航空航天生理學實驗課的特點與改進意見

焦 博，余志斌，張 琳 (第四軍醫(yī)大學航空航天生理學教研室， 西安 710032)

航空航天醫(yī)學是一門多學科交叉、相互滲透形成的邊緣學科，在融合多個學科知識、理論的基礎上逐步形成了具有本學科特色的理論。它的主要任務是保障飛行員、航天員及其他乘員的生命安全，維護身心健康，提高飛行工作效率。根據(jù)軍事與民用航空航天事業(yè)的需求，運用現(xiàn)代醫(yī)學主要是航空航天醫(yī)學理論知識與技術，培養(yǎng)航空醫(yī)師、飛行人員體檢醫(yī)師、專業(yè)臨床醫(yī)師和專業(yè)研究與教學人員［1］。航空航天生理學作為航空航天醫(yī)學及相關專業(yè)的核心課程之一，本門課程的學習是完成一名普通醫(yī)學生向航空航天醫(yī)學專業(yè)人才轉變的重要環(huán)節(jié)［2］。

航空航天生理學的授課可分理論課、實驗課和講座等形式。其中實驗課的學習是培養(yǎng)高素質、高層次、創(chuàng)新型綜合人才的必要環(huán)節(jié)［2］。因此，本教研室根據(jù)教學目的對航空航天生理學實驗課進行了多次的教學改革，形成了一些有顯著特點的實驗課。為了更好地提高學生自主學習和探究性學習的動機，提升他們的積極性和創(chuàng)造力，結合近兩年的教學改革經驗，對已有的實驗課特點進行總結，并提出些許改進意見。

1 航空航天生理學實驗課的目的

航空航天生理學實驗課的目的在于:①驗證或體驗已知的基本理論，使所學的基本知識和基本理論進一步鞏固和提高;②使學生了解獲得航空航天生理學知識的科學方法，初步掌握動物實驗設計方法;③培養(yǎng)學生對科學工作的嚴肅態(tài)度、嚴密的工作方法、實事求是的工作作風和團隊協(xié)作精神，并能通過對一事物進行觀察、比較、分析和綜合而解決實際問題;④提高學生的創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)造力，為今后航衛(wèi)保障和科學研究培訓基本技能。

2 航空航天生理學實驗課的特點及改進

航空航天生理學實驗課可分為驗證性實驗課、人體體驗課和討論課三類。這些實驗與其他學科的實驗相比較，有其自身的特點［3］。首先是在這些實驗中，體驗性人體實驗所占比例較大，且會涉及一些異常的環(huán)境因素;另外，除了在實習中會采用普通生理學實驗設備外，還會使用一些航空航天醫(yī)學所特有的大型實驗設備，如低壓艙、殲擊機供氧裝備等。而且每一類實驗課都有其自身的特點，下面就三類實驗課的特點和改進意見進行詳細論述。

2.1 驗證性實驗課 驗證性實驗課主要是通過實驗加深學員對航空航天生理學重點、難點理論的理解，更好地掌握理論課內容。以低氣壓對小動物機體的影響為例，該實驗課通過實驗要求學生:①觀察高空減壓病、高空胃腸脹氣以及體液沸騰的表現(xiàn)特征;②了解高空減壓病、高胃腸脹氣以及體液沸騰的發(fā)生與大氣壓力和氣壓高度之間的關系。該實驗每4－8人一組。各實驗組進行合理分工:主持實驗、減壓操作、時間掌握、上升高度觀察、動物解剖、上升與下降過程中動物情況觀察與報告，以及實驗記錄等。讓學員分別觀察:①18 000 m高度上升實驗:觀察高空低氣壓后血管內氣泡的形成及特征。取一只正常大鼠放入低壓艙，快速上升至18 000 m并停留6 min，在氣壓高度上升過程中觀察動物缺氧致死的表現(xiàn)?？焖傧陆岛蠼馄蕜游?，仔細觀察血管內有無氣泡形成。②25 000 m高度上升實驗:觀察高空胃腸脹氣及皮下氣腫。取正常大鼠一只放入低壓艙，快速上升至25 000 m并停留6 min，在上升過程中觀察動物腹部膨脹的情況。注意觀察皮下氣腫發(fā)生的時間、部位，是否擴張及擴張的順序和停止擴張的時間。待低壓艙降至地面后，取出動物剪開氣腫部位皮膚，觀察皮膚剝離后形成的空腔。③25 000 m高度上升實驗:直接觀察高空胃腸脹氣及血液沸騰現(xiàn)象。將第2步中解剖過的大鼠直接剪破其心房、血管，使血液流出積聚在胸腔內在將其放入低壓艙?？焖偕仙^察胃腸脹氣和血液沸騰的發(fā)生與氣壓高低的關系。然后緩慢下降低壓艙并觀察上述現(xiàn)象消失與氣壓高度的關系。

