齊曉娟，李光偉，盧長柱，沈云虹，朱坤杰

(齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

醫(yī)學(xué)機能實驗學(xué)是將生理學(xué)、藥理學(xué)、病理生理學(xué)等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)三大機能學(xué)科的實驗內(nèi)容進(jìn)行有機結(jié)合形成的一門自成體系，獨立開課、單獨考核的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合性實踐課程，是一門基礎(chǔ)階段以動物為虛擬患者的“臨床前實習(xí)課”。本課程以實驗教學(xué)(約占總學(xué)時的90%)為主，大量用到實驗動物，涉及多種實驗操作技能，在增加理論知識的直觀性，加強學(xué)生對理論知識的理解和掌握[1-2]的同時，可提高學(xué)生實踐技能、分析解決問題的綜合能力。但由于目前傳統(tǒng)的教學(xué)資源有限、教學(xué)模式單一[3]，活體動物實驗的直接切入對學(xué)生最初的實踐過程是一個挑戰(zhàn)，也使動物實驗的效率降低。為此我校機能實驗教學(xué)中心引入虛擬仿真教學(xué)過程，學(xué)生在進(jìn)行活體動物實驗前即完成計算機上的虛擬操作，使學(xué)生在虛擬的環(huán)境下體驗動物操作的仿真意境，增強學(xué)生對醫(yī)學(xué)機能實驗學(xué)課程的興趣，提高機能實驗課教學(xué)效果。目前已經(jīng)在本科醫(yī)學(xué)機能實驗學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)用近4年，涉及的專業(yè)包括臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)、口腔專業(yè)、精神衛(wèi)生專業(yè)、藥學(xué)、護(hù)理、公共衛(wèi)生等專業(yè)應(yīng)用，隨機抽取不同專業(yè)在校本科生進(jìn)行問卷調(diào)查，結(jié)果顯示學(xué)生對虛擬仿真實驗的教學(xué)效果反應(yīng)良好。

一、對象與方法

(一) 對象。

已完成第三學(xué)期部分虛擬實驗內(nèi)容，并于第六學(xué)期繼續(xù)進(jìn)行虛擬實驗的2015級臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)、口腔專業(yè)、精神衛(wèi)生專業(yè)、藥學(xué)專業(yè)的202名本科學(xué)生。

(二) 研究方法。

1.調(diào)查問卷。調(diào)查采用問卷星形式進(jìn)行網(wǎng)上問卷調(diào)查的方法進(jìn)行，主要調(diào)查機能虛擬實驗的形式、內(nèi)容、方法、效果、感受及滿意度。共發(fā)放問卷202份，收回202份。

2.統(tǒng)計方法。采用百分比法對所有納入研究的變量進(jìn)行統(tǒng)計分析。

二、結(jié) 果

本調(diào)查共發(fā)放問卷202份，收回202份，其中有效問卷202份，回收率100%，有效率100%。認(rèn)為虛擬實驗可提高機能實驗課學(xué)習(xí)興趣的占76.24%。認(rèn)為虛擬實驗可促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的占93.56%。6.44%的學(xué)生認(rèn)為虛擬實驗不能替代真實實驗，不能實現(xiàn)會操作的最終目標(biāo)。學(xué)生們普遍贊成采用虛擬實驗上課(占92.57%)，最希望機能實驗課采用實際操作加虛擬仿真、視頻等多媒體有機結(jié)合的方式(占70.3%)進(jìn)行授課。

對各專業(yè)學(xué)生關(guān)于機能虛擬仿真實驗教學(xué)模式進(jìn)行了12個問題30個條目問卷調(diào)查顯示，98.51%的學(xué)生了解虛擬實驗，67.33%的學(xué)生上過虛擬實驗，95.54%的學(xué)生愿意第一時間嘗試學(xué)習(xí)虛擬實驗，76.73%的學(xué)生喜歡虛擬實驗和傳統(tǒng)實驗相結(jié)合的學(xué)習(xí)模式。認(rèn)為虛擬實驗學(xué)習(xí)更有效的占34.65%，虛擬實驗和傳統(tǒng)學(xué)習(xí)差不多的36.14%。有48.52%的學(xué)生不希望機能實驗課完全取消虛擬實驗教學(xué)的形式，85.14%的學(xué)生認(rèn)為虛擬實驗對機能實驗課的學(xué)習(xí)有幫助或非常有幫助。41.09%的學(xué)生希望虛擬實驗和傳統(tǒng)課堂同步，直接作為教學(xué)手段在課上使用，55.94%的學(xué)生希望虛擬實驗可以作為輔助教學(xué)手段，供學(xué)生課下鞏固學(xué)習(xí)使用。

認(rèn)為虛擬實驗可以提高實踐能力(占78.22%)、自主解決問題能力(占65.35%)、智力水平(占45.54%)、決策能力(占44.55%)、創(chuàng)新能力(占40.59%)、批判性思維能力(占32.18%)，虛擬實驗還可以用于實驗預(yù)習(xí)(占77.72%)、實驗復(fù)習(xí)(占76.73%)、課堂教學(xué)(占67.82%)、真實環(huán)境不允許的情況(占67.33)以及科研實驗(占41.58%)等相關(guān)方面。

