虛擬仿真+程序教學(xué)法對(duì)病理技術(shù)實(shí)驗(yàn)課改革

王蔚 王丹 張?jiān)綍r(shí) 郭勝男 王奡

[摘? ? ? ? ? ?要]? 病理技術(shù)實(shí)驗(yàn)課對(duì)熟練掌握病理技術(shù)至關(guān)重要，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式的局限性無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目的，虛擬仿真技術(shù)可以彌補(bǔ)這一缺陷，程序化教學(xué)法將虛擬仿真平臺(tái)使用規(guī)范化、應(yīng)用合理化。虛擬仿真平臺(tái)與程序式教學(xué)法結(jié)合教育模式為完善病理技術(shù)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方式，提高教學(xué)效果提出新思路、新方法。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 病理技術(shù)實(shí)驗(yàn)課;虛擬仿真;程序教學(xué)法

[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）42-0180-02

病理技術(shù)實(shí)驗(yàn)課對(duì)于理論教學(xué)具有重要意義，它是理論教學(xué)的增補(bǔ)，是理論課堂的延伸，只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程才能將理論與實(shí)踐相結(jié)合，明確實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。但是傳統(tǒng)的病理技術(shù)實(shí)驗(yàn)課有諸多局限，比如試劑使用的安全性、場(chǎng)地布局的合理性、材料的成本支出等，都限制了學(xué)生動(dòng)手能力的訓(xùn)練，從而無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的。現(xiàn)在需要一種可以隨機(jī)使用、不限次數(shù)、安全方便的合理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，本校所應(yīng)用的虛擬仿真平臺(tái)即為虛擬仿真技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。本課題組提出將虛擬仿真平臺(tái)與程序教學(xué)法相結(jié)合，探索病理技術(shù)實(shí)驗(yàn)課新的教學(xué)模式，深化實(shí)驗(yàn)課改革。

一、虛擬仿真平臺(tái)的模塊和功能

（一）虛擬仿真平臺(tái)的本質(zhì)——虛擬現(xiàn)實(shí)

虛擬仿真包含虛擬和仿真兩種含義，虛擬是指時(shí)間和環(huán)境的不真實(shí)性，它是由計(jì)算機(jī)生成的，存在于計(jì)算機(jī)，依托于電子元件的虛擬世界，可以認(rèn)為它是計(jì)算機(jī)的內(nèi)部世界;仿真是指這個(gè)虛擬是模擬的現(xiàn)實(shí)世界，以現(xiàn)實(shí)世界的存在為模版，最大限度地靠近現(xiàn)實(shí)[1];對(duì)立又互補(bǔ)的兩個(gè)概念支撐起虛擬仿真的世界，最根本的目的是構(gòu)建出可以讓人感覺(jué)如同客觀世界的環(huán)境，脫離物理空間和時(shí)間的限制，實(shí)現(xiàn)虛擬教育與現(xiàn)實(shí)教學(xué)相結(jié)合。虛擬現(xiàn)實(shí)具有交互性、沉浸性、想象性等[2]，對(duì)于病理技術(shù)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的意義重大，它可以按照設(shè)計(jì)需要搭建，不限次重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，且對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的大小可以隨意設(shè)立;最重要的是保證安全，不需要直接接觸有毒試劑，可以幫助學(xué)生在熟練掌握實(shí)驗(yàn)流程的基礎(chǔ)上再進(jìn)行現(xiàn)實(shí)操作訓(xùn)練，這是人機(jī)交互形式的革新，也是教學(xué)模式的革新。

（二）虛擬仿真平臺(tái)應(yīng)用

教學(xué)時(shí)虛擬仿真平臺(tái)操作簡(jiǎn)便，輸入平臺(tái)地址（谷歌瀏覽器）→登陸→云資源庫(kù)→觀看圖片和影像資料。如圖所示，血液涂片的資料片段（如圖1）、虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K（如圖2），師生利用虛擬仿真平臺(tái)人機(jī)對(duì)話，進(jìn)行訓(xùn)練、考核，實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的交互性功能。

使用平臺(tái)時(shí)學(xué)生可以發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性及想象力，身臨其境融入教學(xué)模擬環(huán)境中，體現(xiàn)了虛擬仿真平臺(tái)沉浸性和想象性的特點(diǎn)。

