李烏云塔娜,劉艷超,夏 遠(yuǎn),李海玲
(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué),內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022)
衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)是高等醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是應(yīng)用各種檢驗(yàn)方法和儀器研究預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域與健康相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)、病原微生物的質(zhì)、量及變化規(guī)律的一門學(xué)科[1]。其主要研究內(nèi)容是現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的基本理論和方法在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域的應(yīng)用,實(shí)踐性、綜合性較強(qiáng)[2]。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,環(huán)境污染、食品安全等公共衛(wèi)生問題日益突出,衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)的科研成果已成為國家制定與健康相關(guān)法律法規(guī)的重要依據(jù)。國家衛(wèi)生檢驗(yàn)體系的逐步完善、人們對生活質(zhì)量要求的提高,使得培養(yǎng)高質(zhì)量、高水平醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)人才顯得尤為重要。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握了衛(wèi)生分析的基本理論、分析方法及實(shí)驗(yàn)技能。衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)實(shí)驗(yàn)是衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)教學(xué)不可缺少的環(huán)節(jié),是學(xué)生理解和掌握理論知識,將理論與實(shí)踐相結(jié)合的過程,能夠培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能、分析與解決問題能力。傳統(tǒng)的衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師講授為主,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為演示性、驗(yàn)證性。涉及貴重儀器的實(shí)驗(yàn),學(xué)生更是以看為主,很難有動手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會。這種單一、乏味的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式嚴(yán)重影響了學(xué)生參與興趣,對學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力和解決問題能力的培養(yǎng)極為不利。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中體會不到學(xué)習(xí)的樂趣,尤其是體會不到衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)知識在預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,導(dǎo)致其學(xué)習(xí)興趣不濃、不重視衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)[2]。
利用仿真軟件演示儀器結(jié)構(gòu)、原理、操作方法,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合[3-4]。隨著計(jì)算機(jī)的普及,目前衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中用到的大型分析儀器(如氣相色譜、液相色譜)均有配套仿真軟件[5],相對低廉的成本和獨(dú)特的參與性,使其逐漸被高校采用。
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一,學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課之前對書本上的理論知識只有抽象的概念。由于實(shí)驗(yàn)教師精力有限,不能及時(shí)對所有學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),學(xué)生只能根據(jù)教師的演示進(jìn)行簡單模仿,很難對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行思考,也不去想怎樣解決問題,只想趕在下課前上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,缺乏教學(xué)互動,難以產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生課后如果想復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)過程,或者對某個原理有疑問,想動手做實(shí)驗(yàn),也不能隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。師生、生生間缺乏有效交流的平臺。這些都限制了學(xué)生動手能力、獨(dú)立思考以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)涉及較多物理、化學(xué)知識,課程各章節(jié)內(nèi)容相對獨(dú)立,不同分析方法的原理也不同。例如,儀器分析法包括光學(xué)分析法、電化學(xué)分析法和色譜法等,分別涉及電磁輻射、電化學(xué)、色譜基礎(chǔ)理論,以往的學(xué)習(xí)方法并不太適合這門課程。因此,許多學(xué)生對此門課的學(xué)習(xí)興趣不是很濃,只是為了應(yīng)付考試。衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,但學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的重要性認(rèn)識不足。
當(dāng)前的衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較為陳舊,特別是隨著檢驗(yàn)技術(shù)的快速發(fā)展、新的技術(shù)不斷涌現(xiàn),食品安全、環(huán)境污染、藥物濫用等各種公共衛(wèi)生問題不斷出現(xiàn),對衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)提出了新的要求。但在教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)室條件和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容卻跟不上時(shí)代要求。
由于實(shí)驗(yàn)條件有限,所以衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法比較單一。例如,氣相色譜儀可以配備多個檢測器,但是由于成本太高,實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)有限只能配備一個檢測器,故在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法時(shí)只能選擇與之匹配的實(shí)驗(yàn),而理論課上講的很多實(shí)驗(yàn)方法就無法在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)踐。
仿真軟件是依托計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)開發(fā)的,以真實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫作為支撐,操作過程與真實(shí)儀器操作極為相似,結(jié)果與真實(shí)結(jié)果也非常接近,能夠滿足日常培訓(xùn)、常規(guī)考核以及技能大賽的需求。利用仿真軟件模擬實(shí)驗(yàn)室場景,將相關(guān)設(shè)備合理地置于其中,使學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識、熟悉設(shè)備操作、選擇儀器分析方法、采集數(shù)據(jù)、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線、解析譜圖等,且該系統(tǒng)還可對操作結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)評價(jià)。
實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施是評估大學(xué)教學(xué)水平的重要指標(biāo)之一。但是由于條件限制,如經(jīng)費(fèi)、空間、時(shí)間等,無法配備實(shí)驗(yàn)室所需所有元器件,且讓每個學(xué)生使用一套儀器。因此,只能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成特定實(shí)驗(yàn)。利用仿真軟件則能解決這些問題。利用仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)不但能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié),還能用來驗(yàn)證設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思路是否正確,方便修改設(shè)計(jì)方案,同時(shí)也節(jié)省了大量實(shí)驗(yàn)材料。
在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上應(yīng)用仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),具有許多優(yōu)勢。首先,仿真軟件在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,成本較低,可以實(shí)現(xiàn)大量學(xué)生同時(shí)操作;其次,仿真環(huán)境的直觀性、可操作性大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓他們對儀器有一個清晰的認(rèn)識;再次,仿真軟件的參與性能夠給學(xué)生留下較深的印象,使其更好地掌握操作方法,提高分析、解決問題能力的同時(shí)減輕教師授課壓力。
我們結(jié)合臨床工作實(shí)際和社會熱點(diǎn)問題,遵循實(shí)用性、新穎性、系統(tǒng)性、綜合性和層次性原則,在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練與強(qiáng)化理論知識的基礎(chǔ)上,將原來驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為綜合性、自主設(shè)計(jì)和研究型實(shí)驗(yàn),且基本不存在環(huán)境污染問題。另外,一些可能造成環(huán)境污染的實(shí)驗(yàn)同樣可以利用此方法進(jìn)行操作訓(xùn)練。
一臺氣相色譜儀或液相色譜儀最少幾萬元,有些高端設(shè)備甚至要幾十萬、幾百萬,對于普通高校來說是一筆很大的資金投入,而且實(shí)驗(yàn)過程中的消耗也是一筆不小的開銷。仿真軟件可以大大降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本,減少實(shí)驗(yàn)用品消耗。
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以演示性、驗(yàn)證性為主,對于涉及貴重儀器的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)生只能觀摩,很難有動手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會。這種單一、乏味的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,對動手能力、創(chuàng)新能力、解決問題能力的培養(yǎng)極為不利。引入仿真軟件后,每個學(xué)生都可以動手實(shí)驗(yàn),克服了這一缺點(diǎn)。
衛(wèi)生檢驗(yàn)學(xué)理論課主要講授分析方法和分析儀器的基本原理與應(yīng)用,而實(shí)驗(yàn)課則是以認(rèn)識分析儀器的基本構(gòu)造、各部件作用為基礎(chǔ)。利用仿真軟件做實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)操作過程,這種模式既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,又能降低儀器損壞率,還能讓學(xué)生做一些綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),其最大的優(yōu)勢是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)分析方法原理的同時(shí)掌握分析儀器的操作步驟。