虚实结合教学模式进行过敏原检测在免疫学开放性实验中的应用

罗晓庆 ，孙济宇 ，官杰 ，吴艳敏 ，王琪 ，王慧 ，陈绍仁

1.齐齐哈尔医学院医学技术学院，黑龙江齐齐哈尔 161006；2.齐齐哈尔医学院附属第三医院烧伤科，黑龙江齐齐哈尔 161006

随着时代的进步，社会对医学毕业生提出更高的要求。医学生不仅要有扎实的理论基础，还需要有创新性思维及动手实践能力[1]。 免疫学技术方法是医学生及从事生命科学研究人员必须掌握的技术方法和手段。免疫学开放性实验是在完成教学大纲规定的实验教学的基础上，本着开拓视野、培养创新思维、提高学生综合素质的目的，开设的一系列综合性、设计性实验项目，旨在使学生熟悉和掌握临床工作、科学研究中常用的技术方法，通过理论与实践的完美结合，达到学以致用。

现代快节奏生活中由于压力、饮食、环境污染等原因，导致过敏的人数逐年上升。 过敏原筛查检测对明确引发过敏的真正病因，辅助临床医生诊断和鉴别诊断提供科学准确的实验依据，是临床常用的检测项目。 但由于检测试剂价格昂贵、检查方法步骤繁琐、检测时间较长不能在规定的实验课课时内完成等问题，导致该项目难以在免疫学实验中正常开展。 因此，为了实验教学与临床应用不脱节、不滞后，尝试将该项目在开放性实验中进行开设。

1 免疫学开放性实验现状

1.1 教学模式及方法单一

目前开放性实验仍采用传统的实验教学模式，教师讲授、启发、示教，学生根据老师的讲解来完成实验操作及实验报告。在这种“遵循式”的教学模式下[2]，学生只是被动地接受知识，缺乏主动性学习及探究思考，因而对实验涉及的理论知识理解不够深入。这种教学模式不利于调动学生学习的积极性与主动性，不利于学生创造性思维的发展与发挥。

1.2 部分教学内容陈旧

免疫学发展迅速，因此其实验技术方法也在不断地更新换代，由定量检测向快速、微量、自动化方向发展。一些书本上经典的实验方法在临床工作中已逐渐被淘汰，因此教学中难免会出现“教的滞后于用的”现象。 此外，由于实验室仪器设备更新缓慢、实验试剂耗材价格昂贵、超过学校规定的实验试剂耗材预算等多种原因，阻碍了实验项目的更新。

1.3 实验室上课时间有限

由于近几年来本科扩招，各专业人数逐年增多，在排课中常出现上课人数过多、实验室数量有限不够用的现状。因此在满足本科教学大纲规定的实验教学内容完成的基础上，才能“见缝插针式”地安排开放性实验项目。但学生们可能在开放性实验上课的时间还有其他内容的课程，无法达到二者完美的协调和统一。

1.4 创新项目有限，学生创新能力培养欠缺

考虑到实验室安全等诸多因素，开放性实验中学生自主设计、独立实验的项目非常有限甚至没有，从而限制了学生大胆探索、挑战学科前沿、独立解决实验中所遇到的问题的能力，违背了以学生为中心、充分发挥学生主观能动性的教学初衷。

2 过敏原检测项目采用传统+虚拟仿真实验教学模式的构建及实施

2.1 医学虚拟仿真实验教学平台建设

2017 年学院购买上海梦之路虚拟仿真数字化实验教学软件4.0，该软件功能主要包括4 部分：虚拟仿真实验、教学测试、标本图库、病例讨论。该平台充分利用多媒体丰富、直观的表达形式，将实验视频和操作指南有机结合，使学生能够直观、明了地进行实验操作。

2.2 实施对象

在2018 级临床医学专业选取30 名学生采用 “线上+线下”虚实结合教学模式授课作为实验组；另选取30名学生采用传统教学模式授课作为对照组。

2.3 实施方法

2.3.1 对照组教学 采用传统的“理论讲授-实验验证”教学模式，即教师先讲授实验目的、原理、操作方法及注意事项等，随后学生完成实验操作及实验报告，最后教师总结。

2.3.2 实验组教学 课前在虚拟仿真实验教学平台上发布实验教学资料，供学生们下载学习[3]，利用实验教学平台中提供的Ⅰ型超敏反应的病例，让学生分组讨论，最后得出辅助诊断该疾病需要做哪些检查、应用什么方法等。根据讨论结果，得出过敏原检测方法有点刺试验、斑贴试验、酶联免疫吸附试验测IgE、免疫印迹法测IgE。 其中点刺试验和斑贴试验使被检者较痛苦，损伤较大，目前临床应用较少，但书本上有详细介绍，所以采用虚拟仿真实验的方式将每种检测方法形象生动地呈现给学生，使学生对各种方法的操作流程、优点、缺点有了初步了解，最后通过所见、所感客观选择适合患者检测的方法。让学生们先进行虚拟实验操作后再进行真实实验操作[4]，不但有助于学生完成实验任务，加深学生对该实验原理、方法的理解与认识，一次性成功率大大提高，还促进了学生在实验操作中发现问题，对发现的问题进行深度思考，解决问题能力的提高。 教学模式的改变，不仅有助于激发学生学习的积极性，更有助于教师全面、多角度地评价学生的实践操作能力和综合素质[5]。

