董俊斌 丁玉林 包海泉

1.內蒙古農業(yè)大學獸醫(yī)學院，呼和浩特 010018；2.內蒙古農業(yè)大學食品科學與工程學院，呼和浩特 010018

家畜病理生理學作為動物醫(yī)學專業(yè)的基礎課，通過研究疾病的發(fā)生原因、發(fā)病機理及機體呈現的機能和代謝的變化，探究動物各種疾病發(fā)生、演變和轉歸的基本規(guī)律，但是機體的機能、代謝變化，抽象，復雜，看不到，摸不著。如何使家畜病理生理課生動有趣，學生學起來輕松愉快，以問題為基礎的教學法( problem-based learning，PBL)被引入到課程教學中。

近年來，以問題為基礎的教學法（PBL）在動物醫(yī)學專業(yè)探索使用。這種教學方法是以學生為主體、以動物發(fā)病病例為學習起點[1]，以病例中涉及的各種動物醫(yī)學基礎和疾病發(fā)生機理為核心，讓學生圍繞問題探究疾病的發(fā)病機制的一種學習方法。PBL 教學法能夠激發(fā)學生的求知欲，在教學過程中顯著增強學生學習主動性，并活躍課堂學習氣氛［2-3］。這種教學方法在動物醫(yī)學各個專業(yè)的教學中取得了顯著成效。但是傳統(tǒng)的PBL 教學模式，需要配套的師資、病例和教學場地。在傳統(tǒng)PBL 授課過程中，師資和教學場地很容易解決，但是典型的病例則需要在實踐中不斷篩選，具有隨機性，有時一學期的課結束了也沒有碰到牧場發(fā)病動物的典型案例。

虛擬仿真動畫軟件作為一種新型的信息化教學手段［4］，在動物醫(yī)學領域的理論課教學和實踐教學中受到越來越多的教師和學生的青睞[5］。虛擬仿真設計可以利用動畫，使抽象的家畜病理生理學發(fā)病機制講述轉化為直觀生動的多媒體形態(tài)，使復雜機能和代謝知識點有更直觀的呈現方式，使師生和人機交互的雙向模式取代傳統(tǒng)教學的講授模式。而且虛擬仿真軟件可以打破時間和空間限制在手機、平板等設備進行播放，學生可以充分利用碎片化時間。這種利用虛擬仿真教學模式將逐漸融入動物醫(yī)學專業(yè)教學。虛擬仿真教學模式在各大高校專業(yè)教學中正發(fā)揮著巨大作用［6-7］。

態(tài)勢分析法即SWOT 分析法[8-9]，其中S 指的是strength（優(yōu)勢）、W 指的是weakness（劣勢）、O 指的是opportunity（機會）、T 指的是threat（威脅）。本文就內蒙古農業(yè)大學家畜病理生理學PBL 教學中應用虛擬仿真軟件調整教學模式的優(yōu)勢、劣勢、機會、威脅進行分析，為適應計算機、互聯網技術高速發(fā)展背景的本科獸醫(yī)教學模式改革提供思路。

1 家畜病理生理學PBL 教學中應用虛擬仿真軟件的開發(fā)探索

在計算機、互聯網技術高速發(fā)展的背景下，筆者以前期在內蒙古農業(yè)大學動物醫(yī)學專業(yè)的PBL案例為動畫腳本，運用3D 動畫技術，探索改編一套主要涉及家畜病理生理學發(fā)生機制的PBL 教學的虛擬仿真動畫軟件案例。

該虛擬仿真軟件分為4 個模塊，第1 個模塊主要涉及羊場種公羊疾病發(fā)生的背景，包括飼養(yǎng)條件、羊的營養(yǎng)狀況等；第2 個模塊設計為疾病演變過程，羊發(fā)病到死亡的過程；第3 個模塊涉及病死羊的尸體剖檢和病理切片的顯微鏡觀察；第4 個模塊主要涉及疾病發(fā)生機制的歸納總結。每個模塊放映結束后設置與該場景模塊密切相關的問題，并層層推進。軟件結尾部分設置了該病例發(fā)病機制的動畫呈現過程。該PBL 虛擬動畫軟件定稿后計劃在本校2020 級同學中推廣使用。

1.1 用于PBL教學的虛擬仿真動畫軟件的準備階段

首先根據各個成員的動物醫(yī)學專業(yè)知識基礎、文獻檢索的能力、電腦軟件的熟悉程度，挑選了4名同學和2 名老師分為2 組，每組負責2 個模塊場景的PBL 動畫軟件的腳本制作，與軟件公司對接，進行后期修改、校對。

