“三位一體”機(jī)能實驗教學(xué)新體系的應(yīng)用體驗

付如意 陳正旎 葉 超 王覺進(jìn)，2 陳艾東

（1.南京醫(yī)科大學(xué)生理學(xué)系，江蘇 南京211166；2.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)中心，江蘇 南京211166）

0 引言

醫(yī)患關(guān)系的緊張和醫(yī)療糾紛的出現(xiàn)并非都和醫(yī)學(xué)知識的缺乏相關(guān)，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育側(cè)重于相對容易的知識培養(yǎng)。當(dāng)下我們必須把注意力擴(kuò)展到知識以外的內(nèi)容，六大核心綜合技能的提升是對傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的巨大挑戰(zhàn)，態(tài)度的綜合評估則是真正的挑戰(zhàn)。我們需要把知識的培養(yǎng)轉(zhuǎn)化到知識、技能和態(tài)度的綜合培養(yǎng)體系中來，建立能力培養(yǎng)的目標(biāo)和實時的客觀態(tài)度評估體系?；诖?，醫(yī)學(xué)教育更應(yīng)理論與實踐結(jié)合、基礎(chǔ)與臨床結(jié)合、自然科學(xué)與人文結(jié)合，以適應(yīng)新形勢下醫(yī)學(xué)人才的需要，機(jī)能實驗便是醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)知識、了解機(jī)體功能的極為重要的一環(huán)。本文系統(tǒng)測評和比較傳統(tǒng)的機(jī)能實驗?zāi)Ｊ胶臀倚５腅SP虛擬仿真實驗、人體生理學(xué)實驗和動物機(jī)能學(xué)實驗“三位一體”機(jī)能學(xué)實驗新體系，作出客觀和系統(tǒng)的評估。

1 傳統(tǒng)機(jī)能實驗

傳統(tǒng)的機(jī)能學(xué)實驗課程體系是一門用動物實驗方法觀察正常、疾病和藥物作用下機(jī)體的功能、代謝變化及其機(jī)制與規(guī)律的實際手術(shù)類實驗課程，涵蓋生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)實驗的基本內(nèi)容，三者雖自成體系，但形成了密不可分的醫(yī)學(xué)知識鏈。我校的機(jī)能實驗教學(xué)安排很好地將三者整合、重組，這對有效分配實驗資源、促進(jìn)學(xué)科知識交叉融合、提高醫(yī)學(xué)生的動手能力和培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的臨床思維具有十分重要的作用。但與此同時，以驗證式動物實驗為主體的傳統(tǒng)機(jī)能學(xué)實驗也暴露了實驗形式單一、內(nèi)容陳舊、重疊性實驗多而設(shè)計性實驗少、自主性差等缺點

1.1 傳統(tǒng)機(jī)能學(xué)實驗

緊密結(jié)合生理學(xué)理論教學(xué)，主要研究人體的各種功能活動及其機(jī)理，本課程的內(nèi)容主要包括電刺激與骨骼肌收縮的關(guān)系、蟾蜍坐骨神經(jīng)動作電位的傳導(dǎo)速度和興奮性不應(yīng)期的測定、蛙心灌流、人體動脈血壓測定、心電圖檢測、家兔實驗等。這對于初次接觸動物實驗的醫(yī)學(xué)生來說是難度較大的心理與實際操作的雙重挑戰(zhàn)，同時分組式合作和隨時求助老師也會讓學(xué)生產(chǎn)生依賴性和逃避心理，從而無法得到有效地鍛煉。

以藥物與機(jī)體相互作用規(guī)律及原理、疾病狀態(tài)下的病理生理功能變化及其機(jī)制。它與藥理學(xué)、病理生理學(xué)理論教學(xué)緊密聯(lián)系，主要內(nèi)容包括實驗動物的捉持法和給藥法、有機(jī)磷藥物的中毒及其解救、家兔動脈導(dǎo)管插管、強(qiáng)心苷中毒、實驗性缺氧和影響缺氧耐受性的因素等多個實驗。這樣的以驗證式為主的動物實驗極易造成學(xué)生思想上的懈怠與不重視，同時無法與臨床實際案例結(jié)合而進(jìn)行走馬觀花式的實驗操作。

1.2 機(jī)能學(xué)實驗體驗

實驗就是把書本理論真實地實踐到現(xiàn)實的過程，在此過程中啟發(fā)思考、訓(xùn)練技能以及為之后的研究打下基礎(chǔ)。盡管傳統(tǒng)的機(jī)能學(xué)實驗?zāi)Ｊ酱嬖谥T多不足：“以學(xué)科為中心”的實驗依附于理論教學(xué)，“重書本、輕實踐”的現(xiàn)象普遍存在，開設(shè)的實驗多以驗證性、簡單性實驗為主，不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，但更重要的仍是學(xué)生自身是否懷有認(rèn)真的態(tài)度、主動的探索、對生命的尊重與負(fù)責(zé)和鉆研精神。我校的動物實驗紀(jì)念碑，不僅是安慰實驗隕落動物的亡魂，還有引發(fā)學(xué)生對生命厚重的尊重。讓每一個動物都死得有價值，是實驗人的基本素養(yǎng)，是對學(xué)生自身的負(fù)責(zé)，也是對實驗動物死的價值的最大的體現(xiàn)，它們?yōu)獒t(yī)藥行業(yè)的未來筑起了高階，讓這個領(lǐng)域能夠生生不息。

