TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

楊 琰，儲(chǔ)利勝，饒 芳，方 燕，岳 明

（浙江中醫(yī)藥大學(xué)，浙江 杭州 310053）

醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)以生理學(xué)、病理生理學(xué)、藥理學(xué)為基礎(chǔ)，將3門(mén)學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化整合，形成一門(mén)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合性實(shí)踐課程，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、獨(dú)立探索能力和科學(xué)研究能力方面有重要作用[1]。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以教師為主導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，教師講解、示教后學(xué)生簡(jiǎn)單地重復(fù)操作，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，也不利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題及解決問(wèn)題能力。

TBL（Team-based Learning，以團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)）是以學(xué)生為主體、團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)，將學(xué)生研討和教師講授相結(jié)合的教學(xué)模式[2]。提倡學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)準(zhǔn)備度測(cè)試，并在教師引導(dǎo)和啟發(fā)下開(kāi)展團(tuán)隊(duì)討論，通過(guò)組內(nèi)學(xué)生的互學(xué)互教，提高學(xué)生分析、解決問(wèn)題能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)及拓展性學(xué)習(xí)[3]。虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，利用計(jì)算機(jī)模擬醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程[4]。虛擬實(shí)驗(yàn)無(wú)需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和實(shí)驗(yàn)儀器，不受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地限制，生動(dòng)有趣，仿真度高，可增加學(xué)習(xí)的趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[5]。

我們?cè)卺t(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)中采用了TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，要求學(xué)生課前借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)及虛擬操作，課堂中以團(tuán)隊(duì)合作方式完成實(shí)驗(yàn)，并以期末成績(jī)、學(xué)習(xí)過(guò)程性評(píng)價(jià)為學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)，觀察TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用效果。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

選取浙江中醫(yī)藥大學(xué)2017級(jí)、2018級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)212名學(xué)生為研究對(duì)象，其中2018級(jí)103人為實(shí)驗(yàn)班，2017級(jí)109人為對(duì)照班。

1.2 教學(xué)內(nèi)容與方法

教學(xué)內(nèi)容包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)及探索性實(shí)驗(yàn)3部分，共48學(xué)時(shí)。對(duì)照班采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，即教師在課堂上先講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理及步驟，并進(jìn)行示教，隨后學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，教師總結(jié)。實(shí)驗(yàn)班采用TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，學(xué)生線上完成虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，課前進(jìn)行學(xué)習(xí)準(zhǔn)備度測(cè)試，課上以團(tuán)隊(duì)合作形式完成實(shí)驗(yàn)操作。兩班由同一名教師任教，授課學(xué)時(shí)和進(jìn)度相同。

1.3 TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)施

1.3.1 課前準(zhǔn)備 教師按照教學(xué)大綱要求準(zhǔn)備好授課PPT、實(shí)驗(yàn)講解視頻等教學(xué)資料并發(fā)給學(xué)生，學(xué)生自主學(xué)習(xí)后登錄虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行虛擬操作，完成實(shí)驗(yàn)測(cè)試，該成績(jī)計(jì)入實(shí)驗(yàn)總評(píng)成績(jī)。

1.3.2 課堂教學(xué) 學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組（4～5人/組），每組評(píng)選出一位組長(zhǎng)，對(duì)小組成員進(jìn)行合理分工，組織小組討論等。學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)，小組討論理清實(shí)驗(yàn)思路，同時(shí)可在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行反復(fù)操作以熟悉實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)。課堂上，首先通過(guò)問(wèn)卷星平臺(tái)進(jìn)行了個(gè)人準(zhǔn)備度測(cè)試[6]，共10題，限時(shí)8分鐘，題目緊扣實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作步驟等，旨在考查學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。其次進(jìn)行團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備度測(cè)試[6]，使用紙質(zhì)測(cè)試卡（刮刮卡形式），學(xué)生通過(guò)團(tuán)隊(duì)討論合作完成，共10題，限時(shí)15分鐘，旨在加深學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的理解，保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。最后學(xué)生以團(tuán)隊(duì)合作形式完成實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題展開(kāi)討論，形成總結(jié)分析報(bào)告上交給教師。

1.3.3 教師總結(jié) 教師對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，與學(xué)生一起討論，總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容。

1.4 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

1.4.1 期末成績(jī) 期末考試采用閉卷形式，統(tǒng)一命題，并由同一位教師按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)閱卷。

1.4.2 學(xué)習(xí)過(guò)程評(píng)價(jià) 以實(shí)驗(yàn)班虛擬實(shí)驗(yàn)操作測(cè)試、個(gè)人準(zhǔn)備度測(cè)試及團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備度測(cè)試成績(jī)?cè)u(píng)估學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。

1.4.3 問(wèn)卷調(diào)查 通過(guò)問(wèn)卷星進(jìn)行網(wǎng)上問(wèn)卷調(diào)查，了解實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進(jìn)行分析，期末成績(jī)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩班期末成績(jī)比較