二、程序教學(xué)法

（一）程序教學(xué)法簡(jiǎn)介

程序教學(xué)法由教育心理學(xué)家斯金納提出，是操作行為主義為基礎(chǔ)的教學(xué)法。斯金納認(rèn)為，人類的學(xué)習(xí)也是一種操作反應(yīng)的強(qiáng)化過(guò)程，通過(guò)操作性強(qiáng)化，一個(gè)比較完整的、新的行為單位可以被學(xué)會(huì)，或者一個(gè)現(xiàn)存的行為單位可以被精煉[3]。程序教學(xué)法是通過(guò)分析教學(xué)結(jié)構(gòu)，劃分教學(xué)內(nèi)容的層次，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生按照層次的順序逐步學(xué)習(xí)，以掌握知識(shí)和動(dòng)作技能。程序教學(xué)法分為直線式程序教學(xué)和分支式程序教學(xué)[4]，直線式程序教學(xué)是知識(shí)的串聯(lián)，各單元階梯式下行;分支式程序教學(xué)是知識(shí)的并聯(lián)，選擇靈活，可多個(gè)單元并行。

（二）程序式教學(xué)法的設(shè)計(jì)步驟

程序式教學(xué)法是一種教學(xué)思想，需同其他教學(xué)方法配合使用，取得效果。編制程序?qū)W習(xí)的流程，一般要遵循以下幾個(gè)原則，如積極反應(yīng)原則、小步子原則、及時(shí)反饋原則、自定步調(diào)原則、低錯(cuò)誤率原則等[5]。設(shè)定目標(biāo)，特定的時(shí)間內(nèi)需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容應(yīng)該明確;選擇適合的強(qiáng)化方式及強(qiáng)化時(shí)機(jī)，合理安排強(qiáng)化核心。斯金納認(rèn)為，教學(xué)成功的關(guān)鍵就是精確地分析強(qiáng)化效果并設(shè)計(jì)出特定的強(qiáng)化列聯(lián)[6]。如此，可將流程概括為“刺激—反應(yīng)—強(qiáng)化”這樣一種復(fù)雜的行為過(guò)程[7]。就當(dāng)前教學(xué)任務(wù)可設(shè)計(jì)為“刺激—反應(yīng)—強(qiáng)化—評(píng)價(jià)”，全方位捋順教學(xué)程序及內(nèi)容。

三、虛擬仿真平臺(tái)與程序教學(xué)法結(jié)合教學(xué)模式

（一）教學(xué)模式流程

程序教學(xué)法和電腦技術(shù)結(jié)合，二者相輔相成，可以達(dá)到一加一大于二的效果。程序教學(xué)法結(jié)合虛擬仿真平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)首先應(yīng)設(shè)立教學(xué)目標(biāo)，明確教學(xué)任務(wù)，可概括為以下幾點(diǎn)：（1）遵循課程教學(xué)大綱，參照傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容盡可能地滿足學(xué)習(xí)者的不同學(xué)習(xí)需求。（2）在教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，完成“新”“舊”知識(shí)點(diǎn)的完美對(duì)接，及時(shí)更新學(xué)生知識(shí)技能儲(chǔ)備。（3）使用病理實(shí)驗(yàn)室常用儀器設(shè)備及操作方法演示模塊，完成基于此設(shè)備的演示實(shí)驗(yàn)，需盡可能達(dá)到“身臨其境”的效果。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束教師應(yīng)依托平臺(tái)批改學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告及時(shí)反饋學(xué)生成績(jī)，并有針對(duì)性的指導(dǎo)。

教學(xué)流程設(shè)計(jì)概括如下：課程內(nèi)容設(shè)計(jì)→程序內(nèi)容編制（虛擬仿真平臺(tái)內(nèi)容）→學(xué)生與計(jì)算機(jī)交互活動(dòng)（虛擬仿真平臺(tái)操作）→提問(wèn)→反饋（強(qiáng)化）→總結(jié)與評(píng)價(jià)。要使教學(xué)獲得成功，除了明確的目標(biāo)、充實(shí)的內(nèi)容，必須注重教學(xué)過(guò)程中的“強(qiáng)化”，盡可能精確地分析強(qiáng)化效果，建立有效強(qiáng)化鏈。根據(jù)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，評(píng)價(jià)良好時(shí)，給予強(qiáng)化，即完成“促進(jìn)學(xué)習(xí)的行為→表?yè)P(yáng)等強(qiáng)化行為”的良性閉鏈循環(huán)，以達(dá)到強(qiáng)化正確的行為，消退不正確的行為，提高學(xué)習(xí)效果的目的。

