仿真實訓軟件在仔母豬“小挑花”術實訓教學中的應用

唐 磊 ， 向邦全 ， 呂永智

(重慶三峽職業學院 ， 重慶 萬州 404155)

專業實訓是高職院校教學中的重要環節。但由于資金不足，許多學校缺乏足夠的實驗設備及實驗素材，加之實訓課時不足，影響教學實訓質量[1]。仿真實訓是一種新型教學方法，它運用高科技手段強化學生理論知識，增強實訓操作技能[2]。由于不受設備、素材及課時限制，仿真實訓將在解決高職院校實踐教學問題上起著舉足輕重的作用[3]。仔母豬“小挑花”術是基層獸醫常操作的技術性很強的手術，也是畜牧獸醫類專業學生必須掌握的重要專業技能。“小挑花”術用于對仔母豬卵巢子宮的摘除，目前國內尚未有相關仿真軟件。如何提高學生的學習積極性，減少手術對動物的傷害已成為亟待解決的問題[4]。本文描述了如何將仿真實訓軟件應用于仔母豬“小挑花”術實訓教學。

1 教學目標

仿真實訓軟件教學是Flash動畫技術與實訓過程的有機結合，學生學習時能對實訓內容更加清晰的認識，有利于加深印象，提高實訓教學效果。與傳統實訓教學相比，仿真實訓軟件教學打破時空的局限性，提供開放式教學實訓環境，學生可隨時隨地通過軟件進行實訓[5-6]。有利于培養學生學習興趣，提升學習效率和實訓教學效率，成為學生課余時間自主學習的手段與途徑。

2 教學改革的必要性

2.1 教學生動 在動物外科手術實訓教學中，傳統的教學方法是對外科手術中涉及的步驟和要求進行演示和描述，或者使用圖片、模型道具甚至在黑板上展示動物器官結構或器官病變，以加深學生的感官認知性，但效果都不是很理想，由于教學缺乏生動性，無法加深學生對整個外科手術過程的記憶，導致許多學生畢業后無法將自己所學專業知識用于工作中，造成用人單位對高等院校的教學質量產生質疑。而仿真實訓軟件使教學更加生動、形象、直觀[7]。

2.2 節省教學成本 外科手術是畜牧獸醫專業的核心課程，手術種類繁多，投入巨大，運行成本非常高。即使最簡單的外科手術也面臨實驗動物和器材等產生的高昂教學成本。由于不少高等院校實驗資源匱乏，學生無法對整個外科手術過程進行重復訓練，導致許多學生在工作中不能獨立完成最簡單的外科手術。仿真實訓軟件不僅適用于學生課前對手術操作過程進行預習，而且更適用于學生課后對手術操作要點進行鞏固，并且可多次重復練習，從而節約教學成本。

2.3 教學模式創新性 隨著信息技術在教學領域的發展，仿真軟件教學被廣泛運用于各個課程的教學中，這也是我國素質教育前瞻性改革的創舉。動物外科手術的種種教學特點決定了其使用仿真軟件教學的必要性及重要性，利用仿真軟件教學對提高畜牧獸醫專業課程教學效果具有促進作用，同時也是畜牧業發展的一次創新和進步。

3 教學改革實施

3.1 與仔母豬“小挑花”術緊密結合 完成仔母豬“小挑花”術需要8個操作步驟，依次為保定、術部確定、術部消毒、術部切開、探尋卵巢子宮、取出卵巢子宮、摘除卵巢子宮、術后消毒[8]。仿真實訓軟件以上述操作步驟及所有手術器械為主線，充分考慮專業特點，以提高學生實訓質量為根本。整體手術過程以游戲動畫形式體現，界面設計美觀，并伴隨音樂，過程具有趣味性且簡單化，并帶有幫助提示和教學動畫，在提高學生興趣的同時，有利于完成實訓練習。

3.2 應用動畫技術，激發學生興趣 仔母豬“小挑花”術仿真實訓軟件是基于Flash動畫而設計的[9]。軟件開發環境選用Adobe Flash Professional CS6和Adobe Photoshop CS6，其中Adobe Flash Professional CS6用于組合圖片、音頻和組件，完成實訓軟件片頭及主體框架制作；Adobe Photoshop CS6用于處理制作所用的圖片素材，使其更加美觀。為了讓實訓軟件更加形象生動，使用腳本語言ActionScript 2.0版本編寫交互式動畫，讓場景中的各個對象“動起來”，激發學生對專業、課程和實訓的巨大熱情。

