虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合模式在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

王 敏,王欣賞,張 鹍,李旭波,吳玉梅

(中國(guó)人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)系藥理學(xué)教研室,陜西 西安 710032)

藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)是《藥理學(xué)》課程的重要組成部分,學(xué)生通過(guò)藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),可驗(yàn)證抽象的理論知識(shí),深化對(duì)藥理學(xué)理論知識(shí)的理解,掌握藥理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則和基本的實(shí)驗(yàn)操作技能,培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題的能力[1-2]。然而,有些藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)因?yàn)椴僮鞑襟E多,實(shí)驗(yàn)技術(shù)要求高,傳統(tǒng)教學(xué)模式下實(shí)驗(yàn)成功率不高,不能收到滿意的教學(xué)效果[3]。那么,如何提高實(shí)驗(yàn)的成功率,有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能,深刻掌握理論知識(shí)是亟須探討的問(wèn)題。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是通過(guò)虛擬仿真技術(shù)模擬真實(shí)的環(huán)境,以計(jì)算機(jī)為媒介,利用視頻學(xué)習(xí)、人機(jī)交互等方式,學(xué)生仿佛置身于真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,通過(guò)運(yùn)用各種虛擬機(jī)械設(shè)備對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行虛擬操作,輔助完成藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[4-5]。

為此,在以課件和示教操作的傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上,本研究將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)引入藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程,探討虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的授課方式是否可達(dá)到滿意的教學(xué)效果并分析其中的原因。本研究擬將虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的授課方式用于實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的可行性提供一個(gè)參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取空軍軍醫(yī)大學(xué)2019級(jí)五年制臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)120名學(xué)生作為研究對(duì)象,隨機(jī)分為兩組,實(shí)驗(yàn)組(60人)采用虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合教學(xué),即學(xué)生先進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn),然后通過(guò)線下實(shí)驗(yàn)完成實(shí)操;對(duì)照組(60人)采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。其中,4人組成一個(gè)小組,每輪次60人,兩個(gè)授課輪次完成該研究。教材選用空軍軍醫(yī)大學(xué)自編教材《藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》,授課教師均為同一教員,教學(xué)大綱、目標(biāo)要求、教學(xué)時(shí)數(shù)均相同,所有研究對(duì)象對(duì)本研究均已知情同意。

1.2 研究方法

授課教師根據(jù)空軍軍醫(yī)大學(xué)《藥理學(xué)》課程安排的22學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括藥物對(duì)家兔血壓的影響、酚磺酞半衰期及分布容積的測(cè)定、藥物體外抗菌作用的測(cè)定、有機(jī)磷酸酯的急性中毒及解救等,本研究主要以藥物對(duì)家兔血壓的影響實(shí)驗(yàn)為例,探討虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合教學(xué)模式的教學(xué)效果。

1.2.1 實(shí)驗(yàn)組教學(xué)

實(shí)驗(yàn)課前,虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組按照要求進(jìn)行2個(gè)學(xué)時(shí)的虛擬仿真練習(xí),通過(guò)虛擬仿真系統(tǒng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)藥物對(duì)家兔血壓的影響,包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理的介紹,復(fù)習(xí)腎上腺素、去甲腎上腺素、酚妥拉明的藥理作用,分析其對(duì)家兔血壓的影響。通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)操作示范視頻,熟知本次實(shí)驗(yàn)流程及操作注意事項(xiàng)。然后按照實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行規(guī)范化的模擬操作,包括動(dòng)物稱(chēng)重、固定、麻醉、氣管插管、頸總動(dòng)脈分離及插管、心電導(dǎo)聯(lián)、儀器設(shè)備連接以及血壓信號(hào)記錄等。模擬操作過(guò)程中設(shè)置問(wèn)題,特別是操作比較難的氣管插管,動(dòng)脈插管部分,通過(guò)回答問(wèn)題的方式讓學(xué)生充分掌握實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),跟蹤記錄每一步驟操作,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)錯(cuò)誤糾正,直至解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題。模擬操作通過(guò)后,4人一組進(jìn)行線下實(shí)驗(yàn)操作。

1.2.2 對(duì)照組教學(xué)

