航空航天生物動力學(xué)實驗設(shè)置改革探索

曹新生，孫喜慶，張 舒，石 菲 (第四軍醫(yī)大學(xué)航空航天醫(yī)學(xué)系航空航天生物動力學(xué)教研室， 西安 710032)

作為航空航天醫(yī)學(xué)的一門專業(yè)課程，航空航天生物動力學(xué)主要研究的是飛行環(huán)境中的各種動力學(xué)因素對人體的影響及其防護措施［1］。這些動力學(xué)因素包括加速度(持續(xù)性加速度和沖擊性加速度)、振動、噪聲等，還包括航天中的失重環(huán)境［2］。作為應(yīng)用性很強的學(xué)科，航空航天生物動力學(xué)實驗課程的設(shè)置就是為了讓學(xué)員更好地認識這些動力學(xué)因素對人體的影響作用，以及熟悉和學(xué)會各種實際飛行中所采用的防護措施和防護方法。目前航空航天生物動力學(xué)實驗課程開設(shè)8次實習(xí)課，分別包括加速度理論和防護裝備4次、航空救生2次、失重1次、噪聲1次［3］?？傮w來看，實驗課程的設(shè)置基本合理，既拓展了理論授課的知識范圍，又讓學(xué)員實際接觸各種防護裝備，并體驗了各種防護措施和防護方法，基本保證了學(xué)員在畢業(yè)后從事航空軍醫(yī)的工作需要。但是隨著航空衛(wèi)生保障體制的不斷發(fā)展，以及新型戰(zhàn)機的不斷列裝，對航空軍醫(yī)的要求也在不斷提高，如何做到實驗課程設(shè)置緊貼部隊實際需求，學(xué)員畢業(yè)以后可以盡早服務(wù)飛行人員，是今后航空航天生物動力學(xué)實驗課程的發(fā)展方向。

本著這一思路，參考俄羅斯軍事醫(yī)學(xué)院航空航天醫(yī)學(xué)教研室航空勞動衛(wèi)生學(xué)實驗課程的設(shè)置方式［4］，我們設(shè)想對航空航天生物動力學(xué)實驗課進行如下改革。

1 緊貼實際需求，突出實用性

航空航天醫(yī)學(xué)伴隨著航空航天活動的進步而發(fā)展起來，其目的就是減少或者消除航空航天活動中的各種特殊因素對人體的不利影響。根據(jù)這一學(xué)科特點，實驗課程設(shè)計最重要的就是要緊貼航空航天活動的發(fā)展需要，突出保障實用性這個特點。通過實驗課程，首先應(yīng)能夠使學(xué)員切身體會到各種飛行因素對人體的影響及作用方式、作用程度;然后根據(jù)這些不良因素的作用特點，尋找切實可行的對抗或者防護辦法。通過實驗，應(yīng)該使學(xué)員獲得以下三個方面的信息:一是知曉飛行因素的作用途徑和對人體的影響程度，二是了解安全可靠的防護方法，學(xué)會防護裝備的正確使用方法，三是針對不良飛行因素，提高人體的特殊耐受能力。

基于這一目的，實驗課程的設(shè)計中應(yīng)根據(jù)各種航空航天動力學(xué)因素的作用方式和作用特點，以及航空兵部隊和航天員訓(xùn)練保障中的實際需要，安排學(xué)員了解各種防護方法、認識各種防護裝備，學(xué)習(xí)各種特訓(xùn)手段及其評估方法。目前的航空航天生物動力學(xué)實驗課程的設(shè)計和安排中，雖然在總體上較好地安排了各種航空航天生物動力學(xué)因素的體驗性課程，但是理論性的驗證性內(nèi)容過多，與航空兵部隊實際工作需要及航天員訓(xùn)練內(nèi)容關(guān)系密切的部分相對不足;而且由于多種客觀條件的制約，現(xiàn)有的裝備較陳舊，甚至與部隊的現(xiàn)有裝備脫節(jié)，無法完全滿足學(xué)員的第一任職需要。為此，我們提出以下改革設(shè)想，簡化實驗課程中的理論內(nèi)容，與部隊實際需要無縫對接。理論性較強的內(nèi)容，例如動物離心機對動物生理指標(心率、心電、動脈血壓及呼吸等)的具體影響，抗荷調(diào)壓器的具體工作原理，動物、細胞的失重模擬方法，振動和噪聲的物理學(xué)原理等內(nèi)容，可以改為選修的內(nèi)容，供學(xué)有余力或者有興趣的學(xué)員自行學(xué)習(xí)，而不再安排專門的實驗課程。同時，根據(jù)部隊的實際，增加部隊配備使用的新型防護裝備的內(nèi)容，例如目前已經(jīng)在基層航醫(yī)室廣泛配備使用的新型抗荷抗缺氧儀的使用介紹，新型抗荷裝備個人選配的具體方法、步驟等，從而真正達到學(xué)以致用。

