周迎春 李樹學(xué) 陳 磊 齊 彥 康天濟(jì)

（黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)·哈爾濱 150040）

機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)是醫(yī)學(xué)院校的主干課程，是研究機(jī)體生命現(xiàn)象的發(fā)展、變化過程中的基本原理和機(jī)制的推理性學(xué)科[1]，教師在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的綜合引用和操作能力的培養(yǎng)，以提高他們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，從而激發(fā)他們的創(chuàng)造性。我校機(jī)能實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中進(jìn)行 了“將虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)與PBL教學(xué)法相結(jié)合”應(yīng)用的嘗試。

虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)是隨著虛擬現(xiàn)實(shí)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用而發(fā)展起來的，作為一種新型的教學(xué)媒體，因其強(qiáng)大的沉浸性、交互性等，可以幫助學(xué)生理解和掌握知識(shí)要點(diǎn)，有益于鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，將成為醫(yī)學(xué)教育的必要補(bǔ)充[2]。目前在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用到了生理學(xué)、人體解剖學(xué)、分子生物學(xué)及生物化學(xué)等等學(xué)科。虛擬實(shí)驗(yàn)這一嶄新的學(xué)習(xí)方式，極大地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、科研思維能力、解決問題的應(yīng)變能力；教師充分利用虛擬實(shí)驗(yàn)資源，可以開展多媒體教學(xué)實(shí)踐，對(duì)提高辦學(xué)實(shí)力、辦學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量起到了積極的推動(dòng)作用。

PBL的全稱是“Problem Based Learning”。1969年，PBL由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrow在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)[3]，先后在60多所醫(yī)科院校中推廣，目前已成為國(guó)際上廣為關(guān)注的一種教學(xué)模式，在我國(guó)醫(yī)學(xué)教育中已被廣泛使用。經(jīng)典的PBL教學(xué)過程包括提出學(xué)習(xí)問題、建立假設(shè)、收集假設(shè)、論證假設(shè)、歸納總結(jié)5個(gè)階段。PBL教學(xué)法將學(xué)習(xí)與問題掛鉤，使學(xué)生投入到復(fù)雜的、有意義的問題情景中，通過學(xué)生的自主探究和合作來解決問題，從而學(xué)習(xí)隱含在問題背后的科學(xué)知識(shí)，形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。

虛擬實(shí)驗(yàn)和PBL教學(xué)法都是提高、保證教學(xué)質(zhì)量的重要方式，將兩者相結(jié)合應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，能解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高綜合素質(zhì)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，具體情況如下。

1 一般資料

1.1 研究對(duì)象

選擇本校在2014、2015學(xué)年度開設(shè)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)的中醫(yī)學(xué)、中西醫(yī)結(jié)合和針灸推拿專業(yè)七年制學(xué)生，共計(jì)240人，隨機(jī)分成虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)組（虛擬組）、PBL教學(xué)組（PBL組）、虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)與PBL教學(xué)相結(jié)合組（虛擬+PBL組），每組40人。

1.2 授課形式

（1）虛擬組：教師提前向?qū)W生公布實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間安排進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行課程的預(yù)習(xí)；實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行引導(dǎo)性的講解后，學(xué)生采用人機(jī)交互的方式實(shí)施實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師利用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)小結(jié)，學(xué)生可以進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)做課后復(fù)習(xí)。

（2）PBL組：在每一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)下一實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)老師總結(jié)出幾個(gè)符合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，難易程度適中的問題并下發(fā)給學(xué)生；課后學(xué)生查閱相關(guān)資料；實(shí)驗(yàn)課上以學(xué)生為主體，帶著這些問題做實(shí)驗(yàn)，密切關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織學(xué)生討論結(jié)果，教師歸納總結(jié)。

（3）虛擬+PBL組：實(shí)驗(yàn)前：圍繞實(shí)驗(yàn)提出問題，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)預(yù)習(xí)、并查閱相關(guān)資料；實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中：教師引導(dǎo)學(xué)生在觀看虛擬實(shí)驗(yàn)視頻資料過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，在重點(diǎn)環(huán)節(jié)，教師進(jìn)行詳細(xì)的、擴(kuò)展性的講解；實(shí)驗(yàn)后：教師從不同學(xué)科的角度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和綜合，布置與當(dāng)節(jié)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的思考題及下一次實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生可以課后進(jìn)入虛擬系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)?？傊?，虛擬實(shí)驗(yàn)與PBL教學(xué)法貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，循序漸進(jìn)地完成實(shí)驗(yàn)。

