基础医学实验教学研究

时间:2022-07-12 04:32:17 关键词: 基础医学 实验教学

摘要:创新性实验是教学改革的一项重要举措,为创新性人才培养构建良好的平台。实践表明,科研与教学相结合模式是实现基础医学交叉学科实验教学内容的创新性改革的重要途径,更是培养学生创新意识和创新能力的必由之路。对于旨在培养应用型人才的地方性本科院校来说,该模式值得加以深入探讨与推广。

基础医学实验教学研究

基础医学实验教学研究:基础医学创新性实验教学中的应用

1科研与教学相结合模式

1.1创新性实验教学的实施(1)辅导与培训:对学生进行理论知识与科研方法的辅导和培训,介绍科学研究所涉及的选题、提出假设、验证假设、查阅文献、常用实验技术方法、统计学处理及论文撰写等主要环节。(2)实验准备与预实验:指导学生针对实验题目进行文献查阅,明确实验原理,写出实验方法和步骤,着手进行预实验。(3)实验过程:按照制定的实验步骤,在导师的指导下完成实验内容,小组成员密切配合、分工合作,根据每一步的实验结果及时调整方案,定时召开实验结果汇报会,讨论实验中遇到的问题,由导师指导进行实验方案的调整与改进。(4)实验总结与评定:对实验数据进行分析,得出实验结论,写出研究报告,组织进行论文答辩,导师组依据学生的研究报告、答辩情况等对学生的科研能力和成果进行评定。(5)可持续发展:在完成创新性实验的基础上,导师指导学生自主进行文献查新、发现新问题,自行设计课题,进行大学生创新性项目申报,以达到可持续发展,协助学生撰写科研论文。

1.2实验教学效果评估建立教学模式的综合评价和质量评估体系,对该项目开展效果进行评价。

2创新性实验项目实例

2.1形态学基础医学实验项目(1)"导师制"实验小组:选定五年制临床医学专业学生开展试点,第一轮自2010年级学生开始,于一年级下学期遴选部分学生进入实验小组。之后,每年再从低一年级的学生中纳新,实现梯队建设。(2)实验项目设计:根据教师科研项目内容整合《MMP-9在肝癌及慢性肝脏病变发展过程中的表达及意义》实验项目,实验内容涉及《组织学与胚胎学》、《病理学》等多门形态学基础医学的实验教学内容。导师指导学生了解实验步骤与技术方法,由学生制定相应实验方案。(3)实验方案:①肝癌石蜡切片制备:从临床上获取肝癌标本进行切片技能的操作;②免疫组织化学染色:包括抗体孵育、显色、复染及封片;③形态学观察:对照肝脏的组织学结构,对肝纤维化、肝硬化及肝癌等多种病理学变化进行观察学习;④分析MMP-9表达在肝癌及慢性肝脏病变发展过程中的意义;⑤撰写实验报告。(4)考核与评价:导师组对实验小组进行量化考核:文献查阅(10%)、实验方案制订(20%)、实验操作(20%)、数据分析(10%)、实验报告撰写(25%)及答辩(15%)。(5)教学成效:通过实验项目训练,学生既能协助教师完成科研项目内容,更重要的是还完成了多门交叉学科常规教学中的5个实验项目学习:《组织学与胚胎学》之“组织切片制作与观察”、“消化腺之肝脏结构”,《病理学》中“肿瘤”、“消化系统疾病之病毒性肝炎和肝硬化”、“消化道恶性肿瘤之肝癌”等,教学效果良好。

2.2生物化学与分子生物学实验项目实例(1)“导师制”实验小组同前。(2)实验项目设计:根据教师立项的科研内容整合实验项目《cystatins家族基因在癌相关成纤维细胞中的表达》,实验内容涉及《生物化学》、《医用细胞生物学》及《分子生物学》等多门学科的部分实验教学内容。(3)实验方案:①提取成纤维细胞RNA及蛋白质;②将RNA逆转录成为cDNA;③设计相应指标(包括GAPDH内参)的引物,进行PCR,获取相应产物;④蛋白质凝胶电泳及Westernblot分析;⑤分析目的基因/目的蛋白的表达差异;⑥对实验数据进行统计分析;⑦撰写实验报告。(4)考核与评价:同前。(5)教学成效:指导学生完成了常规教学中的4个实验项目的学习:《生物化学》之“分光光度计技术”、“电泳技术”等;《生物化学》之“肝脏DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳与测定”;《分子生物学》之“蛋白质醋酸纤维素薄膜电泳”;《医学细胞生物学》之“细胞形态结构的观察”等。