2 整合知識體系，推行模塊化教學(xué)

航空航天生物動力學(xué)共包含持續(xù)性加速度生理影響與防護，沖擊性加速度生理影響與防護，航空救生學(xué)，失重的生理影響與防護，以及噪聲、振動的生理影響與防護幾大部分內(nèi)容。配合理論內(nèi)容，目前航空航天生物動力學(xué)實驗課共設(shè)置了8個實習(xí)內(nèi)容，分別對應(yīng)上述理論部分?，F(xiàn)有的實習(xí)已經(jīng)完全覆蓋理論要點內(nèi)容，可以基本滿足對理論內(nèi)容的補充和實踐。但是這種實驗課程設(shè)置方式的弊端也很明顯，即縱向條塊分割明顯，缺乏橫向聯(lián)合，導(dǎo)致學(xué)員對某一個具體問題有了明確的認知，學(xué)會某一個具體裝備的使用方法，但是對于幾個因素同時作用的綜合性問題則缺乏實踐，對于相關(guān)防護裝備的協(xié)同作用也無從了解，從而形成學(xué)員對知識的掌握“只見樹木不見森林”，缺乏對知識的整體運用能力。

為了改變這一現(xiàn)象，擬按照理論內(nèi)容的知識體系整合實驗課的教學(xué)，將實驗課調(diào)整為持續(xù)性加速度、沖擊性加速度、航空救生、失重和噪聲振動5個模塊進行。每一個實驗?zāi)K單元再按照理論回顧討論、航空動力學(xué)因素生理體驗、防護措施介紹及體驗、綜合應(yīng)用討論4部分來設(shè)計;每一單元根據(jù)對應(yīng)內(nèi)容的多少可以安排為一次或者數(shù)次授課。以本課程的重點內(nèi)容持續(xù)性加速度為例，本模塊的目的是讓學(xué)員對持續(xù)性加速度對人體的影響有直觀的認識，掌握相應(yīng)的防護措施，并且明確各種防護措施的綜合運用，進而通過綜合討論，使學(xué)員對持續(xù)性加速度的防護形成包括日常作息、體能鍛煉、特殊訓(xùn)練以及防護裝備防護方法聯(lián)合應(yīng)用的整體觀念。具體的實驗課程安排設(shè)計為3次課，第一次課程首先安排學(xué)員討論持續(xù)性加速度的生理影響和防護的理論知識，然后體驗加速度和推拉效應(yīng)的影響;第二次課為防護裝備(方法)的介紹和使用(訓(xùn)練)，讓學(xué)員學(xué)會選擇使用抗荷服，掌握抗荷動作;第三次課則為綜合討論課，指導(dǎo)學(xué)員綜合運用多種防護裝備(方法)，并就航空醫(yī)生在工作中如何幫助飛行員提高持續(xù)性加速度的耐力進行討論。通過這種設(shè)計，不僅可以使學(xué)員清晰掌握各種防護裝備(方法)的使用，而且可以使學(xué)員對于持續(xù)性加速度的生理影響與防護有一個整體的概念，從而幫助他們在今后的實際工作中能夠通盤考慮，提高航空衛(wèi)生保障水平。

3 圍繞課程目標，增強直觀性

作為實踐性很強的學(xué)科，航空航天生物動力學(xué)的教學(xué)目的就是讓學(xué)員知曉各種航空航天動力學(xué)因素對人體的影響及其防護。作為對理論課內(nèi)容的補充和實踐，實驗課是一種直觀性教學(xué)，應(yīng)盡可能讓學(xué)員實際接觸今后工作中涉及的裝備和設(shè)施，了解其使用方法;或者直接向?qū)W員展示工作中遇到的各種不良飛行因素，幫助學(xué)員親身體驗這種不良因素對生理心理功能的影響;以及學(xué)習(xí)各種針對性的防護裝備或者防護措施的具體實施方法，直接體驗其在不良飛行因素作用下的保護作用。

