張 穎，李 杰，陳建珍，葉 蓓，宋悅寧

（蘇州衛(wèi)生職業(yè)技術學院臨床醫(yī)學院，江蘇 蘇州 215009）

生理學是研究機體生命活動各種現(xiàn)象及其功能活動規(guī)律的科學[1]，是高職院校醫(yī)學及其相關專業(yè)的一門重要的基礎課程，也是江蘇省普通高校“專轉(zhuǎn)本”選拔考試醫(yī)護專業(yè)大類專業(yè)綜合基礎理論考試大綱要求的考查課程。由于生理學的每一個認識或結(jié)論均從實驗中獲得[1]，通過生理學實驗教學，不僅能通過觀察到的實驗現(xiàn)象驗證生理學理論知識，也能讓學生運用所學的生理學理論知識來解釋各種實驗現(xiàn)象，了解生理學知識的來源，初步感受探究性實驗的設計和實施流程[2]。與此同時，學生在生理學實驗過程中能夠不斷鍛煉其實驗操作習慣和能力、理論與實踐相聯(lián)系的能力，發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造力，激發(fā)其對科學研究的興趣。因此生理學實驗對生理學的學習至關重要，其與生理學理論知識相輔相成。然而生理學內(nèi)容抽象枯燥[3]，且高職院校學生基礎薄弱，生理學課程內(nèi)容多、學時少的現(xiàn)狀，導致生理學實驗教學中存在實驗難度大和時間不足等問題。手機等電子產(chǎn)品的普及，自下而上地滲透了傳統(tǒng)教育，首當其沖的是大學教育[4]。同時，隨著網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國和智慧社會建設以及“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)學教育”的發(fā)展，如何發(fā)揮智能手機這一時代產(chǎn)物的優(yōu)勢，進而融入生理學教學，調(diào)動學生對生理學實驗的興趣，提高教學效果，是廣大生理學教師必然要思考的一個問題，也是適應醫(yī)學相關專業(yè)教學改革新要求的必然趨勢。本文以“蛙心的心搏起源分析”這一生理學實踐教學為切入點，探討手機在生理學實驗教學中的應用，以期為信息化的生理學實驗教學改革提供新的思路。

人體的心臟有多個起搏點，如竇房結(jié)、浦肯野細胞、房室交界和房室束，各起搏點的自律性不同，其中竇房結(jié)的自律性最高，所以正常情況下人的心臟節(jié)律是由竇房結(jié)起搏而形成的竇性節(jié)律?！巴苄牡男牟鹪捶治觥笔巧韺W常規(guī)的實驗教學內(nèi)容。本實驗通過指導、幫助學生探究實驗動物牛蛙心臟是否與人體心臟一樣有多個起搏點，進而觀察牛蛙心臟各部位（靜脈竇、心房和心室）興奮與收縮的順序，同時比較精細的絲線結(jié)扎方式，阻斷牛蛙心臟各部的興奮傳導，計數(shù)牛蛙心臟在不同條件下（斯氏第一、第二結(jié)扎前后）、不同部位的搏動頻率，驗證牛蛙心臟不同部位自律性的差異，找出蛙心正常起搏點的位置，為理論教學中心臟特殊傳導系統(tǒng)內(nèi)各部位自律性差異及“超速抑制”和“搶先占領”等概念提供實驗依據(jù)。通過本實驗，有效培養(yǎng)學生的實踐動手能力、理論聯(lián)系實際能力，啟發(fā)學生自主學習、探究學習，遵循醫(yī)學教學規(guī)律，充分調(diào)動其課堂積極性和主動性，提高生理學實驗效率，培養(yǎng)學生學習生理學的興趣。

