虛擬仿真技術與微課在高職生物化學檢驗實訓教學中的應用

張 勇，何 智，丁培杰，谷存國

（漯河醫(yī)學高等專科學校，河南 漯河 462000）

生物化學檢驗是高職院校醫(yī)學檢驗技術專業(yè)的核心課程之一，是一門理論性和實踐性很強的學科，生物化學崗位工作占醫(yī)學檢驗科工作量的50%以上。生物化學檢驗實訓以生物化學檢驗技術為主線，具有很強的實踐性、針對性，占總學時的50%左右[1]。相對來說，該學科比較抽象、復雜，開展實訓教學不但可以有效加深學生對知識的理解，還能培養(yǎng)學生動手能力，提高臨床檢驗理論與操作水平。應用虛擬仿真技術與微課能為學生創(chuàng)造真實的實訓環(huán)境，激發(fā)學習興趣，同時對學生想象力和創(chuàng)新力的培養(yǎng)也起到積極作用。

1 虛擬仿真實訓教學

虛擬仿真實訓教學主要是利用計算機來構建一個可視化的操作環(huán)境，用可視化的仿真物體來代替實訓設備，達到實訓教學效果和目的。教學中利用計算機虛擬仿真技術，按照實訓要求設計一個完整的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中可以完成實訓的每個環(huán)節(jié)，如試劑的添加、實訓條件的改變、數(shù)據(jù)的分析采集以及后期結果的模擬分析等[2]。學生通過使用電腦、手機就可以反復進行實訓操作，極大地節(jié)約了實訓經(jīng)費，同時保證了訓練質(zhì)量，使實訓過程變得更加完整。

虛擬仿真實訓教學必須以學生為中心，注重學生個性化教育，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)。實訓項目能實不虛、以虛促實、虛實結合，教師必須認識到虛擬仿真技術是對現(xiàn)有經(jīng)典實訓項目的有效補充，不能取代經(jīng)典實訓項目。設計虛擬仿真實訓項目必須嚴格遵守教學大綱的要求，生物化學檢驗實訓教學的主要任務是訓練學生基本操作能力，不能本末倒置，要做到虛擬仿真與實際操作相結合，形成具有特色的知識體系[3-4]。

2 微課在生物化學檢驗教學中的運用

相對其他學科來說，生物化學檢驗知識點比較抽象，學生理解難度較大，且對于學生動手能力要求較高。如果在課堂中學生僅根據(jù)教師的安排機械式地完成各種操作，沒有主動進行思考，那很難達到預期訓練效果[5]。微課改變了傳統(tǒng)實訓教學模式，學生可以提前學習，充分利用課前的零散時間來學習知識，這對提高學習主動性非常有意義。微課中的情景設計環(huán)節(jié)可以使學習變得更加有趣，將教學內(nèi)容與實際生活緊密聯(lián)系在一起，有效提高學生學習積極性和主動性。

3 虛擬仿真技術與微課在生物化學檢驗實訓教學中應用的意義

虛擬仿真技術與微課應用于生物化學檢驗實訓教學，已經(jīng)取得了非常不錯的效果，很好地提高了實訓教學效率[6]。教師在教學過程中應用虛擬仿真技術與微課，營造愉快的教學氛圍，給學生帶來前所未有的學習體驗。

3.1 活躍學習氛圍

虛擬仿真技術可以將以往枯燥的課程內(nèi)容變得更加形象、真實，可以動態(tài)、直觀地將實訓結果呈現(xiàn)出來，使學生通過人機對話真正實現(xiàn)教學互動。虛擬仿真實訓教學可以有效調(diào)整學生學習速度和進度，使學習效率得到顯著提升。同時，學生從傳統(tǒng)被動接受知識的狀態(tài)解放出來，在課前、課中、課后都可以根據(jù)微視頻進行自學，自行安排學習進度。另外，利用微課學生可以根據(jù)自身知識掌握程度對有問題的地方進行反復研究，直到掌握所學知識[7]。

