馬 艷

（青海衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院，青海 西寧 810000）

當(dāng)今社會醫(yī)學(xué)科學(xué)的迅猛發(fā)展，使醫(yī)學(xué)教育面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。醫(yī)學(xué)人才能力、素質(zhì)的培養(yǎng)必然要依靠知識的傳授和必要的實踐，這就要求實驗教學(xué)進(jìn)行改革。傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式和手段存在諸多問題，難以適應(yīng)現(xiàn)代教育的發(fā)展，引入新的教學(xué)手段迫在眉睫。虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)作為一種新型實驗教學(xué)工具，應(yīng)用于生理學(xué)實驗教學(xué)中，能夠滿足高職教育改革的要求，取得滿意的教學(xué)效果。

1 概述

虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)是對傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教學(xué)的有益補充，也是醫(yī)學(xué)教育改革有力的推動力量，不僅節(jié)省教育資金，還能提高實驗教學(xué)水平。虛擬仿真實驗無需實驗動物和實驗儀器，利用計算機模擬醫(yī)學(xué)實驗的操作過程，是伴隨著科技發(fā)展應(yīng)運而生的先進(jìn)教學(xué)手段。將虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于生理學(xué)實驗教學(xué)，能消除傳統(tǒng)教學(xué)抽象難懂、枯燥乏味的弊端，直觀演示實驗操作過程，圖文并茂，配有錄像，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高實驗教學(xué)質(zhì)量。虛擬實驗雖有諸多優(yōu)點，但因其缺乏實驗中的“真實感”，并不能完全代替真實實驗。真實實驗與虛擬實驗都是生理學(xué)實驗教學(xué)中不可缺少的組成部分，在教學(xué)過程中需將兩者有機結(jié)合起來，有效提高生理學(xué)實驗教學(xué)效果。

2 對象與方法

2.1 對象

選擇我院三年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)2018級兩個平行班，每班50人左右，其中1班設(shè)為實驗組，2班設(shè)為對照組，兩班學(xué)生均為高中起點。

2.2 方法

2.2.1 實驗教學(xué)方法 在生理學(xué)實驗教學(xué)中針對以下實驗項目進(jìn)行實驗：（1）家兔動脈血壓的調(diào)節(jié)，3學(xué)時；（2）家兔呼吸運動的調(diào)節(jié)，3學(xué)時；（3）影響家兔尿生成的因素，3學(xué)時。

實驗組：運用虛實結(jié)合法進(jìn)行動物實驗教學(xué)，學(xué)生利用課余時間在機能學(xué)虛擬仿真實驗室中或手機職教云平臺上，登錄虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行操作，完成實驗項目。教師對實驗操作要點及注意事項進(jìn)行強調(diào)，學(xué)生結(jié)合實驗指導(dǎo)反復(fù)觀看虛擬實驗原理、目的、步驟及操作過程，以達(dá)到課前預(yù)習(xí)的目的。然后教師利用1學(xué)時時間講解實驗，邊講解邊讓學(xué)生回憶虛擬實驗操作過程，學(xué)生利用2學(xué)時時間完成真實動物實驗，實驗過程全程錄像。

對照組：運用傳統(tǒng)實驗教學(xué)法進(jìn)行動物實驗教學(xué)，教師利用1學(xué)時時間講解實驗，學(xué)生利用2學(xué)時時間進(jìn)行真實動物實驗，實驗過程全程錄像。實驗考核后要求學(xué)生利用課余時間在機能學(xué)虛擬仿真實驗室中或手機職教云平臺上，登錄虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)反復(fù)觀看已做完的動物實驗，仔細(xì)觀察實驗操作的每一步驟，思考如果利用虛實結(jié)合實驗教學(xué)方法是否減少失誤、是否加深對實驗過程中難點的理解。

