摘要:目的:初步探索虛擬仿真技術(shù)和翻轉(zhuǎn)課堂混合設(shè)計的教學(xué)模式在臨床技能教學(xué)中的應(yīng)用效果。方法:以臨床類專業(yè)本科生565人為研究對象,在穿刺術(shù)一教學(xué)中對照組采用傳統(tǒng)教學(xué)法,實驗組Ⅰ采用翻轉(zhuǎn)課堂法,實驗組Ⅱ采用“虛擬仿真技術(shù)+翻轉(zhuǎn)課堂”的混合教學(xué)模式,課后進(jìn)行問卷評價及操作考核。結(jié)果:混合教學(xué)模式提高課堂教學(xué)效率的同時,可提供更充足的時間給學(xué)生實際動手操作練習(xí),考核成績優(yōu)于其他兩組;可以幫助學(xué)生課前構(gòu)建知識基礎(chǔ),學(xué)習(xí)時空靈活,促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí),增強課堂自信,有利于對理論知識和操作要點的掌握。但是在學(xué)生課堂興趣和專心度、對教學(xué)設(shè)計和總體感受評價方面,得分低于其他兩組。結(jié)論:虛擬仿真技術(shù)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、臨床思維能力,有利于學(xué)生掌握知識和技能,可為臨床技能教學(xué)改革提供借鑒。
關(guān)鍵詞:虛擬仿真;翻轉(zhuǎn)課堂;混合式教學(xué);臨床技能
中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
Abstract:Objective:Toexploretheapplicationeffectoftheblendedteachingmodeofvirtualsimulationtechnologyandflippedclassroominclinicalskills’training.Methods:Differentteachingmodeswereappliedintheteachingofpunctureoperationfor565thirdyearstudents.Thecontrolgroupwastaughtwithtraditionalmethod,whilethetwoexperimentalgroupswereusedthesimpleflippedclassroommodeorthemixedmodeofvirtualsimulationtechnologyandflippedclassroom.Students'assessmentresultofoperationwasanalyzedandquestionnaireswereusedtoevaluatetheeffectsoftheblendedteaching.ResultsTheblendedteachingmodecannotonlyimprovetheteachingefficiencyintheclassroom,butalsoprovidemoretimeforstudentstopractice.Theassessmentresultsarebetterthanthoseoftheothertwogroups.The studentsagreethattheblendedteachingcouldbuildknowledgebaseforthembeforeclass,improvetheirlearninginitiativeandunderstandingandmasteryofclinicaloperation.However,thescoresofstudents'interestandconcentrationinclassandtheiroverallsenseofexperiencearelow.Conclusion:TheBlendedteachingmodeofvirtualsimulationandflippedclassroomcanhelptocultivatestudents'selflearningabilityandclinicalthinking,whichcanprovideexperienceforclinicalskillstraining.
Keywords:virtualsimulation;flippedclassroom;Blendedteaching;Clinicalskills