實(shí)驗(yàn)課前,傳統(tǒng)教學(xué)組按照要求進(jìn)行2個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。然后傳統(tǒng)教學(xué)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),首先,教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理,以提問(wèn)的方式復(fù)習(xí)腎上腺素、去甲腎上腺素、酚妥拉明的藥理作用。然后圖文形式講解整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程,包括動(dòng)物稱(chēng)重、固定、麻醉、氣管插管、頸總動(dòng)脈分離及插管、心電導(dǎo)聯(lián)、儀器設(shè)備連接、血壓信號(hào)記錄等,特別強(qiáng)調(diào)手術(shù)操作的重難點(diǎn)及注意事項(xiàng),然后示教頸動(dòng)脈插管。講解結(jié)束后,學(xué)生4人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,教師仔細(xì)巡視,一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)糾正,提醒操作注意事項(xiàng)。

1.3 教學(xué)評(píng)估

1.3.1 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)成功率

手術(shù)操作完成,儀器連接正確,壓力波形誘導(dǎo)成功后,通過(guò)耳緣靜脈分別給予腎上腺素、去甲腎上腺素、酚妥拉明后,采集到正確的波形信號(hào)視為實(shí)驗(yàn)成功。

1.3.2 理論及操作考核

依據(jù)教學(xué)目標(biāo)要求,考察教學(xué)中涉及的理論知識(shí),手術(shù)操作的準(zhǔn)確性、儀器設(shè)備使用的規(guī)范性,評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的掌握情況并給出相應(yīng)的成績(jī)。成績(jī)總分為100分,其中理論知識(shí)部分40分,包括α、β受體的分布,受體激活或拮抗后的作用,腎上腺素、去甲腎上腺素、酚妥拉明的藥理作用及機(jī)制等;手術(shù)操作的準(zhǔn)確性部分40分,包括動(dòng)物稱(chēng)重、麻醉、固定、備皮、耳緣靜脈注射、氣管插管、頸總動(dòng)脈分離及插管等;儀器設(shè)備使用的規(guī)范性為20分,包括生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件的應(yīng)用、儀器的導(dǎo)聯(lián)以及信號(hào)輸入等。

1.3.3 問(wèn)卷調(diào)查

采取無(wú)記名問(wèn)卷調(diào)查的方式,要求學(xué)生對(duì)各自授課模式進(jìn)行評(píng)分,內(nèi)容包括提升學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力、增加對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解、激發(fā)對(duì)科研的興趣、促進(jìn)小組成員之間的交流、強(qiáng)化安全意識(shí)5個(gè)方面的調(diào)查,每項(xiàng)均為20分,共100分。

采取無(wú)記名問(wèn)卷調(diào)查的方式,評(píng)估兩組學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)授課模式的主觀感受,了解學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合教學(xué)的滿意度,分為滿意、一般滿意以及不滿意。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

各組數(shù)據(jù)核對(duì)、整理收集后,錄入SPSS 22.0,考核成績(jī)采用(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示,兩組數(shù)據(jù)采用t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,當(dāng)P<0.05則表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)成功率的比較

成功的實(shí)驗(yàn)不僅幫助學(xué)生理解抽象的理論,還可以增強(qiáng)學(xué)生的自信心。本次研究發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)教學(xué)組實(shí)驗(yàn)成功率為53.3%,顯著低于虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合教學(xué)組的86.7%,且實(shí)驗(yàn)耗時(shí)也明顯高于虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組,達(dá)不到教學(xué)要求,見(jiàn)表1。分析其原因,包括以下幾個(gè)方面:①耳緣靜脈注射失敗。最常見(jiàn)的是在血管不清晰或較細(xì)的情況下盲目進(jìn)針,進(jìn)針失敗后仍盲目給藥,導(dǎo)致血管周?chē)[脹,再次穿刺困難。②動(dòng)脈血管分離困難。在術(shù)中,分離頸總動(dòng)脈時(shí),造成小血管破裂,視野受限導(dǎo)致分離困難,更有甚者導(dǎo)致動(dòng)脈血管破裂,家兔休克死亡。③頸動(dòng)脈插管失敗。此為實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟,失敗原因包括動(dòng)脈剪口太靠近近心端,插管前方被近心端的動(dòng)脈夾擋住,不易操作;動(dòng)脈剪口太深導(dǎo)致頸總動(dòng)脈斷裂;剪口后,插管動(dòng)作慢,插管前端血液流出凝固,動(dòng)脈管壁塌陷,不易插入,血液凝固后壓力無(wú)法傳遞至感受器形成信號(hào)。④術(shù)后壓力信號(hào)微弱或無(wú)信號(hào)。失敗原因包括插管處血流不暢;換能器中含有氣泡,妨礙壓力信號(hào)的傳導(dǎo)。虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組實(shí)驗(yàn)則較為順利,雖然也遇到突發(fā)問(wèn)題,但是組內(nèi)可以較好地解決,這主要得益于他們前期的模擬操作,熟悉實(shí)驗(yàn)流程及操作技巧。

