金 悠，吳鵬飛，王 芳

(華中科技大學同濟醫(yī)學院藥理系，湖北 武漢 430030)

●專題—微課在醫(yī)學教學中的應用

虛擬仿真與微課技術在藥理學實驗教學中的綜合應用

金 悠，吳鵬飛，王 芳

(華中科技大學同濟醫(yī)學院藥理系，湖北 武漢 430030)

在藥理學實驗教學中引入虛擬仿真實驗和微課技術，使學生們在牢固掌握理論知識的同時，也了解科學研究實驗設計的嚴謹性，激發(fā)他們的科研興趣。對培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力，都有不同程度的促進作用。

虛擬仿真技術；微課技術；心力衰竭；藥理學

10.3969/j.issn.1002-1701.2018.01.001

藥理學是一架把生理理論知識、病理發(fā)展過程及臨床藥理實踐聯(lián)系起來的橋梁，是一門理論聯(lián)系實際的醫(yī)學基礎課程。近年來，隨著國家對教育的重視，對高校教學的要求越來越高，許多高校院系在實驗教學中增加了不同的新元素，其中以虛擬仿真實驗為翹楚。與傳統(tǒng)實驗教學相比，虛擬仿真實驗具有生動、形象、不受時間和空間限制等優(yōu)點[1]。而微課則以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內外圍繞某個知識點開展的教學活動過程[2]，具有重點突出、短小精悍，使用方便的特點。為了更強地激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)他們善于質疑、勇于探索的科學精神，養(yǎng)成耐心、細致、認真及一絲不茍的科學態(tài)度，更好地理解抽象的理論知識，并在實踐中良好運用，華中科技大學同濟醫(yī)學院藥理系嘗試把虛擬仿真實驗與微課相結合，應用于藥理學實驗教學，以期借助于現(xiàn)代化高科技手段，提高教學質量。

一、研究對象與方法

(一)對象。

以本校2012級和2013級德語班、八年制協(xié)和班、八年制同濟班為教學研究對象，隨機選取2013級德語班、八年制協(xié)和班、八年制同濟班學生，共124人，作為實驗組，實施虛擬仿真實驗與微課相結合的教學模式；其他班級學生作為對照組，共104人，進行傳統(tǒng)教學。學生都已有一定的實驗操作技能。

(二)方法。

1.機能虛擬實驗室。在成都某科技有限公司生產(chǎn)的VBL(Virtual Biology Laboratory，虛擬生物實驗室)—100醫(yī)學機能虛擬實驗網(wǎng)絡平臺的基礎上作一些改進。

2.實施方案。(1)分成小組：每次課由學生自由組合，分成4個小組，每組5-6人，由小組長負責分工安排、組織討論、總結，并發(fā)言；(2)老師講課：老師先給學生們講解強心甙的相關藥理知識、心衰模型的制作、強心甙急救以及實驗原理、實驗步驟、相關儀器設備的使用和操作常識；(3)學生進行虛擬實驗操作：學生開始人機互動的蟾蜍離體心臟虛擬仿真操作,學習心衰模型的制作、乙酰毛花甙的急救以及當心臟收縮曲線恢復正常后，繼續(xù)給予去乙酰毛花甙，出現(xiàn)中毒反應，再根據(jù)中毒反應選擇給予苯妥英鈉、利多卡因或阿托品解救。學生在操作時觀察藥物帶來的效應，進一步規(guī)范操作步驟；(4)現(xiàn)場操作：學生進行實際動物手術操作，做蟾蜍在體心臟實驗，每5分鐘戊巴比妥鈉液給藥，重復2-3次，當出現(xiàn)心衰后，馬上給予去乙酰毛花甙急救，等心臟收縮曲線恢復正常后，繼續(xù)給予去乙酰毛花甙，即可出現(xiàn)中毒，根據(jù)中毒反應選擇給予苯妥英鈉、利多卡因或阿托品解救。用并在手術間隙觀看微課錄像，討論實際操作中出現(xiàn)的問題；(5)解疑答惑:學生完成實驗后老師根據(jù)上課情況和學生的討論結果一一講解；(6)思考與回顧：老師布置思考題，學生回去寫實驗報告。(7)下次上課前結合微課進行復習，并檢查結果。

3．效果評價。在課程結束時，使用個體調查方式進行評價，主要溝通實驗的形式、操作步驟、具體技巧、人機互動的虛擬仿真、改進內容、微課效果等，由學生作答，老師做綜合分析總結。

二、結 果

(一)問卷調查結果。

通過問卷調查，多數(shù)學生(93.5%)贊成虛擬仿真實驗與微課相結合的教學方法，認為此法充分利用了先進的教學手段，將理論和實踐有機結合起來。

(二)兩組學生成績比較。

考試成績顯示，實驗組學生實驗技能考試成績明顯高于對照組，差異有顯著統(tǒng)計學意義(t=7.302，P<0.001)。而實驗組傳統(tǒng)理論考試部分的成績也略高于對照組(t=1.600，P>0.05)，但無統(tǒng)計學意義，結果如下(見附表)。

附表 不同教學組考試成績比較分)

