RBL 聯合虛擬仿真實驗教學模式在職業衛生與環境衛生學實驗教學中的應用研究

黃大敏，唐春娥，郭 蕊，梁建成，楊再上，漆光紫

（右江民族醫學院公共衛生與管理學院，廣西 百色 533000）

職業衛生與環境衛生學實驗教學對于預防醫學專業學生專業實踐能力的培養具有重要作用[1]。因此，在職業衛生與環境衛生學實驗教學中，如何充分利用現有的教學資源，積極探討新的實驗教學模式，提升學生專業實踐能力，對于公共衛生人才的培養具有重要意義。目前職業衛生與環境衛生學實驗教學主要以驗證性實驗為主，學生學習積極性不高。同時在實驗教學中也發現，部分學生不熟悉實驗儀器使用、實驗操作不規范等情況較為突出[2-3]。2021 年教育部辦公廳等4 部門出臺的《關于開展高水平公共衛生學院建設的通知》提出，要加快培養以崗位勝任力為導向的實戰型公共衛生人才，要創新公共衛生教學方法與教學手段，大力推進現代信息技術與公共衛生教育教學的深度融合，提高學生公共衛生實踐能力[4]。預防醫學專業學生是公共衛生人才梯隊中的中堅力量，為進一步培養滿足新時代需要的公共衛生人才，開展專業課程改革勢在必行。近年來，本教學團隊一直在探索職業衛生與環境衛生學新的實驗教學模式，以期更好地激發和培養學生學習的主觀能動性，提升其專業實踐能力。RBL（Research Based Learning）是以探究為基礎的教學模式，以學生為中心，將學習、探究和實踐三者相結合，能讓學生進行多途徑、多手段的學習探究和實踐活動[5]。虛擬仿真實驗是以真實實驗為基礎，其本身具有不受時間、空間和教學資源限制的優點，學生可隨時登錄虛擬仿真實驗平臺進行虛擬實驗操作，通過反復訓練能有效解決學生不熟悉實驗儀器使用和實驗操作不規范的問題，能有效提高學生專業實踐技能[6-7]。醫學虛擬仿真實驗教學是深化醫學實驗教學改革，推動醫學教育全面數字化轉型的重要舉措[8]。近年來，隨著公共衛生與預防醫學類虛擬仿真實驗的建設與完善，該技術逐漸被應用于職業衛生與職業醫學、環境衛生學等預防醫學專業的實驗教學中，收到了較好的效果[9-10]。但目前尚未見將RBL 聯合虛擬仿真實驗教學模式（以下簡稱“新型教學模式”）應用于職業衛生與環境衛生學實驗教學的報道。本文旨在探討新型教學模式在預防醫學本科專業職業衛生與環境衛生學實驗教學中應用的效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象

以右江民族醫學院2019 級預防專業1 班和2 班本科生作為研究對象，其中將1 班學生作為對照組（n=50），2 班學生作為觀察組（n=49）。兩組學生所學課程、課時一致，授課教師為同一教學團隊成員。兩組學生的入學成績、年齡、性別等比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。

