實(shí)驗教學(xué)基礎醫學(xué)論文
1基礎醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)目前面臨的問(wèn)題
目前基礎醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)模式大多仍然遵從傳統的醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)模式，在進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)和管理的同時(shí)也暴露出許多問(wèn)題。一是現有的教學(xué)模式都是教師先講解實(shí)驗步驟，學(xué)生再一步一步做，與其說(shuō)做實(shí)驗不如說(shuō)體會(huì )實(shí)驗過(guò)程，學(xué)生在其中很少能夠得到思考，只是機械地完成課程任務(wù)，這樣的教學(xué)模式無(wú)法培養學(xué)生學(xué)習的主觀(guān)能動(dòng)性與創(chuàng )造性，也不會(huì )激起學(xué)生的濃厚興趣，更不會(huì )深刻理解教學(xué)內容從而學(xué)以致用;二是課堂實(shí)驗開(kāi)展的僅僅只是一部分有代表性、易操作、經(jīng)濟、常用的簡(jiǎn)單實(shí)驗，對于那些需要昂貴儀器、比較耗時(shí)的實(shí)驗大多并不開(kāi)展;三是實(shí)驗課的資源(如實(shí)驗動(dòng)物、儀器設備等)緊張，經(jīng)常多人共做一次實(shí)驗，而開(kāi)展的實(shí)驗大都較為簡(jiǎn)單，可以自己獨立完成，某些復雜實(shí)驗因為資源緊張只做教學(xué)示教，沒(méi)有鍛煉機會(huì )，這些都不利于學(xué)生動(dòng)手能力的提高及對實(shí)驗的理解;四是隨著(zhù)科技的不斷發(fā)展，一些高端精密儀器設備也逐步應用于基礎醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)當中，但是生均實(shí)驗設備擁有量低，而且該類(lèi)儀器由專(zhuān)人操作，采用示范教學(xué)的方法，不利于學(xué)生培養;五是部分基礎醫學(xué)實(shí)驗標本和耗材難于購置(如局部解剖學(xué)、斷層解剖學(xué)等課程需用的大量尸體，部分稀缺微生物寄生蟲(chóng)大體標本，蟾蜍、狗等特殊實(shí)驗動(dòng)物等)，導致資源的極度緊張;六是某些實(shí)驗存在危險性，如分子生物學(xué)實(shí)驗和免疫學(xué)實(shí)驗所必須使用的一些試劑有劇毒或神經(jīng)毒性，醫學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗中必須用到許多致病菌(如大腸桿菌、痢疾桿菌、結核分歧桿菌等)，一旦學(xué)生操作不慎或失誤都會(huì )對學(xué)生的健康造成威脅。
2基礎醫學(xué)虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)中心建設的目標
基礎醫學(xué)虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)中心是針對本校的管理需求，采用先進(jìn)的設計理念和教育技術(shù)，整合國內外成熟的虛擬實(shí)驗研究成果，與機能學(xué)實(shí)驗、形態(tài)學(xué)實(shí)驗、人體解剖學(xué)實(shí)驗、斷層解剖學(xué)實(shí)驗、局部解剖學(xué)實(shí)驗、分子生物學(xué)實(shí)驗及病原生物學(xué)實(shí)驗相結合，研究開(kāi)發(fā)和部署開(kāi)放式虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)的管理和共享平臺，提供數字化網(wǎng)上實(shí)驗教學(xué)環(huán)境，在全校范圍內開(kāi)展應用。在現有的校園網(wǎng)和省級醫學(xué)基礎實(shí)驗教學(xué)示范中心平臺的基礎上，以各個(gè)學(xué)科的特點(diǎn)建設不同的虛擬仿真實(shí)驗模塊，實(shí)現以學(xué)生為主體、全天候開(kāi)放的基礎醫學(xué)虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)平臺。搭建“真實(shí)與虛擬相結合，教學(xué)與科研相結合”的現代化實(shí)驗教學(xué)平臺，創(chuàng )建了“理論授課－虛擬實(shí)驗－實(shí)驗室教學(xué)”融合的醫學(xué)基礎類(lèi)學(xué)科實(shí)驗教學(xué)體系，為醫學(xué)教育科研服務(wù)�；A醫學(xué)虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)平臺包含機能學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺、形態(tài)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺、人體解剖學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺、分子生物與免疫學(xué)虛擬仿真實(shí)驗平臺4個(gè)虛擬模塊。