3.3 改革考核方式，提高教學效果[10]合理的考核方式可以促進學生對該課程重要技能的掌握與應用，同時也可以準確反映教師的教學效果。結合我校動物科技學院《畜禽普通病防治技術》課程標準和技能大賽考核要求，建立仔母豬“小挑花”術技能考核評價標準。考核成績主要包括：(1)手術前準備(30分)。主要考核手術工具準備、保定方法和術前消毒等知識點。(2)閹割(50分)。主要考核術部消毒、閹割操作規范性和術后消毒等知識點。(3)連貫性與無菌操作(10分)。主要考核手術過程是否符合無菌操作，手術過程的連貫性及對出現問題的解決能力。(4)收尾工作(10分)。主要考核手術結束器械清洗和場地清掃是否符合獸醫職業素質。仔母豬“小挑花”術技能考核評價標準如表1所示。

表1 仔母豬“小挑花”術技能考核評價標準

4 實訓軟件內涵

仔母豬“小挑花”術仿真實訓軟件由片頭動畫、主體界面、幫助提示和教學動畫4個模塊組成[11]。如圖1所示。其中“主體界面”為軟件主要功能，場景中包括“仔母豬”動畫及手術過程中所用器械，運用交互性手段將手術過程中所用器械及整個操作過程以游戲的形式展示給學生，體現軟件的趣味性和藝術性。“片頭動畫”顯示軟件標題、圖片及作者。“幫助提示”模塊為學生實訓操作提供提示幫助，引導學生完成實訓。“教學動畫”模塊提供實訓操作前的視頻教學功能，指導學生完成實訓。

圖1 仿真軟件模塊圖

以上模塊運行順序為：當學生點擊仿真實訓軟件后，出現片頭動畫，隨后進入主體界面，場景中包含操作對象，手術過程中所用器械圖標按鈕組成的工具欄，幫助提示和教學動畫以圖標按鈕的形式放置在工具欄中，點擊按鈕后將分別出現幫助提示或教學動畫。

圖2 軟件操作界面

圖3 手術失敗提示

圖4 軟件幫助提示

圖5 手術成功提示

5 教學效果評價

我校2017級畜牧獸醫等相關專業的教學應用仔母豬“小挑花”術仿真實訓軟件，達到了較好的效果。

5.1 節約實驗動物成本 我校畜牧獸醫專業每班平均50余人，共6個班，總人數達300余人。按照專業教學實訓要求，以前每5人需要1頭7.5～15 kg子母豬，豬價為1 500元/頭，總價為90 000元。使用仿真實訓軟件訓練后，由于部分學生通過實訓軟件已熟練掌握了操作流程，現在每10人只需要1頭豬，節約實驗動物成本達50%。

5.2 提高實訓操作效率，減少對動物的傷害,提高了動物福利[12]采用傳統的教學方法，學生完成仔母豬“小挑花”術需要5～10 min，使用仿真實訓軟件后，完成實訓的時間縮短到1～3 min。提高實訓操作效率，減少了因反復操作而對實訓豬的傷害，提高了實訓豬的福利，讓學生在實訓操作過程中掌握了仔母豬“小挑花”術的操作步驟及知識點，達到技能訓練目的，為最終在動物身上實施手術奠定了堅實的基礎。

5.3 提高學生參與實訓的興趣 在傳統實訓教學中，學生由于對仔母豬“小挑花”術操作過程掌握不熟練，擔心發生事故，導致實訓時沒信心，從而失去參與實訓的興趣。分別對未使用和使用仿真實訓軟件教學的2016級和2017級進行了問卷調查，將調查結果進行對比分析(圖6)，發現使用仿真實訓軟件教學后，通過觀看教學動畫，以及對仿真實訓軟件的反復操作，學生參與實訓的興趣有了極大的提高，主動學習能力增強，80%以上學生對知識掌握牢固，教學內容滿意度、教學方法滿意度和技能大賽參與度比教學改革前分別提高23%、24%和28%。

圖6 教學效果比較

經過重慶市開州職教中心和重慶市榮昌職教中心等多所中高職學校畜牧獸醫專業學生的實際使用，均達到較為滿意的效果，極大地提高了學生的學習興趣，增強了學習主動性和信心，提高了手術成功率。

6 展望

目前國內針對動物外科手術信息化教學設計的報道極少，我院開發的仔母豬“小挑花”術仿真實訓軟件用于實訓教學，激發學生的學習熱情，促進動物外科手術軟件的開發，提高教師教學水平。該軟件開發和使用處于第1階段，根據用戶反饋情況看，總體情況較為滿意，但在細節上仍需改進。如仿真軟件主體界面的操作按鈕應標有文字，在教學動畫中應對每個操作步驟的要領和注意事項做詳細說明。在第2階段中，我們將在做好細節改進的同時，加入考核計分功能，統計用戶操作分數，記錄用戶操作錯誤的步驟，對錯誤做詳細講解，同時顯示正確的操作步驟。希望今后加大動物外科手術仿真軟件研究，將該領域越做越好。