心血管基礎醫學實驗教學研究

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摘要：目的基礎醫學綜合實驗是一門多個學科密切聯系的綜合性基礎實驗科學，實驗操作往往步驟多，容易造成教學效果不理想?；谟嬎銠C和網絡技術，虛擬實驗教學可以模擬實際實驗操作，具有成本低、反復操作性強、共享性高等特點，已被廣泛應用于高校實驗教學中。方法以心血管實驗為例，本文選取60名空軍軍醫大學2016級五年制臨床專業學生，隨機分為實驗組和對照組。相較于對照組，實驗組在虛擬實驗教學中增加了心血管實驗相關內容學習。通過調查問卷和實驗完成情況來評價教學效果。結果實驗組學生在實驗操作時間，實驗成功率等方面明顯高于對照組學生。問卷調查顯示，實驗組學生對于學習積極性、實驗操作的掌握等方面明顯提高。結論虛擬實驗教學結合傳統實驗教學，不僅可以提高教學效果，也是培養高素質醫學科研創新型人才的重要教學手段。

關鍵詞：虛擬實驗教學；心血管實驗；基礎醫學實驗

基礎醫學綜合實驗是醫學教育的重要組成，是連接醫學基礎課程以及臨床醫學實踐的橋梁。心血管相關實驗不僅在基礎醫學實驗課程中占有重要比例，同時也關系到生理課等基礎醫學課程理論學習效果的提高。綜合性實驗不僅資源耗費大，實驗操作也較為復雜。在實際實驗授課過程中容易出現教學效果不理想，實驗操作失敗等一系列問題。如何進一步提高學生在基礎醫學實驗課程中的學習效果是需要不斷探索的問題之一。虛擬實驗教學是依賴計算機和網絡技術的一種先進教學手段，不局限于實驗場所，通過虛擬實驗界面模擬實驗操作流程，無需實驗動物、儀器和試劑[1,2]，國內已有多所高校在相關課程的基礎實驗課程中采用了虛擬實驗教學。教育部也提出要求高校要高度重視實驗教學與信息化的深度融合，支持虛擬仿真實驗教學中心的建設[3]。因此，本研究以空軍軍醫大學2016級臨床醫學專業學生為實施對象，通過強化虛擬實驗在基礎醫學實驗課程中心血管相關實驗教學中的應用，發現學生對于知識點的掌握，實驗操作技術的能力以及課程教學質量均顯著提高。

1對象和方法

1.1對象。以空軍軍醫大學2016級五年制臨床專業學生為研究對象，選取60名學生，隨機分成實驗組和對照組兩組（各30名），入組對象在年齡、性別和基礎知識背景等因素上無顯著差異。1.2研究方法。根據教學大綱，兩組學生在進行《觀察藥物對心血管功能的影響》傳統實驗課前，均進行虛擬實驗課程學習。不同之處在于實驗組學生在完成課堂常規任務后，加強心血管相關實驗的虛擬操作學習，包括實驗原理、操作步驟、手術技巧等方面學習，同時進行虛擬實驗后的試題練習。1.3教學效果評價。以5個人為一組進行實驗分組，在實驗課程后記錄每個分組的實驗結果，記錄實驗過程時間后進行統計。在課程結束后，發放不記名調查問卷并當場收回。調查兩組學生對不同教學模式的滿意情況，調查的主要內容包括：教學模式滿意度、知識的掌握與運用、學習興趣和主觀能動性、分析問題和解決問題的能力、綜合能力的提高和個人素質的改變。¯x±s1.4統計學處理。采用SPSS19.0軟件對數據進行處理，計量資料采用表示，組間比較采用t檢驗，以P<0.05為差異具有統計學意義。調查問卷結果以百分比表示，組間采用χ2檢驗進行比較。

2結果

2.1兩組實驗情況比較。與對照組相比，實驗組學生在氣管插管用時、左心室插管用時、股動脈插管用時顯著縮短，實驗成功率有大幅度提高（P<0.05），見表1。2.2問卷調查結果分析。調查結果顯示，兩組學生對實驗原理理解，實驗步驟掌握均達到了較好的教學效果。在具體實驗操作技術掌握情況方面，實驗組中的學生滿意度為83.5%，對照組中學生滿意度為53.3%（P<0.05）；在對實驗整體掌控能力方面，實驗組的教學效果明顯高于對照組（90%vs56.7%，P<0.05）；從提升學生學習興趣和主觀能動性方面，實驗組學生相較于對照組學生也有了明顯提高。對于學生臨床和科研思維提升方面，實驗組存在一定升高趨勢但與對照組學生相比沒有統計學差異，見表2。

