李旭波 田菲 邵琳 翟東昇 劉水冰

摘? 要 目的：探討虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)合PBL教學(xué)方法在藥理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用效果。方法：以中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)2017級(jí)五年制臨床專業(yè)56名學(xué)生為研究對(duì)象，以“酚磺酞半衰期及分布容積的測(cè)定”為教學(xué)內(nèi)容，比較對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的實(shí)驗(yàn)完成情況及調(diào)查問卷結(jié)果。結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間及成功率等方面顯著優(yōu)于對(duì)照組學(xué)生，問卷調(diào)查顯示，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)配合意識(shí)、對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的掌握水平及總體教學(xué)滿意度均顯著提高。結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，結(jié)合應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和PBL教學(xué)法，可以顯著提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 虛擬仿真實(shí)驗(yàn);PBL教學(xué)法;藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TP391.9? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）12-0121-03

Abstract AIM： To explore the application effect of virtual simulation?experiment combined with PBL teaching method in the experimental course of pharmacology. METHODS： 56 five-year medical students?of 2017 Grade in Air Force Military Medical University were selectedand randomly divided into observant group and control group. After the course， the teaching effects of the two groups were evaluated by?experiment results and questionnaire survey. RESULTS： The experi-ments results showed that the experimental operation time and success rate by students in the observant group were better than those?in the control group. The questionnaire survey showed that the aware-ness of team cooperation， the mastery of experimental operation and the overall teaching satisfaction of students in the observant group were significantly improved as compared with those in the control group. CONCLUSION： Virtual simulation experiment combined with PBL teaching method in the experimental teaching not only improve the teaching effect， but also promotes the cultivation of high-quality medical students.

Key words virtual simulation experiment; problem-based learning; pharmacology experiment

1 引言

藥理學(xué)（pharmacology）是研究藥物和機(jī)體之間相互作用及其規(guī)律的一門學(xué)科，是連接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的重要“橋梁”學(xué)科[1]。藥理學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要包括理論課部分和實(shí)驗(yàn)課部分。藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)既能幫助學(xué)生鞏固藥理理論知識(shí)，又能提高醫(yī)學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，有著理論教學(xué)不可替代的重要作用[2]。但在現(xiàn)實(shí)教學(xué)過程中，相較其他基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程，藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課更具有復(fù)雜性，除了需要大量的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和先進(jìn)的儀器設(shè)備之外，也會(huì)用到一些相關(guān)藥物甚至有毒有害的試劑。在以往的藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，多以教師為中心，以傳授知識(shí)為本位，而學(xué)生處于被動(dòng)接受學(xué)習(xí)的地位。教師在課上講解和示教，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法和注意事?xiàng);學(xué)生只需要在課上按照教師講解的方法實(shí)施操作，得出結(jié)果，在課后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告[3]。這樣容易出現(xiàn)教學(xué)效果不理想、實(shí)驗(yàn)操作失敗率高、學(xué)生出現(xiàn)為難情緒等一系列問題，已不能適應(yīng)以培養(yǎng)能力為目標(biāo)的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的要求。如何進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)造力，是需要不斷探索的問題之一。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是以計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)和數(shù)碼仿真技術(shù)為核心，利用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)操作過程，具有動(dòng)態(tài)開放網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式，允許反復(fù)操作，不需要實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和實(shí)驗(yàn)儀器的一種先進(jìn)教學(xué)手段[4]，具有沉浸性、交互性、構(gòu)思性的特征[5]。學(xué)生可在虛擬環(huán)境中模擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)習(xí)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作并應(yīng)用到真實(shí)操作技術(shù)中，對(duì)操作起到預(yù)習(xí)、熟悉及強(qiáng)化的作用[6]，有利于培養(yǎng)自學(xué)和獨(dú)立思考的能力。

“以問題為中心”的PBL教學(xué)方式（Problem Based Learning）是以學(xué)生為主體的小組討論式方法[7]，強(qiáng)調(diào)從提出問題入手，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生有針對(duì)性地去探索并運(yùn)用理論知識(shí)，以提高分析和解決問題的能力。

雖然關(guān)于這兩種教學(xué)方法的效果已有大量報(bào)道，但對(duì)兩種教學(xué)法聯(lián)合應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，尤其是在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課中具體應(yīng)用的研究和報(bào)道卻很少。本研究以空軍軍醫(yī)大學(xué)2017級(jí)五年制臨床專業(yè)的56名學(xué)生為研究對(duì)象，初步探究虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合PBL教學(xué)模式在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用和教學(xué)效果，為藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究提供新思路。

2 對(duì)象和方法

對(duì)象資料? 以空軍軍醫(yī)大學(xué)2017級(jí)五年制臨床專業(yè)的56名學(xué)生為研究對(duì)象，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，各28人。入選對(duì)象在年齡、性別和基礎(chǔ)知識(shí)背景等因素上無顯著差異。

研究方法? 為保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，授課教師為同一人，以“酚磺酞半衰期及分布容積的測(cè)定”作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。教師結(jié)合本次課的教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，認(rèn)真準(zhǔn)備授課內(nèi)容。

