題得分及總成績(jī)均高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 兩組學(xué)生考試成績(jī)比較分)

2.2兩組學(xué)生滿意度情況比較 研究組學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣、內(nèi)容理解、分析解決問(wèn)題的能力、獨(dú)立思考能力、教學(xué)5個(gè)方面的滿意度均明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 兩組學(xué)生滿意度情況比較(%)

續(xù)表2 兩組學(xué)生滿意度情況比較(%)

3 討 論

3.1臨床生化檢驗(yàn)質(zhì)量控制虛擬仿真系統(tǒng)建立的必要性 質(zhì)量控制的內(nèi)容在傳統(tǒng)的臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)教學(xué)中主要存在幾個(gè)問(wèn)題：(1)質(zhì)量控制相關(guān)概念較多，內(nèi)容抽象、晦澀難懂。傳統(tǒng)教學(xué)方式以教師講解為主，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性，只能機(jī)械地記憶知識(shí)點(diǎn)，無(wú)法將理論和實(shí)踐相結(jié)合。(2)質(zhì)量控制過(guò)程涉及的因素和環(huán)節(jié)較多，時(shí)間周期較長(zhǎng)，如分析前影響因素(患者準(zhǔn)備、標(biāo)本采集和運(yùn)送等)、分析中影響因素(儀器、試劑、人員、環(huán)境等)、分析后影響因素(審核、發(fā)放、臨床溝通等)。這種多步驟、多環(huán)節(jié)的特點(diǎn)使質(zhì)量控制在教學(xué)操作中存在一定的難度，無(wú)法在有限的教學(xué)時(shí)間和場(chǎng)地條件下完成。(3)傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)備大部分是手工或半自動(dòng)化操作，且數(shù)量有限，學(xué)生能夠獨(dú)立完成操作的機(jī)會(huì)較少。且實(shí)驗(yàn)中由于學(xué)生使用儀器不當(dāng)或操作不規(guī)范等原因，會(huì)造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差或差錯(cuò)，導(dǎo)致最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或教學(xué)效果偏離質(zhì)量控制的真實(shí)教學(xué)目的。(4)傳統(tǒng)教學(xué)中質(zhì)量控制操作過(guò)程與實(shí)際臨床工作流程差異較大，不利于學(xué)生今后的臨床應(yīng)用實(shí)踐。

3.2虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)同時(shí)滿足質(zhì)量控制理論和實(shí)踐技能的訓(xùn)練要求 臨床生化檢驗(yàn)質(zhì)量控制虛擬仿真系統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生先從基礎(chǔ)、簡(jiǎn)單的質(zhì)量控制知識(shí)模塊開(kāi)始，學(xué)習(xí)基本概念，再選擇有代表性的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)案例，利用綜合知識(shí)和能力完成質(zhì)量控制實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生從基礎(chǔ)理論知識(shí)到實(shí)踐技能、思維等各方面得到培養(yǎng)。主要內(nèi)容包括：(1)虛擬仿真質(zhì)量控制基礎(chǔ)版塊。該版塊包括質(zhì)量控制相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)，如質(zhì)量控制基本概念，常見(jiàn)的質(zhì)量控制方法、規(guī)則，質(zhì)量控制圖的繪制和使用，以及質(zhì)量控制操作步驟，常見(jiàn)失控原因的判斷、分析及處理等。(2)將質(zhì)量控制技術(shù)內(nèi)容整合到具有典型代表性的臨床生化檢驗(yàn)項(xiàng)目的虛擬仿真教學(xué)中，將相關(guān)要素設(shè)計(jì)貫徹到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。如實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備，器械的正確選擇和使用；實(shí)驗(yàn)方法、試劑、質(zhì)量控制品、校準(zhǔn)品的正確選擇和使用等；實(shí)驗(yàn)測(cè)定中影響因素等；質(zhì)量控制失控判斷及原因分析、處理等。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中貫穿質(zhì)量控制要素和流程，讓學(xué)生掌握基本質(zhì)量控制理論知識(shí)和技能，通過(guò)虛擬仿真系統(tǒng)得到實(shí)踐操作的訓(xùn)練，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生質(zhì)量控制意識(shí)形成，質(zhì)量控制管理思維和能力的培養(yǎng)及建立。(3)學(xué)生在完成從基本理論到基本技能的學(xué)習(xí)后，通過(guò)設(shè)置一些質(zhì)量控制的案例分析或綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要求學(xué)生依據(jù)一定的理論和方法，提出或采取相應(yīng)的決策和評(píng)價(jià)。在此過(guò)程中提倡學(xué)生獨(dú)立思考、分析及解決問(wèn)題，對(duì)學(xué)生臨床質(zhì)量控制能力和思維等各方面進(jìn)行綜合性培養(yǎng)，以利于學(xué)生實(shí)踐技能的全面發(fā)展。

3.3問(wèn)題及對(duì)策 虛擬仿真技術(shù)相比于傳統(tǒng)教學(xué)模式有著無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問(wèn)題，需要在以后的教學(xué)中繼續(xù)探討和解決。(1)虛擬仿真技術(shù)采用人機(jī)交互模式，不能完全取代學(xué)生之間、師生之間的學(xué)習(xí)討論和交流。可以采取“虛擬”和“現(xiàn)實(shí)”相結(jié)合及互補(bǔ)的形式，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容難易程度，合理設(shè)計(jì)安排教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間。(2)虛擬教學(xué)模擬的是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、器材及實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并不能完全還原真實(shí)的情況和特定的場(chǎng)景，實(shí)際情況和真實(shí)情景要復(fù)雜得多。同時(shí)部分虛擬仿真教學(xué)內(nèi)容程序化，在一定程度上可能會(huì)限制學(xué)生的思維和實(shí)踐能力。因此，要在現(xiàn)有虛擬仿真教學(xué)資源上，不斷完善和開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)的質(zhì)量控制虛擬仿真教學(xué)資源，盡可能縮小和實(shí)際的差距。(3)在資源建設(shè)中也存在虛擬實(shí)驗(yàn)制作到投入使用時(shí)間較長(zhǎng)，后續(xù)的擴(kuò)展與完善還需要經(jīng)費(fèi)的持續(xù)性投入等問(wèn)題。應(yīng)該結(jié)合本校本專業(yè)自身教學(xué)特色，與其他高校的虛擬仿真平臺(tái)溝通交流。(4)虛擬仿真技術(shù)的質(zhì)量控制教學(xué)應(yīng)該根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，制訂詳細(xì)的教學(xué)計(jì)劃，同時(shí)建立合理有效的評(píng)價(jià)體系和反饋體系。學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及使用反饋都是質(zhì)量控制虛擬教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展完善的動(dòng)力與方向，有利于教學(xué)資源的完善和改進(jìn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

虛擬仿真技術(shù)用于教學(xué)是現(xiàn)代信息化教學(xué)的必然趨勢(shì)。利用虛擬仿真技術(shù)建立質(zhì)量控制教學(xué)虛擬仿真項(xiàng)目推進(jìn)了現(xiàn)代化信息技術(shù)與醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)教學(xué)的深度融合。將質(zhì)量控制內(nèi)容和虛擬仿真技術(shù)相融合，使原本在時(shí)間、空間上受到限制的教學(xué)內(nèi)容得到了很好的拓展和延伸。這是適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)發(fā)展對(duì)人才的需要，也是進(jìn)一步提升醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。