醫(yī)學(xué)微生物學(xué)虛擬實驗教學(xué)研究

時間:2022-04-19 02:39:17

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醫(yī)學(xué)微生物學(xué)虛擬實驗教學(xué)研究

【摘要】醫(yī)學(xué)微生物學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程,其實驗教學(xué)不僅是實驗技術(shù)的學(xué)習(xí),更是醫(yī)學(xué)生今后科研工作的基礎(chǔ),對醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)至關(guān)重要。將虛擬實驗平臺用于醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實驗教學(xué),可以加深學(xué)生對理論知識的理解,豐富實驗教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)資源;提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和學(xué)習(xí)興趣,寓教于樂,提高課堂教學(xué)效率;學(xué)生可以自由安排時間,獲得時間自由,充分利用高科技和電子產(chǎn)品普及的條件;同時可避免線下上課時的人群聚集,防止交叉感染。因此,虛擬實驗作為一種全新的教學(xué)方式,具有傳統(tǒng)實驗教學(xué)無法比擬的優(yōu)勢,適合新時期的實驗教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)微生物學(xué);實驗教學(xué);虛擬實驗;傳統(tǒng)實驗;應(yīng)用;優(yōu)勢

為實現(xiàn)“停課不停學(xué)”,全體高校教師決定采取線上授課的方式進行教學(xué)。醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實驗課采取虛擬實驗平臺和QQ群直播講解、結(jié)合課后輔導(dǎo)答疑的方式進行授課。上海夢之路數(shù)字科技有限公司為我院進行線上教學(xué)提供了免費的虛擬實驗平臺,平臺里集合了多個院校的優(yōu)秀教師錄制的虛擬實驗項目。實驗教學(xué)作為醫(yī)學(xué)微生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分,是培養(yǎng)應(yīng)用型醫(yī)學(xué)人才極其重要又不可替代的環(huán)節(jié)之一[1]。虛擬仿真實驗是利用虛擬仿真技術(shù)對實驗過程、實驗儀器進行模擬,具有直觀性、共享性、節(jié)約成本等優(yōu)點[2]。將虛擬實驗應(yīng)用于醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實驗教學(xué),具有傳統(tǒng)實驗教學(xué)無與倫比的優(yōu)勢。

1教學(xué)實施

醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實驗課包括課前準備、課中實施和課后總結(jié)三個階段。課前準備需要授課教師以每個實驗教學(xué)班為單位,建立QQ群,便于授課教師在課前將學(xué)習(xí)任務(wù)、重難點信息和學(xué)習(xí)資料發(fā)給學(xué)生以及教師和學(xué)生之間互動、答疑。為保證上課效果,在上課前一周,讓學(xué)生用已知帳號和密碼登錄虛擬實驗平臺,完成指定實驗項目的學(xué)習(xí)和測試,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。課中實施階段需要教師提前一天通過QQ群將學(xué)習(xí)任務(wù)、重難點信息、實驗指導(dǎo)、授課課件等學(xué)習(xí)資源發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)自行觀看虛擬實驗平臺上老師布置的實驗項目并完成測試,獲得實驗成績。課后總結(jié)階段,學(xué)生可以通過QQ群進行提問,老師給予解答。老師也可以通過后臺看到每位學(xué)生的學(xué)習(xí)時間和成績,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和掌握情況,有針對性地針對具體環(huán)節(jié)進行強調(diào)和講解。

