后公共衛(wèi)生時(shí)代背景下實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改變的探討
——以生理學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)為例

薛姝婧，高媛媛，李光華

（寧夏醫(yī)科大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，寧夏 銀川 750004）

生理學(xué)是醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)學(xué)科之一。生理學(xué)實(shí)驗(yàn)是以人和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作為對(duì)象開(kāi)展授課的實(shí)踐操作課程，是一門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科。傳統(tǒng)生理實(shí)驗(yàn)課是采取師生面對(duì)面授課，以教師理論講解、現(xiàn)場(chǎng)施教、學(xué)生實(shí)際操作為主線(xiàn)的教學(xué)模式。然而身處在當(dāng)今后公共衛(wèi)生時(shí)代下，部分本科生和留學(xué)生仍然無(wú)法返校，需要采用線(xiàn)上的教學(xué)模式進(jìn)行授課，為落實(shí)教育部“停課不停學(xué)”的指導(dǎo)意見(jiàn)，持續(xù)采用線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)成為各學(xué)校的教學(xué)手段，這種授課形式對(duì)教師水平、課堂組織、學(xué)生調(diào)動(dòng)等方面提出了更高的要求［1］。我系授課教師克服困難，積極投入課程準(zhǔn)備中，使用線(xiàn)上教學(xué)手段進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)授課，使得學(xué)生能夠和我們同屏共振，為保質(zhì)保量地完成生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)就后公共衛(wèi)生時(shí)代生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式轉(zhuǎn)化進(jìn)行探討。

一、完善線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案

（一）線(xiàn)上教學(xué)的從無(wú)到有

2020年初期，由于沒(méi)有健全的線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，實(shí)驗(yàn)教學(xué)未能得到有效開(kāi)展，實(shí)驗(yàn)課程往往是等到學(xué)生返校之后再進(jìn)行補(bǔ)課。兩年來(lái)，公共衛(wèi)生事件在全國(guó)呈現(xiàn)多發(fā)的態(tài)勢(shì)，因此，生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的授課形式面臨全新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。與理論課不同，實(shí)踐課必須要考慮到學(xué)生的直觀(guān)感知，要將空洞的理論知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段直觀(guān)呈現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生更好地消化相對(duì)復(fù)雜的理論知識(shí)?；诖耍?jīng)過(guò)不斷思考與探索，教研組通過(guò)多次討論對(duì)教學(xué)方式做出了相應(yīng)的調(diào)整，采用理論教學(xué)線(xiàn)上直播的方式給學(xué)生授課。

（二）利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)制定線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)模式

2018年，教育部印發(fā)了《關(guān)于開(kāi)展國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作的通知》，進(jìn)一步深化和拓展了虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)工作，推動(dòng)了虛擬仿真技術(shù)在高校教學(xué)中的改革探索。我?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在同年投入使用，并在2019年獲批國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)是我校虛擬仿真課程的熱門(mén)課程之一，點(diǎn)擊量最高?；谔摂M仿真實(shí)驗(yàn)室的仿真性、交互性和虛擬性等特點(diǎn)，我系教師充分利用虛擬仿真軟件進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的基本原理、操作流程、操作要點(diǎn)及復(fù)雜的工藝流程，從而高效地完成教學(xué)。學(xué)生可以通過(guò)反復(fù)操作虛擬仿真軟件進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的疑點(diǎn)、難點(diǎn)等進(jìn)行全方位的理解和掌握，使學(xué)習(xí)過(guò)程富有成效。虛擬仿真技術(shù)可以更好地應(yīng)對(duì)后公共衛(wèi)生時(shí)代對(duì)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐類(lèi)課程的正常開(kāi)展所帶來(lái)的沖擊，保障實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)正常進(jìn)行［2］。

由于醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是醫(yī)學(xué)教學(xué)中不可缺少的一部分，不能一味地拖延實(shí)踐課程的進(jìn)度，因此我系教研室在集體備課中主動(dòng)出擊分析利弊，大膽探索經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，讓無(wú)法參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生通過(guò)“前期利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)—課中增加理論知識(shí)講解—課后參與小組討論”的形式多角度地完成每一個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這種形式既培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，也培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、觀(guān)察分析、解決討論問(wèn)題的能力，并保障了實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃的順利完成。

二、建立線(xiàn)上資源庫(kù)