表1 實(shí)驗(yàn)成功率比較

2.2 實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)的比較

由于兩組學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功率及實(shí)驗(yàn)耗時(shí)差距較大,為了找到其中原因,本研究對(duì)本實(shí)驗(yàn)中涉及的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)手術(shù)操作、儀器設(shè)備使用的規(guī)范性三個(gè)方面進(jìn)行考核,理論知識(shí)的掌握通過(guò)課后習(xí)題考核。結(jié)果顯示,在理論知識(shí)的掌握方面,傳統(tǒng)教學(xué)組成績(jī)(35.43±2.05)分,低于虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組的(38.63±1.53)分;實(shí)驗(yàn)手術(shù)操作的準(zhǔn)確性方面,傳統(tǒng)教學(xué)組成績(jī)?yōu)?22.64±3.47)分,明顯低于虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組的(36.51±1.94)分;儀器設(shè)備使用的規(guī)范性方面,傳統(tǒng)教學(xué)組成績(jī)?yōu)?10.56±2.14)分,也顯著低于虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組的(17.85±1.62)分,見(jiàn)表2?？梢钥闯?在理論知識(shí)的掌握方面,兩組學(xué)生成績(jī)雖然有差異,但不明顯,說(shuō)明兩組學(xué)生均已基本掌握相關(guān)理論知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)操作準(zhǔn)確性和儀器設(shè)備使用規(guī)范性方面,傳統(tǒng)教學(xué)組得分明顯低于虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組,這說(shuō)明虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組實(shí)驗(yàn)操作技巧更好,可能因?yàn)樗麄兺ㄟ^(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模擬操作過(guò)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程,對(duì)操作細(xì)節(jié)有充分的掌握。而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)組是通過(guò)課前預(yù)習(xí),課上教師講解實(shí)驗(yàn)流程和注意事項(xiàng),觀摩示范操作頸動(dòng)脈插管,然后開(kāi)始動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)組在實(shí)驗(yàn)手術(shù)操作準(zhǔn)確性和儀器設(shè)備使用規(guī)范性的考核成績(jī)偏低,可能是因?yàn)閷W(xué)生觀摩位置有限,部分學(xué)生看不清,導(dǎo)致無(wú)法較好理解、掌握實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)和要領(lǐng),后續(xù)實(shí)驗(yàn)中也可能由于手術(shù)操作的失敗導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法順利進(jìn)行。

表2 理論與操作考核成績(jī)分)