1 起點——學生用手機進行計時，計數(shù)蛙心搏動

隨著網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國和智慧社會建設，智能手機在學習和生活中被廣泛運用，學生都能夠熟練地利用其各種功能。手機作為計時工具代替秒表應用于游泳運動中已有報道，在“蛙心的心搏起源分析”這一生理學的傳統(tǒng)實驗中，近年來，大部分學生能夠自發(fā)地利用手機作為計時工具，為計數(shù)蛙心在單位時間內(nèi)的搏動提供時間標準。與傳統(tǒng)的秒表相比，現(xiàn)在的智能手機計時器均為觸屏計時，準確靈敏，且不需要眼睛時刻關注。本實驗中我們通常讓學生計數(shù)一分鐘內(nèi)牛蛙心臟不同部位的搏動頻率，傳統(tǒng)實驗時多為兩人一組，一人負責計數(shù)蛙心搏動頻率，另一人負責觀察秒表，導致部分學生自始至終沒有動手操作，也給不愿意動手操作的學生提供了一個很好的借口。而使用手機計時后，學生只需提前設置計時器時間，眼睛觀察蛙心搏動，手輕觸手機屏幕即可開始計時，計數(shù)達到一分鐘時，手機便會自動停止計時并發(fā)出響鈴或震動，學生可根據(jù)這些信號停止蛙心搏動的計數(shù)，以上過程只需一人便可完成。因而，實驗過程中可以做到全員動手操作、觀察記錄實驗數(shù)據(jù)、分析實驗結(jié)果，真正做到全程參與實驗，在此過程中培養(yǎng)了學生的動手能力和綜合分析解決問題的能力。

2 進步——學生用手機拍攝蛙心搏動視頻

隨著學生使用智能手機為實驗計時這一現(xiàn)象的普遍推廣，原先實驗用物中的秒表已不再需要，甚至目前已不再列入實驗用品。在教學實踐中，教師發(fā)現(xiàn)有個別學生在完成了實驗項目后，想到了利用手機拍攝蛙心搏動，作為學習留念。手機視頻拍攝的形式激發(fā)了學生的主體意識，帶給他們更加生動、形象的學習體驗[5]。與此同時，這樣的方式讓學生獲得完成實驗的成就感，同時激發(fā)學生對生理學實驗的興趣。特別是一些實驗結(jié)果與預期不一致，在實驗動物心跳已經(jīng)停止的情況下，學生能主動回溯實驗錄像，一方面核準心臟各部位搏動次數(shù)，另一方面甚至能查找結(jié)扎位置等是否精確，為核準實驗結(jié)果和思考討論提供依據(jù)，這是學生進行回顧性反思的一種較好的形式。

此外，可以鼓勵學生利用智能手機的無線上網(wǎng)和無線傳輸功能，上傳實驗過程中拍攝的視頻至學習通主題討論板塊或QQ群等。一方面可以讓班級學生之間相互學習交流，尤其是在實驗中遇到由于牛蛙個體差異導致部分蛙心搏動不明顯或?qū)嶒炛型苄耐２膶W生，可以在回看視頻、回溯思考后參考搏動明顯的蛙心重新計數(shù)；另一方面，由于班級人數(shù)、實驗分組較多以及實驗課時間限制，導致實驗教學過程中教師不一定能及時指導每一位學生，學生實驗失敗概率增加，總體實驗時間延長[6]。而教師借助手機的實時多媒體信息傳輸功能實時觀看學生的實驗視頻能夠更及時、更全方位地了解學生的實驗情況，并及時進行針對性的指導。