對(duì)照組采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)法，教師在課前布置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生在課下自主預(yù)習(xí);在課上講解，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法和注意事?xiàng)。實(shí)驗(yàn)過程所需的儀器和試劑均由實(shí)驗(yàn)教師提前準(zhǔn)備好，學(xué)生只需要在課上按照教師講解的方法進(jìn)行分組操作，得出結(jié)果，在課下撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告即可[3]。

實(shí)驗(yàn)組在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課之前先進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作，之后進(jìn)行試題練習(xí)。接著，教師在進(jìn)行傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課時(shí)穿插引入PBL教學(xué)模式，學(xué)生分組討論教師提出的問題：藥物半衰期與什么有關(guān)？血藥濃度與分布容積的關(guān)系是怎樣的？研究半衰期與分布容積的意義是什么？如何獲得藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)？計(jì)算半衰期和分布容積的方法是什么？加深對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握。然后針對(duì)實(shí)驗(yàn)，各組制訂實(shí)施方案。

在全部評(píng)價(jià)結(jié)束后，為對(duì)照組學(xué)生補(bǔ)充復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，彌補(bǔ)分組造成的影響。

效果評(píng)價(jià)? 以四人為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分組，在實(shí)驗(yàn)課后記錄每一組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)時(shí)間，對(duì)各組數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。在課程結(jié)束后，發(fā)放不記名調(diào)查問卷并當(dāng)場(chǎng)收回，調(diào)查兩組學(xué)生對(duì)不同教學(xué)模式的滿意情況，主要內(nèi)容包括教學(xué)效果滿意度、知識(shí)的掌握與運(yùn)用、學(xué)習(xí)興趣、實(shí)驗(yàn)操作的成功率、小組成員配合度的提高等。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理? 采用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)量資料采用x±s表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。調(diào)查問卷結(jié)果以百分比表示，組間采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行比較。

3 結(jié)果

兩組實(shí)驗(yàn)情況比較? 與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生麻醉用時(shí)、靜動(dòng)脈插管用時(shí)顯著縮短，計(jì)算準(zhǔn)確率、實(shí)驗(yàn)成功率有大幅度提高（P<0.05），見表1。

問卷調(diào)查分析? 調(diào)查結(jié)果顯示，兩組學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理解和知識(shí)的運(yùn)用均取得較好的效果。如表2所示，在實(shí)驗(yàn)方法掌握方面，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生滿意度為92.86%，對(duì)照組學(xué)生滿意度僅為57.14%（P<0.05）;在實(shí)驗(yàn)成功率和小組成員協(xié)作能力方面，實(shí)驗(yàn)組明顯高于對(duì)照組（89.29% vs.

50.00%，P<0.05;96.43% vs.60.72%，P<0.05）;對(duì)教學(xué)滿意度方面，實(shí)驗(yàn)組也明顯高于對(duì)照組（96.43% vs.53.57%，P<0.05）;在提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面，實(shí)驗(yàn)組相較于對(duì)照組也有明顯提高（89.29% vs.50.00%，P<0.05）。

4 討論

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有開放、自主、交互、高效、安全且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)[8]，運(yùn)用在日常教學(xué)過程中方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后及時(shí)鞏固。PBL教學(xué)法可以使課堂內(nèi)容更生動(dòng)、有吸引力，進(jìn)而使學(xué)習(xí)從被動(dòng)接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)參與。筆者在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使二者有機(jī)結(jié)合，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的演練和PBL教學(xué)中的分析討論，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程和操作細(xì)節(jié)有了清晰認(rèn)識(shí)，進(jìn)而可以不斷規(guī)范練習(xí)和強(qiáng)化。學(xué)生之間通過相互討論，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中頭腦清晰、操作規(guī)范。問卷調(diào)查結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式，在結(jié)合了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和PBL教學(xué)后，能顯著提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力、解決問題能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)生評(píng)價(jià)非常滿意。

但是實(shí)驗(yàn)課采用虛擬仿真和PBL結(jié)合的方式也存在一定困難，未來需要進(jìn)一步完善。

1）藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)有限，而要全面進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)并結(jié)合PBL教學(xué)需要更多學(xué)時(shí)。

2）作為對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種補(bǔ)充，如何更好地利用，從而發(fā)揮其作用，顯得十分重要。

3）通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和PBL教學(xué)的結(jié)合，如何引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？

4）引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)難點(diǎn)和重點(diǎn)的學(xué)習(xí)掌握，也對(duì)教師提出更高要求，需要教師具備較高的責(zé)任心，主動(dòng)適應(yīng)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，積極學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法手段，投入更多精力掌握更多的實(shí)驗(yàn)方法，不斷提高自身素質(zhì)及教學(xué)能力。

通過此次摸索，筆者認(rèn)為，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合PBL教學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式的有益補(bǔ)充，是培養(yǎng)高素質(zhì)新型醫(yī)學(xué)人才的一條新思路，值得借鑒和推廣。

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