2.3 不同教學(xué)模式的評(píng)分對(duì)比

在考察完學(xué)生對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上,通過(guò)無(wú)記名問(wèn)卷調(diào)查學(xué)生對(duì)本次實(shí)驗(yàn)授課是否能提升主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力、增加對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解、激發(fā)對(duì)科研的興趣、促進(jìn)小組成員之間的交流、強(qiáng)化安全意識(shí)五個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)分,每個(gè)項(xiàng)目20分。發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷120分,收回120分,回收率100%。通過(guò)表3可見(jiàn),虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組5個(gè)項(xiàng)目的得分均高于傳統(tǒng)教學(xué)組,這說(shuō)明學(xué)生更滿意虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的教學(xué)模式。提升主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力方面,虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組(19.53±0.59)分明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)組的(14.31±3.34)分,主要體現(xiàn)在虛擬仿真系統(tǒng)不受實(shí)驗(yàn)試劑,動(dòng)物和場(chǎng)地的限制,學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)自主學(xué)習(xí),模擬操作,還有相關(guān)的闖關(guān)游戲,增加學(xué)習(xí)的趣味性。增加對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解方面,虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組(18.62±1.47)分明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)組的(13.64±3.05)分,主要體現(xiàn)在虛擬仿真系統(tǒng)將復(fù)雜抽象的內(nèi)容具體化和直觀化,學(xué)生可以直接看到給藥后家兔的血壓走勢(shì)和變化,而且虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組通過(guò)實(shí)驗(yàn)成功驗(yàn)證給藥后,家兔血壓的變化與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)看到的一樣,進(jìn)一步加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。激發(fā)對(duì)科研興趣方面,虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組(18.27±1.15)分明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)組的(12.98±2.40)分,體現(xiàn)在學(xué)生可以自己登錄虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),提出問(wèn)題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮他們的自主能動(dòng)性,教師只需在旁輔導(dǎo),更好體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。促進(jìn)小組成員之間的交流方面,虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組(19.35±0.55)分明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)組的(14.49±2.55)分,虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組每個(gè)人都在虛擬仿真系統(tǒng)中進(jìn)行了訓(xùn)練,熟知實(shí)驗(yàn)步驟和技術(shù)操作要領(lǐng),對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程心中有數(shù),所以在實(shí)驗(yàn)操作時(shí),小組成員之間配合更為默契,交流更加有效,小組之間的氛圍也更為輕松。強(qiáng)化安全意識(shí)方面,虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組(19.41±0.43)分,傳統(tǒng)教學(xué)組(18.90±1.03)分,兩組之間沒(méi)有明顯差異,說(shuō)明不論哪種授課模式下,教師強(qiáng)調(diào)的安全意識(shí)都已融入實(shí)驗(yàn)操作中。

表3 不同教學(xué)模式的評(píng)分分)

2.4 教學(xué)滿意度對(duì)比

通過(guò)無(wú)記名調(diào)查問(wèn)卷考查學(xué)生對(duì)授課模式的滿意度,發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷120份,收回120份,回收率100%。與傳統(tǒng)教學(xué)組相比,虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組對(duì)本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)的滿意程度更高,如表4所示。傳統(tǒng)教學(xué)組中,21名學(xué)生表示滿意,24名學(xué)生表示一般滿意,15名學(xué)生表示不滿意。分析原因可能是傳統(tǒng)教學(xué)組學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功率較低,有的組課程結(jié)束時(shí),實(shí)驗(yàn)沒(méi)有順利完成,氣管插管、動(dòng)脈插管等操作耗時(shí)太久,出現(xiàn)急躁情緒,影響滿意度。以上結(jié)果提示,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的授課模式學(xué)生滿意度不高,亟待改進(jìn)。虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合組結(jié)果顯示,56名學(xué)生表示滿意,4名學(xué)生表示一般滿意。分析原因可能緣于實(shí)驗(yàn)成功率較高提升了學(xué)生的滿意度,但必須看到虛擬操作和實(shí)操依然存在差別,實(shí)操中可能會(huì)出現(xiàn)一些意外情況,如實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)藥物反應(yīng)的個(gè)體差異等需要處理,造成部分學(xué)生的滿意度不高。

表4 教學(xué)滿意度比較[n(%),n=60]

3 討論

藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作認(rèn)識(shí)藥物與機(jī)體相互作用及其作用機(jī)制的重要手段,是應(yīng)用實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證基本理論知識(shí)及某些藥理現(xiàn)象的根本,是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力,動(dòng)手能力,科研思維能力的基礎(chǔ)[6-7]。藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要不斷更新觀念,緊隨日益發(fā)展的科學(xué)技術(shù),運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的要求[8]。通過(guò)對(duì)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合授課模式的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 提高課前預(yù)習(xí)的有效性