3討論

基礎醫學綜合實驗是在生理學、藥理學、解剖學等理論課基礎上，經過有機融合形成了一門獨立的綜合性醫學基礎實驗課，是高等醫學教育的重要組成。但目前有諸多因素都可限制部分實驗課程的開展，例如配套硬件資源較差、教師綜合素質較弱、實驗涉及有毒有害物質、實驗操作步驟復雜繁多等。隨著計算機和網絡技術發展，虛擬實驗教學平臺的構建及使用將不斷豐富教學手段，有效提高培養學生的質量[4]。我校目前已將虛擬實驗教學應用于臨床、口腔專業《基礎醫學綜合實驗》以及生物技術專業《生物技術綜合實驗》課程當中。以心血管相關實驗為例，本次調查研究中，學生對虛擬實驗教學給予了較好的反饋，相比于傳統演示教學，虛擬實驗結合傳統實驗教學，具有一些明顯優勢：3.1虛擬實驗節約實驗資源。目前教材中部分實驗難以開展的重要原因在于動物倫理限制、動物成本不斷提高、配套硬件老化短缺等多方面。虛擬實驗可以提供可反復觀看的實驗原理和手術操作錄像，同時模擬實驗過程，使學生在節約實驗資源的同時熟悉和掌握更多的知識，了解更多的實驗操作技能。除了課程中設置的實驗項目，還可以額外學習教材中其他經典實驗的原理及操作，更好的輔助醫學理論課的學習[5]。3.2虛擬實驗可以彌補傳統示教不足。由于教學。條件限制，以往實驗課常設置4～5人為一個實驗小組開展實驗操作。對于實驗操作中較難的操作技術，教師在進行實驗演示操作時，往往以一組學生為主，絕大多數學生無法看清楚演示過程，不僅影響了教學效果，還打擊了學生上實驗課的積極性[6]。而通過虛擬實驗平臺，學生可以反復觀看實驗操作過程，對于重點、難點可進一步針對性學習，有效彌補了傳統示教的不足。3.3虛擬實驗可以提高學生對實驗的理解和掌控學生對于實驗原理往往通過課本文字進行理解，較為抽象。導致學生對實驗課興趣較少、動手能力差。虛擬實驗平臺可以通過動畫及視頻講解，更清楚的展示實驗原理和過程，不僅使學生提高了對于實驗步驟的認識，也可以更好的掌握實驗原理，在實驗過程中，對實驗節奏的掌控能力可以得到有效提升[7]，以本調查為例，進行虛擬實驗強化學習的學生，在實驗操作用時以及實驗成功率方面均有明顯進步。3.4虛擬實驗平臺對教師提出更高的要求。虛擬實驗平臺作為傳統實驗教學很好的一種補充，如何更加有效的利用十分重要。引導學生針對性的學習，并且針對實驗操作中的重點、難點進一步強調，是教師需要注意的地方。另外，適當利用虛擬實驗平臺中的練習題進行隨堂小測試，也可提高學生對于實驗知識的掌握。當然，也不能完全依賴虛擬教學，實際教學過程中引導學生思考問題，鍛煉解決問題的能力，也是教師需要重點發展的方向。本研究也存在一定的不足。首先樣本數量較少，由于實驗操作分組采取五人一組，實驗組和對照組比較時，實驗成功率受樣本數影響較大，在一次實驗中由于隨機失誤造成實驗失敗極為可能，因此有必要進一步擴大樣本。另外，只采集了一個年級的學生進行研究，應該擴大采集年級，減少學生質量造成的影響。最后，實驗分組會造成對照組學生實驗操作前知識獲取有失公平，在實驗操作課后，應通過增加對照組在實驗知識復習的時間來彌補分組造成的影響。

4結語

雖然虛擬實驗相較于傳統實驗教學有諸多優勢，但并不能完全替代傳統實驗。臨床醫學專業學生未來工作中面臨各種手術操作，傳統實驗培養了動手能力，而虛擬實驗無法實現這種能力的培養，只能作為一種輔助手段。虛擬實驗教學結合傳統實驗教學有助于提高學生學習的自主能動性、實驗操作的掌控能力，提高了教學效果。虛擬實驗教學可以應用于多種醫學基礎課程的實驗課中，例如生理學、病理生理學、藥理學等，可以進一步提高學生對于醫學知識的興趣。另外，目前各學校虛擬實驗教學主要依賴于固定教室和課程，隨著網絡技術進步，基于云平臺的虛擬實驗平臺可以打破時間和空間限制，更好的為醫學基礎實驗課開展奠定基礎，培養出更多的合格的醫學人才。

作者:郭旭 黃啟超 李積彬 季樂樂 陳健康 田菲 單位:空軍軍醫大學基礎醫學院