黃 晨， 胡優(yōu)敏， 劉 燕， 倪雯雯， 馮雪梅， 王艷霞

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，上海 200025）

0 引言

2022年3月初上海突發(fā)新冠疫情，根據(jù)上海市教育系統(tǒng)新冠肺炎疫情防控領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室統(tǒng)一部署，3月中旬，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院正式轉(zhuǎn)入準(zhǔn)封閉管理狀態(tài)后，全面啟動(dòng)本科生、研究生線上教學(xué)。醫(yī)學(xué)功能學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門以功能系統(tǒng)為單位，貫穿多學(xué)科的整合式醫(yī)學(xué)實(shí)踐課程［1］，本學(xué)期覆蓋了2019 級(jí)臨床八年制、19 級(jí)渥太華、20 級(jí)預(yù)防以及20 級(jí)護(hù)理、營養(yǎng)和檢驗(yàn)等18 個(gè)班級(jí)，時(shí)間緊迫，任務(wù)繁重。為保證教學(xué)正常順利進(jìn)行，本校功能學(xué)實(shí)驗(yàn)課立即轉(zhuǎn)為線上教學(xué)。根據(jù)線上教學(xué)的要求，結(jié)合功能學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行緊急備課，針對(duì)原先制定的課程安排科學(xué)融合合適的虛擬仿真項(xiàng)目，助力完成線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

1 線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施

1.1 課前準(zhǔn)備

（1）優(yōu)選線上資源。醫(yī)學(xué)魔課曾在2020年與我校合作完成線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，具備及時(shí)解決醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程中出現(xiàn)的各類問題的豐富經(jīng)驗(yàn)［2-4］。平臺(tái)中包含機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)81 項(xiàng)，其中有10 項(xiàng)為我功能學(xué)平臺(tái)與夢(mèng)之路公司自主合作開發(fā)完成，與本學(xué)期對(duì)應(yīng)班級(jí)課程安排高度吻合［5-6］。實(shí)驗(yàn)空間（http：∥www.ilab-x.com／）是國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享平臺(tái)，具有非常豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源［7-9］。兩大平臺(tái)所包含的虛擬仿真項(xiàng)目為我校功能學(xué)線上開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了很好的保障。

本教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師根據(jù)功能學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)大綱的要求，優(yōu)先使用本團(tuán)隊(duì)自己開發(fā)的虛擬仿真項(xiàng)目，同時(shí)迅速搜尋線下課程所對(duì)應(yīng)的其他高校開發(fā)的相關(guān)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并提前體驗(yàn)和總結(jié)這些項(xiàng)目的使用效果，反復(fù)對(duì)比，選擇最合適的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以供學(xué)生學(xué)習(xí)，如表1 所示。

表1 功能學(xué)實(shí)驗(yàn)線上課程匯總及安排

（2）虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與線下實(shí)驗(yàn)融合。帶課教師提前將虛擬實(shí)驗(yàn)課程按照“器官系統(tǒng)”編排，分別置于與之相對(duì)應(yīng)的器官系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，并結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容編寫教案和PPT，整合形成較為完整的線上教學(xué)內(nèi)容，以供學(xué)生更為全面地進(jìn)行學(xué)習(xí)、消化和吸收。上課前將學(xué)習(xí)內(nèi)容和要求、學(xué)習(xí)視頻、課件發(fā)布在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)以供學(xué)生預(yù)習(xí)。

1.2 課上實(shí)施

在實(shí)驗(yàn)課上，教師可選擇在超星或班級(jí)微信群發(fā)布當(dāng)日課程要求，學(xué)生在規(guī)定學(xué)時(shí)時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如操作虛擬實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題，可隨時(shí)在微信群中與老師或其他同學(xué)進(jìn)行實(shí)時(shí)交流；如遇到相關(guān)技術(shù)問題，也可直接聯(lián)系醫(yī)學(xué)魔課技術(shù)人員，盡快解決，保障整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的順利進(jìn)行。在課程即將結(jié)束前，教師應(yīng)即時(shí)總結(jié)本節(jié)課本班級(jí)學(xué)生的重難知識(shí)點(diǎn)形成思考題，引導(dǎo)學(xué)生在課后結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)并查閱復(fù)習(xí)理論知識(shí)，做出回答，并利用超星平臺(tái)發(fā)布作業(yè)，思考題回答部分均需體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。

