心血管基础医学实验教学研究

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摘要：目的基础医学综合实验是一门多个学科密切联系的综合性基础实验科学，实验操作往往步骤多，容易造成教学效果不理想。基于计算机和网络技术，虚拟实验教学可以模拟实际实验操作，具有成本低、反复操作性强、共享性高等特点，已被广泛应用于高校实验教学中。方法以心血管实验为例，本文选取60名空军军医大学2016级五年制临床专业学生，随机分为实验组和对照组。相较于对照组，实验组在虚拟实验教学中增加了心血管实验相关内容学习。通过调查问卷和实验完成情况来评价教学效果。结果实验组学生在实验操作时间，实验成功率等方面明显高于对照组学生。问卷调查显示，实验组学生对于学习积极性、实验操作的掌握等方面明显提高。结论虚拟实验教学结合传统实验教学，不仅可以提高教学效果，也是培养高素质医学科研创新型人才的重要教学手段。

关键词：虚拟实验教学；心血管实验；基础医学实验

基础医学综合实验是医学教育的重要组成，是连接医学基础课程以及临床医学实践的桥梁。心血管相关实验不仅在基础医学实验课程中占有重要比例，同时也关系到生理课等基础医学课程理论学习效果的提高。综合性实验不仅资源耗费大，实验操作也较为复杂。在实际实验授课过程中容易出现教学效果不理想，实验操作失败等一系列问题。如何进一步提高学生在基础医学实验课程中的学习效果是需要不断探索的问题之一。虚拟实验教学是依赖计算机和网络技术的一种先进教学手段，不局限于实验场所，通过虚拟实验界面模拟实验操作流程，无需实验动物、仪器和试剂[1,2]，国内已有多所高校在相关课程的基础实验课程中采用了虚拟实验教学。教育部也提出要求高校要高度重视实验教学与信息化的深度融合，支持虚拟仿真实验教学中心的建设[3]。因此，本研究以空军军医大学2016级临床医学专业学生为实施对象，通过强化虚拟实验在基础医学实验课程中心血管相关实验教学中的应用，发现学生对于知识点的掌握，实验操作技术的能力以及课程教学质量均显著提高。

1对象和方法

1.1对象。以空军军医大学2016级五年制临床专业学生为研究对象，选取60名学生，随机分成实验组和对照组两组（各30名），入组对象在年龄、性别和基础知识背景等因素上无显著差异。1.2研究方法。根据教学大纲，两组学生在进行《观察药物对心血管功能的影响》传统实验课前，均进行虚拟实验课程学习。不同之处在于实验组学生在完成课堂常规任务后，加强心血管相关实验的虚拟操作学习，包括实验原理、操作步骤、手术技巧等方面学习，同时进行虚拟实验后的试题练习。1.3教学效果评价。以5个人为一组进行实验分组，在实验课程后记录每个分组的实验结果，记录实验过程时间后进行统计。在课程结束后，发放不记名调查问卷并当场收回。调查两组学生对不同教学模式的满意情况，调查的主要内容包括：教学模式满意度、知识的掌握与运用、学习兴趣和主观能动性、分析问题和解决问题的能力、综合能力的提高和个人素质的改变。¯x±s1.4统计学处理。采用SPSS19.0软件对数据进行处理，计量资料采用表示，组间比较采用t检验，以P<0.05为差异具有统计学意义。调查问卷结果以百分比表示，组间采用χ2检验进行比较。

2结果

2.1两组实验情况比较。与对照组相比，实验组学生在气管插管用时、左心室插管用时、股动脉插管用时显著缩短，实验成功率有大幅度提高（P<0.05），见表1。2.2问卷调查结果分析。调查结果显示，两组学生对实验原理理解，实验步骤掌握均达到了较好的教学效果。在具体实验操作技术掌握情况方面，实验组中的学生满意度为83.5%，对照组中学生满意度为53.3%（P<0.05）；在对实验整体掌控能力方面，实验组的教学效果明显高于对照组（90%vs56.7%，P<0.05）；从提升学生学习兴趣和主观能动性方面，实验组学生相较于对照组学生也有了明显提高。对于学生临床和科研思维提升方面，实验组存在一定升高趋势但与对照组学生相比没有统计学差异，见表2。

