陽(yáng)小雅，謝文瑞，江婉明，潘 麗

(1.廣州醫(yī)科大學(xué)衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院;2.廣東藥學(xué)院附屬第一醫(yī)院，廣東 廣州 510000)

生理學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程，為使學(xué)生更好地理解其中抽象的理論知識(shí)，醫(yī)學(xué)院校開(kāi)設(shè)了實(shí)驗(yàn)課，以期通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)理論知識(shí)的理解。但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)存在著實(shí)驗(yàn)成本過(guò)高，實(shí)驗(yàn)涉及面窄，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)無(wú)法保障等問(wèn)題[1]。近年來(lái)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)作為一種新型的教學(xué)手段被應(yīng)用到多門學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有生動(dòng)、形象、不受時(shí)間和空間限制等優(yōu)點(diǎn)[2]。課題組嘗試將虛擬實(shí)驗(yàn)室與PBL教學(xué)結(jié)合，應(yīng)用于生理學(xué)教學(xué)，以期通過(guò)利用現(xiàn)代化教學(xué)資源豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量。

一、對(duì)象與方法

(一)對(duì)象。

選取本校2011級(jí)護(hù)理學(xué)專業(yè)學(xué)生(246人)為教學(xué)對(duì)象。隨機(jī)抽取兩個(gè)班學(xué)生(120人)作為實(shí)驗(yàn)組，實(shí)行虛擬實(shí)驗(yàn)室結(jié)合PBL教學(xué)，另兩個(gè)班學(xué)生(126人)為對(duì)照組，采取單純PBL教學(xué)。

(二)方法。

1.機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室。利用成都泰盟科技有限公司推出的VBL-100醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)建立虛擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，該平臺(tái)可在校園網(wǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行訪問(wèn)。

2.教學(xué)過(guò)程。(1)組織小組:遵循自由組合的原則，每7-8人組成一組，并推舉出組長(zhǎng)、記錄員及發(fā)言人。(2)提出問(wèn)題:教師于課前一周將問(wèn)題發(fā)給學(xué)生。如“從家兔的股動(dòng)脈放血50ml(失血量＞全血量20%)，請(qǐng)討論:①家兔的動(dòng)脈血壓及心率有何變化?請(qǐng)解釋其改變的原因。②你應(yīng)該如何對(duì)其進(jìn)行搶救?”(3)小組討論:學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論，由記錄員記錄討論過(guò)程。教師僅充當(dāng)促進(jìn)者的角色，對(duì)問(wèn)題不直接告之答案，而是引導(dǎo)其找到學(xué)習(xí)目標(biāo)，確定學(xué)習(xí)要點(diǎn)。小組的討論課后進(jìn)行，教師在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)討論進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)。(4)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:各小組討論后，在機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，如針對(duì)失血性休克動(dòng)物的搶救，學(xué)生在查找資料及討論過(guò)程中可能提出臨床上通常用腎上腺素及去甲腎上腺素對(duì)病人進(jìn)行搶救，究竟這兩種藥物有何作用，效果有何區(qū)別?此時(shí)，學(xué)生可通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，觀察到去甲腎上腺素的升壓作用及腎上腺素的強(qiáng)心作用。由于虛擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可在校園網(wǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行訪問(wèn)，因此不受實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間及場(chǎng)所有限等條件的限制。(5)后續(xù)行動(dòng):通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證后，小組成員可根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)想法或假設(shè)再次進(jìn)行修改，如有必要，可再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(6)活動(dòng)匯報(bào):各小組以各種形式在課堂上報(bào)告自己的結(jié)論。

3.考核與教學(xué)效果評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組期末考試均采取閉卷考核方法，考核內(nèi)容中傳統(tǒng)理論考試內(nèi)容占80分，PBL案例分析題占20分。此外，為有效評(píng)價(jià)教學(xué)效果，課題組對(duì)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查。問(wèn)卷為自制問(wèn)卷，采用不記名方式。本次調(diào)查發(fā)放問(wèn)卷120份，回收有效問(wèn)卷118份，回收率為98.3%。

二、結(jié) 果

(一)考試成績(jī)?cè)u(píng)估。

期末考試成績(jī)顯示，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生成績(jī)高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.219，P ＜0.01)。其中，實(shí)驗(yàn)組傳統(tǒng)理論考試部分的成績(jī)高于對(duì)照組(t=6.124，P＜0.01)，而在 PBL案例分析題中，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生得分與對(duì)照組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.797，P ＞0.05)，見(jiàn)附表。

(二)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果。

1.學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于生理學(xué)PBL教學(xué)的態(tài)度。多數(shù)學(xué)生(93.2%)贊成將網(wǎng)絡(luò)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于生理學(xué)PBL教學(xué)中，認(rèn)為此法充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，打破了生理學(xué)課堂純理論的沉悶局面，見(jiàn)圖1。

附表 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組期末考試成績(jī)比較

圖1 學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于生理學(xué)PBL教學(xué)的態(tài)度

2.教學(xué)效果評(píng)價(jià)。對(duì)于教學(xué)效果，本調(diào)查從該教學(xué)法對(duì)課堂教學(xué)、知識(shí)掌握及能力培養(yǎng)三方面的作用進(jìn)行評(píng)價(jià)，問(wèn)卷設(shè)置分?jǐn)?shù)范圍1-5分，1代表無(wú)提高作用，5代表提高作用最顯著。結(jié)果如圖2所示，學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)法在課堂教學(xué)方面能活躍課堂氣氛，促進(jìn)師生間的溝通，拓寬了知識(shí)面;在知識(shí)掌握方面，該教學(xué)法能使理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，促進(jìn)獨(dú)立思考;對(duì)于能力培養(yǎng)方面，該教學(xué)法能提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，科研思維能力及分析問(wèn)題的能力，此外，學(xué)生的組織能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力亦得以大幅提升。

