虛擬仿真實驗教學(xué)平臺在護理機能學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

呂慧明

摘要：機能學(xué)實驗作為護理專業(yè)的一門重要實踐課程，對于提高學(xué)生對人體生理及病理機能的綜合理解，加強護理專業(yè)學(xué)生對崗位所需的職業(yè)能力和綜合職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)具有重要意義。將虛擬仿真實驗平臺合理地運用于機能學(xué)實驗教學(xué)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬仿真和實操的優(yōu)勢互補，在培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的同時，更好地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神，達到實驗教學(xué)資源的優(yōu)化及教學(xué)質(zhì)量的提高。關(guān)鍵詞：虛擬實驗平臺；機能學(xué)；實驗教學(xué)中圖分類號：G642.0

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1674-9324（2016）44-0273-02 醫(yī)學(xué)機能學(xué)實驗是由生理學(xué)、病理生理學(xué)、藥理學(xué)（醫(yī)學(xué)三理）等三門課程實驗教學(xué)內(nèi)容滲透融合而成的綜合性實驗教學(xué)體系，既是一門實踐性和理論性均很強的學(xué)科，又是一門與多學(xué)科有密切聯(lián)系的綜合性學(xué)科。它的主要任務(wù)是研究生物體正常機能及疾病發(fā)生機制和藥物作用下生理功能、代謝變化及其發(fā)生發(fā)展的規(guī)律。計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為高校實驗教學(xué)改革帶來新的更大的發(fā)展空間。機能學(xué)虛擬實驗教學(xué)平臺由服務(wù)器、虛擬實驗軟件和客戶端等設(shè)備所構(gòu)成，使用安裝有虛擬實驗軟件的客戶端通過局域網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器，進行虛擬實驗操作。在計算機系統(tǒng)中采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，建立各種虛擬實驗環(huán)境，使學(xué)生可以像在真實的環(huán)境中一樣運用各種虛擬實驗器械和設(shè)備，對建立起來的實驗?zāi)Ｐ瓦M行實時仿真操作。在機能學(xué)實驗教學(xué)過程中，結(jié)合虛擬實驗教學(xué)平臺及學(xué)生對實驗動物的真實操作，將有可能提高學(xué)生的實驗成功率和學(xué)生分析問題及解決問題的能力。一、機能學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)簡介機能學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)由儀器介紹，實驗原理，手術(shù)操作，模擬仿真、實驗波形以及實驗測試等幾部分內(nèi)容組成，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)完整，內(nèi)容豐富，包含資料室、動物房、實驗準(zhǔn)備室、模擬實驗室和考場五個模塊。其中，軟件系統(tǒng)包括學(xué)生端軟件和服務(wù)器軟件，學(xué)生端軟件可以為學(xué)生提供交互學(xué)習(xí)功能，根據(jù)學(xué)生的選擇從服務(wù)端獲取、解釋、顯示數(shù)據(jù)，獲取的數(shù)據(jù)包括文字、錄像、Flash交互動畫等。服務(wù)器軟件提供數(shù)據(jù)管理功能，在MySQL專業(yè)數(shù)據(jù)庫的支持下，提供各種醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗需要的素材庫，提供數(shù)據(jù)服務(wù)功能，對客戶端的數(shù)據(jù)訪問提供應(yīng)答，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳給客戶端。該系統(tǒng)采用客戶/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)，既可以在實驗室局域網(wǎng)，又可以在校園網(wǎng)范圍內(nèi)進行訪問，方便學(xué)生的使用，也便于系統(tǒng)的擴充和升級。