1.2 方法

對照組采用傳統LBL 教學模式，實驗課以驗證性實驗為主，授課團隊按照實驗教學大綱，先采用多媒體介紹實驗目的、原理、方法和步驟，重點講解實驗步驟，然后教師進行示教或播放教學視頻，最后學生完成實驗。觀察組采用新型教學模式進行教學，具體如下。（1）整合實驗內容。將部分內容相關但是孤立的驗證性實驗內容整合為一個比較完整的綜合設計性實驗，通過開展綜合設計性實驗，使學生能夠清晰完整地了解職業衛生與環境衛生學工作。如將粉塵作業場所現場調查、粉塵濃度及分散度測定、塵肺閱片等原本孤立的實驗項目整合為一個綜合設計性實驗——工作場所中粉塵測定及衛生學評價；將空氣中氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳濃度測定以及工作場所噪聲強度測定整合為一個綜合設計性實驗——交通干線大氣污染物、噪聲監測及衛生學評價；將公共場所中微小氣候檢測、采光照明、室內空氣中甲醛濃度測定、飲用水的消毒、公共場所細菌的測定等實驗項目整合為一個綜合設計性實驗——公共場所衛生檢測與評價。（2）打造虛擬仿真實驗平臺。通過走訪本地氧化鋁、電解鋁企業生產車間，以企業生產場景為參照，設計腳本，依托上海夢之路有限公司進行軟件開發，打造電解鋁企業工作場所中有害因素識別、檢測與評價為一體的虛擬仿真實驗項目。該虛擬仿真實驗項目涵蓋工作場所中碳氧化物、氮氧化物、硫化物、粉塵和噪聲等常見有害因素的識別、檢測和評價等內容。虛擬仿真實驗平臺能讓學生有親臨現場進行調查和監測的體驗感，而不再局限于以往實驗室內的模擬測量。（3）實施新型教學模式。將學生分為若干學習小組，各學習小組安排一名授課團隊教師，各小組成員根據實驗內容要求自行查閱文獻，自主進行實驗方案設計和完善、實驗操作、結果整理與實驗報告撰寫。觀察組各個學習小組成員需登錄本校的虛擬仿真實驗教學平臺進行虛擬仿真實驗訓練，以熟悉工作場所中粉塵、碳氧化物、氮氧化物、硫化物和噪聲等常見有害因素采樣和檢測全過程，并完成系統任務。在此過程中，教師從系統后臺數據了解學生虛擬仿真實驗學習進度和錯漏情況，并在線下對學生進行操作規范和專業實踐技能強化訓練。

1.3 教學效果評價

（1）課程考核成績。課程結束后，授課團隊對兩組學生進行綜合考核。綜合考核成績包括出勤（5%）、課堂表現（10%）、操作技能考核成績（20%）和實驗報告撰寫成績（65%）。（2）學生學習效果滿意度。課程結束后，授課團隊采用自制的問卷對兩組學生的學習效果滿意度進行調查，選項分為“滿意”和“不滿意”，比較兩組滿意度。（3）課程結束后，授課團隊采用自制問卷對觀察組學生動手操作能力、查閱文獻能力、科研思維能力、團隊協作能力、分析解決問題能力和科研意識等綜合能力進行調查。

1.4 統計學處理

采用SPSS 23.0 軟件對數據進行統計學分析，計數資料以（%）表示，組間比較應用χ2檢驗；計量數據以（±s）表示，組間比較應用t 檢驗，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組學生課程考核成績比較

本研究結果顯示，觀察組的操作技能考核成績和綜合成績均顯著高于對照組（P＜0.05），見表1。

表1 兩組學生操作技能考核成績和綜合成績比較（±s，分）Table 1 Comparison of performance and comprehensive scores of two groups of students in operational skills assessment（±s，score）

表1 兩組學生操作技能考核成績和綜合成績比較（±s，分）Table 1 Comparison of performance and comprehensive scores of two groups of students in operational skills assessment（±s，score）

項目對照組（n=50）觀察組（n=49）t P操作技能考核成績綜合成績15.65±1.31 86.12±1.87 17.43±1.60 90.23±1.91-6.062-10.921＜0.05＜0.05

2.2 兩組學生學習效果滿意度比較

本研究結果顯示，對照組對學習效果滿意的學生占80.0%，觀察組占95.9%，觀察組的學習效果滿意度顯著高于對照組（P＜0.05），見表2。

表2 兩組學生學習效果滿意度比較[n（%）]Table 2 Comparison of satisfaction with learning outcomes between two groups of students[n（%）]

2.3 觀察組學生綜合能力評價

課程結束后，對觀察組學生進行問卷調查，共發放問卷49份，回收有效問卷49 份，有效問卷回收率100%。調查結果顯示，觀察組學生動手操作能力、查閱文獻能力、科研思維能力、團隊協作能力、分析解決問題能力和科研意識等均得到了提高，見圖1。

圖1 觀察組學生綜合能力評價Figure 1 Comprehensive ability evaluation of students' in observation group

