近年来，国家高度重视虚拟仿真实验教学资源建设，教育部2018年发布的《关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》，虚拟仿真教学软件就是重要的建设对象之一[1-2]。临床生物化学检验是医学检验技术专业的核心课程，课程教学内容基本都应用于生化分析仪检测中，其课程教学尤其是实验课教学效果对于学生的动手能力和综合素质培养非常关键，也决定了学生在今后实习及培训中能否胜任生化分析仪的临床检验工作[3-4]。然而，全自动生化分析仪及相关配套设备属于高精尖且非常昂贵的设备，运行维护成本很高，因此目前的检验教学基本是以常规实验教学为主，即使学生到医院见习，也不能拆分仪器和动手操作。脱离仪器、脱离场景，实验教学效果不佳，严重制约了对学生专业技能的培养。在实验教学中融入虚拟仿真教学，将有效解决上述问题。当然也不是完全依靠虚拟化的仪器，在实际的虚拟仿真教学中，会做到能实不虚(购买基本的仪器)、以虚补实(通过研发仪器仿真软件、虚拟实验室)、虚实结合(学校仪器;仿真、模拟操作;见习、实习)[5]。
本文以贝克曼AU5800全自动生化分析仪为仿真对象，与佛山市三甲综合医院检验科以及北京润尼尔网络科技有限公司进行“校—院—企”三方协同合作，开发了全自动生化分析仪及流水线虚拟仿真实验教学软件(简称软件)，用于我校医学检验技术专业的全自动生化分析仪应用教学。软件全面系统地模拟全自动生化分析仪及流水线设备内外结构、功能、原理、维护、样本检测等内容，使学生通过3D虚拟化操作，全面深入地学习和了解仪器和生化检测项目相关知识，特别是仪器结构与工作原理、工作流程、仪器编程、仪器维护与保养、仪器报警处理以及质量控制等常规实验教学无法深入的内容。实验教学教师利用该软件通过幻灯动画、声音加载、模型渲染等方式对学生的虚拟仿真实验操作进行考核，使之达到熟练掌握相关知识点的目的。
1 软件的设计思路
2 软件在实验教学中的优势和作用
3 软件的教学应用
4 软件的局限性与不足
5 结语
佛山科学技术学院将本软件应用到医学检验技术专业的实验教学中，得到了有关教师和广大学生的普遍好评。虚拟仿真实验教学利用计算机模拟真实实验环境，以其特有的多感知性、沉浸性和交互性弥补了常规实验教学的不足。它不仅有效解决了我校实验室全自动生化分析仪相关设备缺乏、场地不足、实验课时不足、试剂耗材浪费、存在生物安全隐患以及学习效率不高等问题，而且还丰富了实验教学的形式、方法和内容，为实验教学改革探索了新的有效途径。随着5G技术的推广应用，虚拟仿真实验教学因其更加生动、逼真和高效，将会在高校医学检验技术实验教学中发挥更为显著的作用，使医学实验教学更加便捷、高效和充满趣味性，充分发挥虚拟仿真实验教学软件“真实”“交互”“显隐”“广用”的优势。
参考文献
[1] 教育部关于印发《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》的通知(教技〔2012〕5号)[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201203/t20120313_133322.html.
[2] 教育部关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知(教高〔2018〕5号)[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7945/s7946/201806/t20180607_338713.html.
[3] 袁丽杰,苏晓杰,戴红.临床生物化学检验技术课程的“院科联合”分段教学改革的探索与效果[J].中国高等医学教育,2017(7):76-77.
[4] 尹一兵,倪培华.临床生物化学检验技术[M].北京:人民卫生出版社,2019.
[5] 刘家秀,许国莹,李靖.医学检验虚拟仿真实训教学平台的构建与应用[J].中国医学教育技术,2019,33(1):83-86.
[6] 熊宏齐.虚拟仿真实验教学助推理论教学与实验教学的融合改革与创新[J].实验技术与管理,2020,37(5):1-4,16.
[7] 范蕾.发达国家在大学开展虚拟生物学实验教学的经验及启示[J].实验室研究与探索,2014,33(1):20-23.
[8] 景虹.虚拟实验教学研究[J].中国医学教育技术,2004,18(5):272-274.
[9] 陈沙,刘平安,刘慧萍,等.虚拟仿真实验平台在临床生物化学检验实验课中的应用[J].中国中医药现代远程教育,2017,15(23):23-24.
[10] 简庆宇,大卫J•布朗,埃伦E•比利.发展虚拟生物实验[J].欧洲开放式远程教育期刊,2005,25(2):8.
[11] 埃立特•R,巴林•D.客座编辑:运用主题技术到虚拟现实技术中[J].虚拟现实,2000,5(2):55.
[12] 张治国,陈有亮,饶平平,等.地下工程实验教学虚拟仿真数值建模平台建设探索[J].实验室研究与探索,2019,38(11):156-160,269.
[13] 李震彪.本科教学虚拟仿真实验之思考[J].实验技术与管理,2019,36(9):6-7.
[14] 刘春宇,张莹,张挺耸,等.5G网络下虚拟现实技术在高等院校实验教学中的应用[J].教育观察,2020,9(17):117-118,125.
翁闪凡 孙文博 林月乔 郭嘉亮 陈鑫 佛山科学技术学院医学院检验系 |