3总体教学成效

通过实验小组成员与接受常规实验教学的学生进行实验操作及理论知识的考核比较中,发现实验小组学生在自主创新、文献检索、实验动手、语言表达、科技写作及逻辑思维等综合能力远高于接受常规教学的学生。学生在实验进展中既能协助教师开展科研工作,还能够高效地开展融汇多学科的基础性实验项目,摒弃了单学科、简易粗浅的实验内容,学生的创新性实验能力得到训练和提高,收到良好教学效果,且能每个实验小组均能以团队形式自主地申报各级大学生创新性科研训练项目,达到创新科研能力的升华。

4存在的问题

两年多的教学改革实践表明,科研与教学相结合模式在基础医学多学科的实验整合教学中具有较强的可行性,但是在具体实施过程中也还存在一些问题,如本轮的教学改革仅在临床医学本科专业部分学生当中试点开展,覆盖面仍不够广泛,目前由于科研资源的有限性导致吸纳进入实验小组的学生人数有限,导师的人数及科研室硬件的不足难以满足更多本科生尽早进实验室的愿望;再者,学生对实验原理与方法的掌握还不够扎实,阻碍了实验效率的提高;另外,学生在科研实验室的教学效果具体评价体系也还有待完善。这些问题还需要在进一步的教学探索中不断加以解决。

5结语

创新性实验是教学改革的一项重要举措,为创新性人才培养构建良好的平台。实践表明,科研与教学相结合模式是实现基础医学交叉学科实验教学内容的创新性改革的重要途径,更是培养学生创新意识和创新能力的必由之路。对于旨在培养应用型人才的地方性本科院校来说,该模式值得加以深入探讨与推广。

作者:谢群林扬元林丽彬林志萍杨学明许莉妍单位:莆田学院基础医学院

基础医学实验教学研究:基础医学实验教学体系的改革

一、基础医学实验教学课程体系改革拟解决的主要问题

1、教学方法及手段落后传统的实验教学,老师先讲理论,原后给学生示教,学生再按实验步骤进行操作。在实际操作中,忽视了学生实验综合水平能力的提高以及学生学习的主动性、创造性、积极性的培养,缺乏运用基本知识、基本理论、基本技能解决问题的能力。加上实验室管理体制上的弊端,使实验教学受人力物力限制,设备陈旧,教学手段落后,计算机多媒体等现代化教育技术尚未较好地在教学中得到应用。

2、缺乏有效的实验教学质量评价方法教学质量的评价是引导教师改进教学方法,提高教学质量的重要手段。我国高职医学教育实验教学一直缺乏系统科学的教学质量评价方法。实验教学的考试只注重结果忽视过程的评价,只注重考核学生对理论知识的记忆和实验操作技术的熟练程度,忽视了学生要掌握实验操作技术要领外,还要运用基本知识、基本理论、基本技能解决问题的能力的评价。

二、基础医学实验教学课程体系改革研究的对象和内容

1、医学专业培养目标是培养具有较扎实基础知识和熟练掌握专业技术的高级专门技术人才医学教育实践性很强,根据医学教育的规律和专业培养目标的要求,根据实践能力和职业岗位能力培养的关系,确定实验教学的教学模式、教学方法及教学。“三早”(早期接触临床、早期接触科研、早期接触社会)成为学校医科培养高素质人才的重要举措。

2、构建新的高职基础医学实验教学课程体系构建新的高职基础医学实验教学课程体系创新实验教学,对原来单一、陈旧的实验教学内容进行调整,对零散于各学科的实验教学内容进行有机地重新组合,根据临床护理所需技能重构基础医学实验教学内容,将传统的验证性的动物实验改为临床护理技能训练,着重培养学生实际操作能力,形成贯穿于医学高职教育全过程的新的实验教学内容体系。为卫生高职教育寻找一条适合基础医学教育课程体系。丰富、发展高职医学教育。

