虛擬醫(yī)學實驗在生理學實驗教學中的應用研究

吳惠文，趙成瑞，高勝利，祁文秀

（山西醫(yī)科大學汾陽學院，山西汾陽032200）

虛擬醫(yī)學實驗在生理學實驗教學中的應用研究

吳惠文*，趙成瑞，高勝利，祁文秀

（山西醫(yī)科大學汾陽學院，山西汾陽032200）

目的探討虛擬醫(yī)學實驗在生理學實驗教學中的應用及效果。方法將2013級醫(yī)學檢驗專業(yè)本科學生作為研究對象，隨機分為A班和B班。A班實施傳統(tǒng)實驗教學，B班實施虛擬實驗結合傳統(tǒng)實驗教學，對兩班考試成績和教育環(huán)境進行對比分析。結果B班生理學實驗總成績及操作成績均高于A班（P＜0.05），且教育環(huán)境總體評估優(yōu)于A班（P＜0.05）。結論虛擬實驗結合傳統(tǒng)實驗教學可有效改善生理學教學環(huán)境，提高教學質量。

虛擬實驗教學；傳統(tǒng)實驗教學；生理學實驗教學；醫(yī)學檢驗專業(yè)

生理學實驗教學是生理學教學的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)實驗教學在學生動手能力培養(yǎng)中具有優(yōu)勢，但教學資源不足、教學手段落后等因素嚴重影響著實驗教學質量的提高。虛擬實驗通過高仿真模擬實驗，在節(jié)約教學資源、拓展實驗項目、激發(fā)學生的學習積極性中具有優(yōu)勢［1］。近年來，國內部分醫(yī)學院校探索性地開展了虛擬實驗的應用，取得了一些研究成果［1-2］。本研究旨在探索虛擬實驗與傳統(tǒng)實驗相結合在生理學實驗教學中應用的可行性，從而為虛擬實驗在生理學實驗教學中應用提供依據(jù)，現(xiàn)介紹如下。

1　對象與方法

1.1研究對象

以我校2013級醫(yī)學檢驗專業(yè)本科學生為研究對象，入學前隨機分為A、B兩個班級，兩班學生成績比較，無顯著性差異（P＞0.05），具有可比性。

1.2教學方法

A班（58人）采用傳統(tǒng)實驗教學模式，B班（57人）采用虛擬實驗結合傳統(tǒng)實驗的教學模式。

1.2.1A班實驗教學的實施教學內容包括5個傳統(tǒng)實驗，每個實驗4個學時，共20個學時，具體情況見表1。教學過程為教師講解—實驗技術員示范操作—學生動手完成傳統(tǒng)實驗—課后撰寫實驗報告。

表1　兩班生理學實驗教學情況（學時）

1.2.2B班實驗教學的實施教學內容包括5個實驗，每個實驗4個學時，共20個學時，具體情況見表1。實施步驟為：（1）課前預習。教師提前1周向學生告知實驗內容，同時鼓勵學生自行設計實驗，學生可隨時通過校園網(wǎng)的VBL-100醫(yī)學機能虛擬實驗系統(tǒng)了解實驗內容。（2）虛擬實驗教學。教師引導學生在虛擬實驗室完成虛擬實驗或設計實驗。（3）傳統(tǒng)實驗教學。教師引導學生完成傳統(tǒng)實驗。（4）課后撰寫實驗報告。學生根據(jù)虛擬實驗結果及傳統(tǒng)實驗結果，分析并撰寫實驗報告。

1.3教學效果評價

1.3.1實驗成功率記錄兩班實驗完成情況，課程結束時計算實驗總體成功率。

1.3.2考試成績課程結束后，兩班采取相同的試卷考試（筆試占50分，操作占50分），通過考試成績分析實驗教學效果。

1.3.3教育環(huán)境評估［3］課程結束后，通過DREEM量表調查學生對實驗教學的總體評價。DREEM量表由兩班學生無記名填寫，包括50個項目，由5個分量表組成：學習知覺量表（12項），對教師的知覺量表（11項），學術自我知覺量表（8項），環(huán)境知覺量表（12項）及社交自我知覺量表（7項）。評分分為4級：非常滿意（4分），滿意（3分），不滿意（2分），非常不滿意（1分）。按DREEM量表的得分將實驗教學評估分為4個等級：0～50分為存在嚴重問題；51～100分為問題較多；101～150分為較好；151～200分為非常好。

1.3.4統(tǒng)計學處理采用SPSS14.0統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù)，用（±s）表示，采用t檢驗或χ2檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2　結果

2.1實驗成功率

結果顯示，B班的實驗成功率為73.4%，顯著高于A班的61.5%（P＜0.05）。

2.2兩班學生生理學實驗考試成績（見表2）

表2　兩班生理學實驗考試成績比較（±s，分）

表2　兩班生理學實驗考試成績比較（±s，分）

班級A班B班P人數(shù)58 57 -總成績（100分）67.4±8.4 78.9±5.7＜0.05筆試成績（50分）34.4±4.4 32.4±4.4＞0.05操作成績（50分）32.3±3.1 46.1±2.7＜0.05

