仿真實訓(xùn)軟件在仔母豬“小挑花”術(shù)實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

唐 磊 ， 向邦全 ， 呂永智

(重慶三峽職業(yè)學(xué)院 ， 重慶 萬州 404155)

專業(yè)實訓(xùn)是高職院校教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。但由于資金不足，許多學(xué)校缺乏足夠的實驗設(shè)備及實驗素材，加之實訓(xùn)課時不足，影響教學(xué)實訓(xùn)質(zhì)量[1]。仿真實訓(xùn)是一種新型教學(xué)方法，它運(yùn)用高科技手段強(qiáng)化學(xué)生理論知識，增強(qiáng)實訓(xùn)操作技能[2]。由于不受設(shè)備、素材及課時限制，仿真實訓(xùn)將在解決高職院校實踐教學(xué)問題上起著舉足輕重的作用[3]。仔母豬“小挑花”術(shù)是基層獸醫(yī)常操作的技術(shù)性很強(qiáng)的手術(shù)，也是畜牧獸醫(yī)類專業(yè)學(xué)生必須掌握的重要專業(yè)技能?！靶√艋ā毙g(shù)用于對仔母豬卵巢子宮的摘除，目前國內(nèi)尚未有相關(guān)仿真軟件。如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，減少手術(shù)對動物的傷害已成為亟待解決的問題[4]。本文描述了如何將仿真實訓(xùn)軟件應(yīng)用于仔母豬“小挑花”術(shù)實訓(xùn)教學(xué)。

1 教學(xué)目標(biāo)

仿真實訓(xùn)軟件教學(xué)是Flash動畫技術(shù)與實訓(xùn)過程的有機(jī)結(jié)合，學(xué)生學(xué)習(xí)時能對實訓(xùn)內(nèi)容更加清晰的認(rèn)識，有利于加深印象，提高實訓(xùn)教學(xué)效果。與傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)相比，仿真實訓(xùn)軟件教學(xué)打破時空的局限性，提供開放式教學(xué)實訓(xùn)環(huán)境，學(xué)生可隨時隨地通過軟件進(jìn)行實訓(xùn)[5-6]。有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)效率和實訓(xùn)教學(xué)效率，成為學(xué)生課余時間自主學(xué)習(xí)的手段與途徑。

2 教學(xué)改革的必要性

2.1 教學(xué)生動 在動物外科手術(shù)實訓(xùn)教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是對外科手術(shù)中涉及的步驟和要求進(jìn)行演示和描述，或者使用圖片、模型道具甚至在黑板上展示動物器官結(jié)構(gòu)或器官病變，以加深學(xué)生的感官認(rèn)知性，但效果都不是很理想，由于教學(xué)缺乏生動性，無法加深學(xué)生對整個外科手術(shù)過程的記憶，導(dǎo)致許多學(xué)生畢業(yè)后無法將自己所學(xué)專業(yè)知識用于工作中，造成用人單位對高等院校的教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生質(zhì)疑。而仿真實訓(xùn)軟件使教學(xué)更加生動、形象、直觀[7]。

2.2 節(jié)省教學(xué)成本 外科手術(shù)是畜牧獸醫(yī)專業(yè)的核心課程，手術(shù)種類繁多，投入巨大，運(yùn)行成本非常高。即使最簡單的外科手術(shù)也面臨實驗動物和器材等產(chǎn)生的高昂教學(xué)成本。由于不少高等院校實驗資源匱乏，學(xué)生無法對整個外科手術(shù)過程進(jìn)行重復(fù)訓(xùn)練，導(dǎo)致許多學(xué)生在工作中不能獨立完成最簡單的外科手術(shù)。仿真實訓(xùn)軟件不僅適用于學(xué)生課前對手術(shù)操作過程進(jìn)行預(yù)習(xí)，而且更適用于學(xué)生課后對手術(shù)操作要點進(jìn)行鞏固，并且可多次重復(fù)練習(xí)，從而節(jié)約教學(xué)成本。

2.3 教學(xué)模式創(chuàng)新性 隨著信息技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，仿真軟件教學(xué)被廣泛運(yùn)用于各個課程的教學(xué)中，這也是我國素質(zhì)教育前瞻性改革的創(chuàng)舉。動物外科手術(shù)的種種教學(xué)特點決定了其使用仿真軟件教學(xué)的必要性及重要性，利用仿真軟件教學(xué)對提高畜牧獸醫(yī)專業(yè)課程教學(xué)效果具有促進(jìn)作用，同時也是畜牧業(yè)發(fā)展的一次創(chuàng)新和進(jìn)步。