醫(yī)學(xué)教育改革發(fā)展要求提出,臨床技能是醫(yī)生崗位勝任力要素之一,強化實踐能力培養(yǎng)和加強臨床技能培訓(xùn)是醫(yī)療人才培養(yǎng)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)?!芭R床技能課”是從臨床技能實踐教學(xué)的整體出發(fā),有機融合臨床各學(xué)科基本技能理論與實踐,從基礎(chǔ)過渡到臨床的一門橋梁課程。近年來的臨床技能教學(xué)中,學(xué)生毫無臨床知識背景,前期解剖等基礎(chǔ)知識有所遺忘,在課堂有限學(xué)時內(nèi),教師既要滿堂灌技能相關(guān)理論知識,又要全面詳細(xì)地示范操作動作,學(xué)生只能被動輸入和照樣模仿,學(xué)習(xí)積極性低,過度依賴課堂講授,缺乏獨立思考,缺乏師生互動,實踐動手時間減少,不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),無法形成臨床思維和批判性思維,技能掌握不牢固,教學(xué)效果欠佳。
翻轉(zhuǎn)課堂是指通過優(yōu)化課內(nèi)外教學(xué)結(jié)構(gòu),由教師為主導(dǎo)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的教學(xué)模式[1],核心是學(xué)生在課前完成知識預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí),“先學(xué)后教”旨在促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)技能,提高知識的吸收效率。目前該形式廣泛運用于以理論知識為主的基礎(chǔ)課,但在實踐操作性強的專業(yè)技能課涉及較少[2]。虛擬仿真技術(shù)是采用計算機圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、人工智能、傳感器技術(shù)以及高度并行的計算機技術(shù)為核心,生成逼真的視、聽、觸覺一體化虛實交互環(huán)境,應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實踐模擬仿真訓(xùn)練中,為學(xué)生提供生動逼真的學(xué)習(xí)情境,沉浸感強、交互性好,能夠產(chǎn)生與實際操作基本一致的真實感受[34]。
針對傳統(tǒng)實踐技能教學(xué)中存在的不足,初步探索將虛擬仿真技術(shù)和翻轉(zhuǎn)課堂混合設(shè)計的教學(xué)模式運用到臨床技能操作教學(xué)中,取得良好效果。
1對象與方法
1.1研究對象
采用便利抽樣法[5],以授課小組為單位,分別選取2014級臨床/全科專業(yè)學(xué)生,隨機分為對照組192人和實驗組Ⅰ187人,2017級臨床專業(yè)186人作為實驗組Ⅱ,年齡為20~22歲,開展研究時三組均為三年級上學(xué)期。
1.2教學(xué)設(shè)計
以常用穿刺術(shù)課程試行改革,教學(xué)內(nèi)容包括穿刺術(shù)一(胸膜腔穿刺術(shù)、腹膜腔穿刺術(shù))和穿刺術(shù)二(骨髓穿刺術(shù)和腰椎穿刺術(shù)),課時分別為5學(xué)時。
1.2.1對照組教學(xué)實施
對照組兩次實驗均采用傳統(tǒng)教學(xué)模式,學(xué)生無課前學(xué)習(xí)要求,課堂教學(xué)第一步,首先由教師先講解操作的適應(yīng)證、禁忌證、必要的解剖知識回顧;其次按照操作流程依次示教完整動作,對于細(xì)節(jié)、難點和重點內(nèi)容同步進(jìn)行講解;最后再強調(diào)注意事項,介紹操作過程各階段可能出現(xiàn)的并發(fā)癥及其處理方式。第二步,學(xué)生分組利用仿真模型輪流進(jìn)行操作練習(xí),教師巡回進(jìn)行答疑、糾錯和指導(dǎo)。第三步,抽查個別學(xué)生操作演示,教師點評并總結(jié)。課后需書寫完整的實驗報告,對所學(xué)操作流程及細(xì)節(jié)進(jìn)一步整理和鞏固記憶,實驗室開放時可到實驗室在模型上動手練習(xí)。
1.2.2實驗組Ⅰ教學(xué)實施
實驗組Ⅰ穿刺術(shù)一采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式,穿刺術(shù)二采用傳統(tǒng)教學(xué)模式。實施方法如下:(1)教學(xué)前移階段(課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)):利用校園網(wǎng)課程平臺提供學(xué)習(xí)資源,包括課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點、難點)、實驗指導(dǎo)、操作流程、OSCE考核評分標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)視頻等,課前通過微信發(fā)送學(xué)習(xí)任務(wù)要求學(xué)生自主學(xué)習(xí),并完成理論相關(guān)知識試卷。