生理學(xué)虛擬與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合教學(xué)模式的探索

張永忠 張學(xué)松 焦宗偉

[摘 要] 生理學(xué)是一門(mén)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、實(shí)踐操作要求高的學(xué)科，在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，虛擬和傳統(tǒng)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式可以有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，提高實(shí)驗(yàn)操作的成功率，使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。生理學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)時(shí)間和空間上不足的缺陷，同時(shí)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)又為學(xué)生提供了真實(shí)操作的平臺(tái)，提升了學(xué)生的實(shí)踐操作技能，因此在教育信息化背景下構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式是促進(jìn)生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和質(zhì)量的重要舉措。

[關(guān)鍵詞] 生理學(xué);虛擬實(shí)驗(yàn);傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn);教學(xué)模式

[基金項(xiàng)目] 2019年度石家莊醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)?？蒲许?xiàng)目“生理學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合教學(xué)模式的探索”（SYGZ2019002）

[作者簡(jiǎn)介] 張永忠（1976—），男，河北唐山人，學(xué)士，石家莊醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校教研室主任，副教授，主要從事心血管方向研究;

張學(xué)松（1986—）男，河北石家莊人，碩士，石家莊醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校講師，主要從事神經(jīng)系統(tǒng)研究;焦宗偉（1977—），男，河北石家莊人，學(xué)士，石家莊醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校講師（通信作者），主要從事心血管方向研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）29-0109-04 ? [收稿日期] 2021-02-19

生理學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)課程是非常重要的一部分，通過(guò)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課程，更好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力以及動(dòng)手能力，讓學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)可以順利分析并解決。但是有的生理實(shí)驗(yàn)在操作中動(dòng)物出血較多，在開(kāi)展過(guò)程中容易產(chǎn)生令人不適的生理和心理反應(yīng)，而且利用活體動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，需要充足的資金作為經(jīng)濟(jì)支撐，還需要更加高級(jí)的安全防護(hù)系統(tǒng)來(lái)保障學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的安全。而虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用就可以很好地解決這些困境，在讓學(xué)生感受實(shí)驗(yàn)過(guò)程的同時(shí)，降低實(shí)驗(yàn)的殘酷性和資金需求，同時(shí)有利于安全實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，提高學(xué)習(xí)效率。但是虛擬實(shí)驗(yàn)忽視了對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)，因此通過(guò)虛擬與傳統(tǒng)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，則可以有效地提升生理學(xué)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，在教育信息化環(huán)境下，構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)踐相結(jié)合模式是培養(yǎng)高素質(zhì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域人才的重要舉措。

一、虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的概述

（一）虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的概念

虛擬實(shí)驗(yàn)又稱(chēng)“合作實(shí)驗(yàn)”，該概念最初是由美國(guó)的威廉沃爾夫教授在1989年提出的，主要是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，用軟件模擬虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和設(shè)備，使學(xué)生如同在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是以學(xué)生為學(xué)習(xí)的主體，教師進(jìn)行必要的組織管理和輔導(dǎo)的教學(xué)模式。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ绞且越處煘橹黧w，學(xué)生被動(dòng)接受和按部就班進(jìn)行驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，其主要是以演示為主，按“問(wèn)題—原理—結(jié)論—實(shí)驗(yàn)證明”的程序教學(xué)。

（二）虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的必要性

生理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，掌握生理學(xué)知識(shí)的關(guān)鍵就是要從各種實(shí)驗(yàn)獲得，因此在以側(cè)重學(xué)生實(shí)踐技能培養(yǎng)的時(shí)代，選擇正確的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法至關(guān)重要。根據(jù)實(shí)踐調(diào)查無(wú)論是虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭€是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式都存在一定的弊端，因此實(shí)現(xiàn)二者的有效融合具有重要的意義：首先虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合有助于解決二者實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的弊端，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師理論講解，學(xué)生缺乏形象感。示教時(shí)幾十個(gè)學(xué)生圍住一個(gè)教師，學(xué)生觀看不清，而且僅僅一遍就過(guò)，學(xué)生記不清復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)程序。教師講完后再問(wèn)，還是“一問(wèn)三不知”。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式雖然能夠?yàn)閷W(xué)生提供各種仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境，但是其依賴(lài)于計(jì)算機(jī)設(shè)備操作，學(xué)生無(wú)法真正手把手地進(jìn)行實(shí)物操作，導(dǎo)致學(xué)生缺乏實(shí)物感，沒(méi)有達(dá)到實(shí)操鍛煉的目的。因此構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的模式可以有效地規(guī)避二者的弊端，達(dá)到優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的目的，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。比如通過(guò)虛擬與傳統(tǒng)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，學(xué)生經(jīng)過(guò)反復(fù)的與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的虛擬實(shí)驗(yàn)操作，有了感性認(rèn)識(shí)后，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中再給學(xué)生講解，學(xué)生就容易理解了。而且教師可以把講解重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵步驟和容易出錯(cuò)的環(huán)節(jié)上，學(xué)生避免了實(shí)驗(yàn)的盲目性，極大地提高了實(shí)驗(yàn)成功率;其次，虛擬和傳統(tǒng)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。生理學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供科學(xué)、靈活的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在時(shí)間和空間上的不足，這樣能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;最后，二者的結(jié)合是拓展醫(yī)學(xué)院校生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的有效舉措[1]。隨著核心素質(zhì)教育的實(shí)施，尤其是高校轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合是促進(jìn)生理學(xué)課程改革的重要舉措。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合教學(xué)模式的構(gòu)建設(shè)計(jì)

結(jié)合生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求，針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)所存在的弊端，構(gòu)建基于實(shí)驗(yàn)教學(xué)與虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的模式。

（一）明確虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合教學(xué)模式的教學(xué)目的

生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生理學(xué)課程學(xué)習(xí)的重要手段，也是提升學(xué)生實(shí)踐能力的關(guān)鍵舉措。在立德樹(shù)人教育目標(biāo)環(huán)境下，社會(huì)對(duì)高校復(fù)合型人才要求日益提升，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生理學(xué)教學(xué)的重要形式，面對(duì)新時(shí)代社會(huì)的發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合模式的教學(xué)目的主要是：（1）知識(shí)與技能。信息時(shí)代，學(xué)生對(duì)虛擬更加感興趣，因此針對(duì)此種現(xiàn)象，結(jié)合學(xué)校培養(yǎng)技能性人才的辦學(xué)理念，在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題能力、自學(xué)能力，從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平。虛擬實(shí)驗(yàn)的高效便捷使學(xué)生能夠通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和自學(xué)等，從而能更全面、深刻地掌握知識(shí)[2];（2）掌握虛擬實(shí)驗(yàn)操作技能，重視復(fù)合型人才素養(yǎng)。面對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)開(kāi)展生理學(xué)實(shí)驗(yàn)成為當(dāng)前醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要手段。高校作為培養(yǎng)高素質(zhì)實(shí)踐型人才的場(chǎng)所，必須要立足于時(shí)代發(fā)展，積極開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。而虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵就是要讓學(xué)生掌握應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的軟件，以此掌握虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合的操作方法;（3）培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)道德觀，樹(shù)立正確的“三觀”意識(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生理學(xué)課程學(xué)習(xí)的重要方式，由于實(shí)驗(yàn)具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髁鞒?，作為未?lái)從事醫(yī)學(xué)的學(xué)生，必須要具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)事求是的精神，因此在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須要有目的培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)思維意識(shí)，教會(huì)學(xué)生利用辯證的思維去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。