現代信息技術助力機能實驗學

【摘要】 為適應21世紀信息技術迅速發展趨勢，同時解決機能實驗教學中學生實驗失敗率高、動手機會少、操作時間不足等問題，我們通過網絡技術融合多種教學手段，為學生構建出個性化協作式的學習環境，提升了機能實驗教學效果。

doi：10.3969/j.issn.1674-9308.2015.01.017

作者單位： 462000 漯河醫學高等專科學校基礎醫學部

通訊作者：王興紅，E-mail: xinghong0124@163.com

基金項目：河南省醫學教育教學改革與研究項目《基于虛擬實訓平臺的FCM教學模式在機能實驗學中的應用研究》（課題編號：WJLX2014066）

The Functional Experiment Powered by Modern Information Technology

WANG Xinghong XU Shi (Department of Basic Medicine, Luohe Medical College, Luohe 462000, China )

[Abstract] To adapt to the quick development of information technology in the 21st century, and solve the problem of students’ high chances of failure in experiments, few opportunities to work by hand and not enough time to do experiments, we combine different teaching methods by way of the Internet, creating personal and cooperative learning environment for students and thus improving teaching effectiveness of functional experiment.

[Key words] OInformation technology, Functional experiment, Experiment teaching

機能實驗學是醫學生首次接觸的以活體動物為研究對象的一門實驗學科，通過本課程的學習，學生能進一步加深對“三理”知識的理解，認識機體生理功能、疾病發生發展機制和藥物作用規律，從而促進知識的內化，提高學生臨床思維能力和解決實際問題的能力。因此如何上好這門課，提高其教學質量是我們一線教師必須要解決的課題。為此，在實踐中我們摸索出了充分利用現代信息技術手段，形成了多種信息技術手段教學為輔的新型機能實驗教學模式。

1　機能實驗學科特點及需求

1.1　學科定義及教學需求

機能實驗學是基于生理學、病理生理學和藥理學等理論，以實驗動物為主，研究生理機能、疾病發生機制、功能代謝變化和藥物作用規律的實驗科學。其每個實驗容量大、實現項目多，在實驗形式上分驗證性實驗即經典實驗和創新性實驗即學生自主設計實驗。同時為了鍛煉學生的臨床邏輯思維能力，我們增加了學生自主研究設計的綜合性實驗項目。鑒于此實驗室需要開出的實驗項目將大大增加，這必然造成實驗耗材增加，另外要求各種實驗儀器的配套率要高，才能滿足實驗教學的需求。

1.2　機能實驗教學及管理面臨的問題

機能實驗教學中存在學生實驗失敗率高、動手機會少、操作時間不足等問題。好的實驗室管理是開好實驗課的基礎。隨著實驗課的開設，雖然實踐教學取得了不錯的效果，但同時給實驗中心的實驗準備教師帶來了大量的工作量。所以更好地提高實驗室的使用效率和管理水平也是急需解決的難題。

2　現代信息技術在教學中的應用

2.1　經典實驗采用虛擬實驗教學

我校自2012年實驗中心引進了虛擬實驗系統。機能虛擬實驗是建立在一個虛擬的實驗環境中，采用計算機模擬仿真和網絡技術從而有效緩解很多在經費、場地、儀器等方面面臨的困難和壓力。驗證性實驗是學生必須完成的一些經典實驗，它強調證明科學事實、概念、理論的活動，通過完整的實驗過程，以此驗證實驗結果是否達到原理所描述，目的重在使學生理解和掌握這個實驗，以達到熟悉經典實驗操作的目的。虛擬實驗教學注重的是實驗操作的交互性和實驗結果的仿真性 [1]。機能虛擬實驗系統起到教學相長的作用。它可以作為機能實驗教學的一個有益補充：對帶教教師而言，起到輔助教學的作用；對實驗室而言，節省了大量實驗支出成本；對學生而言，則起到知識的預習、熟悉及強化的作用，操作上節省了時間且提高了實驗成功率。因此驗證性實驗采用虛擬實驗系統教學，在一定程度上能獲得更好的實驗教學效果。

2.2　利用網絡平臺加強對學生的指導與交流

互聯網時代的到來促進了師生很好的即時地交流，我們為了更好地給學生提供及時的幫助，教研室和實驗室在建設校級生理學精品資源共享課網站時，同時也搭建開放了機能實驗網絡教學平臺。實驗教學網絡平臺上，學生暢所欲言實驗預習、操作時碰到的各種實驗現象和問題，進而學生可以在平臺上獲得各個實驗項目的實驗操作指導、實驗視頻、實驗儀器使用指南、各種實驗試劑的配置方法等各種實驗資源，而且可以通過在線留言獲得老師對綜合型、設計型、研究型實驗的精心點撥。

2.3　部分經典實驗錄制微課供學生觀摩

充分調動教研室和實驗中心教師的力量，對經典的且具有基礎性的實驗錄制了微視頻放到師生的QQ群或微博群里，這是充分順應了移動終端個性化的特點。QQ群和微博群是兩個很好的師生和生生交流的平臺，學生通過下載觀摩操作過程，可以在群中交流實驗的經驗和教訓。這為學生深刻理解實驗操作步驟、總結實驗失敗教訓提供了很好的平臺，因此在一定程度上解決了學生實驗失敗率高、動手機會少、操作時間不足等問題。

2.4　實驗室管理實現網絡智能化

在實驗項目的選取、虛擬實驗室的預約、實驗設備和電源智能管理、實驗過程實時監控、師生的在線討論答疑、學生在線提交和教師在線批改電子實驗報告等問題上，我們充分利用計算機網絡和信息技術。同時通過網絡技術，采用多種教學手段，學生可以在網絡教學平臺上自學相關實驗準備知識；實驗過程中，學生可以通過查詢網絡教學資源尋找解決問題的辦法。比如常用麻醉藥物的選擇及動物使用劑量等。

總之，教育信息化的最終目標是提升學科教學質量和學生綜合素質。信息技術給高等教育帶來了前所未有的影響，它為教育者和學習者提供了更加有效而方便的信息渠道 [2]。教育部關于印發《教育信息化十年（2011-2020年）》的通知提出要“有效提高職業教育實踐教學水平”，其指出“創新教育內容，要促進信息技術與專業課程的融合，著力提高教師運用現代信息技術的能力和學生的崗位信息技術職業能力。加強實踐教學，創新仿真實訓資源應用模式，提高使用效益”。

伴隨著現代教育技術的迅速發展，多媒體、網絡、信息化等已靈活運用到教育界的方方面面，并且已很好地解決了目前高校面臨的各種實際壓力和困難 [3]。網絡實驗教學已經改變了傳統實驗對時空的限制，且明顯提高了教學質量。網絡實驗教學是真實實驗的一種輔助和重要的補充，體現了信息技術與實驗技術整合的新趨勢 [4]。我們在實驗教學的探索過程中形成了自己的實驗教學模式，實踐教學取得了較好的效果，但仍存在不少問題，需要進一步改進和解決。