虛擬仿真實驗在環(huán)境衛(wèi)生學實驗教學中的應用與效果評價

劉小山，陳玉婷，孫艷芹，張 賀，唐煥文

（1.廣東醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院 廣東 東莞 523808；2.廣東醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院 廣東 東莞 523808）

環(huán)境衛(wèi)生學旨在研究自然環(huán)境和生活環(huán)境與人群健康的關系，揭示環(huán)境因素影響人群健康的規(guī)律，通過充分利用環(huán)境有益因素和控制環(huán)境有害因素提出衛(wèi)生要求和預防對策，增進人體健康，提高人群健康水平。環(huán)境衛(wèi)生學是預防醫(yī)學的一個重要分支學科，也是環(huán)境科學與預防醫(yī)學的交叉學科[1-2]。課程要求學生掌握環(huán)境與健康關系的基本理論、知識，了解環(huán)境因素在時空上的變化與人體生理負荷規(guī)律，能夠靈活地運用所學知識，掌握環(huán)境衛(wèi)生工作的基本方法和技能，為將來環(huán)境衛(wèi)生工作打下良好的基礎。

環(huán)境衛(wèi)生學實驗是環(huán)境衛(wèi)生學課程的重要組成部分，是培養(yǎng)學生實踐能力、問題解決能力的重要環(huán)節(jié)[3]。然而，環(huán)境衛(wèi)生學傳統(tǒng)實驗教學模式存在以下問題：①實驗內容以環(huán)境污染物監(jiān)督調查為主；②部分實驗內容如突發(fā)環(huán)境污染事件應急處置，涉及面廣，學生無法實際操作；③教學方法單一，學生主觀能動性差；④受時間、材料等實驗條件限制；⑤實驗考核體系不夠完善，無法考核學生真正的崗位勝任力。

環(huán)境衛(wèi)生工作涉及突然環(huán)境污染事件或自然災害等問題，需要具有應急處置能力的人才。培養(yǎng)具有解決突發(fā)環(huán)境污染等應急事件的調查和處置能力的人才適應社會需求。突發(fā)飲用水污染是常見的突發(fā)公共衛(wèi)事件，傳統(tǒng)實驗教學受場地、時間等現實條件限制，無法開展。虛擬仿真實驗具有不受場地和時間的限制、彌補教學資源不足、允許實驗結果試錯等多個優(yōu)點[4]。因此，為了提升教學效果，提高學生的公共衛(wèi)生職業(yè)素養(yǎng)，我們利用虛擬仿真實驗平臺，結合課前課中課后三段式全程考核式教學模式，探討其在預防醫(yī)學本科專業(yè)必須課程環(huán)境衛(wèi)生學實驗教學中的應用與效果。

1 突發(fā)生活飲用水污染應急處置虛擬仿真實驗

虛擬仿真實驗由首都醫(yī)科大學、北京市豐臺區(qū)疾病控制中心、上海夢之路數字科技有限公司制作，實驗分為九個模塊，包括事件的背景介紹、疾控接報、應急響應、現場和飲用水調查、人群流調、實驗室檢測、解控、總結以及討論，高度還原了事件的發(fā)生和處置過程。

2 課程實施

本課程針對2017 級預防醫(yī)學專業(yè)本科生，這屆學生在上環(huán)境衛(wèi)生學專業(yè)課程前已系統(tǒng)學習了流行病學、衛(wèi)生統(tǒng)計學、分析化學等相關理論課程。在此次課程中，實行三階段全程考核教學模式。課前，老師在學習通上發(fā)布教學指引，上傳相應的學習資料，包括突發(fā)環(huán)境衛(wèi)生應急處置視頻、案例，學生先在學習通上觀看相關視頻資料完成任務打卡后，登錄平臺，進行學習和測試，完成虛擬仿真實驗九大模塊測試。課中，老師就突發(fā)生活飲用水污染應急處置的理論知識和處置原則進行梳理，進行答疑和討論，對每一模塊的重點難點進行分析和討論。課后，學生需要提交實習報告。在整個過程中，要進行全程評價，包括學習通任務點學習、虛擬仿真實驗操作成績、課堂討論成績以及課后實習報告成績。