1.3 課后報(bào)告

每位學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需結(jié)合教師編寫的PPT、功能學(xué)實(shí)驗(yàn)教材和虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等學(xué)習(xí)資源整理形成一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)名稱、目的、原理、步驟、觀察項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)果分析、思考題等內(nèi)容。教師在批改時(shí)關(guān)注學(xué)生在“實(shí)驗(yàn)原理和步驟以及觀察項(xiàng)目”部分思路是否清晰明朗，著重關(guān)注學(xué)生在“實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)果分析”部分是否能結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容和查閱參考文獻(xiàn)進(jìn)行合理推測(cè)和分析，以及學(xué)生在“思考題”部分是否能走出實(shí)驗(yàn)誤區(qū)或理論誤區(qū)，并針對(duì)每一份學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出相應(yīng)的點(diǎn)評(píng)和綜合評(píng)分。

2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與考核

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

拓展性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是指由教師指定的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)條件下，學(xué)生以小組為單位在課下完成從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作到結(jié)果分析與論文撰寫的全過程［10］。本學(xué)期課程中包含有兩次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分別為休克拓展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，兩次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程與虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目密不可分，如表1 中序號(hào)2 和5 中所示。

（1）休克拓展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)原先要求學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程應(yīng)在一次實(shí)驗(yàn)課內(nèi)（6 個(gè)學(xué)時(shí)）完成，學(xué)生可自主設(shè)計(jì)失血性休克實(shí)驗(yàn)方案，包括失血程度、搶救措施和實(shí)驗(yàn)觀察指標(biāo)的設(shè)立等。設(shè)計(jì)方案經(jīng)指導(dǎo)教師修改和同意后，在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果分析等過程，并用多媒體匯報(bào)與討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因?yàn)橐咔橛绊?，學(xué)生不能在課堂操作實(shí)驗(yàn)，故本此課堂實(shí)操改為實(shí)驗(yàn)空間（http：∥www. ilab-x. com／）中寧夏醫(yī)科大學(xué)設(shè)計(jì)開發(fā)的一流課程“失血性休克及其搶救虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”，并輔以醫(yī)學(xué)魔課（https：∥moec. yxsypt.com／）中南華大學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)質(zhì)課程“臨床案例導(dǎo)向的家兔燒傷后DIC 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生可通過對(duì)這兩個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和探索，并參考中英文文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)結(jié)果形成預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)果分析，進(jìn)而自行設(shè)計(jì)不同類型失血性休克的病理模型，完成失血性休克的造病、治療和死亡的全過程，觀察休克和抗休克時(shí)動(dòng)物的血流動(dòng)力學(xué)變化特點(diǎn)和機(jī)體的功能、代謝變化，分析和掌握休克發(fā)生與抗休克治療的主要機(jī)制以及對(duì)機(jī)體的影響。隨后每組形成一份完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告和PPT，用5 個(gè)學(xué)時(shí)匯報(bào)討論。

（2）自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是以“缺氧、低氧”這個(gè)寬命題引出相關(guān)科學(xué)問題和假說，借助功能學(xué)、分子生物學(xué)、病原微生物、形態(tài)、免疫組化等多領(lǐng)域的技術(shù)手段對(duì)所建立的假說進(jìn)行全面考慮并作出的周密安排、詳細(xì)計(jì)劃，設(shè)計(jì)中應(yīng)體現(xiàn)“正常生理—病理生理變化—藥物干預(yù)”的臨床思維。我校本科一流課程“基于ESP 智能模擬病人的缺氧病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)”包含基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)和探究拓展三方面模塊，學(xué)生通過多模塊遞升式學(xué)習(xí)，不僅能獲得清晰的思維路徑、扎實(shí)的知識(shí)記憶和規(guī)范的技能操作，還可實(shí)現(xiàn)從“實(shí)驗(yàn)臺(tái)到病床（bench to bed）”的邏輯思維轉(zhuǎn)變，對(duì)自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的順利完成具有非常積極的效果。