3、改革实验教学的教学方法和手段采用多种教学方法,如分组实验法、角色扮演法、计算机模拟实验法。现代化教学手段在教学中的应用是我们改革教学方法和提高教学效果的一项重要措施。借助现代教育技术,综合使用教学网站、电子教案、电子课件、计算机辅助教学、多媒体网络平台等多种教学手段;以视频和动画教学为突破口,加强VCD、DVD教学资源的建设。基础联系临床,理论联系护理工作实践。进行开放式实验教学,组织学生到医院见习和参加社会实践,融“教、学、做”为一体。目前,中心拥有数码互动显微教学系统、数字解剖实验室教学系统、形态学多媒体网络教学系统等一批可以满足现代基础医学实验教学的仪器设备。

4、改革传统的学生评价手段和方法,将“过程评价”与“结果评价”相结合“过程评价”包括每项实践任务的出勤及操作技能达标情况,课外作业和实践报告的完成情况,课堂笔记及随堂小测试的成绩。“结果评价”包括平时理论测验、操作技能考核及期末书面考试的成绩。

三、基础医学实验教学课程体系改革的应用价值

1、利用组织学、细胞生物学和病理学一些有学习价值或有代表性实验教学积累和科研成果,结合组织学与胚胎学实验教学的需要,对现有的实验项目进行改革。通过学生自己动手对实验动物进行操作,给予实验动物施行人工因素的干预,模拟异常发生过程,使动物正常形态结构发生改变,然后制作组织切片并通过观察(包括显微镜观察)记录实验过程,分析实验结果,得出结论,完成实验报告。培养学生提出问题和独立解决问题的能力,使学生得到初步的科研训练和具有创新精神。

2、在实验教学方法改革中,针对不同模块的特点,采用不同的教学方法,激发学生兴趣,增强教学效果。形态学的解剖学应用“学生学在先,教师导在后”的“三段五自”教学法(理论教学阶段-尸体操作阶段-课堂演讲阶段;自读教材、自剖标本、自查标本、自我总结、自我演讲)、病理学的“CBL教学法”、组织胚胎学的“分层实验学习模式”;机能学实验教学中采用“以疾病为主线的PBL教学法”等形式多样的教学法,培养学生自主学习的能力。

总之,对基础医学实验教学改革,逐步摸索和形成了分而不离、合而不拘、方向一致、互为推动的特色。在尊重相关教学规律的原则下对实验教学内容进行合理的优化整合,整合的同时适当保留原实验项目中的基础性、经典性实验内容。而实验教学以提高教学质量、培养技能型人才为最终目标,共同推进基础医学教学改革。

作者:涂开峰单位:黄冈职业技术学院

基础医学实验教学研究:实验教学的基础医学论文

1基础医学实验的实践性特征

应用型人才的培养以能力培养为中心,这种能力的核心就是实践能力。对于医学本科学生而言,这不仅包括了实验能力、实训能力和实习能力,还包括在能力实现过程中必备的理论知识和良好的综合素质。其中,基础医学实验是诸多知识、能力和素质中最基本和最基础的,一方面是因为基础实验先于专业实践,学生对人体与动物、活体与尸体、细胞与细菌等各种实验操作都主要在基础实验中进行,具有很强的直观性和可操作性;另一方面,与单纯学科理论课相比,医学实验具有人数少、互动多、时间长、分组分批、开放式和易于个性化教学等特点,使基础医学实验在培养创新能力、沟通能力、科研能力和团队精神等方面比较有优势,兼具较好地开展素质教育的功能[3]。而现有学科模式的基础实验教学,由于长期依附于学科理论,处于从属地位,使得实验教学的重要作用难以发挥。

2构建基础医学实验教学体系

2.1目标构建基础医学实验教学目标的构建必须符合本科应用型人才的知识、能力和素质三方面协调发展的要求,要以实验能力培养为主线,在整体水平、细胞水平和分子水平3个层面,使学生全面、系统地掌握与现代实验技术相关的基本理论、基本知识和基本技能,养成初步的科研能力和创新能力,培养良好的团队精神、沟通能力和职业素质[4],构建一个相对独立、内在统一的基础医学实验教学体系。