3.2 訓練充分，一人一機，進行更深層次的實訓

生物化學檢驗課程實訓內(nèi)容多，而實訓儀器設備數(shù)量有限，以我校為例，實訓設備只有兩臺優(yōu)利特半自動化分析儀和10 臺722 型分光光度計。利用虛擬仿真技術，可以真正實現(xiàn)每個學生一臺機器，讓所有學生都能夠得到最充分的訓練。另外，虛擬仿真技術還可以使實訓周期變短，不熟悉實訓內(nèi)容的學生可以根據(jù)自己所需反復進行實驗，有利于他們對實訓原理、步驟以及注意事項的把握和理解，有效提高學習效率。

利用虛擬仿真技術與微課，可以引導學生進行更深層次的實訓測試，并且學生發(fā)生錯誤或出現(xiàn)失誤時不會造成危害。學生可以根據(jù)微視頻教學內(nèi)容在虛擬仿真實訓平臺上進行演示，不用擔心出現(xiàn)意外，對于一些在真實實訓中無法開展或者有可能引起事故的實驗都可以進行模擬，提高分析問題、處理復雜狀況能力。學生在進行模擬實訓時可以在屏幕上看到錯誤操作導致的嚴重后果，這在真實實訓中是無法做到的。因為在真實實訓過程中如果出現(xiàn)錯誤操作，很有可能會引起設備的損壞甚至造成人員傷亡、爆炸、火災等嚴重后果。

3.3 網(wǎng)絡化教學，真正實現(xiàn)資源共享

虛擬仿真技術與微課可以真正實現(xiàn)網(wǎng)絡教學，同時結合現(xiàn)代通信技術，輕松實現(xiàn)教學資源共享，這樣學生實訓就不會受到地點、時間的限制[8]。對于同一個實訓項目，可以在不同的地方由不同的人協(xié)調(diào)完成，真正實現(xiàn)跨區(qū)域、跨單位、跨時間的全范圍協(xié)調(diào)教學以及資源共享。利用微課和虛擬仿真技術可以有效拓展學生的創(chuàng)新思維，提升動手能力，消除傳統(tǒng)教學的弊端。

3.4 虛擬仿真技術與微課有機結合

虛擬仿真技術目前正處于高速發(fā)展中，盡管取得了良好效果，但也存在很多不足，現(xiàn)有的虛擬仿真實訓項目較少，難以滿足實訓教學需要。另外，虛擬仿真實訓項目不能完全與經(jīng)典實訓項目有機結合[9-10]，缺乏相應的教學資源評估體系和實驗教學效果評價體系，與其他教學方法未實現(xiàn)深度融合，教學環(huán)境、課程體系和教學模式普遍存在問題，專業(yè)教師、臨床醫(yī)生在計算機技術等層面很難達到要求，也缺乏時間、精力。

微課制作技術要求較低，大部分專業(yè)教師能較好地制作微課，因此微課更新速度快。以ALT 測定為例，臨床實驗室檢測以速率法為主，通過虛擬仿真技術可以完全模擬臨床大型儀器操作，并能通過考核功能對學生操作進行考核。但在臨床工作中，遇到的突發(fā)情況較多，如儀器故障、試劑缺乏、針頭堵塞等，作為臨床工作者，需要對結果進行審核，簽發(fā)報告，保證結果的準確性，而虛擬仿真實訓中這些功能目前還不完善，通過微課可以有效解決這一問題。如速率法測定中，可能遇到底物消除殆盡，有可能造成假酶膽分離，通過微課可以使反應進程直觀呈現(xiàn)出來，加深學生的理解，并能理論聯(lián)系臨床，培養(yǎng)臨床思維能力，取得更好的教學效果。

綜上所述，虛擬仿真技術與微課屬于新型教學模式[11]，是現(xiàn)代技術和教學工作有機結合的重要成果，有效提升了生物化學檢驗實訓教學效率，滿足當前素質(zhì)教育對學生全面發(fā)展的要求，對于培養(yǎng)創(chuàng)新性、應用型人才具有非常重要的現(xiàn)實意義。但是目前這種新型教學模式還處于初期嘗試階段，需要我們不斷努力探索。