由表2可見，B班生理學實驗總成績及操作成績顯著高于A班（P＜0.05），但筆試成績兩班比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

2.3教育環(huán)境評估

共發(fā)放DREEM量表115份，回收有效量表115份，有效量表回收率100%。DREEM量表調查結果（見表3）顯示，B班學生的學習知覺量表得分、環(huán)境知覺量表得分、社交自我知覺量表得分及教育環(huán)境評估總分顯著高于A班（P＜0.05）；但教師的知覺量表得分及學術自我知覺量表得分兩班比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

表3　兩班DREEM量表得分比較（±s，分）

表3　兩班DREEM量表得分比較（±s，分）

分量表學習知覺量表（48分）對教師的知覺量表（44分）學術自我知覺量表（32分）環(huán)境知覺量表（48分）社交自我知覺量表（28分）教育環(huán)境評估總分（200分）A班30.5±4.1 38.4±4.4 28.1±3.8 33.0±4.5 19.5±5.9 149.1±9.7 B班44.2±5.0 33.8±4.7 30.3±4.2 42.2±3.1 27.4±5.3 176.7±17.5 P＜0.05＞0.05＞0.05＜0.05＜0.05＜0.05

3　討論

生理學是一門實驗性很強的學科，實驗教學是生理學教學的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)生理學實驗教學一般以活體動物為研究對象，驗證其生理活動及機制。傳統(tǒng)生理學實驗教學過程大體為教師講解、示范實驗—學生以小組為單位按固定流程完成實驗。隨著醫(yī)學教育的發(fā)展，特別是高校招生人數(shù)的增加，傳統(tǒng)實驗教學在教學資源、教學形式等方面越發(fā)難以適應現(xiàn)代醫(yī)學教育發(fā)展的需要。近年來，隨著多媒體以及網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，虛擬實驗作為一種新型教學手段迅速崛起。國內外部分醫(yī)學院校相繼建立了虛擬實驗室，并探索性地開展了教學研究［1-2］。研究顯示，虛擬實驗在實驗項目拓展、學生設計能力培養(yǎng)、教學資源節(jié)約等方面具有較大優(yōu)勢，但對學生動手能力的培養(yǎng)卻無法完全替代傳統(tǒng)實驗［1-2］。

我校于2014年引入VBL-100醫(yī)學虛擬實驗系統(tǒng)，其包括40多個全套模擬仿真生理學實驗，可虛擬完成生理學實驗的整個過程，也可開展綜合性、自主性生理學實驗［4］。借鑒國內醫(yī)學院校虛擬實驗應用的研究資料，我校開展了虛擬實驗結合傳統(tǒng)實驗的教學改革。研究結果顯示，虛擬實驗的引入可明顯提高學生的實驗成功率、實驗總成績及操作成績?？梢姡摂M實驗有助于學生更好地把握實驗內容。教學中發(fā)現(xiàn)，學生通過虛擬實驗系統(tǒng)完成自行設計的實驗可激發(fā)學習興趣。DREEM量表中學習知覺、環(huán)境知覺及社交自我知覺評分升高同樣說明了虛擬實驗具有的優(yōu)勢。兩班實驗筆試成績比較，無顯著性差異（P＞0.05），說明實驗教學評價體系尚不能很好地反映改革后的實驗教學效果。對教師知覺的評分兩班比較，無顯著性差異（P＞0.05），說明教師在實驗教學改革中的角色扮演尚存在問題，有教師對虛擬實驗教學內涵理解不足，存在大包大攬、指導過頭的現(xiàn)象，也存在引導不足、放任自流的情況。但DREEM量表中教育環(huán)境評估總分B班明顯高于A班（P＜0.05），顯示了實驗教學改革總體效果良好。

綜上所述，虛擬實驗結合傳統(tǒng)實驗教學模式可有效改善教學環(huán)境，提高教學質量，值得進一步深入研究。

［1］吳穹，馬祁生，汪曉筠，等.虛擬實驗系統(tǒng)在機能實驗中的應用探索［J］.西北醫(yī)學教育，2012，20（5）：941-944.

［2］童學紅，崔茜，董曉敏，等.虛擬實驗系統(tǒng)在機能實驗教學中的應用［J］.繼續(xù)醫(yī)學教育，2014，28（6）：98-100.

［3］Roff S，McAleer S，Harden R M，et al.Developement and validation of the Dundee Ready Education Environment Measure（DREEM）［J］.Med Teach，1997，19（4）：295-299.

［4］劉愛東，王箐，田琳，等.虛擬實驗在機能學實驗教學中的應用與體會［J］.西北醫(yī)學教育，2012，20（1）：88-90.

（*通訊作者：吳惠文）

G526.5

B

1671-1246（2016）10-0126-02

山西省高等學校教學改革項目（J2014126）