通過實驗使學員直觀地看到高空減壓病的發(fā)病機制，以及高空胃腸脹氣和體液沸騰的發(fā)生與大氣壓力和氣壓高度之間的關系。真正做到理論聯(lián)系實際，加強了學員在航空軍醫(yī)實際工作中處理問題的能力。

隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展，航空保障工作不僅要求航醫(yī)要掌握一定的專業(yè)技術知識，更要具有一定自主學習能力和探究問題的精神。我們將改進現(xiàn)有的驗證性實驗課，通過啟發(fā)教育，設置一至兩個開放課程，積極鼓勵學員自己提出需要驗證的現(xiàn)象，教員只提供實驗設備和必要的指導，真正提高學生自主學習和探究學習的能力。

2.2 人體體驗課 人體體驗課使學員親身體驗航空特殊環(huán)境因素(如缺氧)對人體的影響，使學員了解書本上不能精確描述的個人感受，并對難以理解掌握的知識點如缺氧和加壓呼吸訓練，通過親身體驗加深理解。

以低壓艙模擬上升體驗與觀察為例。本系建有低壓艙，并配備了相關設備，可在缺氧耐力的檢查時測定呼吸、脈搏、血壓、心電、腦電、血氧飽和度等生理指標，旨在通過低壓艙模擬上升，讓學員:①體驗和觀察低氣壓對人體的物理性影響;②體驗和觀察高空缺氧對人體的影響。該實驗每艙上升由6－9人分為3組進行。低壓艙上升時采用我教研室制定的上升方案。上升人員地面高度吸純氧排氮10分鐘后，開始以20 m/s的速度上升至8 000 m，短暫停留后以同樣的速度上升至11 000 m，短暫停留完成低氣壓體驗后，以15 m/s的速度下降至7 500 m進行缺氧體驗與缺氧耐力檢查。完成后以10－15 m/s的速度下降到4 000 m，再以10－15 m/s速度降至地面高度［4］。通過該實驗使學員對抽象的知識點有了主觀感受，加深了理解并且認識到學習航空航天生理學對航空軍醫(yī)工作的重要性，激發(fā)學員學習積極性。

在學校和本系的支持下，人體體驗課的教學設備投入越來越大，我們力爭做到每個學員都能成為人體體驗課的被試，使學員對理論課的學習內容及時溫故知新，對航空中不利因素對人體有哪些影響、影響的危害性及防護手段，以及對航空中常用儀器設備有一個充分認識。

2.3 討論課 討論課是通過實例引導和教員指導下的課堂討論、資料查詢、自學等方式啟發(fā)學生分析、討論有關航空航天生理學問題，學習航空航天生理學知識［5］。這種授課方式既加深了學員對大課內容的理解，又增強了學員解決實際問題的能力。

該實驗課以學員宣講為主。教員提出與大課理論相關，并且與航空軍醫(yī)實際工作密切聯(lián)系的實際問題，由學員自己運用所學到的知識解決實際問題，并且親自講述解決問題的思路、方法。學員通過宣講真正做到了知識的融會貫通，并且由被動學習轉為充分發(fā)揮自身的主觀能動性解決問題，提高了學員在未來工作中解決問題的能力，鍛煉了作為航醫(yī)的主要工作內容航衛(wèi)保障宣講的能力，并為以后的宣講積累了經驗和原始材料。

隨著戰(zhàn)斗機性能的不斷提升以及防護裝備的不斷改進，原有的討論案例已經不能完全滿足課程的需要。這就要求我們教員要努力尋找更新、更好的討論素材。討論課需要學員自己花大量的時間，查閱相關資料，這些資料的來源又大多依靠學校圖書館的現(xiàn)存藏書作為保證。但就學?，F(xiàn)存的有關書籍來看，還不能完全滿足學員的需要。此外最新、最前沿的討論素材也需要教員通過網絡資源才能得到。因此，學校完善網絡建設、開放網絡資源并且給學員更多的自由時間就顯得尤為重要。

總之，只有在繼承和把握航空航天生理學實驗課特點的同時，不斷根據(jù)學科發(fā)展的需求進行改進，才能使航空航天實驗課在造就高素質、高層次、創(chuàng)新型、綜合人才中發(fā)揮重要作用。

［1］郭國明.中國航空航天醫(yī)學教育的現(xiàn)狀［J］.中華航空航天醫(yī)學雜志，2000，11(4):203.

［2］第四軍醫(yī)大學.《航空航天生理學》課程標準［S］.西安:第四軍醫(yī)大學出版社，2012:19.

［3］馬進.航空航天生理學實習指導［M］.西安:第四軍醫(yī)大學出版社，2010:4.

［4］余志斌.航空航天生理學［M］.西安:第四軍醫(yī)大學出版社，2008:140.

［5］張琳，余志斌，馬進，等.PBL教學法內核在航空航天生理學中的靈活應用［J］.基礎醫(yī)學教育，2014，16(2):89 －90.