3 效果評價

參考張佩雯等設計的調查問卷，通過問卷星發(fā)放問卷，對2017 級預防醫(yī)學學生進行問卷調查[5]。在對此次虛擬仿真實驗滿意度調查中，超過95%的同學持認可或中立的態(tài)度。其中，平均67.17%的同學對虛擬仿真實驗持認可的態(tài)度，平均29.65%的同學持中立態(tài)度（表1）。60%以上同學表示完全或大部分掌握突發(fā)生活飲用水污染應急處置的各項流程（表2）。平均93.1%的同學認為這種教學方式，對自主學習能力、個人事件處理能力、歸納總結能力以及公共衛(wèi)生職業(yè)素養(yǎng)均有提高。95.86%的學生表示一般或者非常喜歡這種教學方式（表3）。

表1 學生對此次虛擬仿真實驗的認可[n=145，n(%)]

表2 學生對教學效果的評價[n=145，n(%)]

表3 學生對教學方式的評價[n=145，n(%)]

4 討論

環(huán)境衛(wèi)生學是預防醫(yī)學專業(yè)的重要專業(yè)課程，同一課程具有多個相似的虛擬建設項目[6]。本次挑選的由首都醫(yī)科大學、北京市豐臺區(qū)疾病控制中心、上海夢之路數字科技有限公司開發(fā)的虛擬仿真實驗，包含了九個模塊，完整地反映了事件調查處置的全過程。彌補了傳統(tǒng)實驗教學中無法實現的培訓環(huán)節(jié)。調查處置的過程，包括現場調查、飲用水衛(wèi)生調查、現場個案調查、現場采樣、實驗室檢測、干預措施、干預效果監(jiān)測評價等多方面的應用和實踐能力的培養(yǎng)。考驗學生的基礎知識掌握能力、個人問題處理能力、案例分析能力、實踐能力等公共衛(wèi)生職業(yè)素養(yǎng)。

傳統(tǒng)的實驗教學考核方式較為單一，主要通過實驗報告來確定成績，不能真實地反映學生的掌握情況[7]。我們使用了課前課中課后三段式教學和全程考核模式，提升了學生學習興趣和自主學習能力。通過虛擬仿真實驗的使用，學生可隨時隨地登錄平臺反復學習和完成操作，學生的突發(fā)公共衛(wèi)生實踐應急處置能力均有提高。在操作過程中碰到的疑難問題，可在課中答疑環(huán)節(jié)得到解答，同時在討論中加深理解，最后通過撰寫事故處置報告，對整個事件進行梳理，提高學生的撰寫和歸納能力。在整個過程中，老師可以全面地評價學生學習效果。

但是，這種虛擬仿真試驗也有不足之處。在教學過程中，我們發(fā)現軟件的運行，需要安裝一個小程序，有部分同學可能操作系統(tǒng)版本等多方面原因，無法安裝這個插件而不能進行操作。同時，目前虛擬仿真實驗只允許在電腦使用，無法手機操作，缺乏便捷性。平臺應該開放用戶意見反饋平臺，進一步優(yōu)化，降低對操作系統(tǒng)的要求，對虛擬平臺進行改善。

綜上所述，利用虛擬仿真實驗，可提高學生參與度，通過實驗后臺過程追蹤評價，充分調動學生的主觀能動性，提高學生的基礎理論知識、案例分析、現實環(huán)境問題解決能力等職業(yè)素養(yǎng)。在實施虛擬仿真實驗教學模式中，學生通過課前平臺學習操作，課中學生結果展示、討論以及老師答疑，課后實驗報告總結，使學生掌握相關理論知識，提高實踐技能，思考相關問題，做到學以致用。