2.2基本框架基础医学实验教学体系由独立实验课程、课外实验项目和基础医学实验中心3部分构成。

2.2.1设置独立实验课程,明确其核心作用按照基础医学学科的内涵和相互间的关联进行系统整合,将基础医学实验分设成形态实验学、机能实验学、分子医学实验学和病原生物实验学4门独立的实验课程。形态实验学以组织和器官系统为中心,融合组织学与胚胎学和病理学实验内容,主要培养学生对正常与异常、镜下与肉眼形态的观察、识别技能;机能实验学以整体和器官机能为主线,整合生理学、病理生理学及药理学的实验内容,主要培养学生掌握认识机能、机制的技术与方法,以及分析问题、解决问题的能力;分子医学实验学则以现代分子生物技术为特征,有机地组合生物化学与分子生物学、细胞生物学、免疫学的实验内容,重点培养学生掌握对各类分子成分进行分离、检测等的现代生物技能;病原生物实验学以寻找和识别病原为重点,整合微生物学和寄生虫学基础性实验,主要培养学生认识和鉴别病原生物的技能[5]。上述的课程化模式是基础医学实验教学体系的核心,以此来制订课程教学计划、教学大纲并组织实施。在教学内容上,取消或大幅度减少验证性实验,大幅度增加跨学科的综合性、设计性和研究性实验项目,实现实验教学内容由单学科、低水平向多学科、整体性、高平台转变,使实验理论知识与基本技术、新技术有机结合;在教学方法上,充分运用多媒体现代教育技术,引入PBL和CBL等方式的教学,使实验教学的方法和手段向现代技术型转变。

2.2.2规范课外实验项目,固化其辅助功能作者将实验室开放、实验室基金、学术基金、年度实验竞赛和教师课题等5个课外实验教学项目整合为二大类,一类以培养操作动手能力为主,包括实验室开放和年度实验竞赛项目;另一类以培养创新能力与学术能力为主的项目,包括实验室基金、学生学术基金和教师课题项目。学生可根据自身的具体情况选择。将课外实验活动纳入基础医学实验教学体系,并将其系统化、规范化、常态化、制度化,可使课外实验活动与课堂实验教学有机结合在一起,课外实验能较好地补充课内实验教学的不足,更好地促进学生创新意识和能力、人际交流能力、协调能力、团队精神及个性化等的培养,切实体现其教学辅助功能[6]。

2.2.3设立基础医学实验中心,形成统一管理平台要实现上述实验教学的改革,设置与之相适应的管理机构是非常必要的[7]。本院组建了基础医学实验教学中心,并下设形态学、机能学、分子医学、病原生物学4个实验室,各实验室与4门独立的实验课程相对应。基础医学实验中心统一规划、建设和管理,统筹安排各类课内外实验教学活动,实现人、财、物等各种资源的共享,为实验教学体系的运行提供了较好保障。

3新、旧基础医学实验教学的比较

3.1教学计划的比较以本科护理学专业为例,与旧的基础医学实验教学比较,实验教学体系的设置体现了一种多学科的综合实验技能的培养,教学时数显著增加,综合性、设计性实验比例大幅度提高,考核要求更加严格和全面,对培养本科应用型人才的实践能力具有更大优势。

3.2教学效果的比较近3年来,通过实施新的实验教学体系,改革的效果已逐步显现。学生对实验教学重要性的认识。学习的主动性以及参与研究的积极性显著提高,实验考核呈现出常态结果;教师对教学目标更为明确,教研项目、论文数量及水平均有较快提升,教学大纲、实验报告、考试总结及课程质量评价等更加规范完善,以基础医学实验中心为平台的实验室建设投入也大大增加,教学改革成效显著。

4新的实验教学体系运行中需注重的问题

4.1发挥教师的主体作用参与教学改革的主体是教师,教师的认识和做法是否正确关系到实验教学改革的成败。教师需要转变重理论、轻实践、轻实验能力的传统观念,学习领会应用型本科人才培养的深刻内涵,明确实验教学的重要作用,充分发挥主观能动性。在实验教学改革上,从教育理念、教学目标、教学内容、教学方法、教学评价等多方面与本科应用型人才培养的要求接轨[8]。

4.2正确处理实验与理论的关系学科理论依然是整个基础医学教育的主体和基础,直接或间接地指导着实验教学,实验的设计、原理、结果(现象)的解释主要依据理论知识进行,但实验教学有其独立性,特别是操作技能、技术创新以及跨学科的综合性、设计性实验等方面,学科理论是无法替代的。因此,理论教学与实验教学应当是本科应用型人才培养的2个不同方面,互为依存、相互促进。

