淺談關于科研型研究生虛擬實驗室教學的重要性
劉曉蕾 呂良敬
論文關鍵詞虛擬實驗室醫學實驗教育科研型研究生教育
論文摘要本文介紹了科研型研究生的醫學實驗教育存在的各種客觀問題,并通過調查了解我校科研型研究生對醫學實驗教學方式改革的真實需求,進一步闡明虛擬實驗室教學的重要性及在醫學高等院校建立虛擬實驗室的必要性。 1 醫學實驗教育的現狀 (1)課時減少、教學質量難以保證:隨著課改的進行,提倡減少上課時間以學生能動性學習為主,各門課的課時數都在減少,然而,在減少理論課課時的同時實驗課的課時同樣相應的減少,那么就面臨著這樣的問題:減少的實驗課的內容得不到學習,或者內容不減但匆匆了事學得不精。 (2)醫學實驗涉及的內容大都難于理解,比較抽象,例如ELISA、PCR等現代醫學常用技術,學生都是從微觀水平理解其原理以進行分析,而學生在實驗課中操作及觀察結果則是宏觀水平,即使得到實驗結果,卻不能深刻體會其反應原理,對于實驗意義、適用范圍的理解更是不充分。 (3)現有的教學模式:現有的教學模式都是老師用有限的課時匆匆講完所學的很多內容,上實驗課時也是老師先講解實驗步驟,自己再一步一步做,與其說自己做實驗不如說體會實驗過程,學生在其中很少能夠得到思考,只是機械地完成課程任務,這樣的教學模式無法培養學生學習的主觀能動性與創造性,更不會深刻理解教學內容從而學以致用。 (4)課堂實驗開展的僅僅只是一部分有代表性、易操作、經濟、常用的簡單實驗,對于那些需要昂貴儀器、比較耗時的實驗大多并不開展。尤其是有些實驗可能學生本身會很有興趣,希望親自感受而學校卻并未開展的,這無疑對于學生的積極性會起到消極作用。 (5)實驗課的資源緊張:無論在哪門實驗課中同學們經常會被要求分組,從而多人共做一次實驗,而開展的實驗大都較為簡單可以自己獨立完成,而且有時好不容易可以共同做一次復雜實驗,還因為資源緊張而被要求做教學實驗,沒有鍛煉機會,這些都不利于學生動手能力的提高、對實驗的理解。 (6)醫學相關技術的發展與開展技術實驗的落后:理論課上學生經常會了解一些先進的實驗技術,充分學習常用的實驗技術,可是在實驗中我們往往面對的是過時淘汰的機器,甚至有的機器自己并沒有上手調試的機會而僅僅是看,這樣就會更加打消學生的積極性,久而久之也會使學生自身產生懶惰、依賴心理。 2 科研型研究生的需求 經過調查發現我校科研型研究生對醫學實驗教學方式改革的需求主要有下列幾方面:(1)通過理論課可以讓學生初步理解實驗原理,了解其應用范圍,然后通過實踐中遇到的問題進行思考,確定自己解決相應問題的方法。(2)學生應該有獨立動手的機會,可以體驗實驗中所要面臨的各種問題,積累經驗,即使出錯也會找到原因進行糾正,這樣才會不斷的強化、深刻理解、從而可以應用自如。(3)無論是常規還是較先進的技術都可以得到鍛煉,并且對于一些耗時較長、不需要觀察過程的實驗可以忽略其過程而較快的觀察結果,省時省力。 3 虛擬實驗室教學的重要性 3.1 虛擬實驗室(virtual laboratory)的定義 虛擬實驗室是由計算機生成的一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統。是由以計算機仿真技術為核心的虛擬實驗和用于運行虛擬實驗的網絡結構等構成的實驗室。其核心虛擬實驗是指按照實驗教學的基本要求,在計算機系統中采用虛擬現實技術實現的各種虛擬實驗環境,以虛擬現實技術為基礎,實驗者可以像在真實的環境中一樣運用各種虛擬實驗器械和設備,對建立起來的實驗模型進行實時仿真操作,完成各種預定的實驗項目,所取得的學習或訓練效果等值于甚至優于在真實環境中所取得的效果。虛擬實驗的開展符合教學現代化的要求,有利于學生素質的提高。