機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)和PBL教學(xué)法相結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)K（表1）

1.3 評(píng)價(jià)方式

包括兩部分：成績(jī)考核和問卷調(diào)查。對(duì)學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)一成績(jī)考核，包括實(shí)驗(yàn)開展過程中對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的考核，占40%，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)分，占60%。另外向?qū)W生發(fā)放問卷對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

用SPSS17.0軟件對(duì)各組成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果

2.1 成績(jī)考核

對(duì)三個(gè)專業(yè)的平均成績(jī)進(jìn)行分析，結(jié)果如下（表2）

2.2 問卷調(diào)查

本次問卷3個(gè)專業(yè)共發(fā)放240份，收回240份，回收率100%。調(diào)查結(jié)果顯示，絕大多數(shù)學(xué)生支持這種教學(xué)模式的改革，能更好地開闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，有利于理解和掌握相關(guān)知識(shí)，達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的目的。

學(xué)生對(duì)三種教學(xué)方式效果的評(píng)價(jià)(人數(shù)%l（表3）

3 討論

在我校開展機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)的10余年中，教師逐步將虛擬教學(xué)法和PBL教學(xué)法引入課程中，取得了一定成效。

虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)是信息化教學(xué)的重要組成部分，通過仿真、數(shù)字建模和多媒體等技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上創(chuàng)建一個(gè)可視化的三維環(huán)境，營(yíng)造出模擬的儀器性能、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境閉[4]。在教學(xué)中，看到其有利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)范圍的擴(kuò)展，豐富學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源，打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在時(shí)間 、空間上的限制，極大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量有很大幫助。但是單純虛擬實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度不高，老師與學(xué)生之間缺乏必要的語言交流、感情溝通，學(xué)生的問題得不到及時(shí)解決，不利于教學(xué)質(zhì)量的提高，也不符合現(xiàn)代以人為本的教育方向 。

PBL是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)的一種學(xué)習(xí)方法，是根據(jù)已獲得的知識(shí)和檢索信息解決實(shí)際問題的一種教育體制[5]。有如下優(yōu)勢(shì)：有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，提高對(duì)相關(guān)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)自主科研能力，促進(jìn)師生之間的交流 ，教學(xué)相長(zhǎng)。但是，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏直觀、具體、全面的認(rèn)知，缺少必要的關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)教學(xué)演示、操作環(huán)節(jié)，不宜單獨(dú)應(yīng)用于機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

因此，我校教師在機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)中將虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)法與PBL教學(xué)法相結(jié)合應(yīng)用，揚(yáng)長(zhǎng)避短，取得了一定成效，拓展了學(xué)生的視野，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，豐富了學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源，提高了學(xué)生綜合素質(zhì)，延伸了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的范圍 ，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的不足，促進(jìn)了師生間的相互學(xué)習(xí)交流，提高了機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，使機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革發(fā)生了質(zhì)的飛躍。但我們開展這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式尚處于起步階段，應(yīng)用的班級(jí)范圍尚小，亟待普及到各層次、各專業(yè)的學(xué)生中，在實(shí)踐中摸索最優(yōu)的教學(xué)方案。

[1] 白波.醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教程[M ].人民衛(wèi)生出版社. 2004，l-3.

[2] 李樹學(xué)，康天濟(jì)，韓宇博，等.虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可行性分析[J].牡丹江醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013,34（6),108-110.

[3] Rhemj.Problem based learning：An Introduction[J].The National Teaching and Learning Firum ,1998,8(1)l：10.

[4] 王宏寶，劉慧萍，喻榮，等.醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中虛擬實(shí)驗(yàn)應(yīng)用[J].中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，2014，12(7 )：84-85.

[5] 張亞南，黃柳桓，梁憲紅.日本PBL醫(yī)學(xué)教育一覽[J].中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2012( 6)：6-7.