4.3明确课堂内、外之间的关系实验教学课程化后,课堂教学随之成为实验教学的核心,以课堂为主体,以课外为辅助,二者互相协调、相互补充,共同构成了新的实验教学模式。事实上,由于课堂上学生相对较多,设备有限,学生个体操作动手的机会是有限的,课外的实验室开放等项目反而成了强化学生实验技能的重要方法[9]。

4.4提高跨学科的实验融合跨学科实验内容的融合与设计是改革的重点和难点。本着先易后难、先生理后病理、先基础后临床的原则,优先选择相近学科如与分子水平相关的生物化学、生物学、免疫学,与形态学相关的组织学、病理解剖学之间进行融合,最后以细胞水平、整体动物水平和分子水平实验串联多个学科,以实现教学内容与教学目标的良好对接[10]。

4.5改革考核评价模式实验教学具有特殊性,要全面评价学生实验能力是较为困难的。本院设计了以实验能力为核心的多元化综合评价方法,将实验能力分解为2个部分:(1)软指标如沟通能力、创新意识、团队精神和科学素养等;(2)硬指标如实验报告、操作能力、操作考试、项目完成和论文质量等。每个指标由若干个项目组成,通过权重分配确定项目得分,并依据各类别所占分值最终评定课程成绩。

作者:张晓林唐冬生刘芳龚道远刘爱平杨安平单位:佛山科学技术学院医学院

基础医学实验教学研究:基础医学实验教学问题试分析

一、新时期基础医学实验教学研究的重要意义

现代医学教育,其目标在于培养现代化实用人才。因此,传统教育中以理论教学为主要教学方式的教学已然不能满足现阶段人才培养的基本需要求。从这个角度出发,时代赋予了我们新的使命,那就是要推行基础医学课程的实践性教学内容。只有将核心放在实践性教学当中去才能将学生学到的理论知识真正转化成为其的实践经验,从而帮助他们更好的掌握医疗技能。当前社会需求的是高素质的综合性人才,以往传统的单一实验教学模式需要进一步改进,我们的基础性目标是打造基础医学实验教学的整合性实验平台。在这个平台上真正实现医学不同学科之间的相互融合并能够在理论教学中结合实验教学来培养现代化有用人才。

二、现阶段基础医学实验教学策略分析

(一)关于新实验课程体系的建立

首先,我们要确认我们所要建立的实验教学模式的基本特点:1、整合性;2实验性;3学科交叉性。在这些特点的基础上,实验中心的建立将突破传统的学科界限以达到最大交叉性和整合性。在整个实验教学体系中,整个实验项目将分为一下几个具体实验教学环节:第一,基础性实验环节,在这个项目当中,将对学生教导最为基础技能和操作。举个例子来说吧,就像是生理基础实验和实体解剖操作等等。我们在实际教学过程当中要注意引入经典的炎症性实验,这对于学生掌握人体生理状况和形态结构是非常有帮助的;第二,综合性实验教学环节,在这个环节当中主要是训练学生对现有实验技能和知识进行综合性实验的环节。与上一环节基本相同,这个环节也包括了基础实验和经典实验。该项内容的实验教学主要是为学生打下牢固基础以便进行高层次的实验教学;第三,设计性实验环节,在这环节当中学生成为了实验教学的主体,我们可以让学生更具自己的兴趣来选择实验题目,这个环节将充分调动学生自身的主观能动性,以便提升其整体的综合素质。

(二)关于实验教学同临床实践相结合的教学方式

实验教学模式当中,如果能将自身的实验教学与科研项目相结合的话,就能最大程度的刺激学生创新艺术和创新能力。笔者认为,对于这项教学可以一分为二,将班级中有能力的和有强烈进步欲望的学生引进到探究性实验当中去,并由专业老师进行专项知道开展多种实验技术的基础实验,如果能在实验中有所发现或者能获得一定城轨后,教师可以安排学生进一步的开展高端医学性研究,要知道,实验和探索的乐趣总是学生所大力追寻的。