實(shí)驗(yàn)班醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)期末平均成績(jī)?yōu)椋?6.49±14.66）分，顯著高于對(duì)照班的（65.45±11.43）分，差異具有顯著性（P＜0.01）。說(shuō)明TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有助于提高學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和運(yùn)用能力，教學(xué)效果優(yōu)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

2.2 實(shí)驗(yàn)班虛擬實(shí)驗(yàn)完成情況

虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括家兔血壓調(diào)節(jié)、家兔呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)、刺激強(qiáng)度與骨骼肌收縮的關(guān)系等11項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)班實(shí)驗(yàn)完成率達(dá)99.02%，總評(píng)最高分100.00分，最低分68.40分，平均（98.80±3.90）分，說(shuō)明學(xué)生能在課前借助線上虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自主完成實(shí)驗(yàn)原理、方法步驟等的學(xué)習(xí)。

2.3 實(shí)驗(yàn)班個(gè)人準(zhǔn)備度與團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備度測(cè)試成績(jī)比較

實(shí)驗(yàn)班團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備度測(cè)試成績(jī)?yōu)椋?4.85±9.12）分，個(gè)人準(zhǔn)備度測(cè)試成績(jī)?yōu)椋?2.28±15.80）分，兩者比較差異具有顯著性（P＜0.01），說(shuō)明團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)能提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、解決問(wèn)題和綜合分析等能力。

2.4 實(shí)驗(yàn)班對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)

通過(guò)問(wèn)卷星平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)班進(jìn)行TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果調(diào)查，回收問(wèn)卷93份，參與度為90.29%。調(diào)查結(jié)果顯示，絕大部分學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)模式能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和參與度，能使自己更好地掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，降低操作過(guò)程中的失誤率（見(jiàn)表1）。

表1 實(shí)驗(yàn)班對(duì)TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)[n（%）]

3 討論

3.1 TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式能提高教學(xué)效果

醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，涉及多種實(shí)驗(yàn)操作技能，是一門(mén)溝通理論與實(shí)踐的橋梁課程，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用方面具有不可替代的作用。我校生理學(xué)課程理論教學(xué)安排在第三學(xué)期，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在第四學(xué)期，學(xué)生往往將兩門(mén)課程分割開(kāi)來(lái)，造成理論與實(shí)驗(yàn)脫節(jié)。TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式將虛實(shí)結(jié)合，要求學(xué)生課前通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自主完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的預(yù)習(xí)，并進(jìn)行預(yù)習(xí)效果測(cè)試；實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行小組討論理清實(shí)驗(yàn)思路；最后以團(tuán)隊(duì)合作方式完成實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行分析、總結(jié)、反思。這種以學(xué)生為主體的教學(xué)模式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班期末成績(jī)差異顯著，說(shuō)明該教學(xué)模式有助于提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力，教學(xué)效果優(yōu)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備度測(cè)試成績(jī)明顯高于個(gè)人準(zhǔn)備度測(cè)試成績(jī)，說(shuō)明團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)能提高學(xué)生解決問(wèn)題和綜合分析能力。

3.2 TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有助于學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，開(kāi)闊視野

醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)涉及大量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及多種實(shí)驗(yàn)操作技能，學(xué)生課前很難通過(guò)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)理解抽象復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)無(wú)需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和實(shí)驗(yàn)儀器，利用計(jì)算機(jī)模擬演示實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，可將抽象難懂的知識(shí)生動(dòng)直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生[5]，大大增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的趣味性，提高了預(yù)習(xí)效率，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，學(xué)生課后可反復(fù)操作練習(xí)，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及方法的理解和記憶，有助于課后復(fù)習(xí)鞏固。此外，以往有些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受課時(shí)、實(shí)驗(yàn)條件的制約無(wú)法常規(guī)開(kāi)展，學(xué)生也可通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行虛擬操作，有利于開(kāi)闊視野，提升學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力[7]。

3.3 TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有助于培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題能力，提高實(shí)驗(yàn)成功率

TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式將虛擬操作與實(shí)際操作相結(jié)合，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作完成實(shí)驗(yàn)，虛擬實(shí)驗(yàn)可反復(fù)操作，減少了動(dòng)物使用，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)成本，并且增加了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，提高了實(shí)驗(yàn)成功率。該教學(xué)模式充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高了課堂參與度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)生通過(guò)小組討論發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題，由以往被動(dòng)聽(tīng)講轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探索。問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，絕大部分學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)模式能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、參與度，能夠使自己更好地掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，降低操作過(guò)程中的失誤率。

4 結(jié)語(yǔ)

TBL結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式應(yīng)用于醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)中，效果優(yōu)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。但在實(shí)施過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)小組成員間學(xué)習(xí)效果還存在一定差距，因此還需進(jìn)一步完善組內(nèi)評(píng)價(jià)。