2.2 考核評(píng)價(jià)

本次疫情突發(fā)，原定于線下的操作考試無法開展，經(jīng)醫(yī)學(xué)院教務(wù)處和功能學(xué)團(tuán)隊(duì)會(huì)議商討決定調(diào)整考核方式，取消操作考試，更改綜合評(píng)價(jià)占比分?jǐn)?shù)，主要包括以下內(nèi)容：

（1）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。根據(jù)學(xué)生掌握虛擬實(shí)驗(yàn)的操作情況，系統(tǒng)后臺(tái)自動(dòng)記錄學(xué)生每一次實(shí)驗(yàn)的成績(jī)，占比40%；

（2）休克拓展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容和答辯表現(xiàn)分別占比15%，共占比30%；

（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成后，學(xué)生需在超星平臺(tái)提交電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告，主要包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、步驟、觀察項(xiàng)目、結(jié)果和其分析以及思考題等，共占比30%。

2.3 項(xiàng)目實(shí)施后的評(píng)價(jià)

本學(xué)期線上教學(xué)工作已圓滿完成。課程結(jié)束后，團(tuán)隊(duì)老師通過問卷調(diào)查進(jìn)行評(píng)估，課程反饋良好。參與問卷學(xué)生人數(shù)為131 人，80.15%學(xué)生認(rèn)為通過“功能學(xué)實(shí)驗(yàn)課程”線上網(wǎng)課學(xué)習(xí)后，在自主學(xué)習(xí)能力加強(qiáng)方面收獲大；79.39%學(xué)生認(rèn)為非常好地加深和鞏固了相關(guān)理論知識(shí)；分析問題與解決問題的能力、小組凝聚力和協(xié)作力以及“愛護(hù)動(dòng)物，珍惜生命”的意識(shí)等方面也得到了較好地增強(qiáng)，具體反饋如表2 所示。70%以上學(xué)生表示，線上教學(xué)在無空間時(shí)間限制、可以重復(fù)學(xué)習(xí)等方面占據(jù)了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

表2 課程評(píng)價(jià)表

但值得關(guān)注的是，高達(dá)92%的學(xué)生表示線上與線下教學(xué)有差別，55%學(xué)生更是表示差別很大，重點(diǎn)體現(xiàn)在缺乏動(dòng)手實(shí)操、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無法直接觀察、無法與老師面對(duì)面交流等，直接或間接影響著其學(xué)習(xí)興趣和效率。

3 結(jié)語

2020年及2022年新冠疫情促使全國高校開展線上教學(xué)，經(jīng)過近2年的線上教學(xué)模式改革，逐步完善。線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)很明顯，不受限于時(shí)間空間、可重復(fù)多次學(xué)習(xí)，靈活度高，可培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立分析問題解決問題的能力［11-13］。但線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性也需要關(guān)注，在線學(xué)習(xí)無法真正代替學(xué)生與老師之間面對(duì)面互動(dòng)交流，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)也無法真正代替動(dòng)手實(shí)操［14］。國外疫情形勢(shì)依然嚴(yán)峻，仍有留學(xué)生不能進(jìn)校上課，繼續(xù)在線學(xué)習(xí)。本校于2014年入選國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心單位，擁有領(lǐng)先全國其他醫(yī)學(xué)院校的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教師團(tuán)隊(duì)以及經(jīng)驗(yàn)［15］。在后疫情時(shí)代，實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心如何在充分發(fā)揮虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目功能的同時(shí)，回歸實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)，線上虛擬仿真與線下實(shí)操并重［16］以及如何繼續(xù)推進(jìn)和優(yōu)化在線教學(xué)模式，提高線上學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和效果以及如何發(fā)揮在線教學(xué)優(yōu)勢(shì)并融合到線下課堂教學(xué)中，都是未來應(yīng)思考的重要改革方向。

致謝：感謝2019 級(jí)臨床八年制專業(yè)所有同學(xué)的參與！