2.2.2 考核方法 考核分為兩部分，即動物實驗筆試和實驗報告。實驗報告由代課教師批閱，給出成績。

2.2.3 調(diào)查問卷 利用麥克思教學(xué)管理平臺，針對實驗組學(xué)生發(fā)放虛實結(jié)合實驗教學(xué)方法的反饋調(diào)查問卷，了解學(xué)生對虛實結(jié)合法在生理學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用的認(rèn)可情況；針對對照組學(xué)生發(fā)放虛實結(jié)合實驗教學(xué)方法的反思調(diào)查問卷，提出問題，了解學(xué)生對虛實結(jié)合法在生理學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用的期待。

2.3 統(tǒng)計學(xué)方法

對兩組成績進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P＜0.05表示差異具有顯著性。

3 結(jié)果

3.1 考核成績

3.1.1 動物實驗筆試成績 本學(xué)期末，利用職教云平臺對兩組進(jìn)行動物實驗筆試考核，內(nèi)容為動物實驗操作要點、注意事項等。

3.1.2 實驗報告成績 實驗報告成績由兩部分組成：（1）實驗基本技能操作，占總成績的60%，由教師根據(jù)實驗課中每組學(xué)生實驗操作錄像回放、操作規(guī)范和熟練程度及失誤率等進(jìn)行打分；（2）實驗結(jié)果的整理、分析、總結(jié)，占總成績的40%。

兩組學(xué)生動物實驗筆試成績和實驗報告成績比較見表1。

表1 兩組考核成績比較（±s，分）

表1 兩組考核成績比較（±s，分）

組別 筆試成績94.01±2.17 88.75±5.56＜0.05 n實驗組對照組P 56 50實驗報告成績90.76±5.10 83.58±10.12＜0.05

對兩組考核成績進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，根據(jù)樣本量大小采用t檢驗，P值均小于0.05，差異具有顯著性。表明虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于生理學(xué)實驗教學(xué)，能切實提高學(xué)生實驗操作能力和教學(xué)質(zhì)量，值得推廣。

3.2 問卷調(diào)查結(jié)果

利用麥克思教學(xué)管理平臺對實驗組發(fā)放自行設(shè)計的調(diào)查問卷，結(jié)果見表2。

表2 實驗組問卷調(diào)查結(jié)果

利用麥克思教學(xué)管理平臺對對照組發(fā)放自行設(shè)計的反思調(diào)查問卷，提出要求：做完動物實驗后再仔細(xì)觀看虛擬仿真實驗的操作步驟，回憶在實際操作中出現(xiàn)的問題及失誤，思考如果先觀看虛擬實驗操作再進(jìn)行真實動物實驗，是否可以減少失誤，虛實結(jié)合實驗教學(xué)法是否可以提高實驗成功率。調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生對虛實結(jié)合實驗教學(xué)法給予了肯定，認(rèn)為可以減少失誤率，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

4 討論

4.1 機能學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用有助于學(xué)生預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)

生理學(xué)是一門實踐性較強的學(xué)科，實驗教學(xué)內(nèi)容主要是動物實驗操作。教師以往布置課前預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生很難單純通過實驗指導(dǎo)與理論知識真正理解抽象復(fù)雜的操作過程，容易厭煩，失去學(xué)習(xí)興趣。而虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)能將抽象復(fù)雜的生理學(xué)實驗內(nèi)容生動、直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，大大提高了預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的效率，增強了學(xué)習(xí)的趣味性。學(xué)生在課余時間利用虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，取得了良好的學(xué)習(xí)效果。

