摘要：目的调查预防医学专业本科生对医学微生物学实验课虚拟仿真教学的需求状况。方法选择复旦大学公共卫生与预防医学专业2017级本科生为调查对象，基于现有医学微生物学实验课程及拟开展的仿真教学内容设计问卷，收集学生对该课程传统教学方法的评价及对虚拟仿真教学的需求与建议。结果发放问卷104份，回收有效问卷79份，回收有效率为75.96%。男生27人，占34.18%;女生52人，占65.82%。超过60%的学生肯定了传统实验教学方法原理清晰、方法经典、操作简便和应用范围明确的优点;超过50%的学生认为传统实验教学方法存在偏重单一模块、缺乏系统性训练，缺乏反复练习机会，显微镜观察结果难以共享和一次示范难以掌握规范动作要领等缺点。分别有78.48%、72.15%、72.15%和65.82%的学生希望当前已开展的病原微生物实验室生物安全、PCR法检测细菌耐药基因、病毒分离培养与检测、沙门菌的分离与鉴定等加入虚拟仿真教学;分别有82.28%、82.28%、74.68%、72.15%和70.89%的学生希望增设全自动细菌鉴定及药敏分析系统、全血DNA的提取、实时荧光定量PCR、细菌特殊结构染色和细胞培养综合实验等新技术的虚拟仿真教学。结论医学微生物学实验课程在保留传统教学方式的同时，可对那些需要反复训练才能掌握实验要领的内容，以及新方法、新技术开展虚拟仿真教学。
关键词：虚拟仿真;医学微生物学;实验教学;需求
教育信息化已经成为当今教学改革发展的趋势。虚拟仿真技术以计算机软件和硬件技术为基础，结合三维计算机图形技术和广角立体显示技术，对观察者头、眼、手进行跟踪及信息反馈互动，形成集图像、动画、声音为一体的虚拟现实世界。该技术可突破传统实验教学的时间、空间和生物安全问题等限制，构建高度仿真的实验环境[1]，通过人机交互和网络通信等技术模拟实验操作流程和场景。自2013年教育部做出进一步建设国家级虚拟仿真实验教学中心的部署以来[2]，许多高校都开展了虚拟仿真实验建设，取得了良好的教学效果[3-4]。医学微生物学是一门实践性极强的学科，实验教学在培养相关专业本科生的实践能力和科学思维等方面发挥着不可替代的作用[5]。本研究针对虚拟仿真教学在医学微生物学实验课程中的应用需求进行调查，为医学微生物学实验课教学引入虚拟仿真技术提供建议。现报道如下。
1对象与方法
1.1对象选择复旦大学公共卫生与预防医学专业2017级本科生为调查对象。
1.2方法
1.2.1课程介绍医学微生物学是针对公共卫生与预防医学专业本科生开设的专业必修课，分为理论课和实验课，
理论课采取大班授课，实验课采取小班授课，均开设平行班。实验课共32学时，每周一次课，每次4学时。课程内容包括病原微生物实验室的生物安全、细菌染色检查法、细菌的人工培养、细菌的生化反应鉴定、外界因素对细菌的作用、沙门菌的分离与鉴定、结核分枝杆菌抗酸染色、PCR法检测细菌耐药基因、病毒分离培养与检测以及真菌形态的观察10个模块。其中细菌染色检查法、细菌的人工培养、细菌的生化反应鉴定以及真菌形态的观察因属于微生物研究的基本操作或了解微生物基本类群的常识性示教，不需使用虚拟仿真，未列入调查。
1.2.2问卷调查问卷共设计10个问题，包括性别，年级，当前希望保留的医学微生物学实验课内容，希望学习的实验技术，传统医学微生物学实验教学优缺点，是否学习或体验过其他课程的虚拟仿真教学，希望通过虚拟仿真教学掌握的医学微生物学实验操作技能，合适的虚拟仿真实验课时等。将设计好的问卷录入“问卷星”制成电子问卷，并由学院专职本科生辅导员利用微信进行推送，通过登录“问卷星”后台获取调查结果并进行描述性分析。
相关期刊推荐：《现代预防医学》是目前我国预防医学界办刊较早且较具权威性的学术杂志。内容涉及各有关学科(预防医学领域各学科的内容流行病学、卫生统计学、环境卫生、劳动卫生与职业病、营养与食品卫生学、儿少卫生、医学检验、卫生检测、病理学、毒理学、社会医学、卫生管理、卫生经济学、相关医学临床医学等。
