PBL教學(xué)模式結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用*

■齊彥 張彥華（黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心；哈爾濱師范大學(xué)校醫(yī)院）

PBL教學(xué)模式結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用*

■齊彥1張彥華2（1黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心；2哈爾濱師范大學(xué)校醫(yī)院）

為適應(yīng)21世紀(jì)對(duì)醫(yī)學(xué)人才的需求，我們?cè)谄吣曛茩C(jī)能實(shí)驗(yàn)課教學(xué)設(shè)計(jì)中引入先進(jìn)的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)和PBL教學(xué)方法，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果及質(zhì)量，尋找培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才的有效途徑。

PBL教學(xué)模式；虛擬試驗(yàn)技術(shù)；醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)

一 對(duì)象與方法

1 研究對(duì)象

我校2014～2015年度七年制學(xué)生機(jī)能實(shí)驗(yàn)課程，隨機(jī)分成對(duì)照組、PBL組、融合虛擬實(shí)驗(yàn)的PBL組，共開設(shè)3個(gè)班。將2班定為對(duì)照組共42人，采用傳統(tǒng)LBL教學(xué)方法；1班定為PBL組，采用PBL教學(xué)法，共45人，3班定為融合虛擬實(shí)驗(yàn)的PBL組共45人，采用虛擬實(shí)驗(yàn)加PBL教學(xué)法。

2 教學(xué)內(nèi)容和授課方法

三組在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中為同一位教師完成，實(shí)驗(yàn)課講授內(nèi)容基本相同，圍繞病理學(xué)、生物化學(xué)、藥理學(xué)等多學(xué)科知識(shí)的有機(jī)結(jié)合設(shè)計(jì)與生活、臨床密切相關(guān)的探索性研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，三組有關(guān)機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用的教學(xué)大綱、教材、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)時(shí)數(shù)以及所使用的參考資料均相同，在實(shí)驗(yàn)全部結(jié)束后進(jìn)行考試，考試的試題和技術(shù)要求均相同。具體實(shí)驗(yàn)實(shí)施如下。

（1）對(duì)照組：采用傳統(tǒng)(LBL)的授課方法，以課堂講授為主，首先由教師講授實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、操作步驟、觀察結(jié)果、注意事項(xiàng)等，然后教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題向老師請(qǐng)教，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后按要求展開學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告等環(huán)節(jié)。

（2）PBL教學(xué)組：PBL教學(xué)過程主要涉及實(shí)驗(yàn)前提出問題并盡可能自主解決，以小組為單位參與討論并形成具有合理性的建議，確定實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后歸納總結(jié)并思索完善等環(huán)節(jié)。具體實(shí)施方法如下：

（3）融合虛擬實(shí)驗(yàn)的PBL組：利用機(jī)能實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)的VBL-100醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將虛擬實(shí)驗(yàn)科學(xué)合理地融入PBL教學(xué)的環(huán)節(jié)中。實(shí)驗(yàn)前：教師首先向?qū)W生介紹本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)所涉及的原理、操作方法、注意事項(xiàng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)提前提出一些思考問題，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題進(jìn)入VBL-100虛擬實(shí)驗(yàn)室，通過VBL-100虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K學(xué)習(xí)，并在虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的資料室查閱相關(guān)資料，分析并解決相關(guān)問題；實(shí)驗(yàn)操作過程中，首先教師引導(dǎo)學(xué)生觀看虛擬實(shí)驗(yàn)視頻資料，在此過程中，教師著重強(qiáng)調(diào)操作技巧和注意事項(xiàng)，在重點(diǎn)環(huán)節(jié)，教師進(jìn)行擴(kuò)展性的講解，然后學(xué)生討論并完善實(shí)驗(yàn)方案，再進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后：教師對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果從不同學(xué)科的角度進(jìn)行分析和綜合闡述，引導(dǎo)學(xué)生把本次實(shí)驗(yàn)所遇到的問題和注意事項(xiàng)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并留思考題,學(xué)生可以在課余時(shí)間進(jìn)入VBL-100虛擬系統(tǒng)進(jìn)行問題的分析及解決。最后以小組為單位撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，為下一次實(shí)驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn)。總之，在PBL教學(xué)開展中融入虛擬實(shí)驗(yàn)，既讓學(xué)生通過討論掌握了基本理論，同時(shí)又讓其獲得了實(shí)驗(yàn)操作技能，達(dá)到建立學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的目的，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。