（一）匹配智能化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2021年，我們建成了領(lǐng)跑全國(guó)的國(guó)家級(jí)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心——人體機(jī)能學(xué)智慧實(shí)驗(yàn)室，并于同年9月正式投入教學(xué)使用。實(shí)驗(yàn)室將原有的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室升級(jí)改造為人體機(jī)能學(xué)智慧實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了有限資源的最大利用。實(shí)驗(yàn)室配有進(jìn)口的智慧化人體機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，如集動(dòng)感單車(chē)、折疊醫(yī)療床、人體實(shí)驗(yàn)附件包、生物信號(hào)采集及分析系統(tǒng)、手術(shù)臺(tái)等功能于一體的BL-420i實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并配備智能大屏輔助教學(xué)系統(tǒng)。目前，該實(shí)驗(yàn)室可開(kāi)展人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)、ESP人體生理學(xué)教學(xué)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等。人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)是直接以人體作為實(shí)驗(yàn)觀(guān)察對(duì)象，參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生既可作為實(shí)驗(yàn)者，也可作為受試者或志愿者接受實(shí)驗(yàn)檢測(cè)觀(guān)察。人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)以其身臨其境、深有感觸的教學(xué)方式，充分體現(xiàn)了沉浸式教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，吸引學(xué)生親身參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程投入運(yùn)行的半年多來(lái)，師生綜合評(píng)價(jià)良好，實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行速度快，屏幕清晰度高，更適宜線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)模式的實(shí)施。

（二）錄制實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻

多年來(lái)，生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程采用“傳統(tǒng)視頻+教師講解”的方式作為現(xiàn)場(chǎng)示教基礎(chǔ)，但線(xiàn)上授課存在實(shí)際困難，于是我們提出建立完善的線(xiàn)上資源數(shù)據(jù)庫(kù)，首要的就是將老舊視頻替換為全新的高清視頻，結(jié)合生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容，由實(shí)驗(yàn)教師和專(zhuān)任教師配合操作，錄制同步講解音頻的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)視頻，包括實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的視頻和與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作視頻。錄制好的視頻可以由任課教師提前分享給授課班級(jí)，結(jié)合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，督促學(xué)生預(yù)習(xí)鞏固課堂知識(shí)，提高實(shí)操的成功率。同時(shí)，通過(guò)詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理，使學(xué)生在線(xiàn)上的學(xué)習(xí)更加翔實(shí)有效。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備可以使學(xué)生掌握課堂所用試劑的來(lái)源、用途及配制等相關(guān)技能，更加全面地拓展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維廣度。

（三）優(yōu)化課程設(shè)置

根據(jù)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建立的線(xiàn)上教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)也可用于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)。通過(guò)對(duì)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課中涉及的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒僮饕c(diǎn)的講解及主要的操作環(huán)節(jié)，制作相應(yīng)的視頻。視頻通過(guò)班級(jí)微信群、釘釘群、九一速課等發(fā)布在線(xiàn)上平臺(tái)，給學(xué)生帶來(lái)課堂場(chǎng)景式的云教學(xué)體驗(yàn)，使學(xué)生掌握生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的基本思維方法及具體實(shí)驗(yàn)操作技能，也在一定程度上克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課無(wú)法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)授課的困難。另外，新增了《紅細(xì)胞滲透脆性》的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來(lái)優(yōu)化生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置。

（四）留學(xué)生課程設(shè)置

留學(xué)生目前只能進(jìn)行線(xiàn)上教學(xué)，針對(duì)留學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課我們除了使用PPT講解外，還額外錄制了“英文講解+字幕版本”的視頻，突出儀器的操作、系統(tǒng)的使用等細(xì)節(jié)。與此同時(shí)，我們積極聯(lián)絡(luò)B-420i實(shí)驗(yàn)設(shè)備的后臺(tái)維護(hù)方，使得留學(xué)生可以隨時(shí)登錄虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)輔助開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課程的講授。但是由于無(wú)法進(jìn)行實(shí)際操作，因此課程的時(shí)間充裕，要求學(xué)生需要當(dāng)堂完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程中，可以全程與授課教師溝通，完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告通過(guò)釘釘群發(fā)給授課教師當(dāng)堂講解批改。

（五）教學(xué)效果評(píng)價(jià)

為了落實(shí)“停課不停學(xué)”，保質(zhì)保量地完成生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)任務(wù)，教研室就生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程采取了線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)模式，從集體備課、優(yōu)化課程、精準(zhǔn)授課、保障機(jī)制等方面展開(kāi)了探索與實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了以人為本的智慧化教學(xué)模式。機(jī)能學(xué)智慧教室、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在混合教學(xué)模式中發(fā)揮了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。目前，我系承擔(dān)了全校本科生和留學(xué)生的機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，包括的專(zhuān)業(yè)有臨床醫(yī)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、全科醫(yī)學(xué)、臨床藥學(xué)、麻醉醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、兒科醫(yī)學(xué)等，每年約有1200名學(xué)生在機(jī)能學(xué)智慧教室進(jìn)行實(shí)踐課程，在虛擬仿真教學(xué)中心進(jìn)行虛擬仿真課程。智慧教室投入運(yùn)行以來(lái)，師生綜合評(píng)價(jià)良好，實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行速度快，屏幕清晰度高，可操作性強(qiáng)，優(yōu)化后的人體正常生理指標(biāo)的測(cè)定更是讓學(xué)生能沉浸式的體驗(yàn)生理學(xué)的樂(lè)趣。