受到學生用手機拍攝蛙心搏動視頻的啟發(fā)，教師可以課前用手機拍攝完整的實驗操作過程，上傳相關學習平臺供學生課前反復觀看預習。以往實驗教學過程中，為了保證留給學生更充足的時間進行實驗，實驗課上涉及的目的原理、實驗步驟、觀察項目、實驗動物倫理學等的講解往往不夠細致全面，因而實驗操作中經(jīng)常發(fā)生學生實驗操作不熟練、不規(guī)范，出現(xiàn)如破壞腦和脊髓不徹底、不能準確地進行斯氏第二結(jié)扎或結(jié)扎過松不能完全阻滯信號傳導等情況，通過教師操作視頻的反復觀看，可以清晰展示毀腦搗髓的注意點和斯氏第二結(jié)扎的操作要點。一方面，幫助學生化解斯氏第二結(jié)扎這一實驗難點，讓學生在具體操作過程中更加胸有成竹，提高學生實驗的自信心和成功率；另一方面，學生能夠更加快速準確地破壞腦和脊髓，縮短和減輕了實驗動物的痛苦，引導學生珍惜、關愛實驗動物，培養(yǎng)學生善待生命、敬佑生命的道德情懷，潤物無聲地將課程思政融入生理學實驗教學中。潛移默化中引導學生樹立人文關懷的意識，體現(xiàn)了教學環(huán)節(jié)中的思政教育和立德樹人的根本要求。此外，學生實驗效率提高之后可以大幅縮短實驗操作的時間，教師可以結(jié)合理論內(nèi)容引導學生分析實驗數(shù)據(jù)，或者利用智能手機開展簡單的隨堂測試對實驗相關理論知識進行鞏固。

3 深入——學生記數(shù)錄像中的蛙心搏動

網(wǎng)絡與信息時代的大學課堂變革從多角度改變了學生的學習方式以及教師的教學模式，鑒于智能手機已經(jīng)為廣大學生普遍使用，在對“蛙心的心搏起源分析”這一傳統(tǒng)的生理學實驗的不斷探索過程中，我們對該實驗的實驗步驟進行了適當調(diào)整，不再要求學生實時計數(shù)蛙心各部位搏動次數(shù)，而是要求在斯氏第一和第二兩種結(jié)扎前后、心搏穩(wěn)定時連續(xù)拍攝30 秒鐘以上的視頻，作為必需的實驗步驟之一。

由于學生實驗操作的熟練程度以及實驗動物的狀態(tài)變化等原因，使得傳統(tǒng)實驗中靜脈竇、心房和心室的先后實物計數(shù)受到的干擾因素較多。而相比于原先的靜脈竇、心房和心室的先后實物計數(shù)，在拍攝的錄像中對上述三部位分別進行計數(shù)，相當于在絕對相同的實驗條件下，取得各部位的搏動頻率，是最佳的排除實驗干擾、進行對比的方法，更有利于減小實驗誤差，提高實驗數(shù)據(jù)的準確性和科學性。調(diào)整后的實驗步驟更加與時俱進，不同部位的計數(shù)條件更加科學，給予了學生更廣闊的觀察、分析、解決問題的空間，激發(fā)和培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新性思維能力，為今后從事臨床實踐和科研打下了基礎。另外，傳統(tǒng)的“蛙心的心搏起源分析”實驗中學生往往邊計數(shù)邊記錄，實驗結(jié)束后無法再次核準實驗數(shù)據(jù)，只能在現(xiàn)有記錄數(shù)據(jù)的基礎上進行相關分析，無法發(fā)現(xiàn)計數(shù)時的失誤等情況。而改良后的計數(shù)實驗錄像中蛙心搏動情況則可以不限次數(shù)地反復播放，進而對數(shù)據(jù)進行回顧性分析。此外，傳統(tǒng)的生理學實驗評價主要參考學生的實驗報告，這種結(jié)果性的評價忽略了學生實驗操作的規(guī)范性、準確性等，而且不能規(guī)避學生互抄實驗報告的現(xiàn)象。而借助智能手機拍攝實驗過程及蛙心搏動情況后，教師可將錄像作為教學的過程性評價指標，督促學生上傳學習通相關模塊進行自評、互評及教師評價等，使教學評價更加立體全面。