圖2 網(wǎng)絡(luò)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于生理學(xué)PBL教學(xué)的效果評(píng)價(jià)

三、討 論

(一)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，加深對(duì)抽象知識(shí)的理解。

在本教學(xué)法開(kāi)展之前，已對(duì)學(xué)生實(shí)施過(guò)單純的PBL教學(xué)。學(xué)生雖對(duì)單純的PBL教學(xué)表示贊同，但對(duì)理論知識(shí)仍感覺(jué)抽象。在本教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生可及時(shí)在虛擬實(shí)驗(yàn)室中對(duì)抽象的知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，加深對(duì)抽象知識(shí)的理解。期末考試成績(jī)表明，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的總體得分高于對(duì)照組，其中傳統(tǒng)理論知識(shí)部分成績(jī)高于對(duì)照組，說(shuō)明本教學(xué)法可加深學(xué)生對(duì)抽象理論知識(shí)的理解。在PBL案例分析題中，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生雖比對(duì)照組略高，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明PBL教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生分析問(wèn)題能力方面作用肯定，而網(wǎng)絡(luò)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室則是對(duì)PBL教學(xué)的一個(gè)很好的補(bǔ)充。

(二)可解決PBL課時(shí)不足的難題。

小組討論是PBL教學(xué)的核心。由于課時(shí)的限制，目前大多實(shí)施PBL教學(xué)的學(xué)校都將小組討論交由學(xué)生課后完成。此做法可有效解決課時(shí)不足的難題，但存在不少弊端。一方面，小組討論完全依靠學(xué)生自覺(jué)來(lái)完成，教師不能很好地對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督。PBL教學(xué)的成功開(kāi)展，需要學(xué)生有主動(dòng)學(xué)習(xí)的自覺(jué)性，但由于我國(guó)的學(xué)生長(zhǎng)期接受“填鴨式”教育，對(duì)傳統(tǒng)教育模式形成一定依賴性，覺(jué)得PBL教學(xué)模式太“花費(fèi)”時(shí)間[3]，因此，常出現(xiàn)個(gè)別小組討論不認(rèn)真的現(xiàn)象。此外，小組內(nèi)可能有部分學(xué)生依賴性強(qiáng)、性格內(nèi)向、缺乏主動(dòng)性，在討論的過(guò)程中未能積極參與。如教師不對(duì)小組討論進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)督，PBL教學(xué)的實(shí)施效果將受影響。另一方面，教師不能對(duì)小組進(jìn)行指導(dǎo)。PBL教學(xué)要求教師從傳統(tǒng)教學(xué)中的教授者轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)者[4]。為使學(xué)生找到學(xué)習(xí)目標(biāo)，確定學(xué)習(xí)要點(diǎn)，教師需對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)。如教師不適時(shí)指導(dǎo)學(xué)生，將有可能使學(xué)生偏離學(xué)習(xí)目標(biāo)，達(dá)不到理想的學(xué)習(xí)效果。本教學(xué)法可有效解決上述問(wèn)題。本教學(xué)法中，教師對(duì)小組討論的監(jiān)督和指導(dǎo)均在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行，不占用課堂時(shí)間，因此可有效解決討論課課時(shí)不足的難題。

(三)可解決PBL指導(dǎo)教師不足的問(wèn)題。

在PBL原創(chuàng)模式中，要求每個(gè)小組都配備一位指導(dǎo)者。但從我國(guó)目前的教育資源來(lái)看，顯然達(dá)不到這種要求。自高考擴(kuò)招以來(lái)，我國(guó)多數(shù)高校就難以實(shí)行小班教學(xué)，多數(shù)教學(xué)班都是50乃至70人的班額。為了滿足教學(xué)需求，有的學(xué)校實(shí)行同專業(yè)的理論課合班教學(xué)，班額則達(dá)到100-200人。在此情況下實(shí)施PBL教學(xué)，指導(dǎo)教師不足成為其中突出的問(wèn)題。在本教學(xué)法的教學(xué)過(guò)程中，教師在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上可同時(shí)指導(dǎo)多個(gè)小組的討論，能有效解決PBL指導(dǎo)教師不足的問(wèn)題。

(四)利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)及自身能力。

學(xué)生對(duì)于利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)感覺(jué)新鮮，此外，小組討論的假想還能隨時(shí)在虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證，因此，可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生還充分利用其他各種網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，其信息素養(yǎng)得以提升。

學(xué)生在討論過(guò)程中提出解決問(wèn)題的想法或假設(shè)，再通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與設(shè)想相違背，則要對(duì)該設(shè)想進(jìn)行修改。學(xué)生不斷在試誤中進(jìn)行學(xué)習(xí)，其邏輯推理能力及分析問(wèn)題能力得以提高。此外，小組成員在完成任務(wù)的過(guò)程中，要不斷進(jìn)行溝通、協(xié)調(diào)、合作，有利于組織能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的提升。

總的來(lái)說(shuō)，把網(wǎng)絡(luò)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于生理學(xué)PBL教學(xué)中可有效提高教學(xué)效果及提升學(xué)生自身能力，但仍存在不足之處，如，由于軟件內(nèi)設(shè)置的實(shí)驗(yàn)種類的限制，只能對(duì)軟件內(nèi)已有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，而不能自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。如該軟件能讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，則能達(dá)到更好的教學(xué)效果。在今后的教學(xué)中，課題組將繼續(xù)探討改進(jìn)。

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[2]徐 靜，孫藝平，王冬梅.虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)在機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)中之比較[J].醫(yī)學(xué)教育探索，2009，30(6):75-76.

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