LABSTER虚拟实验室在兽医学免疫学教学中的创新应用与学习效果提升研究

这篇研究探讨了LABSTER虚拟实验室在兽医学和生物化学专业免疫学教学中的应用效果。通过问卷调查（n=122）发现，虚拟实验室显著提升了学生的信息技术（IT）自我认知（男性5.9→6.8，女性6.2→7.0），且86.7%兽医学和97%生物化学学生认为其有助于免疫学学习。研究特别关注了性别差异（女性满意度8.1±1.8 vs男性7.5±1.4）和动物实验3R原则（94.4%支持减少活体实验），为数字化教育工具在生命科学领域的互补性应用提供了实证依据。

　　

1 引言

免疫学作为兽医学核心课程，其教学正经历从传统实验向虚拟仿真的转型。西班牙埃斯特雷马杜拉大学对122名二、三年级学生（兽医学90人，生物化学32人）展开研究，针对其免疫系统分子机制等薄弱环节，引入LABSTER三大模块：免疫器官与细胞、SARS-CoV-2抗体检测实验、血型抗体相互作用。这种虚实结合的教学模式，在COVID-19疫情期间展现出突破时空限制的独特优势。

2 材料与方法

研究团队购置15套LABSTER许可证，通过微软表单平台进行前后测问卷调查。问卷设计涵盖数字素养、伦理认知等四大维度，采用夏皮罗-威尔克检验评估数据正态性，并运用曼-惠特尼U检验分析性别差异（男性26人，女性64人）。值得注意的是，生物化学专业因男性样本缺失，未纳入性别比较。

3 结果

3.1 数字素养提升

学生IT自信度显著提升（p<0.05），效应量达-0.52（女性）和-0.58（男性）。这种提升在从未接触虚拟实验室的群体中尤为明显，印证了"数字原住民"仍需针对性培训的现状。

3.2 学习效能评估

满意度评分显示学科差异：生物化学学生（8.3±1.2）优于兽医学（8.0±1.7），且无低于5分的评价。女性在"免疫学概念掌握"认可度（89%）显著高于男性（77%），这种性别差异可能与STEM领域既有的技术自信度差距相关。

3.3 伦理价值凸显

94.4%学生认可虚拟实验对动物实验3R原则的贡献，其中女性支持率（95.3%）略高于男性（88.5%）。这一结果与欧洲"动物试验零残忍"政策导向高度契合。

3.4 学科应用差异

71%兽医学学生支持跨学科推广LABSTER，而生物化学专业仅51.5%。对传统实验的坚守在生物化学组更明显（70%反对替代），反映学科特性对技术接受度的影响。

3.5 职业能力培养

77.8%受访者认为虚拟实验提升职业竞争力，但实操偏好存在性别分化：50%男性坚持传统实验不可替代，而女性态度更开放（36%反对替代）。这种差异为个性化教学设计提供了依据。

4 讨论

研究揭示了虚拟实验室的"双刃剑"效应：虽能提升学习兴趣（满意度>8分）并减少90%动物使用，但70%学生反对完全替代实体实验。与药学、微生物学领域的同类研究对比，本研究发现兽医学学生对混合式学习接受度更高，这可能与兽医专业对活体操作的强依赖性有关。

5 结论

LABSTER虚拟实验室被证实是免疫学教学的有效补充工具，尤其在提升数字素养（IT自信度提高23%）和践行科研伦理（3R原则支持率>90%）方面表现突出。未来研究需结合学习成效量化评估（如考试成绩分析），并开发更逼真的抗原-抗体相互作用模拟模块。该成果为欧盟"数字教育行动计划2025"在生命科学领域的落地提供了典型案例。