4 探討——計數(shù)錄像中蛙心搏動的方法學優(yōu)勢

調(diào)整實驗步驟后，利用手機錄像及反復播放功能，學生能夠更好地分配觀察、計數(shù)、思考等不同情況下的精力，使得觀察不同部位和不同條件下的計數(shù)更加精準。在手機錄像中計數(shù)蛙心搏動的方法，有利于減少計數(shù)的差錯，避免不必要的實驗失敗。同時，也如上文所述，視頻中分別計數(shù)蛙心不同部位的搏動頻率，是排除其他干擾、在完全相同的條件下進行的，保證了實驗結(jié)果的精確性。此外，教師通過平行班級中某個班的全部實驗錄像，可以總結(jié)出學生普遍存在的問題，及時進行教學反思，調(diào)整相應的教學策略，讓后續(xù)班級盡量避免同樣的問題，以此不斷提高教和學的質(zhì)量，指導并推進生理學理論與實驗教學的改革與創(chuàng)新。由于計數(shù)與計時的分離，原先必須兩人合作的實驗，現(xiàn)在可一人完成，給學生提供了更多動手實踐的機會，提高了其實驗參與度。在生理學實驗教學過程中，通過上傳錄像到相關學習平臺的方式也變相地督促學生更加認真地進行實驗操作，有效避免了以往實驗課上渾水摸魚甚至是編造實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象[7]。

完成計數(shù)后，利用騰訊在線文檔，收集學生在線提交的實驗數(shù)據(jù)，依托大數(shù)據(jù)背景，運用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術實時進行多樣本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、展示結(jié)果，作為學習評價的一項指標。同時，引導和督促學生如實地記錄實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)其科研誠信意識，還可以在此基礎上引導學生進行傳統(tǒng)方法和錄像計數(shù)方法的對比，也有利于拓寬學生思路，提高學習興趣，使學生觀察、分析、綜合問題的能力得到一定的發(fā)展，培養(yǎng)其實踐動手能力和科研思維，為學生今后的臨床實踐研究積累經(jīng)驗。

當然，新技術手段的應用也會帶來一些新的考驗，例如學生用手機拍攝錄像過程中手要穩(wěn)、不能抖，保證視頻畫面的穩(wěn)定性；手機錄像前需要進行不同角度的光線調(diào)試，確保視頻有足夠的亮度；需要適當調(diào)整手機分辨率，保證拍攝出清晰的、可用于計數(shù)心搏的視頻。此外，需要注意圍繞“心臟各部計數(shù)”這一實驗關鍵步驟進行，但是由于智能手機集社交聊天、休閑娛樂、購物等多樣化的功能于一體，且高職部分學生欠缺學習的積極性和主動性，仍有部分自制力較差的學生用手機進行與課堂教學無關的課堂手機行為，不能高效地利用智能手機這一移動互聯(lián)網(wǎng)終端進行學習，需要在今后的教學實踐中進一步針對學生借助智能手機進行網(wǎng)絡學習行為分析。

5 思考——圍繞實驗目標，鼓勵學生開動腦筋，充分利用信息化工具

手機作為各種媒體的重要載體及互聯(lián)網(wǎng)絡的連接樞紐，已緊密地參與到學生的生活以及學校課堂教學活動中來，成為大、中學生甚至小學生的重要學習工具，手機與高校傳統(tǒng)教學模式的結(jié)合已呈現(xiàn)出不可阻擋的趨勢[4，8-9]，鼓勵、幫助學生用好智能手機，特別是在學業(yè)上用好手機，日益成為師生的共識。

手機可應用于生理學課程各環(huán)節(jié)，有效解決教學中的一些問題，如班級學生人數(shù)眾多、教師指導不及時、學生預習草率、學習積極性低等[10]，為智能手機在生理學信息化教學中的推廣和應用提供思路與方法，也很好地適應了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代培養(yǎng)新型人才的需求。將手機運用于生理學“蛙心的心搏起源分析”實驗教學，只是這個過程的一個縮影，但給予的啟示、其寓涵的發(fā)展趨勢，特別是理性分析、應用新事物、新技術的探索實踐精神，本身就是生理學自身學科文化、方法學發(fā)展的一個映射，能培養(yǎng)學生的動手能力、理論聯(lián)系實際的能力、自主學習能力，提高其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力，激發(fā)學生科研設計和探究的熱情，為今后的臨床實踐研究積累經(jīng)驗。