由于近年來招生規(guī)模的擴大和實驗場地的局限，學(xué)生人數(shù)多，動手操作機會少，一些難度大、操作復(fù)雜的實驗，如家兔的動脈插管，傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生常常無法真正掌握實驗操作方法與技巧。對于學(xué)生數(shù)量通常在50人以上的班級來說，在僅有一名教師做示范實驗的情況下，大部分學(xué)生無法看清實驗操作細(xì)節(jié)，僅憑課堂上的一次示范，很多學(xué)生難以掌握實驗技術(shù)的要領(lǐng)，也記不住操作過程，在后續(xù)具體實驗操作中往往會出現(xiàn)一些技術(shù)上的錯誤，以致實驗無法順利進(jìn)行。針對這種情況，學(xué)生利用虛擬仿真實驗室或職教云平臺觀看虛擬實驗操作，進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，觀看過程中注意操作要領(lǐng)，再結(jié)合教師的課堂指導(dǎo)，可以顯著提升操作能力，提高實驗成功率，達(dá)到更好的教學(xué)效果。實驗課教學(xué)內(nèi)容大多也是理論課教學(xué)的重點，實驗課主要是再現(xiàn)和驗證理論課所學(xué)知識，因此利用虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)對相關(guān)實驗原理進(jìn)行復(fù)習(xí)，也有助于對理論課所學(xué)知識的鞏固。

4.2 機能學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)起到了示教作用，提高了實驗成功率

隨著計算機在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，虛擬實驗在生理學(xué)教學(xué)中占有重要地位。有些實驗難度大，教師講，學(xué)生聽，但實際操作時學(xué)生仍手足無措。教師在每組進(jìn)行巡回指導(dǎo)，不僅增加了工作量，還減少了學(xué)生操作機會。利用虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)，通過圖片、動畫、視頻、文字介紹實驗方法、技術(shù)、步驟、要求，給學(xué)生創(chuàng)建真實的學(xué)習(xí)環(huán)境，真正起到示教作用。學(xué)生親眼看到正確的操作過程，規(guī)范操作，提高了動物實驗成功率，調(diào)動了學(xué)習(xí)積極性，改善了實驗教學(xué)質(zhì)量。

虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)能夠直觀、形象地演示實驗過程，包括動物的麻醉、手術(shù)及信號的記錄等，而且學(xué)生能夠反復(fù)操作，便于對實驗操作的充分理解和掌握。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行真實實驗，虛擬實驗與真實實驗相結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和實驗成功率，使學(xué)生牢固掌握實驗操作技術(shù)。

4.3 機能學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)創(chuàng)造了良好的實驗環(huán)境，推動了生理學(xué)實驗教學(xué)改革

2013年我院醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)部機能實驗室引進(jìn)VBL-100虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)，6個學(xué)生端口，開展了虛擬實驗，由于學(xué)生人數(shù)較多，分組實驗達(dá)不到理想的教學(xué)效果。依托2016年職業(yè)教育專項資金，醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)部新建了醫(yī)學(xué)機能虛擬仿真實驗室，40個學(xué)生端口，從而改善了實驗教學(xué)環(huán)境。學(xué)生利用職教云平臺資源庫，隨時隨地觀看虛擬實驗操作過程，推動了生理學(xué)實驗教學(xué)改革，提高了教學(xué)質(zhì)量。依托2017年高等職業(yè)教育生均撥款專項資金，加強醫(yī)學(xué)機能實訓(xùn)室建設(shè)，購置了集成化生物信號采集與處理系統(tǒng)，基于信息化教學(xué)平臺，運用虛實結(jié)合教學(xué)法進(jìn)行動物實驗教學(xué)，從而提高學(xué)生操作能力。機能學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)是對傳統(tǒng)生理學(xué)實驗教學(xué)的有益補充，在開展虛擬實驗的同時重視真實動物實驗，將二者優(yōu)勢相結(jié)合，更好地開闊學(xué)生視野，調(diào)動學(xué)習(xí)興趣，將抽象的內(nèi)容具體化、形象化，給學(xué)生留下深刻的印象。

綜上所述，虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于生理學(xué)實驗教學(xué)，推動了實驗教學(xué)改革，提高了實驗教學(xué)質(zhì)量，值得在今后的實驗教學(xué)中加以完善并推廣使用。