2.4 教学效果评价

2.4.1 采用多元化的评价方式比较两组学生的实验成绩①评价角色多元化，不但要教师评价，还要让学生自评、学生互评，从多方面、多角度反映学生的学习效果; ②评价方法多元化，实验成绩由实验报告（50 分），学生的相互协作能力、实验操作能力（40 分）和个体的创新思维（10 分）三部分评价指标构成。 对学生取得的优秀实验成果应给予表扬与鼓励，使学生充满成就感，以此激发学生的探索创新热情[6]。

2.4.2 发放调查问卷，及时获得反馈信息 通过对教学中各个环节的调查反馈，及时获取授课效果信息，通过数据对比分析，对该方法做出评价。

2.5 统计方法

采用 SPSS 20.0 统计学软件分析数据，计量资料以（）表示，组间比较采用t 检验；计数资料以频数表示，组间比较采用χ2检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 实验成绩

与对照组相比，实验组学生实验操作成绩较高，差异有统计学意义（P＜0.05）。 见表 1。

表 1 两组学生实验成绩比较[（），分]

表 1 两组学生实验成绩比较[（），分]

项目 对照组（n=30） 实验组（n=30）t 值 P 值实验报告成绩实验操作成绩45.86±4.21 36.10±4.58 46.12±3.53 38.34±3.72 2.360 2.079 0.420 0.040

3.2 问卷调查结果

调查问卷采取不记名形式，回收率为100.0%，该次调查结果显示，96.7%的学生非常接受和接受虚实结合实验教学模式，93.3%的学生认为本学期应用该模式的免疫学实验非常合理、乐意接受。 见表2。

表2 实验组学生对教学模式的认可（n=30）

4 虚实结合教学模式应用于开放性实验的优势

4.1 与新技术接轨，开眼界，长见识

免疫实验室由于只服务于教学，因此先进仪器设备更新速度较慢，导致学生们无法了解现在临床及科研工作中常用的技术方法。应用虚拟仿真实验可以让学生们接触和掌握更多、更新、更好的仪器[7]。 对于一些有危险或实验涉及高精密仪器、实验材料缺乏、现实实验室中无法自由完成的项目，可以在虚拟仿真实验平台上由学生独立完成，有效弥补了现实实验室的不足，且开阔了学生的视野。

4.2 打破时间、空间限制，提高学习效率

虚拟仿真实验不受实验室开放、关闭的限制，学生可以在任意时间通过校园网登录虚拟仿真实验教学平台进行自主学习。对于一些复杂的综合性实验，现实中往往需要多学时才能完成。由于学生们的课程安排比较紧，很少有4 学时甚至是8 学时的空余时间，这样就造成了综合性实验项目只能在休息日进行的现状。相比较而言，在虚拟环境下却可以节省等待的时间，有效提高了学生的学习效率。

4.3 提高学生自主学习能力和综合素质

利用虚拟仿真技术可以开设综合性、设计性实验，由教师拟定实验目标，然后让学生们自己查阅资料设计实验的技术路线和方法。在实验中可能会发现一些相关的问题，为了解决问题，学生们会主动学习，深入思考，努力找出相应的解决方案，使学生们由模仿者向探索者和创造者转换，从而有利于培养学生自主学习，独立思考的能力。

4.4 节约实验耗材成本，达到事半功倍

在真实实验过程中，学生由于初次接触，不熟悉实验原理及方法，往往导致实验效果不理想，进而重复操作，造成了实验耗材的浪费。 通过让学生先进行虚拟实验操作，后进入实际操作，可提高实验效果、节约耗材[8]。通过这种“前期演练，后期实践”的教学方法，不仅加深了学生对实验内容的理解，提高了动手操作能力，可达到预期的完美教学效果。

4.5 虚为实用，虚实结合，优势互补

很多院校前期采用虚拟实验教学平台来讲授实验课的内容，通过虚拟仿真实验替补受条件限制不能开展的真实实验，待返校后回补部分操作性强的实验内容，力求达到预期的教学效果[9-10]。

综上所述，在免疫学开放性实验教学中应用虚实结合教学模式有效弥补了现实实验的诸多不足，使教学手段更加多样化，教学资源网络化，教学内容更具前沿性和趣味性；能增强学生学习的积极性和主动性，促进学生主动学习，提高其分析问题、解决问题等多方面的综合素质。 但在实施过程中也发现了一些问题，如授课教师与软件开发专业人员不能及时有效沟通，造成个别虚拟仿真实验设计中存在瑕疵，不够完美；学生们在虚拟实验学习中只注重操作的方便性和趣味性，而忽视了对于实验原理及方法的深入思考，这些问题的出现为今后虚拟实验的发展提供了新的方向。