(2)教學(xué)實施階段(課堂教學(xué)環(huán)節(jié)):開課時先抽查個別學(xué)生操作進(jìn)行前測,其余學(xué)生互相點評糾錯;教師了解前期自學(xué)效果、共同存疑的知識點,以學(xué)定教,變教為導(dǎo)[6],對于學(xué)生已普遍掌握的理論知識和基本操作動作不再重復(fù)講授,統(tǒng)一系統(tǒng)歸納操作流程、強調(diào)重點和難點之后,針對性地對普遍未理解的知識點或未掌握的細(xì)節(jié)進(jìn)行講解與示范,個別問題進(jìn)行個別指導(dǎo)。剩余時間留給學(xué)生動手實踐練習(xí),可設(shè)置1~2個臨床案例開展互動交流,訓(xùn)練學(xué)生處理并發(fā)癥并解決實際問題。(3)教學(xué)后延階段(課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)):除傳統(tǒng)模式學(xué)習(xí)要求外,課程平臺資源及教學(xué)視頻可供學(xué)生繼續(xù)反復(fù)學(xué)習(xí)。
1.2.3實驗組Ⅱ教學(xué)實施
實驗組Ⅱ在穿刺術(shù)一中采用翻轉(zhuǎn)課堂+虛擬仿真技術(shù)混合教學(xué)模式。課前:在校園網(wǎng)平臺學(xué)習(xí)資源基礎(chǔ)上,輔以對分易小程序,課程資源內(nèi)同步提供全部學(xué)習(xí)資料,教師提前錄制完整課堂錄播視頻,方便學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)或手機學(xué)習(xí),同時可在論壇提出問題,通過關(guān)聯(lián)功能與教師實現(xiàn)一對一時時交流。初步完成知識接收后,通過線上虛擬操作平臺模擬不同病例資料,考核學(xué)生對適應(yīng)證、禁忌證的掌握運用情況,設(shè)置臨床場景在虛擬病人上可反復(fù)試操作,進(jìn)一步理解熟悉操作流程,后臺記錄每一個動作,既幫助學(xué)生檢驗其學(xué)習(xí)效果,發(fā)現(xiàn)自身問題,又能幫助教師統(tǒng)計分析出學(xué)生共性問題。課中:根據(jù)虛擬操作后臺統(tǒng)計結(jié)果,較全面了解學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié),教師課堂講解或示范更有針對性。虛擬操作的實體模塊可在仿真模型操作的基礎(chǔ)上,對三維解剖層次、落空感等方面給予更直觀的操作體驗感。課后:除可反復(fù)復(fù)習(xí)理論知識和視頻外,在實驗室開放之余,學(xué)生也可利用虛擬仿真平臺時時處處進(jìn)行模擬操作,并參與線上操作考核,后臺評價糾錯,幫助學(xué)生自行提高操作質(zhì)量。
2評價方法
2.1考核
所有組學(xué)生在期末教學(xué)結(jié)束后均要參加OSCE臨床技能操作考核。
2.2評價
課后填寫調(diào)查問卷,內(nèi)容包括課前學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成(2條目)、課程環(huán)節(jié)評價(8條目)和教學(xué)效果評價(8條目),同時記錄教師課堂講授時間,對比學(xué)生可用于實驗室動手練習(xí)的時長。
3統(tǒng)計學(xué)方法
采用SPSS25.0進(jìn)行分析??己顺煽兒徒處熤v授時間為定量資料,問卷得分參照李克特等級評分法,完全同意計4分、同意計3分、不同意計2分、無法判斷計1分,均以(x±s)進(jìn)行描述,三組組間數(shù)據(jù)比較采用方差分析,成績與課堂授課時間采用pearson相關(guān)性分析,以p<0.05有統(tǒng)計學(xué)意義。
4結(jié)果
課后要求每人填寫問卷,對照組192份,實驗組187份,實驗組186份,有效回收率100%。對照組采用傳統(tǒng)教學(xué)模式,實驗組Ⅰ采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,實驗組Ⅱ采用“虛擬仿真技術(shù)+翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學(xué)模式。
4.1學(xué)生操作考核成績比較(見表1)
操作考核成績滿分為100分,三組平均分均高于80分,其中實驗組Ⅰ平均分低于對照組,p值大于0.05;實驗組Ⅱ平均分高于其余兩組,與對照組比較,p值大于0.05,與實驗組Ⅰ比較,p值小于0.01,結(jié)果具有顯著性差異。
4.2課堂上教師講授時長(見表2)
