虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在輸血醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究

梁春峰 農(nóng)藝 黃顯雯

摘 要 目的：構(gòu)建以醫(yī)學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ)的輸血醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。方法：選取本科學(xué)生108人，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組（n=52）和對(duì)照組（n=56）。實(shí)驗(yàn)組采用臨床案例導(dǎo)入，結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K的模式進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、成績(jī)分析評(píng)價(jià)教學(xué)效果。結(jié)果：在5項(xiàng)教學(xué)質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)比較中，實(shí)驗(yàn)組明顯優(yōu)于對(duì)照組（p<0.05）;與對(duì)照組比較，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能成績(jī)89.87？.49分，顯著高于對(duì)照組（p<0.05）。但2組期末考試成績(jī)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（p>0.05）。結(jié)論：虛擬實(shí)驗(yàn)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，是輸血醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要手段。

關(guān)鍵詞 虛擬實(shí)驗(yàn);輸血醫(yī)學(xué);教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.33.023

Application of Virtual Experiment Technology in Experimental Teaching

of Blood Transfusion Medicine

LIANG Chunfeng[1]， NONG Yi[2]， HUANG Xianwen[3]

（[1] The First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University， Nanning， Guangxi 530021;

[2] Guangxi Medical University， Nanning， Guangxi 530021;

[3] The First Affiliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine， Nanning， Guangxi 530000）

Abstract Objective： to construct the experimental teaching mode of blood transfusion medicine based on medical virtual experiment platform. Methods： 108 undergraduate students were randomly divided into experimental group （n=52） and control group （n=56）. The experimental group used clinical case introduction， combined with the mode of virtual experiment module. The teaching effect is evaluated through questionnaire survey and score analysis. Results： among the five evaluation indexes of teaching quality， the experimental group was significantly better than the control group （P<0.05）; Compared with the control group， the experimental operation skill score of students in the experimental group was 89.87 ？.49 points， significantly higher than the control group （P<0.05）. However， there was no significant difference between the two groups （P>0.05）. Conclusion： virtual experiment is helpful to stimulate students' interest and enthusiasm in learning. It is an important means of experimental teaching of blood transfusion medicine.

Keywords virtual experiment; blood transfusion medicine; teaching mode

2016年7月經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)，一個(gè)新的臨床醫(yī)學(xué)二級(jí)學(xué)科——輸血醫(yī)學(xué)，正式成立。作為一門涉及基礎(chǔ)輸血學(xué)、輸血技術(shù)學(xué)、臨床輸血學(xué)、輸血管理學(xué)等領(lǐng)域的實(shí)踐性極強(qiáng)的交叉學(xué)科，輸血醫(yī)學(xué)二級(jí)學(xué)科的獲批，預(yù)示著輸血醫(yī)學(xué)今后在醫(yī)學(xué)教育中的地位將越來(lái)越重要，與此同時(shí)，國(guó)家對(duì)輸血醫(yī)學(xué)人才專業(yè)知識(shí)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)也將提出更高的要求。因此，如何將輸血醫(yī)學(xué)相關(guān)理論與臨床實(shí)際案例相結(jié)合，設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)的輸血醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，構(gòu)建一個(gè)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，有效提升實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量，是當(dāng)前輸血醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的新問(wèn)題和新挑戰(zhàn)。

近年來(lái)，隨著虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展以及大量輸血新方法、新技術(shù)在臨床實(shí)際工作的應(yīng)用，輸血醫(yī)學(xué)的教學(xué)模式和教學(xué)理念都發(fā)生了深刻的變化，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，已經(jīng)成為當(dāng)前醫(yī)學(xué)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。然而，本教研室目前沿用的先理論后實(shí)驗(yàn)的程序化教學(xué)和單純驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容顯然沒(méi)有跟上時(shí)代發(fā)展步伐。為了探索醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)臨床輸血實(shí)驗(yàn)課程改革新方法，解決傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中以教師為主導(dǎo)，教學(xué)時(shí)間和空間難以拓展，實(shí)驗(yàn)資源有限等問(wèn)題，本研究利用虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)，以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ)，結(jié)合臨床實(shí)際案例，構(gòu)建了實(shí)踐技能與理論知識(shí)深度融合的教學(xué)新模式，具體報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

我們?cè)凇芭R床基礎(chǔ)檢驗(yàn)學(xué)技術(shù)”的“ABO血型鑒定、交叉配血”實(shí)驗(yàn)課中開(kāi)展實(shí)踐，將廣西醫(yī)科大學(xué)2018和2019級(jí)四年制醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)本科班學(xué)生108人，隨機(jī)分為2組，實(shí)驗(yàn)組52人，對(duì)照組56人。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組分別采用臨床案例導(dǎo)入結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)模式和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組教學(xué)分別由2名不同的高年資教師負(fù)責(zé)。