3 討論

3.1 現階段預防醫學專業實驗教學模式有待改進

根據《關于開展高水平公共衛生學院建設的通知》的精神，公共衛生人才培養模式需要改革創新，就要創新公共衛生教學方法與教學手段，不斷提高學生實驗室檢測能力。職業衛生與環境衛生學是預防醫學專業的主干學科，對于培養公共衛生人才實驗室檢測能力和專業實踐技能起著重要作用。以高水平公共衛生學院建設背景為契機，為滿足新時代對應用型、創新型公共衛生人才的培養需求，預防醫學專業本科教育應著力于優化課程設置、改進實驗教學方式方法、提升學生專業實踐技能。而傳統的職業衛生與環境衛生學實驗教學中，教學模式主要以教師講授示范，學生聽、練為主，且實驗教學內容以驗證性實驗居多，綜合設計性實驗占比小，公共衛生專業技能實訓偏少；雖然傳統的實驗教學模式有利于學生快速了解實驗方法與步驟，但是此類讓學生“依葫蘆畫瓢”的實驗教學方式重驗證輕探索、重結論輕過程，不利于培養學生創新性思維和專業實踐能力。因此，改革傳統教學模式勢在必行[11]。

3.2 RBL 聯合虛擬仿真實驗教學模式能顯著提升學生的學習效果

在本研究中，授課團隊通過課程改革和建立契合公共衛生實踐技能培養的虛擬仿真實驗平臺，開展新型教學模式。研究結果顯示，接受新型教學模式的觀察組學生操作技能考核成績和綜合成績均高于對照組（P＜0.05）。這說明相比于傳統的LBL教學模式，新型教學模式有助于提高學生的實踐技能成績和綜合成績。本研究結果與同類研究結果相似[12-13]。新型教學模式行之有效是因為RBL 教學法使學生由以往知識傳授的被動接受者轉變為學習的主動探索者，充分調動了其學習主觀能動性，通過團隊協作的形式深入參與綜合設計性實驗，這有助于培養其發現、分析和解決問題的能力。虛擬仿真實驗能打破傳統實驗教學對實驗場所、實驗內容的限制，還能讓學生在安全的環境下身臨其境地探索高風險、高投入的實驗，是非常好的實驗教學資源[14]。在新型教學模式中，學生需完成虛擬仿真實驗教學平臺的訓練任務，這起到了督促其主動學習的作用，同時學生可以利用課余時間不限次數登錄虛擬仿真實驗教學平臺操作訓練，無形之中其專業技能就得到了強化，這有助于增強其操作規范性和專業實踐技能。

3.3 RBL 聯合虛擬仿真實驗教學模式能顯著提升學生的學習效果滿意度和綜合能力

本研究結果顯示，實施了新型教學模式后，觀察組學生的學習效果滿意度顯著高于對照組（P＜0.05），研究結果與國內同類研究相似[15]。同時，觀察組學生動手操作能力、查閱文獻能力、科研思維能力、團隊協作能力、分析解決問題能力和科研意識都得到了提高。RBL 教學法能提高學生的學習積極性和主動性，同時能促進師生之間、生生之間協作和溝通，培養學生的科研意識，而科研意識的養成對于學生未來的學業和職業發展是很有裨益的。學生綜合成績及操作技能考核成績的提高、能力的提升增強了其成就感，自然而然就提高了其對該教學模式學習效果的滿意度。在預防醫學專業課程教學中應大力推進現代信息技術（如虛擬仿真實驗）與公共衛生教育教學深度融合，改革傳統教學模式，助力高水平、高素質公共衛生人才培養和高水平公共衛生學院建設。

4 結語

RBL 聯合虛擬仿真實驗教學模式在職業衛生與環境衛生學實驗教學中應用能有效提升預防醫學專業學生學習成績、學習效果滿意度和綜合能力。該教學模式是行之有效的，具有較高的應用價值，為進一步深化職業衛生和環境衛生學實驗教學改革提供了參考。