現(xiàn)有實驗設(shè)置中，多為理論驗證性實驗，距離部隊實際任職需要較遠。例如噪聲的實驗課程中，實驗內(nèi)容主要是讓學(xué)員體驗普通噪聲，向?qū)W員介紹聲級計的使用方法，并實地測量噪聲的各種參數(shù)。這種課程設(shè)計中，學(xué)員雖然對于噪聲對人體的影響有了一定的直觀體驗，也學(xué)習(xí)了如何使用聲級計定量測量噪聲，但是這種課程設(shè)置僅僅從通用的角度使學(xué)員對噪聲及其檢測有了一定的了解，而對于作為一種特殊的飛行影響因素的噪聲如何在航空飛行中干擾飛行，對飛行員聽力和通信聯(lián)絡(luò)活動的影響，以及對飛行員產(chǎn)生的生理和心理上的影響并沒有涉及。而且更重要的是，通過實驗，學(xué)員并沒有接受到任何關(guān)于噪聲防護方面的知識、技能和相關(guān)的防護方法、防護裝備，對于學(xué)員今后從事的航空衛(wèi)生保障工作缺乏可操作性和指導(dǎo)性。為此，設(shè)想將本次實習(xí)內(nèi)容進行調(diào)整，分為兩部分內(nèi)容，第一部分為噪聲的體驗和不同防護方法對通訊活動的影響，具體包括先安排11名學(xué)員(1人念讀飛行指令，10人聽寫)在安靜環(huán)境下聽寫10個飛行指令，然后在一定噪聲背景下聽寫10個飛行指令，比較結(jié)果，讓學(xué)員直觀感受噪聲對語言通訊功能的干擾。之后安排7名學(xué)員使用喉頭送話器系統(tǒng)進行飛行指令聽寫(1人念讀飛行指令，6人聽寫)，負責(zé)聽寫的6名學(xué)員具體分為:2人佩戴老式飛行帽，2人佩戴殲擊機用防護頭盔，2人佩戴密閉式頭盔;同樣設(shè)定兩種聲音環(huán)境，一種為安靜環(huán)境，一種為噪聲環(huán)境，然后比較兩種聲音環(huán)境下的聽寫結(jié)果，并討論不同防護裝備對噪聲的防護效果。通過這種設(shè)計，學(xué)員可以親身感受航空噪聲對人體聽力及通信聯(lián)絡(luò)活動的影響及使用防護裝備后的效果。實驗結(jié)束后，組織學(xué)員討論噪聲防護的衛(wèi)生學(xué)問題，包括工作時間的確定、作息時間的安排以及休息場所的設(shè)置等，從而讓學(xué)員充分了解噪聲的防護體系。

4 改革考核評價方法，強調(diào)動手能力

現(xiàn)行的考試評價體系基本是“一卷定終身”的考試模式，強調(diào)學(xué)員對理論的掌握程度。這樣的結(jié)果是學(xué)員理論知識很扎實，但是忽視了學(xué)員的動手能力和對各種裝備的實際使用能力，導(dǎo)致畢業(yè)學(xué)員分到基層部隊后對于各種防護裝備不認識、不會用，也不知從何學(xué)習(xí)的現(xiàn)象時有發(fā)生。

為改變這一現(xiàn)狀，我們對考試方法進行變革，首先將考試分為理論考試和實踐考試兩部分，各占一定權(quán)重。理論考試部分依然重點考查學(xué)員對基本理論的掌握程度，采用閉卷考試的形式。在實踐考試部分，則以考查學(xué)員的動手能力為重點，主要檢驗學(xué)員對各種防護裝備使用方法的掌握程度，以實物演示和追加提問的方式進行。實踐考試的組織中，為了保證考試的公平性和全面性，采取預(yù)設(shè)10個題目，由學(xué)員抽簽選取其中之一的方式進行。題目確定后，學(xué)員可以利用5分鐘的準備時間熟悉裝備，也可以直接作答。學(xué)員應(yīng)介紹所演示裝備的名稱、主要特點和使用方法，兩名主考教員則根據(jù)學(xué)員具體作答情況予以打分，并可就學(xué)員所答情況追加提問相關(guān)問題，以對學(xué)員的技能掌握情況進行進一步檢驗。學(xué)員實踐考試最終成績的判定由兩名主考教員討論確定，并當場簽字確認。通過這些改革措施，不僅改變了單純注重理論掌握程度的傳統(tǒng)評價方法，可以解決“高分低能”的現(xiàn)象，而且能夠更好地滿足學(xué)員的第一任職需要，幫助學(xué)員更好地履行航空軍醫(yī)的職責(zé)。

［1］ Davis JR，Johnson R，Stepanek J，et al．Fundamentals of aerospace medicine［M］．4ed．Philadelphia:Lippincott Williams ＆ Wilkins，2008:83－141．

［2］ 孫喜慶．航空航天生物動力學(xué)［M］．西安:第四軍醫(yī)大學(xué)出版社，2005:1－7．

［3］ 張舒，孫喜慶，曹新生，等．軍事航空航天醫(yī)學(xué)教學(xué)改革探索［J］．山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報:基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版，2004，6(1):44－46．

［4］ Новиков BC．Физиологиялетноготруда［M］．СПб:Наука，1997:11－43．