2 “三位一體”機(jī)能學(xué)實驗新體系

2.1 “三位一體”新體系

全套的三位一體機(jī)可以同時開展電子式標(biāo)準(zhǔn)化病人虛擬仿真實驗、動物機(jī)能學(xué)實驗和人體生理學(xué)實驗。電子標(biāo)準(zhǔn)化患者（ESP）[1]是利用臨床數(shù)據(jù)而建立的實時人體生理參數(shù)驅(qū)動的虛擬人體系統(tǒng)，可以進(jìn)行語音互動問診，并仿真模擬患者各種表情和肢體語言，同時ESP導(dǎo)入了大量的臨床實際案例，涵括診療的全過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)了相應(yīng)疾病的生理指標(biāo)和機(jī)制原理后即可進(jìn)入臨床案例分析階段，通過回顧分析、對話、監(jiān)測指標(biāo)、體位改變、各項檢查等過程形成自主診斷，并通過模擬治療進(jìn)行檢驗，操作全程可被記錄供分析參考。動物實驗也會先播放完整詳細(xì)的示教過程，而后學(xué)生通過虛擬實驗去熟悉實驗過程和可能的結(jié)果，系統(tǒng)還記錄和分析多個受試者的17項人體生理學(xué)數(shù)據(jù)和5項運動生理學(xué)數(shù)據(jù)，學(xué)生可以互相作為志愿者進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)檢測操作和自主查閱資料式發(fā)現(xiàn)問題與解決問題?！叭灰惑w”新體系展示了專項操作與綜合能力相結(jié)合、技能訓(xùn)練與人格養(yǎng)成相結(jié)合、仿真模擬與信息技術(shù)相結(jié)合、研究探索與資源利用相結(jié)合、前瞻拓展與開放實用相結(jié)合、基礎(chǔ)理論與臨床知識相結(jié)合的理念，基于ESP的虛擬仿真教學(xué)平臺是醫(yī)學(xué)實踐課程建設(shè)的重要選擇。

以動脈血壓影響因素綜合實驗[2]為例，學(xué)生首先進(jìn)行基本知識及技能儲備，包括老師講解基本知識和學(xué)生自習(xí)來預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容、老師播放示教操作視頻讓學(xué)生形成初步認(rèn)知；然后進(jìn)行交互式虛擬操作，包括單、雙腔機(jī)械模型和血液循環(huán)生理模型，學(xué)習(xí)動脈血壓的機(jī)制和調(diào)節(jié)原理；接著進(jìn)入ESP仿真實時訓(xùn)練評估即臨床案例分析階段，例如心源性、失血性和過敏性休克等；然后對實驗操作數(shù)據(jù)及結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)評價，該形成性評價可對基本知識和技能儲備起到效果反饋和教學(xué)指導(dǎo)的作用；最后進(jìn)行虛實結(jié)合的包括動物實驗和人體機(jī)能實驗在內(nèi)的實體實驗，提高學(xué)生的主動性、參與性和體驗感，促進(jìn)科研和創(chuàng)新培養(yǎng)。

2.3 “三位一體”新體系體驗

“三位一體”機(jī)能學(xué)實驗新體系是貫穿全生命周期的整合式互動模擬教學(xué)，它建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)的虛擬實訓(xùn)教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生提供真實的臨床場景，增強(qiáng)真實感和體驗感；它配備有先進(jìn)的智能化、數(shù)字化教學(xué)設(shè)備以模擬病情變化，貼合實際，讓學(xué)生綜合了解疾病的發(fā)生、發(fā)展和治療機(jī)制；它設(shè)有全方位多媒體監(jiān)控、回放教學(xué)系統(tǒng)，改進(jìn)教學(xué)手段，便于學(xué)生自主式反復(fù)學(xué)習(xí)和操作過程分析評價與改善，最大化學(xué)習(xí)成果；它打造主動學(xué)習(xí)課堂，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)的能力；它訓(xùn)練學(xué)生的核心能力和臨床思維，幫助學(xué)生動腦思考、動手操作，培養(yǎng)綜合職業(yè)素質(zhì)。

3 結(jié)語

傳統(tǒng)知識導(dǎo)向的單一教學(xué)模式已經(jīng)陳舊，我校建有兩個國家級實驗教學(xué)示范中心、九個省級實驗教學(xué)示范中心，依托這樣強(qiáng)大的教學(xué)建設(shè)力量，并深度融合當(dāng)代醫(yī)學(xué)教育與信息技術(shù)建立起來的“三位一體”機(jī)能學(xué)實驗新體系，給學(xué)生開辟了一個新的學(xué)習(xí)平臺，有足夠多足夠好的優(yōu)勢讓學(xué)生信賴和學(xué)習(xí)，值得全面的推廣與應(yīng)用。