每次課學(xué)時5學(xué)時(200分鐘),對照組教師在課堂上講授理論知識及動作演示所耗費時間最長,相對學(xué)生實際在課堂上動手實踐練習(xí)的時間最短。通過教學(xué)方法改進(jìn),部分知識的學(xué)習(xí)過程前移到課前,教師在課堂上講授所需時間逐漸縮短,留給學(xué)生動手練習(xí)的時間逐漸增加,其中實驗組Ⅱ教師在課堂上講授耗時最短,學(xué)生實際動手練習(xí)時間相對最長,三組間相互比較,p值均小于0.001,具有顯著性差異。
4.3學(xué)生課前學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成情況(見表3)
通過課前理論知識預(yù)習(xí)或虛擬操作試練習(xí),兩組實驗組學(xué)生在開課前均已經(jīng)熟悉學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容,課前相關(guān)知識基礎(chǔ)的構(gòu)建優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)組,p值均小于0.001,結(jié)果具有顯著性差異。但實驗組Ⅱ在課前增加虛擬仿真試練習(xí),與實驗組Ⅰ只提供教學(xué)資料和視頻,對提升開課前知識儲備的效果p值大于0.05,不具有顯著性差異。
4.4學(xué)生對課程環(huán)節(jié)的評價情況(見表4)
實驗組Ⅱ課前同時為學(xué)生提供相關(guān)理論知識、教學(xué)視頻和虛擬仿真試操作,學(xué)習(xí)不只局限在實驗室課堂上進(jìn)行,課后所有資料可反復(fù)學(xué)習(xí),學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)過程更加靈活,多種學(xué)習(xí)資源的提供使學(xué)生對課堂教師講解或示范動作的依賴性降低,課堂討論交流機會增加,和傳統(tǒng)教學(xué)組、單純翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組比較,結(jié)果均具有顯著性差異(p值小于0.001),但對照組和實驗組Ⅰ之間比較以上條目均不具有顯著性差異。實驗組Ⅱ?qū)W生認(rèn)為課堂上實踐動手練習(xí)機會增加,但和其他兩組比較不具有顯著性差異。學(xué)生認(rèn)為單純翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組的課堂教學(xué)設(shè)計和時間分配優(yōu)于其他兩組,其中“虛擬仿真技術(shù)+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)組的設(shè)計最不合理,兩兩相互比較均具有顯著性差異(p值小于0.01)。
4.5學(xué)生對教學(xué)效果的評價情況(見表5)
實驗組Ⅱ課前已提供豐富的學(xué)習(xí)和仿真練習(xí)資源,學(xué)生進(jìn)入課堂時學(xué)習(xí)興趣最低(和對照組比較p值=0.011,有顯著性差異),課堂上最不感到緊張,但也最不能集中精神聽講(和其他兩組比較不具有顯著性差異),學(xué)生對“虛擬仿真技術(shù)+翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學(xué)模式的總體滿意度最低(和其他兩組比較,p值均小于0.001,有顯著性差異)。三種教學(xué)模式比較,隨著教學(xué)過程前移,提供學(xué)習(xí)資源越多,學(xué)生越能主動去學(xué)習(xí)(兩個實驗組和傳統(tǒng)組比較均有顯著性差異),對理論和操作知識點的掌握越好(三組相互比較,p值均小于0.05,具有顯著性差異)。
4.6操作考核成績與課堂教師講授時間的相關(guān)性。
根據(jù)上述結(jié)果顯示,三種教學(xué)模式中,課堂上教師授課時間越短,學(xué)生操作考試成績越好。對實驗組Ⅱ的成績和課堂授課時間進(jìn)行相關(guān)性分析后,顯示兩者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(γ=-0.038),但不具有顯著性差異(p值=0.725)。
5討論
與傳統(tǒng)教師為主導(dǎo)的教學(xué)方式相比,翻轉(zhuǎn)課堂+虛擬仿真技術(shù)等混合教學(xué)模式對醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)具有以下優(yōu)勢。
5.1有利于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