3 教學(xué)改革實施

3.1 與仔母豬“小挑花”術(shù)緊密結(jié)合 完成仔母豬“小挑花”術(shù)需要8個操作步驟，依次為保定、術(shù)部確定、術(shù)部消毒、術(shù)部切開、探尋卵巢子宮、取出卵巢子宮、摘除卵巢子宮、術(shù)后消毒[8]。仿真實訓(xùn)軟件以上述操作步驟及所有手術(shù)器械為主線，充分考慮專業(yè)特點，以提高學(xué)生實訓(xùn)質(zhì)量為根本。整體手術(shù)過程以游戲動畫形式體現(xiàn)，界面設(shè)計美觀，并伴隨音樂，過程具有趣味性且簡單化，并帶有幫助提示和教學(xué)動畫，在提高學(xué)生興趣的同時，有利于完成實訓(xùn)練習(xí)。

3.2 應(yīng)用動畫技術(shù)，激發(fā)學(xué)生興趣 仔母豬“小挑花”術(shù)仿真實訓(xùn)軟件是基于Flash動畫而設(shè)計的[9]。軟件開發(fā)環(huán)境選用Adobe Flash Professional CS6和Adobe Photoshop CS6，其中Adobe Flash Professional CS6用于組合圖片、音頻和組件，完成實訓(xùn)軟件片頭及主體框架制作；Adobe Photoshop CS6用于處理制作所用的圖片素材，使其更加美觀。為了讓實訓(xùn)軟件更加形象生動，使用腳本語言ActionScript 2.0版本編寫交互式動畫，讓場景中的各個對象“動起來”，激發(fā)學(xué)生對專業(yè)、課程和實訓(xùn)的巨大熱情。

3.3 改革考核方式，提高教學(xué)效果[10]合理的考核方式可以促進(jìn)學(xué)生對該課程重要技能的掌握與應(yīng)用，同時也可以準(zhǔn)確反映教師的教學(xué)效果。結(jié)合我校動物科技學(xué)院《畜禽普通病防治技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)和技能大賽考核要求，建立仔母豬“小挑花”術(shù)技能考核評價標(biāo)準(zhǔn)?？己顺煽冎饕ǎ?1)手術(shù)前準(zhǔn)備(30分)。主要考核手術(shù)工具準(zhǔn)備、保定方法和術(shù)前消毒等知識點。(2)閹割(50分)。主要考核術(shù)部消毒、閹割操作規(guī)范性和術(shù)后消毒等知識點。(3)連貫性與無菌操作(10分)。主要考核手術(shù)過程是否符合無菌操作，手術(shù)過程的連貫性及對出現(xiàn)問題的解決能力。(4)收尾工作(10分)。主要考核手術(shù)結(jié)束器械清洗和場地清掃是否符合獸醫(yī)職業(yè)素質(zhì)。仔母豬“小挑花”術(shù)技能考核評價標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 仔母豬“小挑花”術(shù)技能考核評價標(biāo)準(zhǔn)

4 實訓(xùn)軟件內(nèi)涵

仔母豬“小挑花”術(shù)仿真實訓(xùn)軟件由片頭動畫、主體界面、幫助提示和教學(xué)動畫4個模塊組成[11]。如圖1所示。其中“主體界面”為軟件主要功能，場景中包括“仔母豬”動畫及手術(shù)過程中所用器械，運(yùn)用交互性手段將手術(shù)過程中所用器械及整個操作過程以游戲的形式展示給學(xué)生，體現(xiàn)軟件的趣味性和藝術(shù)性?！捌^動畫”顯示軟件標(biāo)題、圖片及作者?！皫椭崾尽蹦K為學(xué)生實訓(xùn)操作提供提示幫助，引導(dǎo)學(xué)生完成實訓(xùn)。“教學(xué)動畫”模塊提供實訓(xùn)操作前的視頻教學(xué)功能，指導(dǎo)學(xué)生完成實訓(xùn)。