所使用的案例是作者前期在本校動物醫(yī)學本科班使用數年且反響較好的PBL 案例，名字為“某牧場種公羊肝靜脈細菌性血栓病理機制探究”。在軟件開發(fā)前，廣泛收集聽課學生的建議，對案例進行改編和關鍵信息的提煉，使得案例貼近生活，盡量真實、自然地呈現疾病的演進過程。在軟件的4個場景腳本的設計中，通過項目組成員的集中討論，提出需要解決的動物醫(yī)學專業(yè)知識及電腦公司需要滿足的軟件的呈現問題，同時確定各個模塊場景的互動式問題，然后查閱資料、咨詢軟件公司。經過多輪討論修改，家畜病理生理學教師對軟件模塊場景設計的動畫腳本進行審閱并校正，最終定稿。

1.2 用于PBL教學的虛擬仿真動畫軟件的開發(fā)階段

為了便于4 個模塊場景風格畫面的一致性，全體成員就統(tǒng)一多個場景需要重復使用的元件（如動物、背景、動物飼養(yǎng)設施等），對軟件公司提出要求，由專業(yè)軟件公司合作完成。

我們對軟件公司設計的動畫演示的背景、畫面大小規(guī)格、課件演示的速度提出建議，編寫好場景腳本。全體成員對軟件公司完成的模塊進行多次討論，提出合理化建議。每個模塊場景結束后設置關鍵知識點的問題，以游戲闖關模式答題，增加趣味性。

2 家畜病理生理學PBL 教學中應用虛擬仿真動畫軟件的SWOT 分析

2.1 優(yōu) 勢（strength）

用于PBL 教學的虛擬仿真動畫軟件更具直觀性。它能夠將抽象的家畜病理生理學中的典型病理過程和系統(tǒng)病理過程的疾病發(fā)生機制生動直觀地呈現出來，便于學生理解。

用于PBL 教學的虛擬仿真動畫軟件更具趣味性。案例的每個模塊場景設計了互動性問題，將互動問題設計為游戲闖關模式，上課的學生觀看一個模塊以后需要回答問題進入下一個模塊?；卮饐栴}以后會得到指導老師提前設計的即時問題反饋，能顯著提高學生學習興趣。

用于PBL 教學的虛擬仿真動畫軟件更具實用性。該PBL 動畫軟件在電腦和手機終端皆可不受時間和空間限制觀看，解決了傳統(tǒng)PBL 教學對教學場地的要求，具有實用性；該軟件將課堂學習與課外活動、理論知識與臨床病例和計算機軟件技術有機結合起來，豐富學生課外學習資料。該軟件以啟發(fā)式學習、分步驟演示、仿真教學等方式呈現，提升了學生自主學習能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。該PBL 動畫軟件的制作，充分調動了學生團隊的協作能力，拓展了學生主動學習知識信息的能力，鍛煉了學生跨學科提煉知識點的能力。

用于PBL 教學的虛擬仿真動畫軟件更具安全性。在動物疾病的發(fā)生過程中，可能存在人畜共患病的傳播危險，該軟件能夠成功規(guī)避人畜共患病對人體傳播的危險。

PBL 教學的虛擬仿真動畫軟件的應用使獸醫(yī)專業(yè)教育教學模式多元化，該軟件將于我校病理學精品課程在線開放，完善了課程網站的數字化資源，促進了我校虛擬仿真教育平臺的建設。

家畜病理生理學PBL 教學中應用虛擬仿真軟件有利于充分發(fā)揮數字資源的優(yōu)勢，培養(yǎng)獸醫(yī)人才。在這個科技爆炸的時代，實行數字資源的整合共享，節(jié)約育人成本，推進教育事業(yè)發(fā)展，利國利民。

2.2 劣 勢（weakness）

用于PBL 教學的虛擬仿真動畫軟件案例的選取與提煉，需要工作人員花費很多精力。該軟件的合成制作需要經費的支持。后期教學軟件的共享應用，需要計算機學院等兄弟學院的精誠合作，提供技術支撐。

用于PBL 教學的虛擬仿真動畫軟件各個模塊互動性問題的設置方面，由于電腦無法對主觀題進行批閱，可能需要老師投入更多精力對問題進行解答、對問題進行即時反饋，挑戰(zhàn)性加大。