（二）教學(xué)模式舉例

病理技術(shù)實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生面臨的第一個(gè)重難點(diǎn)是蘇木精-伊紅染色（HE染色），此染色技術(shù)適用于90%以上病理切片的染色需求，是基礎(chǔ)性的染色方法，它涵蓋多方面知識(shí)點(diǎn)，程序較為復(fù)雜，需要學(xué)生反復(fù)操作達(dá)到熟練掌握的程度?，F(xiàn)實(shí)世界，HE染色法的染色劑具有刺激氣味及毒性，對(duì)于未能掌握技術(shù)的學(xué)生而言有一定的危險(xiǎn)性;實(shí)驗(yàn)材料需要資金投入，花費(fèi)不少;學(xué)生對(duì)于染色步驟的掌握程度不同，一旦發(fā)生錯(cuò)誤無(wú)法馬上重復(fù)加深對(duì)正確步驟的掌握，等等。困難不一而足，但都可以通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)結(jié)合程序教學(xué)法解決。

簡(jiǎn)述流程如下：（1）掌握內(nèi)容有染色劑種類;染色過(guò)程。（2）拆解知識(shí)（以直線式程序教學(xué)為例）有染色劑種類、分解染色流程等分為不同版塊。（3）人機(jī)互動(dòng)，根據(jù)自己學(xué)習(xí)步驟調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度。（4）學(xué)生通過(guò)平臺(tái)提問(wèn)，教師通過(guò)平臺(tái)答疑、評(píng)判（反饋）。（5）對(duì)表現(xiàn)好的學(xué)生予以正面肯定，并給予其他回應(yīng)（強(qiáng)化）。（6）通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)（反饋+強(qiáng)化）。

（三）優(yōu)勢(shì)和局限

1.優(yōu)勢(shì)

此教學(xué)模式優(yōu)勢(shì)鮮明，它以學(xué)生為主體，圍繞學(xué)生展開(kāi)教學(xué)行為，可促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性;教學(xué)的起點(diǎn)低，圖文并茂，分塊編排知識(shí)，利用虛擬仿真平臺(tái)反復(fù)進(jìn)行實(shí)際操作，使學(xué)生易于理解所學(xué)內(nèi)容;注重反饋強(qiáng)化，虛擬仿真平臺(tái)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)及時(shí)準(zhǔn)確，促進(jìn)了高效率的學(xué)習(xí)成果;既面向全體學(xué)生，又實(shí)行分類推進(jìn)，學(xué)生可依據(jù)自己水平選擇教學(xué)內(nèi)容，允許學(xué)生之間在學(xué)習(xí)速度上有所差別，自定學(xué)習(xí)進(jìn)度以適應(yīng)個(gè)人的學(xué)習(xí)狀況，有利于個(gè)別化的教學(xué)，可使教學(xué)任務(wù)當(dāng)堂消化、當(dāng)堂完成。

2.局限

每一種教學(xué)模式都無(wú)法做到盡善盡美，此教學(xué)模式在一定程度上削弱了教師的主導(dǎo)地位，而由計(jì)算機(jī)充當(dāng)了教師的角色，不利于師生交流，教書也應(yīng)育人，沒(méi)有理性和感情的機(jī)器大大削弱了教師人格的影響力;簡(jiǎn)單的程序式教學(xué)軌跡對(duì)學(xué)生靈活性、創(chuàng)造性的培養(yǎng)具有削弱作用，不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng);虛擬仿真平臺(tái)硬件更新慢，軟件開(kāi)發(fā)困難局限了實(shí)驗(yàn)操作的可持續(xù)性;割裂式的教學(xué)內(nèi)容分區(qū)，在某種程度上破壞了教材的整體性等。

四、結(jié)語(yǔ)

人類的行為是個(gè)有序的過(guò)程，教與學(xué)的行為是摻雜于整個(gè)人類活動(dòng)中的，程序教學(xué)法通過(guò)有序選擇教育信息，改善學(xué)習(xí)活動(dòng)，調(diào)控學(xué)習(xí)過(guò)程;虛擬現(xiàn)實(shí)是引領(lǐng)未來(lái)的人機(jī)交互革命，虛擬仿真平臺(tái)初步實(shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)的教學(xué)革新，引領(lǐng)病理技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)邁入新階段;將二者結(jié)合形成新型的教學(xué)模式，可以提高教學(xué)質(zhì)量，改善教學(xué)條件，節(jié)省教學(xué)成本，實(shí)現(xiàn)以人為本、因材施教的教學(xué)理念。必須指出的是，在應(yīng)用中需揚(yáng)長(zhǎng)避短，加強(qiáng)教師人文關(guān)懷，倡導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展。

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◎編輯 魯翠紅