三、云教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)融合的思考

在線(xiàn)上學(xué)習(xí)的學(xué)生充分利用基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以在宿舍或家里進(jìn)行遠(yuǎn)程在線(xiàn)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐學(xué)習(xí)。在這種教學(xué)模式中，師生沒(méi)有面對(duì)面地完成教學(xué)過(guò)程，學(xué)生會(huì)有聽(tīng)課松懈等現(xiàn)象，因此加強(qiáng)任課教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的監(jiān)測(cè)是保證學(xué)有所得、學(xué)有所獲、學(xué)有所長(zhǎng)的關(guān)鍵［3-4］。例如，利用釘釘會(huì)議平臺(tái)“語(yǔ)音”和“視頻”的功能實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的師生互動(dòng)；利用學(xué)習(xí)通平臺(tái)“搶答”和“選人”的功能進(jìn)行課堂問(wèn)答，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的參與度。強(qiáng)化過(guò)程性考核，促使學(xué)生真正掌握實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基礎(chǔ)理論和操作流程，依托獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、隨機(jī)性考核及個(gè)性化考核等形式強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐操作要點(diǎn)，提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力。完善虛擬仿真軟件的智能化質(zhì)量監(jiān)控，輔助任課教師高效地完成課程教學(xué)考核與評(píng)價(jià)［5］。

機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)充分利用進(jìn)口的智慧化人體機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以及先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)器材體系，全面革新了人體正常生理指標(biāo)的測(cè)定這一傳統(tǒng)課程，充分利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展家兔動(dòng)脈血壓的測(cè)定及尿生成的影響因素。學(xué)生在虛擬平臺(tái)上對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理和目的、實(shí)驗(yàn)器材和藥品、實(shí)驗(yàn)步驟和方法、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施與觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析、注意事項(xiàng)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了全真模擬與演練，為急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)基本操作技術(shù)、基本操作訓(xùn)練、操作考試等奠定了理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。目前，共計(jì)完成了10個(gè)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生、留學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)，有效地推動(dòng)了實(shí)踐教學(xué)的正常教學(xué)進(jìn)度。在授課過(guò)程中，為了提升仿真教學(xué)質(zhì)量，本系建成了卓有成效的質(zhì)量監(jiān)控體系，包括學(xué)生網(wǎng)絡(luò)簽到、學(xué)生在線(xiàn)時(shí)間統(tǒng)計(jì)、登錄次數(shù)統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)評(píng)分系統(tǒng)和師生在線(xiàn)答疑等。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生可以下載相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。指導(dǎo)教師可以登錄系統(tǒng)及時(shí)了解學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況，教師也可以在網(wǎng)上實(shí)時(shí)參與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)或離線(xiàn)指導(dǎo)。通過(guò)這些質(zhì)量保障措施，不僅能及時(shí)解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，提高學(xué)習(xí)效率，還能讓指導(dǎo)教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展情況和學(xué)習(xí)效果，高效完成學(xué)生實(shí)踐過(guò)程監(jiān)測(cè)與考核評(píng)價(jià)。以線(xiàn)上與線(xiàn)下質(zhì)量監(jiān)控措施構(gòu)建了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，有效保障了實(shí)踐質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)和考評(píng)機(jī)制的建立［6］。

結(jié)語(yǔ)

我校將傳統(tǒng)的線(xiàn)下課程轉(zhuǎn)為云授課，在實(shí)踐中創(chuàng)造了在線(xiàn)教學(xué)的新高峰，探索了在線(xiàn)教學(xué)的新實(shí)踐，形成了在線(xiàn)教學(xué)的新范式。在線(xiàn)教學(xué)背后所承載的教育意義十分重大，注定了它不僅僅是簡(jiǎn)單的應(yīng)急舉措，更是一項(xiàng)改變知識(shí)傳播方式的重要舉措。因此，無(wú)論從知識(shí)傳播方式的改變還是教育教學(xué)變革等視角分析，或是醫(yī)學(xué)理論課及實(shí)驗(yàn)課程的探索與實(shí)踐，高等教育都應(yīng)實(shí)現(xiàn)云教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的融合發(fā)展。

將虛擬仿真與智慧教室應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)是解決特殊時(shí)期教學(xué)困難的有效途徑。國(guó)家應(yīng)當(dāng)積極推動(dòng)虛擬仿真技術(shù)在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的常態(tài)化，推動(dòng)各個(gè)高校間加強(qiáng)資源整合，鼓勵(lì)高校積極開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)的改革，建立高效的“線(xiàn)上+線(xiàn)下”切換機(jī)制［7］。同時(shí)，高校教師應(yīng)積極適應(yīng)形勢(shì)變化，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式和觀(guān)念，充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)資源，將虛擬仿真技術(shù)有機(jī)融合到課程教學(xué)中，為醫(yī)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量的保障和提升提供支撐。