現(xiàn)代信息技術(shù)助力機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)

【摘要】 為適應(yīng)21世紀(jì)信息技術(shù)迅速發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)解決機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗率高、動(dòng)手機(jī)會(huì)少、操作時(shí)間不足等問(wèn)題，我們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合多種教學(xué)手段，為學(xué)生構(gòu)建出個(gè)性化協(xié)作式的學(xué)習(xí)環(huán)境，提升了機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

doi：10.3969/j.issn.1674-9308.2015.01.017

作者單位： 462000 漯河醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部

通訊作者：王興紅，E-mail: xinghong0124@163.com

基金項(xiàng)目：河南省醫(yī)學(xué)教育教學(xué)改革與研究項(xiàng)目《基于虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的FCM教學(xué)模式在機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)中的應(yīng)用研究》（課題編號(hào)：WJLX2014066）

The Functional Experiment Powered by Modern Information Technology

WANG Xinghong XU Shi (Department of Basic Medicine, Luohe Medical College, Luohe 462000, China )

[Abstract] To adapt to the quick development of information technology in the 21st century, and solve the problem of students’ high chances of failure in experiments, few opportunities to work by hand and not enough time to do experiments, we combine different teaching methods by way of the Internet, creating personal and cooperative learning environment for students and thus improving teaching effectiveness of functional experiment.

[Key words] OInformation technology, Functional experiment, Experiment teaching

機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)是醫(yī)學(xué)生首次接觸的以活體動(dòng)物為研究對(duì)象的一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能進(jìn)一步加深對(duì)“三理”知識(shí)的理解，認(rèn)識(shí)機(jī)體生理功能、疾病發(fā)生發(fā)展機(jī)制和藥物作用規(guī)律，從而促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化，提高學(xué)生臨床思維能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此如何上好這門(mén)課，提高其教學(xué)質(zhì)量是我們一線教師必須要解決的課題。為此，在實(shí)踐中我們摸索出了充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，形成了多種信息技術(shù)手段教學(xué)為輔的新型機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

1　機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)科特點(diǎn)及需求

1.1　學(xué)科定義及教學(xué)需求

機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)是基于生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)等理論，以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為主，研究生理機(jī)能、疾病發(fā)生機(jī)制、功能代謝變化和藥物作用規(guī)律的實(shí)驗(yàn)科學(xué)。其每個(gè)實(shí)驗(yàn)容量大、實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目多，在實(shí)驗(yàn)形式上分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)即經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)即學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。同時(shí)為了鍛煉學(xué)生的臨床邏輯思維能力，我們?cè)黾恿藢W(xué)生自主研究設(shè)計(jì)的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。鑒于此實(shí)驗(yàn)室需要開(kāi)出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目將大大增加，這必然造成實(shí)驗(yàn)耗材增加，另外要求各種實(shí)驗(yàn)儀器的配套率要高，才能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。

1.2　機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理面臨的問(wèn)題

機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗率高、動(dòng)手機(jī)會(huì)少、操作時(shí)間不足等問(wèn)題。好的實(shí)驗(yàn)室管理是開(kāi)好實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)。隨著實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)，雖然實(shí)踐教學(xué)取得了不錯(cuò)的效果，但同時(shí)給實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備教師帶來(lái)了大量的工作量。所以更好地提高實(shí)驗(yàn)室的使用效率和管理水平也是急需解決的難題。

2　現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

2.1　經(jīng)典實(shí)驗(yàn)采用虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)

我校自2012年實(shí)驗(yàn)中心引進(jìn)了虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)是建立在一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，采用計(jì)算機(jī)模擬仿真和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從而有效緩解很多在經(jīng)費(fèi)、場(chǎng)地、儀器等方面面臨的困難和壓力。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生必須完成的一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，它強(qiáng)調(diào)證明科學(xué)事實(shí)、概念、理論的活動(dòng)，通過(guò)完整的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，以此驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否達(dá)到原理所描述，目的重在使學(xué)生理解和掌握這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到熟悉經(jīng)典實(shí)驗(yàn)操作的目的。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重的是實(shí)驗(yàn)操作的交互性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的仿真性 [1]。機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)起到教學(xué)相長(zhǎng)的作用。它可以作為機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)有益補(bǔ)充：對(duì)帶教教師而言，起到輔助教學(xué)的作用；對(duì)實(shí)驗(yàn)室而言，節(jié)省了大量實(shí)驗(yàn)支出成本；對(duì)學(xué)生而言，則起到知識(shí)的預(yù)習(xí)、熟悉及強(qiáng)化的作用，操作上節(jié)省了時(shí)間且提高了實(shí)驗(yàn)成功率。因此驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)采用虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)教學(xué)，在一定程度上能獲得更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