主要目的在于實(shí)現虛實(shí)統一、網(wǎng)絡(luò )學(xué)習與課堂模擬相結合，使現代計算機圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、仿真技術(shù)等多種技術(shù)融合于基礎醫學(xué)實(shí)驗當中，為學(xué)生提供一個(gè)新的學(xué)習環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣與熱情，提高學(xué)生實(shí)體操作的動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗的興趣，真正實(shí)現綠色、安全、經(jīng)濟的實(shí)驗教學(xué)�；A醫學(xué)虛擬仿真平臺的建設將為學(xué)校大大節約實(shí)驗動(dòng)物、實(shí)驗用尸體標本、顯微鏡、切片購置和維護成本，解決珍稀標本如胚胎等和尸體標本的來(lái)源。同時(shí)使基礎醫學(xué)各學(xué)科實(shí)驗教學(xué)內容優(yōu)化重組，增加觀(guān)念創(chuàng )新、實(shí)驗技術(shù)創(chuàng )新的設計性、綜合性實(shí)驗，培養學(xué)生的創(chuàng )新意識，增強學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及跨學(xué)科綜合運用知識和動(dòng)手的能力。
3基礎醫學(xué)虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)中心建設模式的探索與實(shí)踐
3．1優(yōu)化實(shí)驗模式
在基礎醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)設計中積極探索各種類(lèi)型實(shí)驗的優(yōu)勢互補，將動(dòng)畫(huà)模擬、虛擬仿真、錄像和實(shí)體實(shí)驗優(yōu)化組合。對于生理、病理及機能學(xué)等實(shí)驗可使模擬醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)系統和原有的多道生理信號處理系統實(shí)驗軟件配合，使高仿模擬實(shí)驗、實(shí)驗指導實(shí)現隨意切換。每一個(gè)教學(xué)實(shí)驗包括實(shí)驗指導、模擬實(shí)驗、動(dòng)手實(shí)驗3大部分�？赏瓿啥噙_幾十個(gè)實(shí)驗項目，介紹生理科學(xué)實(shí)驗的儀器常識、常用儀器設備，常用實(shí)驗動(dòng)物種類(lèi)、品系、實(shí)驗操作技術(shù)等知識，擁有多部生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)操作視頻。高仿實(shí)驗有真實(shí)實(shí)驗場(chǎng)景，實(shí)驗儀器、裝置、實(shí)驗對象與真實(shí)實(shí)驗現場(chǎng)情況一致，實(shí)驗儀器界面和操作與真實(shí)的道生理信號采集處理系統相仿;實(shí)驗步驟按實(shí)際實(shí)驗設計;實(shí)驗操作與實(shí)驗對象的活動(dòng)應用實(shí)景動(dòng)畫(huà);實(shí)驗數據進(jìn)行生理指標的定量分析測量，并可導出�？蓾M(mǎn)足不同學(xué)生的需求，增強學(xué)生對機能學(xué)實(shí)驗的興趣，提高學(xué)生在真實(shí)實(shí)驗中的動(dòng)手能力，能節約部分實(shí)驗動(dòng)物，并且能解決以往在實(shí)體實(shí)驗時(shí)由于操作失誤導致實(shí)驗動(dòng)物的浪費現象。針對系統解剖學(xué)、局部解剖學(xué)、斷層解剖學(xué)、麻醉解剖學(xué)課程將虛擬解剖系統與傳統的尸體解剖實(shí)驗相結合，可開(kāi)設幾十個(gè)虛擬仿真實(shí)驗項目，可查看彩色塑化切片圖像，可根據教學(xué)需要鎖定顯示畫(huà)面，3D解剖模型與2D切片截面圖像完美結合，帶來(lái)無(wú)與倫比的視覺(jué)感受，可完全滿(mǎn)足臨床醫學(xué)、影像學(xué)、中醫骨傷科學(xué)等特殊專(zhuān)業(yè)對解剖學(xué)課程的不同要求。使現代醫學(xué)解剖教學(xué)擺脫了日常教學(xué)中對尸體解剖的完全依賴(lài)，滿(mǎn)足教學(xué)需要，并可緩解教學(xué)尸體緊缺的難題。