1.2 研究方法

1.2.1 虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建立

圍繞“臨床基礎(chǔ)檢驗(yàn)學(xué)技術(shù)”課程當(dāng)中臨床輸血學(xué)、輸血技術(shù)學(xué)部分的理論課及實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)“血型鑒定”“交叉配血”“抗人球蛋白試驗(yàn)”和“吸收放散試驗(yàn)”4個(gè)虛擬在線實(shí)驗(yàn)?zāi)K。設(shè)計(jì)完成后，上傳至廣西醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的臨床醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，供同學(xué)下載使用。

1.2.2 虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)行機(jī)制的探索

本課題組成員首先對(duì)“臨床基礎(chǔ)檢驗(yàn)學(xué)技術(shù)”課程當(dāng)中臨床輸血學(xué)、輸血技術(shù)學(xué)部分的理論課及實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容重新進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，開(kāi)展《紅細(xì)胞血型》的課件、教案和線上微課的制作，將涉及疑難血型鑒定、成分輸血、自體輸血等知識(shí)點(diǎn)的臨床案例融入課程，并以此為基礎(chǔ)和依據(jù)，開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)軟件、多媒體素材的收集整理。

課前，教師根據(jù)教學(xué)安排，向?qū)嶒?yàn)組學(xué)生推送臨床輸血案例、電子教案、PPT并布置學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生課前完成虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作及微課學(xué)習(xí)。課中，教師針對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)先進(jìn)行提問(wèn)，根據(jù)學(xué)生掌握情況，講解重點(diǎn)、難點(diǎn)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理、歸納、總結(jié)。課后，通過(guò)進(jìn)行線上考試及完成課后作業(yè)，評(píng)價(jià)2組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

1.2.3 觀察指標(biāo)

首先，通過(guò)“問(wèn)卷星”設(shè)計(jì)問(wèn)卷，以問(wèn)卷和訪談的形式，圍繞學(xué)生對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的主觀感受，對(duì)學(xué)習(xí)滿意度、學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)探索能力、加深對(duì)課程的理解、是否有利于提高解決臨床實(shí)際問(wèn)題的能力等項(xiàng)目展開(kāi)調(diào)研，評(píng)價(jià)教學(xué)效果。對(duì)2組學(xué)生的ABO血型鑒定、Rh血型鑒定、凝聚胺法交叉配血和抗人球蛋白試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作技能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作考核評(píng)測(cè)。結(jié)合臨床案例，老師按實(shí)驗(yàn)儀器操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果判讀的準(zhǔn)確性、臨床輸血方案的合理性和科學(xué)性等方面進(jìn)行評(píng)分，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和臨床輸血問(wèn)題分析能力。最后，比較分析2組學(xué)生期末考試成績(jī)，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握情況。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組期末考試成績(jī)通過(guò)SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，2組平均分比較采用t檢驗(yàn)，率的比較采用檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)課程完成后所有學(xué)生均接受問(wèn)卷調(diào)查，發(fā)放問(wèn)卷108份，收回有效問(wèn)卷108份，有效回收率100%。問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生，在教學(xué)滿意度、提高學(xué)習(xí)效率、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、加深對(duì)課程理解和提高解決臨床實(shí)際問(wèn)題的能力方面，明顯高于對(duì)照組（p<0.05，p<0.01），在有利于拓寬知識(shí)面、知識(shí)獲得能力方面，2組比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（p>0.05），統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

2.2 實(shí)驗(yàn)操作技能成績(jī)比較分析

與對(duì)照組比較，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能成績(jī)89.87？.49分，顯著高于對(duì)照組（p<0.05），統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 實(shí)驗(yàn)操作技能評(píng)價(jià)比較分析 （眘 ）

注：*表示與對(duì)照組比較，p<0.05。

2.3 期末考試成績(jī)比較分析

實(shí)驗(yàn)組學(xué)生實(shí)驗(yàn)課期末成績(jī)?yōu)?9.22？.64分，與對(duì)照組87.44？.31分比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p>0.05），統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 期末考試成績(jī)比較分析 （眘 ）

3 討論

本研究通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)ABO血型鑒定、Rh血型鑒定、凝聚胺法交叉配血和抗人球蛋白試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4項(xiàng)臨床輸血醫(yī)學(xué)的虛擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)素材，將虛擬實(shí)驗(yàn)操作與臨床輸血案例有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生完成從臨床輸血實(shí)例的診斷，到檢驗(yàn)結(jié)果分析，進(jìn)而到實(shí)際輸血方案提出的完整的臨床輸血教學(xué)過(guò)程，旨在幫助學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力和專業(yè)志趣，把握學(xué)習(xí)內(nèi)容。由于在以往的輸血醫(yī)學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程中，我們并沒(méi)有應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。因此，這種虛擬實(shí)驗(yàn)與線上線下教學(xué)相結(jié)合的方式，是現(xiàn)代信息技術(shù)與醫(yī)學(xué)教育相互融合、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有益嘗試。