2.3 機 會（opportunity）

近年來，各大高校獸醫(yī)專業(yè)高考錄取最低分不斷提升，這說明了學生和家長對獸醫(yī)專業(yè)前景看好，獸醫(yī)專業(yè)就業(yè)前景能滿足家長和學生的就業(yè)期望。在這種情況下，獸醫(yī)專業(yè)只有抓住機遇，不斷提升教學質量，創(chuàng)新教學模式，緊跟時代步伐，才能在各專業(yè)激烈競爭中保持不敗之位。

家畜病理生理學PBL 教學中應用虛擬仿真軟件的教學模式有利于培養(yǎng)符合創(chuàng)新型的獸醫(yī)人才。教師與學生共同分析問題，最后解決問題，這有利于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。每個模塊問題的思考、回答，有利于學生創(chuàng)新思維的發(fā)展。

家畜病理生理學PBL 教學中應用虛擬仿真軟件的教學模式有利于學生提高學習效率，教師因材施教。學生可以充分利用碎片化時間，打破原來傳統(tǒng)教學的時間和空間的局限。利用軟件教學，教師可以把更多時間放在回答學生問題上，對不同學生進行不同的指導。

家畜病理生理學PBL 教學中應用虛擬仿真軟件的教學模式有利于實現教學資源集成和教學模式創(chuàng)新。心理學家加德納提出的多元智能理論指出：每個人的智力千差萬別。我們在教學模式中應該考慮到每個人的智力差別，家畜病理生理學PBL教學中應用虛擬仿真軟件學生通過自主答題，主動思考，老師根據答題情況能夠發(fā)現不同學生對問題的掌握程度和理解力。這有助于學生更好地學習專業(yè)課知識。家畜病理生理學PBL 教學中應用虛擬仿真軟件的教學模式將人與人教學模式轉變?yōu)槿伺c機教學模式，老師和同學通過網絡共同探討問題，在問題的探討中，實現教學資源共享集成、教學模式創(chuàng)新。

家畜病理生理學PBL 教學中應用虛擬仿真軟件的教學模式有利于提高特殊背景下的教學效果。由于新冠肺炎的疫情防控形勢嚴峻，2020 年3 月份，內蒙古農業(yè)大學要求學校的所有課程，響應教育部提出的“停課不停教，不停學”的政策，其中也包括家畜病理生理學，家畜病理生理學第一次進行了網絡授課，在一學期的授課過程中，出現了很多問題，家畜病理生理學理論課全部通過網絡直播完成，實驗課部分同學們無法到實驗室親手操作完成，只能通過教師錄制實驗視頻進行播放觀看，家畜病理生理學知識理解掌握的效果由于缺乏學生實驗研究的支撐受到了較大的影響，傳統(tǒng)教學中授課的最后環(huán)節(jié)是通過PBL 教學進行鞏固提高。疫情的影響，學生無法到學校，這也給廣大一線的專業(yè)課講授者提出了一個嚴峻的問題，必須尋找一個不受空間限制的科技手段，提升家畜病理生理學的講授水平，讓學生打好專業(yè)課基礎，為后期專業(yè)課的學習鋪路搭橋。

2.4 威 脅（threat）

伴隨著各高校教學改革的大力推進，很多國外、國內高校都在搶生源市場，各專業(yè)也在行業(yè)內進行排名，優(yōu)勝劣汰，不可避免。各農業(yè)高效獸醫(yī)專業(yè)都在努力調整辦學思路，適應社會發(fā)展。

PBL 教學的優(yōu)勢已經被廣大師生認可，如何能在它的推廣過程中最大程度地發(fā)揮它的優(yōu)勢是廣大教育工作者的研究重點。虛擬仿真手段、互聯網技術勢必會推動PBL 教學模式改革。獸醫(yī)專業(yè)只有抓住機遇，不斷進行教學模式多元化改革，提高教學質量，才能在生源戰(zhàn)、專業(yè)排名戰(zhàn)中取得優(yōu)勢。

3 結 語

家畜病理生理學PBL 教學中應用虛擬仿真軟件的教學模式應該發(fā)揮自身優(yōu)勢，各高校應該投入更多經費支持一線老師組建團隊進行虛擬仿真軟件教學模式探索，尋找優(yōu)質的案例資源，提升高校動物醫(yī)學專業(yè)課教學質量，抓住計算機、互聯網技術高速發(fā)展的機會，正視獸醫(yī)專業(yè)面臨生源短缺的威脅，讓家畜病理生理學PBL 教學中應用虛擬仿真軟件成為獸醫(yī)本科教學多元模式的有力補充。