運用3D技術(shù)并有機合理地組合文字、圖片、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻等多種媒體，把枯燥乏味的課堂知識形象、生動(dòng)、活潑地展現出來(lái)，讓學(xué)生在生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗中擺脫以往的抽象枯燥且具有一定危險性的實(shí)驗環(huán)境，讓學(xué)生在快樂(lè )中輕松地掌握更多分子生物與免疫學(xué)實(shí)驗的知識，能夠在虛擬仿真的過(guò)程中掌握聚合酶鏈反應(PCＲ)技術(shù)，克隆核酸電泳，瓊脂糖凝膠電泳，測序DNA、ＲNA提取，逆轉錄cDNA，以及蛋白免疫印跡(Westernblotting)等實(shí)驗技術(shù)相關(guān)的實(shí)驗項目，可減少分子生物和免疫學(xué)實(shí)驗過(guò)程中有毒、有害物質(zhì)對學(xué)生的傷害;減少分子生物與免疫學(xué)實(shí)驗過(guò)程中對耗材、試劑、抗體等昂貴實(shí)驗材料的需求以減少實(shí)驗經(jīng)費，使學(xué)生通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗掌握基本技術(shù)、操作步驟以及特殊儀器設備使用后能順利完成實(shí)體實(shí)驗，同時(shí)，分子生物學(xué)與免疫學(xué)虛擬仿真實(shí)驗也可作為對本科生、研究生及教師科研基本功的培訓。
3．2流程化的實(shí)驗管理
注重操作細節，規范實(shí)驗管理，通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗平臺可完成實(shí)驗教學(xué)的全流程業(yè)務(wù)功能。通過(guò)實(shí)驗課程管理、實(shí)驗教學(xué)設計、實(shí)驗教學(xué)安排、實(shí)驗前預習、實(shí)驗過(guò)程指導、實(shí)驗結果批改、實(shí)驗成績(jì)分析等，實(shí)現對實(shí)驗教學(xué)過(guò)程的全流程跟蹤。各類(lèi)教學(xué)資源建設也進(jìn)行流程管理�；诰W(wǎng)絡(luò )的流程化管理有效促進(jìn)各種類(lèi)型實(shí)驗的統一安排、優(yōu)化組合，提高實(shí)驗教學(xué)工作的效率和規范，為開(kāi)放共享虛擬仿真實(shí)驗資源奠定良好基礎。
3．3智能化的教學(xué)服務(wù)
為了減輕實(shí)驗指導教師的工作量，提高實(shí)驗教學(xué)的質(zhì)量和效果，在課前預習階段，采用智能組卷技術(shù)對學(xué)生進(jìn)行應知應會(huì )測試。在實(shí)驗過(guò)程中，采用人工智能技術(shù)，實(shí)現虛擬仿真實(shí)驗的網(wǎng)上實(shí)時(shí)智能指導，根據實(shí)驗過(guò)程中的問(wèn)題，階段性地對學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的有效指導。實(shí)驗結束后，對學(xué)生的實(shí)驗結果和實(shí)驗報告進(jìn)行自動(dòng)化的輔助批改。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生隨時(shí)可以通過(guò)智能答疑系統答疑，學(xué)生可搜索常見(jiàn)問(wèn)題，與教師實(shí)時(shí)互動(dòng)或者向教師發(fā)送郵件。實(shí)驗管理者和教師可以對實(shí)驗過(guò)程的數據進(jìn)行詳實(shí)的統計與分析，通過(guò)大數據挖掘，發(fā)現教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題，改進(jìn)實(shí)驗教學(xué)。
3．4規范化的資源建設
通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗模式、流程化的實(shí)驗管理，可整合不同學(xué)科實(shí)驗室資源。虛擬仿真實(shí)驗種類(lèi)較多，技術(shù)較復雜，利用虛擬仿真實(shí)驗平臺，基礎醫學(xué)不同學(xué)科間可達到資源共享。為了保障實(shí)驗教學(xué)資源的長(cháng)期積累和共享交流，實(shí)現規范化的資源建設就顯得非常必要。這些規范和標準的實(shí)施，有利于在全校乃致其他院校范圍內的推廣和應用，減少不必要的重復開(kāi)發(fā)和浪費�？傊�，通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗平臺的建設，將傳統的實(shí)驗模式融合虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，順應了基礎醫學(xué)教學(xué)改革的需要，充分實(shí)現了“教師指導，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習”的新模式，對學(xué)生興趣和積極性的提高也有促進(jìn)作用，緩解了現有基礎醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的諸多問(wèn)題，解決了因各種原因出現的基礎醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量得不到保證的現狀。
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