2结果
2.1基本情况发放问卷104份，回收有效问卷79份，回收有效率为75.96%。男生27人，占34.18%;女生52人，占65.82%。此前体验过其他实验课程的虚拟仿真教学19人，占24.05%。
2.2传统实验教学方法的优缺点对传统的医学微生物实验教学方法，认为原理清晰、方法经典、操作简便和应用范围明确的学生分别有68人、67人、62人和52人，占86.08%、84.81%、78.48%和65.82%;认为偏重单一模块、缺乏系统性训练，缺乏反复练习机会，显微镜观察结果难以共享和一次示范难以掌握规范动作要领分别有58人、55人、44人和40人，占73.41%、69.62%、55.70%和50.63%。
2.3虚拟仿真教学需求分析对当前已开展的实验教学内容，希望加入虚拟仿真教学的有：病原微生物实验室的生物安全，62人占78.48%;PCR法检测细菌耐药基因，57人占72.15%;病毒分离培养与检测，57人占72.15%;沙门菌的分离与鉴定，52人占65.82%;结核分枝杆菌抗酸染色，47人占59.49%;外界因素对细菌的作用，46人占58.23%。
对尚未开设的实验教学内容，希望采用虚拟仿真实验教学的有：全自动细菌鉴定及药敏分析系统的使用方法，65人占82.28%;全血DNA的提取，65人占82.28%;实时荧光定量PCR，59人占74.68%;细菌特殊结构染色法，57人占72.15%;细胞培养综合实验，56人占70.89%。
对虚拟仿真实验课的课时与次数安排，赞同3次较合适的有41人，占51.90%;赞同2次22人，占27.85%;赞同1次13人，占16.46%;赞同4次及以上3人，占3.80%。
3讨论
调查结果显示，传统的医学微生物实验教学方法所具有的原理清晰、方法经典、操作简便和应用范围明确等优势得到了调查对象的充分认可。然而随着科学技术的飞速发展，新技术、新方法、新设备不断出现，学生渴望见识、了解并熟练使用这些新技术、新方法、新设备的需求也变得更加旺盛。学生对虚拟仿真实验教学内容的期许情况证实了这一结论，如超过70%的调查对象希望开设全自动细菌鉴定与药敏分析系统、全血DNA的提取与实时荧光定量PCR的虚拟仿真教学。这些先进技术涉及的设备器材价格高昂，现阶段引入本科生常规实验教学并不现实，但学生在将来的工作或研究中极有可能用到;沙门菌的分离与鉴定、细胞培养综合实验的方法与原理信息量大，一次实验操作很难掌握全部要领，而反复训练在教学时间上无法满足。这类实验通过引入虚拟仿真技术，可使学生随时、随地、反复进行虚拟实验操作，大幅度提升实验教学的时空利用效率。
近年来，实验室生物安全事故频发，高校的生物实验室安全成为关注的热点[6-7]。医学微生物学实验对象往往具有潜在感染性，因此本科阶段的实验教学选用非致病或弱致病株，但也弱化了对学生实验室生物安全基本要求的训练，不利于将来面对和处理实际工作中的问题。同时，由于实验生物安全内容过于宽泛和抽象，无法集中在某一两次实验中学习，78.48%的调查对象希望将其加入虚拟仿真教学。
虚拟仿真教学具有很多优点，但传统的实验教学方式对提高学生的动手能力与思维能力有着不可替代的作用。特别是一些经典再现的实验，如细菌形态学检查、细菌分离培养与鉴定、抗菌药物敏感性试验与细菌耐药性检测，有助于学生直观有效地观察到实验事实，理解相关理论。本次调查中，学生认为部分实验内容仍需通过传统实验学习，对传统实验教学优点持积极肯定的态度。医学微生物学的实验教学可将传统教学与虚拟仿真技术有机结合，在提升实验安全系数的前提下，拓展实验教学内容，有效提升实验资源的利用率，加深学生对理论知识的理解和掌握。——论文作者：蒋露芳，熊海燕，朱献忠，蒋伟利，熊成龙