3讨论

基础医学综合实验是在生理学、药理学、解剖学等理论课基础上，经过有机融合形成了一门独立的综合性医学基础实验课，是高等医学教育的重要组成。但目前有诸多因素都可限制部分实验课程的开展，例如配套硬件资源较差、教师综合素质较弱、实验涉及有毒有害物质、实验操作步骤复杂繁多等。随着计算机和网络技术发展，虚拟实验教学平台的构建及使用将不断丰富教学手段，有效提高培养学生的质量[4]。我校目前已将虚拟实验教学应用于临床、口腔专业《基础医学综合实验》以及生物技术专业《生物技术综合实验》课程当中。以心血管相关实验为例，本次调查研究中，学生对虚拟实验教学给予了较好的反馈，相比于传统演示教学，虚拟实验结合传统实验教学，具有一些明显优势：3.1虚拟实验节约实验资源。目前教材中部分实验难以开展的重要原因在于动物伦理限制、动物成本不断提高、配套硬件老化短缺等多方面。虚拟实验可以提供可反复观看的实验原理和手术操作录像，同时模拟实验过程，使学生在节约实验资源的同时熟悉和掌握更多的知识，了解更多的实验操作技能。除了课程中设置的实验项目，还可以额外学习教材中其他经典实验的原理及操作，更好的辅助医学理论课的学习[5]。3.2虚拟实验可以弥补传统示教不足。由于教学。条件限制，以往实验课常设置4～5人为一个实验小组开展实验操作。对于实验操作中较难的操作技术，教师在进行实验演示操作时，往往以一组学生为主，绝大多数学生无法看清楚演示过程，不仅影响了教学效果，还打击了学生上实验课的积极性[6]。而通过虚拟实验平台，学生可以反复观看实验操作过程，对于重点、难点可进一步针对性学习，有效弥补了传统示教的不足。3.3虚拟实验可以提高学生对实验的理解和掌控学生对于实验原理往往通过课本文字进行理解，较为抽象。导致学生对实验课兴趣较少、动手能力差。虚拟实验平台可以通过动画及视频讲解，更清楚的展示实验原理和过程，不仅使学生提高了对于实验步骤的认识，也可以更好的掌握实验原理，在实验过程中，对实验节奏的掌控能力可以得到有效提升[7]，以本调查为例，进行虚拟实验强化学习的学生，在实验操作用时以及实验成功率方面均有明显进步。3.4虚拟实验平台对教师提出更高的要求。虚拟实验平台作为传统实验教学很好的一种补充，如何更加有效的利用十分重要。引导学生针对性的学习，并且针对实验操作中的重点、难点进一步强调，是教师需要注意的地方。另外，适当利用虚拟实验平台中的练习题进行随堂小测试，也可提高学生对于实验知识的掌握。当然，也不能完全依赖虚拟教学，实际教学过程中引导学生思考问题，锻炼解决问题的能力，也是教师需要重点发展的方向。本研究也存在一定的不足。首先样本数量较少，由于实验操作分组采取五人一组，实验组和对照组比较时，实验成功率受样本数影响较大，在一次实验中由于随机失误造成实验失败极为可能，因此有必要进一步扩大样本。另外，只采集了一个年级的学生进行研究，应该扩大采集年级，减少学生质量造成的影响。最后，实验分组会造成对照组学生实验操作前知识获取有失公平，在实验操作课后，应通过增加对照组在实验知识复习的时间来弥补分组造成的影响。

4结语

虽然虚拟实验相较于传统实验教学有诸多优势，但并不能完全替代传统实验。临床医学专业学生未来工作中面临各种手术操作，传统实验培养了动手能力，而虚拟实验无法实现这种能力的培养，只能作为一种辅助手段。虚拟实验教学结合传统实验教学有助于提高学生学习的自主能动性、实验操作的掌控能力，提高了教学效果。虚拟实验教学可以应用于多种医学基础课程的实验课中，例如生理学、病理生理学、药理学等，可以进一步提高学生对于医学知识的兴趣。另外，目前各学校虚拟实验教学主要依赖于固定教室和课程，随着网络技术进步，基于云平台的虚拟实验平台可以打破时间和空间限制，更好的为医学基础实验课开展奠定基础，培养出更多的合格的医学人才。

作者:郭旭 黄启超 李积彬 季乐乐 陈健康 田菲 单位:空军军医大学基础医学院