2虛擬實驗教學(xué)的優(yōu)勢

2.1提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性。虛擬實驗在無實驗儀器的情況下,借助計算機、網(wǎng)絡(luò)和多媒體等技術(shù),以模擬的動畫和聲音來展現(xiàn)實驗過程,模擬真實的實驗場景,將枯燥的理論知識形象化,教學(xué)方式更為生動、靈活。彌補了傳統(tǒng)教學(xué)方式不夠直觀、師生間缺少互動、趣味性不強的缺點。通過虛擬系統(tǒng)的反復(fù)操作,加深學(xué)生對實驗的全面了解,人機交互的方式使學(xué)生在玩游戲的過程中掌握了實驗原理和操作過程,使學(xué)生提高了學(xué)習(xí)興趣,鍛煉了自主學(xué)習(xí)能力[3-4]。2.2優(yōu)化教學(xué)資源。虛擬實驗教學(xué)平臺可以實現(xiàn)資源共享,學(xué)生可以現(xiàn)代信息化的網(wǎng)絡(luò)平臺完成醫(yī)學(xué)實驗內(nèi)容和實驗操作的學(xué)習(xí),實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的拓展和多學(xué)科相關(guān)知識的綜合運用[5]。同時,根據(jù)教學(xué)改革需要,實驗課的教學(xué)內(nèi)容需要不斷地更新,虛擬技術(shù)能夠很好的進行二次開發(fā)利用,可以對指定的實驗項目和內(nèi)容進行系統(tǒng)編程,大大減少了資源浪費[6]。2.3提高課堂教學(xué)效率。虛擬實驗的優(yōu)勢在于實驗圖像清晰、過程完整,可無限次回看,能方便教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí),學(xué)生可以反復(fù)觀看和測試,并且當(dāng)操作錯誤時有提示,可及時修正,避免了傳統(tǒng)實驗中因?qū)嶒灧椒ɑ虿僮魇д`帶來的實驗結(jié)果的錯誤。加深對正確實驗方法的記憶,有效提高實驗效率[7-8]。2.4自由度大,不受時間和空間限制。學(xué)生只需打開虛擬平臺網(wǎng)站,通過鼠標點擊就能完成實驗中的相關(guān)操作,這樣學(xué)生不僅可以自由安排實驗時間,還可以隨時登陸電腦、平板等設(shè)備進行反復(fù)實驗學(xué)習(xí)。打破了時間和空間的限制,擴大了學(xué)生實訓(xùn)的受益面[9-11]。2.5豐富教學(xué)內(nèi)容。有些實驗項目需用到高致病性菌株,具有危險性,如果操作不當(dāng)會給操作者帶來一定危害。目前本校實驗室不具備開展上述高致病病原體相關(guān)實驗的條件,無法開展相關(guān)實驗項目,限制了教學(xué)內(nèi)容。利用虛擬仿真技術(shù),可開設(shè)具有危險性的高致病性微生物實驗或者常規(guī)條件難以實現(xiàn)的實驗,可以有效解決實驗條件和實驗效果之間的矛盾,彌補教學(xué)資源不足的缺陷,極大地拓展了實驗教學(xué)內(nèi)容,提高了實驗教學(xué)效果[12]。2.6避免人群聚集,防止交叉感染。虛擬實驗教學(xué)不需要教師和學(xué)生面對面教學(xué),只需要電腦和網(wǎng)絡(luò)即可完成相關(guān)實驗內(nèi)容,不必老師和學(xué)生聚在一個教室里,教師講授,學(xué)生操作。學(xué)生在觀看完虛擬實驗項目講解后,平臺上模擬真實的實驗環(huán)境,學(xué)生可以根據(jù)掌握的知識選擇合適的實驗器材進行虛擬實驗操作,如選擇正確,實驗可以繼續(xù)進行;如選擇錯誤,平臺會有錯誤提示,可以重新選擇。這種實驗形式充分發(fā)揮了它的優(yōu)勢,為避免人群聚集導(dǎo)致大范圍感染,醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實驗可以由授課教師在虛擬實驗平臺選擇合適的項目供學(xué)生學(xué)習(xí),掌握相關(guān)的實驗知識和操作技能。

3結(jié)語

醫(yī)學(xué)微生物學(xué)作為一門重要的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程,連接著基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)、檢驗醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等多個專業(yè),醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實驗是一門實踐性和應(yīng)用性很強的學(xué)科,加強實驗技能的操作是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重點[13]。虛擬實驗作為一種全新的教學(xué)方式,有利于優(yōu)質(zhì)教育資源的共享與優(yōu)化,有利于教育信息化的推進和教育質(zhì)量的不斷提升[14]。虛擬實驗平臺的引入,不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和知識理解能力,而且通過虛擬實驗平臺,將專業(yè)最前沿的知識帶給學(xué)生,培養(yǎng)了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力[15]。虛擬實驗教學(xué)符合當(dāng)今醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實驗發(fā)展的潮流,有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑT谛畔⒓夹g(shù)迅猛發(fā)展的今天,實驗教學(xué)應(yīng)充分利用虛擬實驗平臺,使學(xué)生對傳統(tǒng)實驗教學(xué)不能進行的項目也能學(xué)習(xí),及時了解相關(guān)學(xué)科的前沿技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實驗教學(xué)效果,培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型醫(yī)學(xué)人才。

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作者:呂麗艷 王月飛 姚淑娟 宋波 杜鳳霞 單位:齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院病原教研室