圖1 仿真軟件模塊圖

以上模塊運(yùn)行順序為：當(dāng)學(xué)生點擊仿真實訓(xùn)軟件后，出現(xiàn)片頭動畫，隨后進(jìn)入主體界面，場景中包含操作對象，手術(shù)過程中所用器械圖標(biāo)按鈕組成的工具欄，幫助提示和教學(xué)動畫以圖標(biāo)按鈕的形式放置在工具欄中，點擊按鈕后將分別出現(xiàn)幫助提示或教學(xué)動畫。

圖2 軟件操作界面

圖3 手術(shù)失敗提示

圖4 軟件幫助提示

圖5 手術(shù)成功提示

5 教學(xué)效果評價

我校2017級畜牧獸醫(yī)等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)應(yīng)用仔母豬“小挑花”術(shù)仿真實訓(xùn)軟件，達(dá)到了較好的效果。

5.1 節(jié)約實驗動物成本 我校畜牧獸醫(yī)專業(yè)每班平均50余人，共6個班，總?cè)藬?shù)達(dá)300余人。按照專業(yè)教學(xué)實訓(xùn)要求，以前每5人需要1頭7.5～15 kg子母豬，豬價為1 500元/頭，總價為90 000元。使用仿真實訓(xùn)軟件訓(xùn)練后，由于部分學(xué)生通過實訓(xùn)軟件已熟練掌握了操作流程，現(xiàn)在每10人只需要1頭豬，節(jié)約實驗動物成本達(dá)50%。

5.2 提高實訓(xùn)操作效率，減少對動物的傷害,提高了動物福利[12]采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生完成仔母豬“小挑花”術(shù)需要5～10 min，使用仿真實訓(xùn)軟件后，完成實訓(xùn)的時間縮短到1～3 min。提高實訓(xùn)操作效率，減少了因反復(fù)操作而對實訓(xùn)豬的傷害，提高了實訓(xùn)豬的福利，讓學(xué)生在實訓(xùn)操作過程中掌握了仔母豬“小挑花”術(shù)的操作步驟及知識點，達(dá)到技能訓(xùn)練目的，為最終在動物身上實施手術(shù)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

5.3 提高學(xué)生參與實訓(xùn)的興趣 在傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生由于對仔母豬“小挑花”術(shù)操作過程掌握不熟練，擔(dān)心發(fā)生事故，導(dǎo)致實訓(xùn)時沒信心，從而失去參與實訓(xùn)的興趣。分別對未使用和使用仿真實訓(xùn)軟件教學(xué)的2016級和2017級進(jìn)行了問卷調(diào)查，將調(diào)查結(jié)果進(jìn)行對比分析(圖6)，發(fā)現(xiàn)使用仿真實訓(xùn)軟件教學(xué)后，通過觀看教學(xué)動畫，以及對仿真實訓(xùn)軟件的反復(fù)操作，學(xué)生參與實訓(xùn)的興趣有了極大的提高，主動學(xué)習(xí)能力增強(qiáng)，80%以上學(xué)生對知識掌握牢固，教學(xué)內(nèi)容滿意度、教學(xué)方法滿意度和技能大賽參與度比教學(xué)改革前分別提高23%、24%和28%。

圖6 教學(xué)效果比較

經(jīng)過重慶市開州職教中心和重慶市榮昌職教中心等多所中高職學(xué)校畜牧獸醫(yī)專業(yè)學(xué)生的實際使用，均達(dá)到較為滿意的效果，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)主動性和信心，提高了手術(shù)成功率。

6 展望

目前國內(nèi)針對動物外科手術(shù)信息化教學(xué)設(shè)計的報道極少，我院開發(fā)的仔母豬“小挑花”術(shù)仿真實訓(xùn)軟件用于實訓(xùn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)動物外科手術(shù)軟件的開發(fā)，提高教師教學(xué)水平。該軟件開發(fā)和使用處于第1階段，根據(jù)用戶反饋情況看，總體情況較為滿意，但在細(xì)節(jié)上仍需改進(jìn)。如仿真軟件主體界面的操作按鈕應(yīng)標(biāo)有文字，在教學(xué)動畫中應(yīng)對每個操作步驟的要領(lǐng)和注意事項做詳細(xì)說明。在第2階段中，我們將在做好細(xì)節(jié)改進(jìn)的同時，加入考核計分功能，統(tǒng)計用戶操作分?jǐn)?shù)，記錄用戶操作錯誤的步驟，對錯誤做詳細(xì)講解，同時顯示正確的操作步驟。希望今后加大動物外科手術(shù)仿真軟件研究，將該領(lǐng)域越做越好。