每個仿真實驗包括：簡介、原理、操作仿真、實驗錄像和實驗波形模擬5個部分的內(nèi)容，便于學(xué)生對實驗操作的全方位理解和掌握。二、機能學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺的建立基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)機能學(xué)的實驗教學(xué)體系整合已經(jīng)成為機能學(xué)實驗教學(xué)改革的必然趨勢，全國高職醫(yī)學(xué)院校機能學(xué)實驗的整合模式主要包括三種，我校護理專業(yè)機能學(xué)實驗是將生理學(xué)、病理生理學(xué)及藥理學(xué)等三門課程的實驗內(nèi)容有機結(jié)合在一起所形成的一門獨立、完整、系統(tǒng)的實驗課程，是護理專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。為了優(yōu)化實驗教學(xué)體系，我們重新修改了機能學(xué)實驗教學(xué)綱要，并編寫配套的機能學(xué)實驗指導(dǎo)及教案。重點改變原有的教師講授后，學(xué)生直接實際操作實驗動物的教學(xué)模式，將虛擬實驗教學(xué)平臺仿真模擬操作納入整個實驗教學(xué)體系，形成教師講授后學(xué)生通過虛擬實驗教學(xué)平臺仿真模擬操作，再進行實驗動物操作的連續(xù)性、立體化實驗教學(xué)模式。并將虛擬平臺仿真模擬操作考核納入最終的實驗考核當(dāng)中，將原有的考核方式：平時成績50%，操作考核50%，優(yōu)化為：平時成績50%，實操考核30%，平臺仿真模擬考核20%。三、機能學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺的應(yīng)用優(yōu)勢1.經(jīng)費成本優(yōu)勢。機能學(xué)實驗是一門實操性非常強的實踐課程，教學(xué)過程中需大量的實驗動物、實驗器械和試劑、耗材等，需要大量的實驗經(jīng)費投入。而且除了部分實驗器械可以重復(fù)利用外，大部分實驗用品包括實驗動物等在內(nèi)均為一次性消耗品，浪費較大。仿真實驗教學(xué)平臺的應(yīng)用，能夠通過虛擬網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)資源共享，部分簡單操作可以通過仿真模擬完成教學(xué)過程，避免大型、貴重儀器設(shè)備的重復(fù)購置，同時又減少了以往實驗中由于學(xué)生操作不當(dāng)?shù)劝l(fā)生的不必要的儀器損壞，實驗動物浪費等現(xiàn)象。這在一定程度上解決了動物來源不足、學(xué)生人均實驗動物數(shù)量減少、試劑耗材經(jīng)費緊張的問題，達到實驗教學(xué)效果和投入經(jīng)費的最佳配比和良好優(yōu)化。2.教學(xué)優(yōu)勢。傳統(tǒng)的機能學(xué)實驗教學(xué)模式為教師講授后學(xué)生直接實際操作實驗動物，但是由于實驗時間及次數(shù)有限，如果學(xué)生不能完全領(lǐng)會實驗操作過程中的基本要領(lǐng)，操作不熟練，很有可能導(dǎo)致實驗動物的中途死亡，實驗成功率大大降低，失敗組的學(xué)生只能通過觀察成功組的實驗過程，對核心技術(shù)只能產(chǎn)生感性認(rèn)識，無法滿足學(xué)生對實驗過程與結(jié)果的理性分析。在機能學(xué)實驗教學(xué)過程中，引入機能學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺，在教師講授后學(xué)生直接通過虛擬實驗教學(xué)平臺進行仿真模擬操作，學(xué)生可以不受時間、空間、實驗器械和試劑、耗材等限制，可以對多種如手術(shù)器械的使用、靜脈注射、血管分離、插管等護理專業(yè)學(xué)生需掌握的核心操作進行重復(fù)訓(xùn)練，既鍛煉了學(xué)生的實操能力，又避免了教師的重復(fù)授課，使教師有充足的時間注重實驗過程中的細(xì)節(jié)和重點，有的放矢的對學(xué)生的實操進行指導(dǎo)。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，如果學(xué)生不能夠完成上一個操作步驟，后續(xù)的操作過程將無法繼續(xù)進行，對于學(xué)生系統(tǒng)的掌握實驗技能將會產(chǎn)生很多不良影響。