金 悠，吳鵬飛，王 芳

(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院藥理系，湖北 武漢 430030)

●專題—微課在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真與微課技術(shù)在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的綜合應(yīng)用

金 悠，吳鵬飛，王 芳

(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院藥理系，湖北 武漢 430030)

在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和微課技術(shù)，使學(xué)生們?cè)诶喂陶莆绽碚撝R(shí)的同時(shí)，也了解科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性，激發(fā)他們的科研興趣。對(duì)培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力，都有不同程度的促進(jìn)作用。

虛擬仿真技術(shù)；微課技術(shù)；心力衰竭；藥理學(xué)

10.3969/j.issn.1002-1701.2018.01.001

藥理學(xué)是一架把生理理論知識(shí)、病理發(fā)展過(guò)程及臨床藥理實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)的橋梁，是一門理論聯(lián)系實(shí)際的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)教育的重視，對(duì)高校教學(xué)的要求越來(lái)越高，許多高校院系在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加了不同的新元素，其中以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為翹楚。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有生動(dòng)、形象、不受時(shí)間和空間限制等優(yōu)點(diǎn)[1]。而微課則以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內(nèi)外圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)開展的教學(xué)活動(dòng)過(guò)程[2]，具有重點(diǎn)突出、短小精悍，使用方便的特點(diǎn)。為了更強(qiáng)地激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)他們善于質(zhì)疑、勇于探索的科學(xué)精神，養(yǎng)成耐心、細(xì)致、認(rèn)真及一絲不茍的科學(xué)態(tài)度，更好地理解抽象的理論知識(shí)，并在實(shí)踐中良好運(yùn)用，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院藥理系嘗試把虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與微課相結(jié)合，應(yīng)用于藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以期借助于現(xiàn)代化高科技手段，提高教學(xué)質(zhì)量。

一、研究對(duì)象與方法

(一)對(duì)象。

以本校2012級(jí)和2013級(jí)德語(yǔ)班、八年制協(xié)和班、八年制同濟(jì)班為教學(xué)研究對(duì)象，隨機(jī)選取2013級(jí)德語(yǔ)班、八年制協(xié)和班、八年制同濟(jì)班學(xué)生，共124人，作為實(shí)驗(yàn)組，實(shí)施虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與微課相結(jié)合的教學(xué)模式；其他班級(jí)學(xué)生作為對(duì)照組，共104人，進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)。學(xué)生都已有一定的實(shí)驗(yàn)操作技能。

(二)方法。

1.機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室。在成都某科技有限公司生產(chǎn)的VBL(Virtual Biology Laboratory，虛擬生物實(shí)驗(yàn)室)—100醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的基礎(chǔ)上作一些改進(jìn)。

2.實(shí)施方案。(1)分成小組：每次課由學(xué)生自由組合，分成4個(gè)小組，每組5-6人，由小組長(zhǎng)負(fù)責(zé)分工安排、組織討論、總結(jié)，并發(fā)言；(2)老師講課：老師先給學(xué)生們講解強(qiáng)心甙的相關(guān)藥理知識(shí)、心衰模型的制作、強(qiáng)心甙急救以及實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、相關(guān)儀器設(shè)備的使用和操作常識(shí)；(3)學(xué)生進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生開始人機(jī)互動(dòng)的蟾蜍離體心臟虛擬仿真操作,學(xué)習(xí)心衰模型的制作、乙酰毛花甙的急救以及當(dāng)心臟收縮曲線恢復(fù)正常后，繼續(xù)給予去乙酰毛花甙，出現(xiàn)中毒反應(yīng)，再根據(jù)中毒反應(yīng)選擇給予苯妥英鈉、利多卡因或阿托品解救。學(xué)生在操作時(shí)觀察藥物帶來(lái)的效應(yīng)，進(jìn)一步規(guī)范操作步驟；(4)現(xiàn)場(chǎng)操作：學(xué)生進(jìn)行實(shí)際動(dòng)物手術(shù)操作，做蟾蜍在體心臟實(shí)驗(yàn)，每5分鐘戊巴比妥鈉液給藥，重復(fù)2-3次，當(dāng)出現(xiàn)心衰后，馬上給予去乙酰毛花甙急救，等心臟收縮曲線恢復(fù)正常后，繼續(xù)給予去乙酰毛花甙，即可出現(xiàn)中毒，根據(jù)中毒反應(yīng)選擇給予苯妥英鈉、利多卡因或阿托品解救。用并在手術(shù)間隙觀看微課錄像，討論實(shí)際操作中出現(xiàn)的問(wèn)題；(5)解疑答惑:學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后老師根據(jù)上課情況和學(xué)生的討論結(jié)果一一講解；(6)思考與回顧：老師布置思考題，學(xué)生回去寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(7)下次上課前結(jié)合微課進(jìn)行復(fù)習(xí)，并檢查結(jié)果。