三、PBL教学法基础医学教学中的应用

在教学过程中,学习者——学生是主体,而不是传统教育中的以教师为中心,以学生为中心,教师是学生学习的支持者,教师的任务不仅仅是传授知识,而是促进学生学习及使学生获得学习能力,教师的教学效果以能否促进学生的学习及能否促进学生学习能力的获得作为评判标准。首先,取消各门基础课程学科教学,改为以临床问题为引导进行基础课程学习,打破了基础理论知识的完整性,使得推理能力和自学能力较差的学生不能适应这种教学方法;其次,高校扩招解决了高中生升学难的问题,也为高校的发展提供了新的机遇,但教学资源与师资力量不足,对PBL教学法的顺利开展带来一定困难。由于学生一入学就接触临床,某些课程必须按要求配备专业教师,每5一7名学生配备一名辅导教师,这就需要一支庞大的教师队伍;第三,为保证PBL教学法的顺利进行,必须向学生提供足够的参考书和电教设备以及实践基地,因此需要财力上的支持。

四、结束语

总而言之,当前社会医学人才需求量在不断增大,同时,医学人才的标准也在向高素质和综合性强的这两个方面靠拢。基础医学课程是整个医学体系的基础,是每个大学生所要打牢的地基所在。然而,在传统的教学方式方法下,基础医学的教学偏向于理论教学而忽视了基础医学的实践作用,本文就是在基础医学课程实践教学的基础上对现有基础医学教学提出了相应的建设性策略,希望能多同行起到借鉴的作用。

作者:孙国庆 单位:商丘医学高等专科学校

基础医学实验教学研究:构建中医院校基础医学实验教学虚拟实验室

摘要:现代医学教育中,中医院校对基础医学实验课教学大都存在着对实验形式和内容的要求越来越高,但实验设备、器材、环境和经费相对落后的矛盾。如果能构建虚拟实验室,恰当地运用现代教育技术的仿真、模拟功能,则可以变抽象为具体,使静态内容动态化,逼真地模拟实验时实验过程中宏观变化中的微观过程,变微观为直观,让学生观察、体验、感受事物发展过程中的微观现象,能够把实验教学中难以描述、难以突破的难点、重点、生动形象地表现出来,激发学生学习的兴趣,调动学生的学习积极性,强化学生对实验学知识的记忆和理解。

关键词:基础医学实验课教学;虚拟实验室;模拟实验

北京中医药大学基础医学实验教学中心属于部级实验教学示范中心也是北京市实验示范中心和北京高等学校示范性校内创新实践基地。在该实验教学示范中心的基础上正在有计划地进行虚拟实验室的建设 ,构建了虚实结合的实验教学模式,对开展虚拟仿真实验教学进行了初步探索。

构建医学实验教学虚拟实验室是科技发展的必然。医学实验教学是培养医学及相关专业学生实践能力、创新意识、科学思维方法及严谨科学态度的重要途径。中医专业的学生要成为一个合格的医生,不仅要掌握中医基本理论、中医经典及中医临床知识,也要掌握现代医学知识。教育部关于"十二五"期间实施"高等学校本科教学质量与教学改革工程"的意见中提出"卓越医生教育培养计划",对医学院校的人才培养也提出了更高的要求[1]。

1虚拟实验技术的引入可提高形态学实验课程的课时效率

1.1在传统人体解剖学教学中,教师使用实物标本、教学模具、多媒体课件等帮助学生理解人体的形态结构。虚拟实验室可通过建立数字虚拟人体平台,在计算机上建立三维人体模型,能更好地展现人体空间的准确结构和层次关系[3]。学生只需将鼠标移到某一解剖结构上,该结构的详细说明便会显示出来。这使学生能够反复多次观察人体复杂多样的组织器官,便于理解和记忆其形态、位置和毗邻关系。也可进行虚拟解剖操作,通过点击、选择即可完成逐层解剖、构建组织与器官等,极大地增加了学生的操作机会,锻炼了动手能力,同时启发临床思维。数字虚拟人体平台作为尸体解剖的辅助训练和前期练习,可以提高解剖学实验教学的时效。

1.2传统的医学组织胚胎学与病理验教学中,教师借助光学显微镜和组织切片,向学生阐述各种正常及病理状态下的细胞、组织、器官的结构和特点。教学模式存在玻片制作成本高,且易破损或褪色,后期投入资金加大、学生学习局限于专业实验室内进行,受时间和空间的限制的问题。这些问题必然会影响形态实验教学的质量。虚拟实验技术将普通玻璃切片扫描、重构形成数字化切片,以图像的方式呈现给学生,以模拟显微镜观察切片的全过程[4]。数字化切片具有图像分辨率及色彩还原度高、不受显微镜、场地和时间的限制、操作简单等特点,可完美解决上述问题。大大提高教师有限实验课程的课时教学效率。

