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淺談對醫(yī)學院校病原生物學虛擬實驗室建設的思考論文
【摘要】實驗教學是病原生物學教學過程中一個非常主要的部分。但其發(fā)展受到實驗設備條件等多方面的制約。通過虛擬實驗室的建設，不但可以提高教學質(zhì)量，還可以加深學生對所學知識的理解。本文主要對病原生物學實驗室的優(yōu)勢及局限性的討論，對其建設進行了分析和思考。
關鍵詞病原生物學 虛擬實驗室 建設
《病原生物學》是一門重要的基礎醫(yī)學課程，它由醫(yī)學微生物學和人體寄生蟲學組成。該門課程具有實驗操作性強、與臨床檢驗結(jié)合緊密、實驗器械設備種類多、實驗儀器精細度高、實驗操作危險性強標本傳染性強安全防護要求高等特點。這些特點均制約著該學科教學實驗的實施和發(fā)展。而虛擬實驗室的出現(xiàn)，可以通過在計算機創(chuàng)建一個可視的虛擬實驗環(huán)境，在該環(huán)境下通過操作鼠標、鍵盤來控制代表不同實驗器材的可視化器件，從而進行并完成各種實驗。
一、醫(yī)學虛擬實驗室的定義
醫(yī)學類院校建設的虛擬實驗室，是以計算機網(wǎng)絡為基礎，將主機與多個孤立的工作站連接在一起，并通過網(wǎng)絡將教學資源共享的新型實驗課授課方式。虛擬實驗改變了傳統(tǒng)的醫(yī)學實驗教學方式，只要通過計算機和網(wǎng)絡，學生就可以模擬操作各類仿真實驗，并得到類似真實實驗的體驗。同時實驗教師也可以經(jīng)過網(wǎng)絡共享實驗教學資源，指導實驗開展，并能及時掌握教學效果，從而達到提升醫(yī)學實驗教學質(zhì)量的目的。
二、虛擬實驗室在病原生物學實驗教學中的應用優(yōu)勢
1.增強實驗安全性，拓寬實驗內(nèi)容：病原生物學實驗與其他專業(yè)實驗課相比，存在諸多危險因素，例如：實驗時不慎被病原生物感染，高壓蒸汽滅菌操作不當發(fā)生危險等。此外，部分實驗標本對安全防護要求也極高，例如：霍亂弧菌培養(yǎng)觀察、寄生蟲蟲卵檢測這些對生物安全實驗室防護等級要求高的實驗，在一般的本科教學中，無法開展。而學生在虛擬實驗室中進行這些病原生物的實驗操作，則完全不必擔心上述問題，同時又能將實驗學習與理論學習相呼應，增加了病原生物學的實驗項目，拓寬學生實驗操作。
2.強化學生實驗基本技能，縮短實驗時間，排除不穩(wěn)定因素，增強實驗效果：病原生物學實驗程序比較復雜，操作過程時間較長，實驗結(jié)果不易觀察。虛擬實驗室可以幫助學生提前預習實驗操作，加強學生對實驗操作細節(jié)的熟悉程度，排除試劑、設備對實驗結(jié)果的影響，縮短標本培養(yǎng)時間，有助于保證實驗的完整性，加深學生對實驗的理解和掌握。
3.激發(fā)學生求知欲，增強學生的實踐創(chuàng)新能力，做到真正意義上的實驗室開放：虛擬實驗室可通過網(wǎng)絡提供全天候的開放式實驗環(huán)境，學生可自擬、自選實驗項目并自行組織實驗，使學生從灌輸式被動學習轉(zhuǎn)變到主動積極靈活學習。從而開拓學生視野，調(diào)動學生的參與熱情，有利于激發(fā)學生的求知欲，充分激發(fā)學習積極性、主動性及創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。
4.減少耗材成本，實驗項目更新更快：隨著科技水平的提升，病原生物學中越來越多鑒定性實驗需要借助新的實驗技術(shù)手段來完成，例如：RT-PCR、免疫熒光等。但該類實驗所需設備和耗材價格很高，且設備更新速度很快，很難在普通本科生教學中普及。虛擬實驗中使用的設備均是電腦建設的模型，因此，通過虛擬實驗可供學生學習新的實驗方法和新設備，有助于培養(yǎng)學生的學習興趣和提高學生的實驗技能。
三、虛擬實驗室在病原生物學實驗教學中可能存在的局限性
1.缺乏團隊協(xié)作：虛擬實驗往往由學生單人即可完成，不利于實驗協(xié)作能力的培養(yǎng)。因此，除個別實驗項目因設備價格高昂或?qū)嶒炦^程危險等使實驗進行受限，必須單純依靠虛擬實驗之外，建議其余實驗項目將傳統(tǒng)實驗教學模式與虛擬實驗相結(jié)合，采用“先虛擬后真實”或“先真實后虛擬”的模式進行教學。強化操作、鞏固實驗知識，提高了實驗教學效率。
2.缺少實際操作經(jīng)驗：虛擬實驗雖然可以模擬很多實驗課內(nèi)容及操作，但是其無法讓學生體驗真實試驗的操作感。所以，我們認為并不是所有實驗內(nèi)容都可被虛擬實驗室替代，還需在教學過程中認真摸索和研究虛擬實驗室適用的實驗內(nèi)容范圍。
四、結(jié)論
虛擬實驗室作為一種新興的計算機技術(shù)，其在醫(yī)學領域中的應用愈發(fā)廣泛，并具有傳統(tǒng)的教學手段無法取代的優(yōu)勢，它可以提高實驗的安全性、改善實驗條件，為學生提供一種便利的、直觀的學習環(huán)境，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，提高學生的參與度，為病原生物學實驗的教學提供了新的形式和平臺，是對傳統(tǒng)實驗教學很好的改革和補充。雖然目前虛擬實驗室在應用方面仍有些許不足，但我們相信，隨著科技和教學手段的不斷更新提高，虛擬實驗室在病原生物學實驗教學領域中將會有美好的前景。
參考文獻：
[1]廖程靜.對醫(yī)學院校虛擬實驗室建設的思考[J].時代教育，2012年14期
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