相反模擬仿真實驗不需要實驗動物及實驗準(zhǔn)備，但可以發(fā)揮幫助學(xué)生充分理解實驗的操作步驟以及實驗效果的功能，可以作為機能學(xué)實驗教學(xué)的有益補充，這是虛擬仿真實驗教學(xué)平臺中的一個重要優(yōu)勢。3.考核及評價優(yōu)勢。原有的機能學(xué)實驗綱要中規(guī)定的考核方式為：成績考核主要依據(jù)是實驗報告、實驗情況與實驗技能操作考試等。在完成實驗及實驗報告的前提下，根據(jù)實驗課每次所交實驗報告、學(xué)習(xí)態(tài)度等給予平時成績，占50分；實驗技能操作考試占50分。實驗成績按百分制計算，滿分100分，成績達到60分及以上者，可以獲得相應(yīng)學(xué)分。但是，由于實驗任課教師數(shù)量和課時有限，除了實驗報告外，對實驗學(xué)習(xí)態(tài)度等隱性指標(biāo)無法合理量化，同時實驗操作考試以一次實操給予成績，不能形成更合理的過程性考核。而機能學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺中的考核模塊對學(xué)生的考核更具有時效性和可操作性。教師可以在教學(xué)過程中，對每堂課的核心教學(xué)指標(biāo)隨機抽取學(xué)生進行隨堂考試，在不浪費實驗動物和實驗耗材的前提下，加大平時的形成性考核過程，達到考核的合理和公開。4.學(xué)生能力的培養(yǎng)優(yōu)勢。傳統(tǒng)的機能學(xué)教學(xué)模式主要以教師的“灌輸式”授課為主，學(xué)生只是被動接受，分成小組后對實驗動物進行實際操作過程中，操作前教師灌輸?shù)暮芏嘀攸c和細(xì)節(jié)，根本沒有引起學(xué)生的足夠重視。實驗過程中如果遇到主動性強的學(xué)生，其能夠積極向授課教師咨詢，由于授課教師及課時有限，部分學(xué)生對實驗過程和實驗技能只是得過且過或力不從心。機能學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺的應(yīng)用，使學(xué)生可以自主通過虛擬實驗室觀看實驗操作錄像或分項技能，加深對實驗原理、實驗過程的理解，最終帶著問題進行實物操作，增加了實驗成功率。同時教師可以節(jié)省時間關(guān)注實操過程中的重點、難點和關(guān)鍵細(xì)節(jié)以及操作困難的學(xué)生，而且遇到問題學(xué)生隨時可以調(diào)用虛擬實驗室當(dāng)中的操作過程，形成規(guī)范化訓(xùn)練。如此，既培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題及自主學(xué)習(xí)能力，又實現(xiàn)了教師的個體化、個性化授課。四、結(jié)語應(yīng)用型醫(yī)學(xué)護理學(xué)人才在具有敬業(yè)精神、執(zhí)業(yè)能力、人際溝通能力、團隊協(xié)作能力等基本素質(zhì)的基礎(chǔ)上，同時對人才的創(chuàng)新精神提出更高的要求。人才的質(zhì)量是高校人才培養(yǎng)的生命線，高水平的教學(xué)是保障人才質(zhì)量的關(guān)鍵，加強對大學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是推進素質(zhì)教育的核心。要培養(yǎng)應(yīng)用型醫(yī)學(xué)技術(shù)人才，需要形成教育觀念新、創(chuàng)新意識強、特色鮮明的教學(xué)模式。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)為包括機能學(xué)實驗等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)模式的改革和實施提供了重要的輔助條件和保障。參考文獻：[1]王冬梅，田余祥.醫(yī)學(xué)院校機能學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析與發(fā)展思路[J].實驗室科學(xué)，2009，3（3）：46-48.[2]房輝，朱艷妮，周連英，盧俊，丁浩敏.高職高專護理專業(yè)醫(yī)學(xué)機能學(xué)實驗教學(xué)改革與探索[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2012，30（13）：100-101.[3]王德利，湯海峰，劉洋，孟威，孟慶繁，滕利榮.虛擬系統(tǒng)在機能學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用[J].實驗室研究與探索，2014，33（8）：112-115.