摘 要：探討家兔動(dòng)脈血壓的調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的虛擬仿真設(shè)計(jì)思路，在教學(xué)應(yīng)用過(guò)程的反思與體會(huì)，進(jìn)而對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提出修改建議，以待進(jìn)一步提高機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn) 虛擬仿真

中圖分類號(hào)：G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-9082（2019）10-0104-01

機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)是由三門機(jī)能相關(guān)學(xué)科實(shí)驗(yàn)部分，有機(jī)融合形成的一門醫(yī)學(xué)實(shí)踐課程體系[1]，家兔動(dòng)脈血壓的調(diào)節(jié)是機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常開始的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之一，該實(shí)驗(yàn)常規(guī)以家兔作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，由醫(yī)學(xué)生按次序進(jìn)行手術(shù)操作，包括：家兔捉拿、稱重、麻醉、捆扎固定、備皮、切開頸部皮膚筋膜暴露氣管、氣管插管、游離神經(jīng)、動(dòng)脈插管，連接換能器與機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。后續(xù)加藥觀察不同神經(jīng)體液因素對(duì)家兔動(dòng)脈血壓的影響，電刺激減壓神經(jīng)觀察減壓反射對(duì)心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)等;實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作復(fù)雜，極易失敗，非常適合開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)[2]。

一、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

在動(dòng)脈血壓調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生操作易失誤及危險(xiǎn)性比較大的步驟是虛擬仿真或三維重現(xiàn)的切入點(diǎn)。

1.家兔的捉拿

實(shí)驗(yàn)用家兔一般比較溫順，常規(guī)捉拿是一只手抓住家兔頸背部皮膚輕輕提起，另一只手同時(shí)托起臀部。但是有些家兔性格可能比較暴躁，出現(xiàn)四肢亂抓、扭動(dòng)和晃頭等不配合動(dòng)作，導(dǎo)致同學(xué)被抓傷或蹬扯傷。因此可在此項(xiàng)實(shí)地操作前，讓學(xué)生觀看虛擬仿真的家兔捉拿動(dòng)畫或播放微視頻介紹捉拿要領(lǐng)和注意事項(xiàng)。從而降低學(xué)生動(dòng)物捉拿的受傷概率。

2.家兔麻醉

抽取計(jì)算后麻藥量后，找到家兔耳緣靜脈，拔毛，用手指輕彈使靜脈擴(kuò)張，以便穿刺;用一手食指和中指夾住靜脈近心端，拇指和無(wú)名指夾住靜脈遠(yuǎn)心端，另一只手持注射器以遠(yuǎn)心端開始，準(zhǔn)備穿刺進(jìn)針。進(jìn)針部位、角度、速度，進(jìn)針前排空空氣，進(jìn)針后先回抽等等，注意事項(xiàng)繁多。注射麻藥過(guò)程中先快后慢，同時(shí)主要麻醉效果的觀察等。上述操作帶教老師再三強(qiáng)調(diào)和示教后，仍有一至兩組/室出現(xiàn)家兔麻醉操作不成功。上述步驟操作都非常適合做虛擬仿真的三維重建或微視頻的錄制，并采取局部區(qū)域放大鏡放大操作;更有利于學(xué)生深入觀察，并強(qiáng)化學(xué)習(xí)加深印象。

3.頸部備皮

頸部備皮操作不是太復(fù)雜，應(yīng)用虛擬仿真操作的目的是可以重復(fù)觀看示范的備皮步驟，并著重強(qiáng)調(diào)剪下的毛應(yīng)及時(shí)放入污物缸，防止兔毛漂浮在空氣中。

4.暴露氣管和氣管插管

家兔頸部手術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的 操作，從皮膚切開到暴露氣管，學(xué)生雖然手忙腳亂但是基本不會(huì)出現(xiàn)大的差錯(cuò)，關(guān)鍵點(diǎn)在暴露氣管和插管。虛擬仿真重建的關(guān)鍵步驟就是氣管的游離，包括止血鉗的鈍性分離，游離的氣管長(zhǎng)度5cm，穿線備用，氣管下插入一止血鉗起支撐固定的目的。切開氣管的位置、切口，氣管插管插入的方向及深度，絲線固定等均需要虛擬仿真重現(xiàn)設(shè)計(jì)或微視頻制作，同時(shí)在三維重建或視頻錄制時(shí)要注意局部關(guān)鍵操作點(diǎn)的局部放大處理。

5.減壓神經(jīng)、迷走神經(jīng)、頸總動(dòng)脈分離與動(dòng)脈插管

家兔氣管插管完成后，在氣管兩側(cè)的上方尋找頸動(dòng)脈鞘。頸動(dòng)脈鞘內(nèi)包裹的結(jié)構(gòu)依次為頸總動(dòng)脈、減壓神經(jīng)（最細(xì)）、迷走神經(jīng)（最細(xì)）、頸交感神經(jīng)，尤其適合做虛擬仿真重建，并局部放大強(qiáng)調(diào)。頸總動(dòng)脈游離4cm左右，穿線，近心端動(dòng)脈夾夾閉，遠(yuǎn)心端絲線結(jié)扎;接下來(lái)用眼科剪在動(dòng)脈近心端作一斜切口（剪短約1/3），插入動(dòng)脈插管并結(jié)扎固定。上述微細(xì)操作均是虛擬仿真三維重建的關(guān)鍵點(diǎn)。

二、應(yīng)用探討

在傳統(tǒng)的家兔動(dòng)脈血壓調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的成功率約在67%～78%之間，實(shí)驗(yàn)失敗率大約每實(shí)驗(yàn)室1～2組。各項(xiàng)操作的準(zhǔn)確程度參差不齊，遇到操作難題時(shí)僅靠回憶之前的教師示教或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)上的文字描述幫助有限。本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的輔助教學(xué)有效的彌補(bǔ)了上述缺陷。學(xué)生在開始實(shí)驗(yàn)前，預(yù)先觀看虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和觀看實(shí)驗(yàn)操作微課程，了解了每一步實(shí)驗(yàn)操作的流程和注意事項(xiàng);對(duì)操作要點(diǎn)和難點(diǎn)提前有了預(yù)判和再學(xué)習(xí)，有效增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，實(shí)驗(yàn)成功率明顯提高。

在家兔動(dòng)脈血壓的調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，首先開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程、操作重難點(diǎn)有了更清晰的認(rèn)識(shí);再實(shí)施動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)技術(shù)難題可以向帶教老師請(qǐng)教，也可以自主的再次觀看虛擬仿真實(shí)驗(yàn)加以學(xué)習(xí)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)步驟的虛擬仿真三維重建和錄制的真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作視頻可以有機(jī)結(jié)合，雙重呈現(xiàn)。避免虛擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)于重虛而現(xiàn)實(shí)不足的弊端。

在機(jī)能學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的構(gòu)建和實(shí)施過(guò)程中，一線教師和專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人員的共同協(xié)作特別重要，由一線教師的虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員負(fù)責(zé)具體實(shí)施。最終打造虛實(shí)結(jié)合，線上與線下有效互動(dòng)的機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式，更好的激發(fā)學(xué)生參與動(dòng)物的激情，有效的提高機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]丁潔，夏天嬌，徐力致. 醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的問(wèn)題及對(duì)策[J]. 醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐，2017，30（3）：462-463.

[2]陳明亮，葛振英，白慧玲，等. 基于醫(yī)學(xué)虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用[J].中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育， 2016， （7）：95-96.

作者簡(jiǎn)介：李超彥（1981.10-）男 副教授 碩士 河南商丘人 研究方向：生理學(xué)及機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作