二 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

1 成績(jī)考核

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)三組實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)閱和成績(jī)分析，實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告占總成績(jī)的70%。作為老師了解學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)情況和進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定的重要依據(jù)，實(shí)驗(yàn)課全部結(jié)束后，對(duì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)組統(tǒng)一命題進(jìn)行閉卷考試，考核內(nèi)容緊扣教學(xué)大綱，實(shí)驗(yàn)理論考試成績(jī)占總成績(jī)的30%。結(jié)果表明：與對(duì)照組比較，PBL組、融合虛擬實(shí)驗(yàn)的PBL組各項(xiàng)平均成績(jī)顯著增高，有顯著性差異（P＜0.05），PBL組與融合虛擬PBL組比較平均成績(jī)無明顯差異。

對(duì)三組教學(xué)方法統(tǒng)一命題進(jìn)行閉卷考試并對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)分，結(jié)果顯示：PBL教學(xué)組和融合虛擬實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程和思路清晰、實(shí)驗(yàn)方案合理、有很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)操作能力；實(shí)驗(yàn)報(bào)告的討論部分深刻、有見解，具有一定的參考價(jià)值，明顯好于對(duì)照組；而對(duì)照組的學(xué)生均按照實(shí)驗(yàn)教材固定的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作步驟等照貓畫虎作實(shí)驗(yàn)，未親自參與實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，只能機(jī)械地做實(shí)驗(yàn)，甚至實(shí)驗(yàn)報(bào)告互相盲目照抄，只知其然，不知其所以然。實(shí)驗(yàn)成績(jī)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1所示。PBL教學(xué)組和融合虛擬實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)組學(xué)生的考試成績(jī)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三部分的成績(jī)均高于對(duì)照組，PBL教學(xué)組總成績(jī)平均分?jǐn)?shù)為87.23分，融合虛擬實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)組總成績(jī)平均分?jǐn)?shù)為86.50分，而對(duì)照組總成績(jī)的平均分?jǐn)?shù)為78.32分，PBL教學(xué)組成績(jī)和融合虛擬實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)組成績(jī)與對(duì)照組比較有顯著差異（P＜0.05），能明顯提升教學(xué)效果。

表1 對(duì)三種教學(xué)方法問卷調(diào)查結(jié)果(人數(shù) %）

2 問卷調(diào)查

實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后，采用不記名問卷調(diào)查方式進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)價(jià)，三個(gè)實(shí)驗(yàn)組共發(fā)放問卷132份，收回132份，全部收回。調(diào)查問卷主要涉及：學(xué)習(xí)興趣，自主學(xué)習(xí)能力，分析、解決問題的能力，邏輯和表達(dá)能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，綜合培養(yǎng)能力，查閱文獻(xiàn)資料能力，對(duì)問題的掌握程度，師生交流多項(xiàng)指標(biāo)等。

問卷調(diào)查結(jié)果顯示：PBL組中愿意接受PBL教學(xué)模式的學(xué)生占91.1%，對(duì)PBL教學(xué)模式反映良好；認(rèn)為此教學(xué)模式能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和積極性的學(xué)生占86.7%；82.2%的人承認(rèn)能提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,86.7%的學(xué)生認(rèn)可能提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；大部分學(xué)生承認(rèn)PBL教學(xué)模式給予了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，激發(fā)了想象力；對(duì)自身素質(zhì)培養(yǎng)的調(diào)查中顯示，84.4%的人認(rèn)可能夠提高邏輯和語言表達(dá)能力；80%的人認(rèn)可有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)；融合虛擬PBL組中愿意接受這種教學(xué)模式的學(xué)生占88.89%，82.2%的學(xué)生認(rèn)為此教學(xué)模式能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，86.7%的人認(rèn)為有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，對(duì)以后的科研能力和創(chuàng)新能力有很大幫助。而對(duì)照組66.7%學(xué)生能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力差，對(duì)問題的掌握程度占69.0%，不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

