衛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

（內蒙古醫科大學，內蒙古 呼和浩特 010022）

衛生檢驗學是高等醫學院校醫學檢驗專業的專業基礎課程，是應用各種檢驗方法和儀器研究預防醫學領域與健康相關的化學物質、病原微生物的質、量及變化規律的一門學科[1]。其主要研究內容是現代儀器分析技術的基本理論和方法在醫學檢驗領域的應用，實踐性、綜合性較強[2]。隨著經濟的高速發展，環境污染、食品安全等公共衛生問題日益突出，衛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的重要依據。國家衛生檢驗體系的逐步完善、人們對生活質量要求的提高，使得培養高質量、高水平醫學檢驗專業人才顯得尤為重要。通過本課程的學習，學生掌握了衛生分析的基本理論、分析方法及實驗技能。衛生檢驗學實驗是衛生檢驗學教學不可缺少的環節，是學生理解和掌握理論知識，將理論與實踐相結合的過程，能夠培養學生基本實驗技能、分析與解決問題能力。傳統的衛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、創新能力和解決問題能力的培養極為不利。學生在實驗過程中體會不到學習的樂趣，尤其是體會不到衛生檢驗學知識在預防醫學領域的應用，導致其學習興趣不濃、不重視衛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，實現了教學與實驗的有機結合[3-4]。隨著計算機的普及，目前衛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 傳統教學模式的不足

傳統實驗教學模式單一，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、獨立思考以及創新能力的培養。

1.1 學生學習興趣不足

衛生檢驗學涉及較多物理、化學知識，課程各章節內容相對獨立，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展、新的技術不斷涌現，食品安全、環境污染、藥物濫用等各種公共衛生問題不斷出現，對衛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的，以真實實驗數據庫作為支撐，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、采集數據、繪制標準曲線、解析譜圖等，且該系統還可對操作結果進行實時評價。

3 仿真軟件的優勢

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節，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，具有許多優勢。首先，仿真軟件在計算機上運行，成本較低，可以實現大量學生同時操作；其次，仿真環境的直觀性、可操作性大大激發了學生學習興趣，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，且基本不存在環境污染問題。另外，一些可能造成環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、創新能力、解決問題能力的培養極為不利。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 仿真軟件在衛生檢驗學實驗教學中的應用

衛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。