2虚拟实验技术的引进可延伸人体机能学实验课程的时间和空间;提高学生实验的安全系数;提高实验教学效果。是实操实验课程的有益补充

人体机能学实验课程包括生化、生物、生理、病原微生物实验课程,在虚拟实验室中构建虚拟仿真技能学实验平台。依托网络通信技术、数据库技术、人机交互技术、多媒体技术等,构建一个虚拟的实验环境和实验对象,学生可通过鼠标在虚拟的实验环境对实验对象进行操作,掌握一些因实验条件不具备、实验操作危险性较高、实验成本过高、实验消耗过大等原因无法真实进行的实验[5]。以生理实验室为例,包含了神经肌肉电生理实验、心血管系统实验、呼吸系统实验、泌尿系统实验、消化道系统实验等5个实验模块,每个实验模块又下设若干个具体的实验项目。每个实验项目包括了实验简介、实验原理、实验模拟、实验录像、实验波形和结果等内容。学生可根据自己的兴趣选择实验项目进行操作或者预习,实验操作过程通过鼠标移动来实现,如果出现操作不当或者操作失误,系统会进行自动提示。学生也可以通过实验录像对实验内容进行提前预习或者在实验操作后进行回顾。通过这种教学方式,一方面可以节约教学成本,另一方面也可以提高高校对创新型人才的培养能力。

3虚拟实验技术引入中医诊断实训课程和中药学实训课程不仅提高了教学效果并延展课堂范围

中医诊断实训课程和中药学实训课程是中医院校的特色,对培养中医学生成为一名真正优秀的中医人才起着桥梁的作用。虚拟实验技术通过计算机生成的一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。它通过视、听、触觉等作用于使用者,使之产生身临其境的交互视景的仿真。通过网络大数据可以将临床病例收集整理并通过计算机图形、图像处理与模式识别,智能技术、传感技术、语言处理与音响技术、网络技术等多门科学,是现代仿真技术的进一步发展和应用。使作者借助必要的设备自然地与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,产生身临其境的感觉和体验,使人机交互更加自然和谐。以多媒体编程技术和虚拟现实技术为基础 ,应用语义识别、T TS 发音、动态图形识别和多种音视频素材,构建一个仿真的临床技能培训和诊断思维环境 ,采取人机交互方式进行实验。虚拟诊断技术具有创新性、交互性、智能性、仿真性、开放性和可扩展性等优点 ,用于训练和培养医学生、研究生和青年医师,有助于增强诊断学实验教学效果、提高学生的积极性和自主性、培养与学生临床技能和思维能力。

4虚拟实验室的局限性

虚拟实验室虽具有诸多优点,但是也存在某些局限性,所以在实际教学过程中不可以完全取代真实实验室。虚拟实验室的局限性体现在以下3方面。

4.1设备参数测试与实物测试有差别,虚拟实验不能完全代替实物实验。

4.2虚拟现实技术属于新兴计算机技术的一种,要求教师具有较专业的计算机技能,而医学专业教师主要侧重于教学能力的培养和教学方法的探索,两者有时不能得到统一。如何实现两种能力的有机组合,又发挥专业技能优势,是当前亟需解决的问题。

4.3传统的实验教学是在教师的指导下,学生分组进行实验,在实际操作中发现问题并通过合作解决问题。对于较复杂的自主设计实验,要求学生能对课本知识融会贯通,提高动手能力和创新能力;要求多位 学生团结协作,明确分工。而虚拟实验室是对现有实验的三维重现,只包含已经建模并输出的实验教学课程,难以模拟具有创新性的自主实验设计。

5结论

虚拟教学与实际教学要相辅相成。虚拟实验教学并不能完全取代实际实验教学,实际实验教学的优点不能被完全抹杀。实际实验教学应用于机能学实验教学可以培养学生的实际操作能力,在实际操作中遇到问题解决问题。所以要合理利用虚拟实验,补充、延展实际实验,提高教学效率。