2.2　利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)與交流

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)促進(jìn)了師生很好的即時(shí)地交流，我們?yōu)榱烁玫亟o學(xué)生提供及時(shí)的幫助，教研室和實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)校級(jí)生理學(xué)精品資源共享課網(wǎng)站時(shí)，同時(shí)也搭建開(kāi)放了機(jī)能實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，學(xué)生暢所欲言實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、操作時(shí)碰到的各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和問(wèn)題，進(jìn)而學(xué)生可以在平臺(tái)上獲得各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)視頻、實(shí)驗(yàn)儀器使用指南、各種實(shí)驗(yàn)試劑的配置方法等各種實(shí)驗(yàn)資源，而且可以通過(guò)在線留言獲得老師對(duì)綜合型、設(shè)計(jì)型、研究型實(shí)驗(yàn)的精心點(diǎn)撥。

2.3　部分經(jīng)典實(shí)驗(yàn)錄制微課供學(xué)生觀摩

充分調(diào)動(dòng)教研室和實(shí)驗(yàn)中心教師的力量，對(duì)經(jīng)典的且具有基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)錄制了微視頻放到師生的QQ群或微博群里，這是充分順應(yīng)了移動(dòng)終端個(gè)性化的特點(diǎn)。QQ群和微博群是兩個(gè)很好的師生和生生交流的平臺(tái)，學(xué)生通過(guò)下載觀摩操作過(guò)程，可以在群中交流實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。這為學(xué)生深刻理解實(shí)驗(yàn)操作步驟、總結(jié)實(shí)驗(yàn)失敗教訓(xùn)提供了很好的平臺(tái)，因此在一定程度上解決了學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗率高、動(dòng)手機(jī)會(huì)少、操作時(shí)間不足等問(wèn)題。

2.4　實(shí)驗(yàn)室管理實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能化

在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選取、虛擬實(shí)驗(yàn)室的預(yù)約、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和電源智能管理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、師生的在線討論答疑、學(xué)生在線提交和教師在線批改電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告等問(wèn)題上，我們充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)。同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用多種教學(xué)手段，學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上自學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備知識(shí)；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)查詢(xún)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源尋找解決問(wèn)題的辦法。比如常用麻醉藥物的選擇及動(dòng)物使用劑量等。

總之，教育信息化的最終目標(biāo)是提升學(xué)科教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生綜合素質(zhì)。信息技術(shù)給高等教育帶來(lái)了前所未有的影響，它為教育者和學(xué)習(xí)者提供了更加有效而方便的信息渠道 [2]。教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化十年（2011-2020年）》的通知提出要“有效提高職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)水平”，其指出“創(chuàng)新教育內(nèi)容，要促進(jìn)信息技術(shù)與專(zhuān)業(yè)課程的融合，著力提高教師運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)的能力和學(xué)生的崗位信息技術(shù)職業(yè)能力。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，創(chuàng)新仿真實(shí)訓(xùn)資源應(yīng)用模式，提高使用效益”。

伴隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的迅速發(fā)展，多媒體、網(wǎng)絡(luò)、信息化等已靈活運(yùn)用到教育界的方方面面，并且已很好地解決了目前高校面臨的各種實(shí)際壓力和困難 [3]。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對(duì)時(shí)空的限制，且明顯提高了教學(xué)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是真實(shí)實(shí)驗(yàn)的一種輔助和重要的補(bǔ)充，體現(xiàn)了信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)技術(shù)整合的新趨勢(shì) [4]。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)的探索過(guò)程中形成了自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)踐教學(xué)取得了較好的效果，但仍存在不少問(wèn)題，需要進(jìn)一步改進(jìn)和解決。