我們的研究結(jié)果顯示，盡管實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的理論考試成績(jī)比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果可以看到實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在教學(xué)滿意度、提高學(xué)習(xí)效率、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、加深對(duì)課程理解、提高解決臨床實(shí)際問(wèn)題的能力以及實(shí)際操作方面均優(yōu)于對(duì)照組。衡量學(xué)生滿意度作為評(píng)估線上教育項(xiàng)目的一種有效方式，本研究通過(guò)課前線上虛擬實(shí)驗(yàn)操作，可以讓學(xué)生更加自由地加入開(kāi)放的線上課程當(dāng)中。而線下實(shí)驗(yàn)課中的實(shí)際操作和分組討論，及課后的強(qiáng)化練習(xí)，在促進(jìn)教學(xué)方式多樣化的同時(shí)，則可以充分地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率和實(shí)操效果，并有效提升學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的參與度，讓學(xué)生真正成為教學(xué)的主體。學(xué)生只有積極參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中，信息才能真正被理解、保留并轉(zhuǎn)化為知識(shí)，最終形成解決實(shí)際臨床問(wèn)題的綜合能力和高級(jí)思維。

此外，有研究指出，基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)課程有利于學(xué)生操作技能的提高，相對(duì)于傳統(tǒng)課堂授課模式，本研究的教學(xué)模式依托于網(wǎng)絡(luò)的虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K和線上微課的應(yīng)用，打破時(shí)間和空間的限制，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室的隨時(shí)隨地開(kāi)放，有利于學(xué)生盡早熟悉、掌握幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、熟悉實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，是對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教學(xué)模式的改良和創(chuàng)新。導(dǎo)入案例教程的形式，則為學(xué)生提供了更多的知識(shí)運(yùn)用和接收反饋的機(jī)會(huì)，形成一個(gè)互動(dòng)的、真實(shí)的、自我導(dǎo)向的，支持認(rèn)知學(xué)習(xí)的新的教學(xué)方法。另一方面，相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)，在無(wú)實(shí)驗(yàn)標(biāo)本、無(wú)實(shí)驗(yàn)試劑和無(wú)實(shí)驗(yàn)儀器的情況下，利用計(jì)算機(jī)模擬臨床輸血實(shí)驗(yàn)的全部操作過(guò)程，可以讓學(xué)生身臨其境、反復(fù)多次地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本，在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂的缺點(diǎn)和不足。

值得肯定的是，當(dāng)前虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的正向促進(jìn)作用，已經(jīng)得到多門學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究的證實(shí)。Chao等采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式探討虛擬實(shí)驗(yàn)室對(duì)高中學(xué)生對(duì)物理氣體定律的影響，發(fā)現(xiàn)通過(guò)虛擬技術(shù)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)出來(lái)的氣體定律分子機(jī)制可視化效果有助于學(xué)生對(duì)于某些氣體動(dòng)力學(xué)分子理論概念的理解。Moazami等對(duì)35名口腔專業(yè)的學(xué)生分別采用傳統(tǒng)教學(xué)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并對(duì)兩組學(xué)生平均知識(shí)得分比較顯示，虛擬學(xué)習(xí)比傳統(tǒng)學(xué)習(xí)更有效。由此可見(jiàn)，“互聯(lián)網(wǎng)+”主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息化的融合應(yīng)用在未來(lái)教育科研領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)新的發(fā)展方向，積極探討和建設(shè)虛擬標(biāo)準(zhǔn)化案例式教學(xué)法必將促進(jìn)教學(xué)觀念與教學(xué)形式的變革。

然而我們還應(yīng)看到，盡管虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但虛擬實(shí)驗(yàn)并不能完全取代實(shí)際操作。信息化的教學(xué)策略不僅需要改變教師所教授的內(nèi)容，還需要改變其學(xué)習(xí)方式，科學(xué)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)和教師自身教學(xué)能力才是高效教學(xué)的根本。作為教師，我們應(yīng)該學(xué)會(huì)在借助虛擬仿真技術(shù)，將理論知識(shí)變抽象為具體，做到“虛實(shí)結(jié)合、以虛補(bǔ)實(shí)”，才能助推學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性、實(shí)用性實(shí)驗(yàn)，充分展示學(xué)科知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，持續(xù)提高教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

通訊作者：農(nóng)藝

基金項(xiàng)目：2020年廣西醫(yī)科大學(xué)教育教學(xué)改革立項(xiàng)項(xiàng)目醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在輸血醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用（2020XJGA03）

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