當(dāng)代大學(xué)生接觸網(wǎng)絡(luò)信息資源豐富,個性化差異突出,采用統(tǒng)一的教師輸出—學(xué)生接受為特征的注入式教學(xué)模式已不能滿足對醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)的需要。提供豐富的學(xué)習(xí)資源,打破時間空間的限制,讓學(xué)生能夠自主掌控學(xué)習(xí),可以提高其學(xué)習(xí)積極性和主動性[5,7],但是研究發(fā)現(xiàn),提供的資源越豐富,課前學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容了解越多,有可能會失去新鮮事物的好奇感,降低課堂學(xué)習(xí)興趣,在課堂教學(xué)中不容易集中精力聽講。
5.2有利于加深對知識和技能的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生的臨床思維和創(chuàng)新能力
學(xué)習(xí)前移使學(xué)生具備一定知識基礎(chǔ),增強自信感,提高課堂學(xué)習(xí)的效率,營造師生深層次的交流機會,實現(xiàn)知識內(nèi)化應(yīng)用[89]和教學(xué)相長。課前試錯可發(fā)現(xiàn)問題,通過后臺糾錯不斷去解決問題,帶著問題走進(jìn)課堂,學(xué)習(xí)更有針對性。虛擬平臺能夠模擬醫(yī)療場景,導(dǎo)入臨床案例進(jìn)行初步分析,有利于臨床思維的培養(yǎng)。但是此類課堂教學(xué)中,教師針對課前掌握的學(xué)生共性問題、重點、難點精簡化講解,可能缺乏系統(tǒng)性和全面性,一些未完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)或者接受能力欠缺的學(xué)生,會對課堂進(jìn)度和內(nèi)容設(shè)置產(chǎn)生不適應(yīng)感。課外學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)加重、學(xué)生既往自主學(xué)習(xí)習(xí)慣、對新教學(xué)模式的接受程度,均會影響教學(xué)改革的效果。
與理論課程不同,實踐動手能力要求高的課程,要想提高教學(xué)效果,教師關(guān)注的不僅僅是課堂講授的知識點或動作示范,更要保證學(xué)生有足夠多的時間自己去動手練習(xí)?;旌辖虒W(xué)模式能節(jié)約課堂教師講授理論的時間,提高實訓(xùn)教學(xué)的效率,給學(xué)生更充裕的動手練習(xí)機會。
虛擬仿真技術(shù)作為輔助教學(xué)手段,可以逼真地模擬場景和虛擬病人,供學(xué)生熟悉操作流程,但不能替代實訓(xùn)室仿真模型操作的真實體驗感,更不能取代床旁臨床實踐。
混合教學(xué)模式對授課教師提出更高要求,需進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)能力,轉(zhuǎn)變角色為學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和促進(jìn)者,注重課堂活動設(shè)計;需要更強責(zé)任心,在全程教學(xué)環(huán)節(jié)中時時督促引導(dǎo)學(xué)生;需要更扎實的專業(yè)知識,以應(yīng)對學(xué)生自學(xué)后提出的超范圍問題。
結(jié)語
“虛擬仿真技術(shù)+翻轉(zhuǎn)課堂”混合性教學(xué)模式應(yīng)用于臨床技能模擬教學(xué)中,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和臨床思維,提高課堂教學(xué)效率的同時,給予學(xué)生更充足的實踐動手機會,有利于對臨床技能的掌握和運用。將課堂教學(xué)理論講解深刻,虛擬仿真實踐操作靈活自由,以及翻轉(zhuǎn)課堂知識可外延三者有機融合,才能真正起到提升臨床模擬操作教學(xué)效果的作用。
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基金項目:昆明醫(yī)科大學(xué)校級教研教改一般項目(2015JYY04)“翻轉(zhuǎn)課堂在臨床技能模擬教學(xué)中的探索研究”;云南省教育廳虛擬仿真實驗教學(xué)項目(云教發(fā)〔2018〕139號)“綜合性智能一體化臨床技能虛擬仿真教學(xué)訓(xùn)練項目”
*通訊作者:楊暉(1980—),女,漢族,云南楚雄人,碩士,昆明醫(yī)科大學(xué)臨床技能中心講師,主要從事模擬醫(yī)學(xué)研究。(所有作者均申明不存在利益沖突。楊暉:提出課題構(gòu)思及撰寫論文;郭峰、姚璐:虛擬平臺在課題中的使用指導(dǎo);羅寧、楊蘊芝:數(shù)據(jù)資料及問卷收集整理;趙文蘭:數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。)