學(xué)生對(duì)虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的授課模式評(píng)價(jià)比傳統(tǒng)教學(xué)模式好,特別體現(xiàn)在課程前的預(yù)習(xí)上。因?yàn)閷W(xué)生可以通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn),利用多種手段,將復(fù)雜抽象的內(nèi)容條理化、直觀化和模塊化,有助于明確學(xué)習(xí)目標(biāo),理解實(shí)驗(yàn)原理,熟悉實(shí)驗(yàn)流程,掌握復(fù)雜程度較高、難度較大的實(shí)驗(yàn)技術(shù),達(dá)到課前預(yù)習(xí)的目標(biāo)。以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),基于學(xué)生較好的預(yù)習(xí)效果,在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上,結(jié)合教師的講解與實(shí)際操作,幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù),提高實(shí)驗(yàn)成功率,有利于教學(xué)質(zhì)量的提高,本研究結(jié)果中學(xué)生對(duì)虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合授課模式滿意度的反饋情況也得到直觀地反映。而傳統(tǒng)模式下學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)感到枯燥乏味,缺乏興趣,不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,對(duì)后續(xù)的實(shí)操造成影響。

3.2 提高課中實(shí)驗(yàn)的成功率

由于學(xué)生在課前已經(jīng)通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了有效訓(xùn)練,熟悉實(shí)驗(yàn)流程并掌握復(fù)雜操作如動(dòng)脈插管中的細(xì)節(jié)和難點(diǎn),實(shí)操時(shí)可有序開(kāi)展。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中復(fù)雜的操作和遇到的突發(fā)問(wèn)題,大部分學(xué)生可以自己解決,增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主體性[9]。教師只需要在學(xué)生遇到困難時(shí)旁加指點(diǎn)即可,改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“以教師為中心”的教學(xué)模式[9-10]。同時(shí),可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及動(dòng)手能力,極大激發(fā)學(xué)生們的科研思維和科研興趣。

3.3 提高課后學(xué)生自主設(shè)計(jì)課題的興趣

運(yùn)用虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的教學(xué)模式,學(xué)生不僅在本次實(shí)驗(yàn)課中表現(xiàn)優(yōu)秀,而且課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),會(huì)認(rèn)真分析本次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)、難點(diǎn),成功及失敗的原因,并提出改良方案。一部分學(xué)生通過(guò)對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的理解,提出科學(xué)問(wèn)題并自主設(shè)計(jì)出很多探索性實(shí)驗(yàn),這是對(duì)學(xué)生科研思維培養(yǎng)的最好體現(xiàn)[11]。藥理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科,鼓勵(lì)學(xué)生提出科學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并通過(guò)虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行模擬練習(xí),最后由教師確定安全可行的實(shí)施方法進(jìn)行線下實(shí)操,組織全班學(xué)生進(jìn)行討論,分析實(shí)驗(yàn)成功或失敗的原因,培養(yǎng)科研思維[12]。這一過(guò)程凸顯了學(xué)生的主體地位,學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力,探索創(chuàng)新的能力均得到提升,形成了良好的科研思維和科研習(xí)慣,同時(shí)對(duì)于教師也是一種提升,達(dá)到了教學(xué)相長(zhǎng)的目的[13]。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)可以模擬逼真的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,解除了傳統(tǒng)藥理實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間限制,滿足學(xué)生隨時(shí)做實(shí)驗(yàn)的需求[14],但由于虛擬實(shí)驗(yàn)提供了一個(gè)完美的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,無(wú)法反映真實(shí)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性,使學(xué)生缺乏對(duì)科研實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性體驗(yàn);結(jié)合現(xiàn)實(shí)的正式實(shí)驗(yàn),可給學(xué)生一個(gè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,鍛煉其動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,這種虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的授課模式互相補(bǔ)充,相輔相成,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)二者共同發(fā)展[15-17]。我們還在酚磺酞半衰期及分布容積的測(cè)定、藥物體外抗菌作用的測(cè)定、有機(jī)磷酸酯的急性中毒及解救等多個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,均發(fā)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的授課模式應(yīng)用效果較傳統(tǒng)教學(xué)模式效果好。綜上所述,虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的授課模式可在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中合理應(yīng)用,以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。