總之，通過引入虛擬實(shí)驗(yàn)、PBL教學(xué)法，能夠激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。

三 分析與討論

隨著教育技術(shù)日新月異的發(fā)展，教學(xué)手段不斷改進(jìn)，教師逐步將虛擬教學(xué)法和PBL教學(xué)法引入教學(xué)中，取得了一定成效。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

（1）提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。實(shí)踐證明PBL教學(xué)法較傳統(tǒng)教學(xué)法對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果有較大改觀，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)主動(dòng)性、增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，提升了學(xué)生分析、判斷、推理、綜合知識(shí)的能力，有利于培養(yǎng)具有自學(xué)、創(chuàng)新、科學(xué)思維能力和具有個(gè)體發(fā)展優(yōu)勢(shì)的全面發(fā)展的高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才[1,2]。

（2）促進(jìn)教師教學(xué)水平及綜合素質(zhì)的提升。PBL教學(xué)模式對(duì)教師素質(zhì)要求較高，教師必須更新觀念,不斷地提高自身業(yè)務(wù)素質(zhì)才能勝任教學(xué)引導(dǎo)者的角色。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中，教師需要針對(duì)每次實(shí)驗(yàn)課查閱大量相關(guān)資料，設(shè)計(jì)好緊扣教學(xué)大綱、符合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、難易適度、密切聯(lián)系臨床、能激發(fā)學(xué)生濃厚興趣的問題。這就要求教師要有豐富的人文知識(shí)、臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí)，而且還要熟練掌握常規(guī)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)操作技能[3]，做到基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)理論與臨床應(yīng)用緊密結(jié)合，從而提高了教師的專業(yè)知識(shí)水平和教學(xué)質(zhì)量。

（3）效果與規(guī)模的局限性。在實(shí)施PBL教學(xué)中8.89%學(xué)生感到不太適應(yīng)，認(rèn)為在自學(xué)和查閱資料中花費(fèi)太多的時(shí)間精力，遠(yuǎn)不如由老師講授來得快捷方便。另外，盡管教師精心準(zhǔn)備，亦難免出現(xiàn)一些意外的情況，若教師不能給出有說服力的解決方案，就會(huì)影響教學(xué)效果。再者，在各高校擴(kuò)招形勢(shì)下，受師資力量所限，班級(jí)人數(shù)偏多亦會(huì)影響PBL教學(xué)效果。

（4）虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展長(zhǎng)生的一項(xiàng)新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，是教育領(lǐng)域應(yīng)用信息技術(shù)的一種創(chuàng)新[4,5]。將虛擬實(shí)驗(yàn)融合PBL在一定程度上能克服PBL的局限性，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量有很大幫助。

[1]張亞南,黃柳桓,梁憲紅，等.日本PBL醫(yī)學(xué)教育一覽[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育,2012(6):6-7．

[2]王振輝,牛超,徐鵬飛，等.PBL教學(xué)模式在河南理工大學(xué)藥學(xué)教學(xué)改革中的初探與思考[J].求知導(dǎo)刊,2016(1):141-142.

[3]衛(wèi)蓉.PBL教學(xué)模式在基礎(chǔ)護(hù)理教學(xué)中的效果評(píng)價(jià)[J].河西學(xué)院學(xué)報(bào),2016(2):105-109.

[4]王宏寶,劉慧萍,喻榮等.醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中虛擬實(shí)驗(yàn)應(yīng)用[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,2014(7):84-85．

[5]李喜軍,張志偉.虛擬實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新手段[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2015(3):197-198.

G642

A

1008-2549(2017)03-0108-02

黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目(JG2014011013)。