3．效果評(píng)價(jià)。在課程結(jié)束時(shí)，使用個(gè)體調(diào)查方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要溝通實(shí)驗(yàn)的形式、操作步驟、具體技巧、人機(jī)互動(dòng)的虛擬仿真、改進(jìn)內(nèi)容、微課效果等，由學(xué)生作答，老師做綜合分析總結(jié)。

二、結(jié) 果

(一)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果。

通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查，多數(shù)學(xué)生(93.5%)贊成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與微課相結(jié)合的教學(xué)方法，認(rèn)為此法充分利用了先進(jìn)的教學(xué)手段，將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

(二)兩組學(xué)生成績(jī)比較。

考試成績(jī)顯示，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能考試成績(jī)明顯高于對(duì)照組，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.302，P<0.001)。而實(shí)驗(yàn)組傳統(tǒng)理論考試部分的成績(jī)也略高于對(duì)照組(t=1.600，P>0.05)，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，結(jié)果如下(見附表)。

附表 不同教學(xué)組考試成績(jī)比較分)

三、討 論

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與微課相結(jié)合的方式加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的認(rèn)識(shí)。21世紀(jì)社會(huì)對(duì)醫(yī)學(xué)本科生的綜合素質(zhì)提出了更高要求，醫(yī)學(xué)本科生必須具備良好的科學(xué)素養(yǎng)和科研能力。在本實(shí)驗(yàn)中，虛擬仿真與實(shí)踐相結(jié)合，在體、離體實(shí)驗(yàn)相互印證，從器官到整體水平的藥物反應(yīng)相呼應(yīng)，從不同方面更強(qiáng)有力地闡明了強(qiáng)心甙的藥理作用、不良反應(yīng)及解救方法。而微課引入了心力衰竭病人搶救不及時(shí)和強(qiáng)心甙過(guò)量時(shí)的真實(shí)反應(yīng)，更加深了學(xué)生的印象。所有這些使他們清醒地認(rèn)識(shí)到在科學(xué)的道路上每一個(gè)小疏忽、每一個(gè)反應(yīng)不及時(shí)都可能對(duì)生命產(chǎn)生致死的后果。這就培養(yǎng)了學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)會(huì)慎重對(duì)待每一步實(shí)驗(yàn)操作，就動(dòng)物的各種反應(yīng)做出積極應(yīng)變，培養(yǎng)他們的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)變實(shí)為虛，現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)則付諸于實(shí)踐，而微課記錄了這一切，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)過(guò)程的每一步都可以用理論知識(shí)來(lái)解釋，從而加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)。心力衰竭是各種心臟結(jié)構(gòu)或功能性疾病導(dǎo)致心室充盈及(或)射血能力受損而引起的一組綜合征。強(qiáng)心甙藥物作為治療心力衰竭的重要藥物，是藥理教學(xué)的重要內(nèi)容。先造心衰模型，后給強(qiáng)心甙急救，再加大強(qiáng)心甙劑量造成中毒，最后進(jìn)行搶救。涉及多門學(xué)科的理論知識(shí)，把生理、病理、藥理、臨床完美地結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生能夠更好地理解書面知識(shí)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以讓每一個(gè)學(xué)生都參加進(jìn)來(lái)，不受時(shí)間、空間、試劑、動(dòng)物等的影響。通過(guò)操作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，加深了他們對(duì)科學(xué)研究的印象，讓每位學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程都在腦海中有一個(gè)清晰的輪廓，這樣，他們?cè)俨僮髟隗w實(shí)驗(yàn)時(shí)因?yàn)榕c離體實(shí)驗(yàn)有手術(shù)操作上的不同而有一定的新穎性，又有藥物反應(yīng)的一致性，故更容易取得成功，這會(huì)給本科生帶來(lái)極大的鼓勵(lì)，增強(qiáng)了他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情。同時(shí)，微課引入的臨床病人的反應(yīng)與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的反應(yīng)相對(duì)照，激活了本科生的學(xué)習(xí)思維，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使原本枯燥乏味的教科書知識(shí)變得簡(jiǎn)單易懂，并形成了良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