學(xué)生希望虛擬實驗軟件應(yīng)有配置實驗過程講解及字幕(占73.76%)、答疑(占55.45%)、在線討論(占51.98%)、設(shè)置闖關(guān)(占44.55%)、競賽模式(占42.57%)、反饋學(xué)習(xí)記錄(占42.57%)等功能。

另外調(diào)查問卷還涉及到了有關(guān)虛擬實驗效果的8個方面：(1)完成虛擬實驗后學(xué)生能清楚地掌握實驗原理(占55.45%)；(2)虛擬實驗?zāi)軒椭宄卣莆諏嶒灢襟E(占69.31%)；(3)虛擬實驗中，能與其他同學(xué)進(jìn)行合作(占52.48%)；(4)實際操作中遇到困難，能回憶虛擬實驗以解決問題(占58.91%)；(5)完成虛擬仿真實驗后，能獨立完成動物實驗(占34.16%)；(6)完成虛擬實驗后，能在課堂上迅速熟悉實驗器材和實驗操作(占46.53%)；(7)能在實際實驗課堂上解決虛擬實驗中產(chǎn)生的問題(占33.17%)；(8)通過對虛擬實驗平臺的使用，對實驗課更有興趣(占35.1%)。

三、討 論

(一) 加強了學(xué)生對動物實驗的基本操作能力。

機能實驗大多是借助于實驗動物進(jìn)行操作的實驗，當(dāng)教師在講解實驗步驟時，缺乏形象感，示教時，由于學(xué)生人數(shù)較多，實驗標(biāo)本的視野范圍相對較小，無法讓每位學(xué)生都觀看清楚。通過醫(yī)學(xué)機能虛擬仿真教學(xué)軟件，學(xué)生可以先觀看實驗錄像，然后通過模擬實驗來加深對實驗操作的理解和領(lǐng)會。如家兔的麻醉及動脈插管、蛙類及小鼠手術(shù)等基本操作，步驟非常細(xì)致、清晰，如忘記步驟，軟件有提示，并且可以反復(fù)回放，大大加強了學(xué)生對動物實驗的基本操作能力，使學(xué)生獲得了非常深刻的印象，提高了傳統(tǒng)實驗的成功率。

(二) 提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

虛擬實驗系統(tǒng)設(shè)計生動有趣，直觀性強，仿真度高，并且當(dāng)操作錯誤時有提示，避免了傳統(tǒng)實驗操作過程中因?qū)嶒灧椒ɑ虿僮麇e誤失誤帶來的實驗結(jié)果的錯誤。學(xué)生可以對虛擬實驗進(jìn)行反復(fù)操作，加深對正確實驗方法的記憶，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣足、效率高、教學(xué)效果好。

(三) 虛擬實驗和傳統(tǒng)實驗結(jié)合，可提高實驗效果。

通常在傳統(tǒng)實驗課之前，學(xué)生先通過虛擬實驗中的實驗錄像及模擬實驗可以熟悉并掌握關(guān)鍵實驗步驟，這樣在真正做傳統(tǒng)實驗時就能對實驗步驟清晰明了，做到心中有數(shù)，大大地提高了實驗成功率。

(四) 節(jié)省教學(xué)資源，增加學(xué)生參與實驗的機會，同時培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

由于虛擬實驗平臺可反復(fù)進(jìn)行實驗操作，大大節(jié)約了實驗成本，增加了學(xué)生參與實驗的機會，并且有些實驗中涉及的有毒有害藥品，學(xué)生在虛擬實驗中可以反復(fù)操作，不清楚的可以回放錄像，增加了實驗的安全性和成功率，培養(yǎng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

(五) 虛擬仿真系統(tǒng)在教學(xué)應(yīng)用中的不足及彌補措施。

虛擬實驗不能完全替代傳統(tǒng)的機能實驗，學(xué)生無法完全體會真實實驗的復(fù)雜性，不能真正達(dá)到鍛煉實驗操作技能的目的，通過虛擬實驗和真實實驗相結(jié)合的教學(xué)方式，可幫助學(xué)生加深對實驗操作要點的理解和掌握[4]。畢竟虛擬實驗是學(xué)生通過計算機完成的，缺乏傳統(tǒng)實驗中同學(xué)之間的溝通和協(xié)作。采取虛擬實驗在先，傳統(tǒng)實驗在后，虛實互補，可以彌補虛擬實驗的不足，有效的提高學(xué)生的實驗動手操作能力。

總之，機能虛擬仿真實驗是一種新型的教學(xué)手段，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有益于鍛煉學(xué)生的實驗技能及自主分析及解決問題的能力。虛擬實驗與傳統(tǒng)實驗有機結(jié)合，可有效的提高機能實驗教學(xué)質(zhì)量。