三、討 論

虛擬仿真實驗與微課相結合的方式加強了學生對科學嚴謹性的認識。21世紀社會對醫(yī)學本科生的綜合素質提出了更高要求，醫(yī)學本科生必須具備良好的科學素養(yǎng)和科研能力。在本實驗中，虛擬仿真與實踐相結合，在體、離體實驗相互印證，從器官到整體水平的藥物反應相呼應，從不同方面更強有力地闡明了強心甙的藥理作用、不良反應及解救方法。而微課引入了心力衰竭病人搶救不及時和強心甙過量時的真實反應，更加深了學生的印象。所有這些使他們清醒地認識到在科學的道路上每一個小疏忽、每一個反應不及時都可能對生命產(chǎn)生致死的后果。這就培養(yǎng)了學生重視實驗的每一個環(huán)節(jié)，學會慎重對待每一步實驗操作，就動物的各種反應做出積極應變，培養(yǎng)他們的科學嚴謹性。

虛擬仿真實驗變實為虛，現(xiàn)實實驗則付諸于實踐，而微課記錄了這一切，讓學生認識到實驗過程的每一步都可以用理論知識來解釋，從而加深了學生對理論知識的認識。心力衰竭是各種心臟結構或功能性疾病導致心室充盈及(或)射血能力受損而引起的一組綜合征。強心甙藥物作為治療心力衰竭的重要藥物，是藥理教學的重要內容。先造心衰模型，后給強心甙急救，再加大強心甙劑量造成中毒，最后進行搶救。涉及多門學科的理論知識，把生理、病理、藥理、臨床完美地結合起來，使學生能夠更好地理解書面知識。

虛擬仿真實驗可以讓每一個學生都參加進來，不受時間、空間、試劑、動物等的影響。通過操作虛擬仿真實驗，加深了他們對科學研究的印象，讓每位學生對整個實驗過程都在腦海中有一個清晰的輪廓，這樣，他們再操作在體實驗時因為與離體實驗有手術操作上的不同而有一定的新穎性，又有藥物反應的一致性，故更容易取得成功，這會給本科生帶來極大的鼓勵，增強了他們的學習主動性，激發(fā)了他們的學習熱情。同時，微課引入的臨床病人的反應與實驗動物的反應相對照，激活了本科生的學習思維，提高了學生的學習興趣，使原本枯燥乏味的教科書知識變得簡單易懂，并形成了良好的學習風氣。

強心甙虛擬仿真實驗與微課相結合的方式適合推廣。

虛擬仿真實驗不受時間、空間、試劑、動物等的影響，可以讓學生在強心甙離體實驗的虛擬環(huán)境中反復操作，增加了學生的動手機會，不必擔心因操作不當而造成不良后果，降低了學生的心理負擔，學生在練習過程中，學會如何避免錯誤，掌握操作技巧，最后又在強心甙在體實驗中實際操作一次，使學生無論是在操作技術、還是在藥物反應的了解上都得以升華，最終達到熟練掌握操作技能的教學目的。同時在下一次課時微課視頻還可以復原部分當時情景，加深學生記憶。虛擬仿真實驗與微課相結合的教學方法有新穎的教學方法、低廉的教學成本、良好的教學效果等特點，不僅適用藥理學教學，也可以在其他學科進行嘗試。

四、結 論

強心甙虛擬仿真實驗與微課相結合的教學方式不僅培養(yǎng)了學生的動手能力，激活了他們的學習思維，而且還提高了他們的專業(yè)素養(yǎng)和科學嚴謹意識。這種教學模式適合在高校實驗教學中進行推廣，并為我國高校教育帶來可行的探索。

五、體 會

虛擬仿真與微課相結合的實驗教學方式，之所以能取得良好的教學效果，是因為其為學生搭建了優(yōu)良的學習平臺，學生不僅可以在課堂上學習、訓練，同時也可以充分利用業(yè)余時間來進一步學習、訓練，動手能力及理論知識都得到進一步的鞏固和提高。同時，學生還可以在網(wǎng)上留言，隨時向授課老師提出問題和建議，促進教學方法的改進、提高教學效率，達到教學互長的目的。虛擬仿真實驗室還能夠客觀、標準地考察學生掌握實驗操作基本技能的水平，及時發(fā)現(xiàn)和糾正學生操作中的不標準或錯誤問題。另外，由于虛擬仿真實驗室的設備在網(wǎng)絡上是共享的，因此可以在不同電腦上同時進行藥理學虛擬仿真實驗，拓寬了實驗空間，增加了學生實踐教學的機會，提高了學習效率，對遠程實踐教學起到了很大的推動作用。

[參考文獻]

[1]徐 靜，孫藝平，王冬梅．虛擬實驗與真實實驗在機能學實驗中之比較[J]．醫(yī)學教育探索，2009，30(6):75-76．

[2]韓慶年，柏宏權．超越還原主義：在線教育背景下微課的概念、類型和發(fā)展[J]．電化教育研究，2014(7):96-97．

Usingsimulationandmicro-lecturesinthelabsessionsofpharmacology

Jin You,Wu Pengfei，Wang Fang

(DepartmentofPharmacologyofTongjiMedicalCollege,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430030，Hubei,China)

The virtual simulation experiment and micro-lectures technology has been applied in the experimental teaching of pharmacology. The results show that this teaching method could make students grasp the theoretical knowledge solidly as well as understand the rigor of scientific research in experimental design, and provoke their interest in scientific research. Thus, making the students’ ability of finding, analyzing and solving problems have been improved in different degree.

virtual simulation technology;micro-lectures technology;failing heart;pharmacology

G642.4

A

1002-1701(2018)01-0001-02

2017-03

金 悠，女，碩士，工程師，研究方向：神經(jīng)藥理。