強(qiáng)心甙虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與微課相結(jié)合的方式適合推廣。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間、空間、試劑、動(dòng)物等的影響，可以讓學(xué)生在強(qiáng)心甙離體實(shí)驗(yàn)的虛擬環(huán)境中反復(fù)操作，增加了學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)，不必?fù)?dān)心因操作不當(dāng)而造成不良后果，降低了學(xué)生的心理負(fù)擔(dān)，學(xué)生在練習(xí)過(guò)程中，學(xué)會(huì)如何避免錯(cuò)誤，掌握操作技巧，最后又在強(qiáng)心甙在體實(shí)驗(yàn)中實(shí)際操作一次，使學(xué)生無(wú)論是在操作技術(shù)、還是在藥物反應(yīng)的了解上都得以升華，最終達(dá)到熟練掌握操作技能的教學(xué)目的。同時(shí)在下一次課時(shí)微課視頻還可以復(fù)原部分當(dāng)時(shí)情景，加深學(xué)生記憶。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與微課相結(jié)合的教學(xué)方法有新穎的教學(xué)方法、低廉的教學(xué)成本、良好的教學(xué)效果等特點(diǎn)，不僅適用藥理學(xué)教學(xué)，也可以在其他學(xué)科進(jìn)行嘗試。

四、結(jié) 論

強(qiáng)心甙虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與微課相結(jié)合的教學(xué)方式不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，激活了他們的學(xué)習(xí)思維，而且還提高了他們的專業(yè)素養(yǎng)和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)意識(shí)。這種教學(xué)模式適合在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行推廣，并為我國(guó)高校教育帶來(lái)可行的探索。

五、體 會(huì)

虛擬仿真與微課相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，之所以能取得良好的教學(xué)效果，是因?yàn)槠錇閷W(xué)生搭建了優(yōu)良的學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生不僅可以在課堂上學(xué)習(xí)、訓(xùn)練，同時(shí)也可以充分利用業(yè)余時(shí)間來(lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)、訓(xùn)練，動(dòng)手能力及理論知識(shí)都得到進(jìn)一步的鞏固和提高。同時(shí)，學(xué)生還可以在網(wǎng)上留言，隨時(shí)向授課老師提出問(wèn)題和建議，促進(jìn)教學(xué)方法的改進(jìn)、提高教學(xué)效率，達(dá)到教學(xué)互長(zhǎng)的目的。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室還能夠客觀、標(biāo)準(zhǔn)地考察學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作基本技能的水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正學(xué)生操作中的不標(biāo)準(zhǔn)或錯(cuò)誤問(wèn)題。另外，由于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上是共享的，因此可以在不同電腦上同時(shí)進(jìn)行藥理學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，拓寬了實(shí)驗(yàn)空間，增加了學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的機(jī)會(huì)，提高了學(xué)習(xí)效率，對(duì)遠(yuǎn)程實(shí)踐教學(xué)起到了很大的推動(dòng)作用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]徐 靜，孫藝平，王冬梅．虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)在機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)中之比較[J]．醫(yī)學(xué)教育探索，2009，30(6):75-76．

[2]韓慶年，柏宏權(quán)．超越還原主義：在線教育背景下微課的概念、類型和發(fā)展[J]．電化教育研究，2014(7):96-97．

Usingsimulationandmicro-lecturesinthelabsessionsofpharmacology

Jin You,Wu Pengfei，Wang Fang

(DepartmentofPharmacologyofTongjiMedicalCollege,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430030，Hubei,China)

The virtual simulation experiment and micro-lectures technology has been applied in the experimental teaching of pharmacology. The results show that this teaching method could make students grasp the theoretical knowledge solidly as well as understand the rigor of scientific research in experimental design, and provoke their interest in scientific research. Thus, making the students’ ability of finding, analyzing and solving problems have been improved in different degree.

virtual simulation technology;micro-lectures technology;failing heart;pharmacology

G642.4

A

1002-1701(2018)01-0001-02

2017-03

金 悠，女，碩士，工程師，研究方向：神經(jīng)藥理。