丁?；?陶明 飛倪虹 王元元 葛榮靖

摘??要：探討極域電子教室軟件在醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)虛擬仿真教學(xué)課堂上的應(yīng)用。以本學(xué)期2019級(jí)臨床醫(yī)學(xué)2個(gè)帶教班級(jí)為研究對(duì)象，在虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目中使用極域電子教室軟件，以采用班級(jí)為實(shí)驗(yàn)組，未采用班級(jí)為對(duì)照組，比較2個(gè)班學(xué)生測試成績并對(duì)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷。測試成績結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組成績（98.000±4.549）與對(duì)照組成績（88.807±9.478）比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.001）。問卷調(diào)查結(jié)果顯示100%的學(xué)生表示采用極域軟件教學(xué)能更有助于學(xué)習(xí)，75.86%的學(xué)生更傾向使用該軟件。極域電子教室軟件在醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)虛擬仿真教學(xué)課堂中具有積極的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：極域電子教室;機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn);虛擬仿真實(shí)驗(yàn);應(yīng)用

中國圖書資料分類法分類號(hào)：R31;G642????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?A

機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)是綜合了生理學(xué)、藥理學(xué)和病理生理學(xué)為理論基礎(chǔ)和醫(yī)學(xué)技能操作、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)等技術(shù)為支撐的一門強(qiáng)實(shí)踐性的實(shí)驗(yàn)課程[1]，在醫(yī)學(xué)院校對(duì)提升醫(yī)學(xué)生技能訓(xùn)練、理論鞏固、早臨床早實(shí)踐早科研的“三早”培養(yǎng)及科研思維能力鍛煉等方面發(fā)揮著重要的作用。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展應(yīng)用，克服了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)中示教視野受限、動(dòng)物教學(xué)資源成本、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)單一[2]和開設(shè)課時(shí)有限等特點(diǎn)，也是隨信息化手段應(yīng)用、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展和新型實(shí)驗(yàn)室開放趨勢(shì)的產(chǎn)物[3]，具有“以實(shí)為主，以虛補(bǔ)實(shí)，虛實(shí)結(jié)合”特征[4]。我校自2013年伊始始搭建VBL-100及VMC-100虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并應(yīng)用教學(xué)實(shí)施以來，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足并促進(jìn)學(xué)生人機(jī)互動(dòng)的實(shí)驗(yàn)技能提升[5]。但在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)虛擬教室原有并排式電腦機(jī)位距離遠(yuǎn)、教學(xué)視頻圖片演示等效果不佳，學(xué)生通過人機(jī)對(duì)話無法完全體會(huì)實(shí)際操作的復(fù)雜性以及缺乏組間同學(xué)的溝通和協(xié)作能力[6]，限制了虛擬仿真教學(xué)達(dá)成實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的作用。

極域電子教室軟件目前普遍應(yīng)用于計(jì)算機(jī)教學(xué)等方面[7-8]，在教學(xué)中可使知識(shí)更立體化，相比投影形式更直觀和強(qiáng)質(zhì)感。本研究利用該軟件屏幕廣播、監(jiān)控等功能開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探討該軟件在醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的促進(jìn)作用。

1?對(duì)象和方法

1.3.1?對(duì)照組班級(jí)教學(xué)實(shí)施

對(duì)照組班級(jí)采用傳統(tǒng)教學(xué)方式：首先投影講解課件內(nèi)容，而后演示虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目操作，播放實(shí)驗(yàn)視頻，針對(duì)實(shí)驗(yàn)問題選取2-3名學(xué)生提問。展示結(jié)束后預(yù)留30分鐘時(shí)間讓學(xué)生自行操作練習(xí)，期間巡察學(xué)生練習(xí)情況;最后利用項(xiàng)目自帶考核體系進(jìn)行當(dāng)堂考核（含17個(gè)操作步驟和5個(gè)問答，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分），收取學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告并匯集成績。

1.3.2?實(shí)驗(yàn)組班級(jí)教學(xué)實(shí)施

實(shí)驗(yàn)組班級(jí)采用極域電子教室教學(xué)方式：首先通過極域電子教室軟件屏幕廣播功能講解課件，而后演示虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目操作，播放實(shí)驗(yàn)視頻。通過指定學(xué)生演示功能隨機(jī)選擇2-3名學(xué)生進(jìn)行提問和實(shí)驗(yàn)演示，同樣預(yù)留30分鐘時(shí)間讓學(xué)生自行操作練習(xí)。期間通過屏幕監(jiān)控功能對(duì)學(xué)生操作練習(xí)情況進(jìn)行巡察，如有與實(shí)驗(yàn)練習(xí)無關(guān)操作則進(jìn)行黑屏遠(yuǎn)程警告。經(jīng)測試后通過文件收發(fā)功能接收實(shí)驗(yàn)報(bào)告并匯集成績，與對(duì)照組成績作比較分析。

1.3.3?利用微信問卷星小程序開展問卷調(diào)查

實(shí)驗(yàn)組在測試結(jié)束后利用問卷星小程序當(dāng)堂發(fā)放問卷，根據(jù)極域電子教室教學(xué)使用情況自制問卷，收集和統(tǒng)計(jì)實(shí)施該教學(xué)方式的學(xué)生對(duì)極域軟件應(yīng)用于虛擬仿真教學(xué)的感受、評(píng)價(jià)和意見。

1.4?統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS27.0軟件對(duì)成績數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，GraphPad?Prism9.2繪制圖形，成績數(shù)據(jù)以±S表示。數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗(yàn)采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)，為比較兩個(gè)正態(tài)分布的樣本組使用配對(duì)t檢驗(yàn);兩個(gè)非正態(tài)分布的樣本組使用?Mann-Whitney非參數(shù)檢驗(yàn)，以p<0.05表示兩班組間成績差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[9]。

2?結(jié)果

2.1?對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組測試成績

實(shí)驗(yàn)組班級(jí)虛擬仿真測試成績（98.000±4.549）與對(duì)照組班級(jí)虛擬仿真測試成績（88.807±9.478）相比具有顯著性差異（p<0.001）?？傮w錐形圖頻率結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組班級(jí)虛擬測試成績集中在100分（23人），對(duì)照組班級(jí)虛擬測試成績?cè)诟鞒煽兌尉蟹植?，?duì)知識(shí)掌握度不一。見圖1。

2.2?極域電子教室軟件應(yīng)用虛擬仿真教學(xué)調(diào)查

對(duì)采用極域電子教室教學(xué)的實(shí)驗(yàn)組班級(jí)發(fā)放問卷，本次問卷調(diào)查對(duì)象學(xué)生共30人，實(shí)際回收問卷29份：其中68.97%的學(xué)生對(duì)于極域電子教室的了解程度一般，而本校面向臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)已開展的計(jì)算機(jī)相關(guān)課程教學(xué)實(shí)際采用了極域電子教室軟件，可能原因?yàn)槲锤嬷Q;在此情況下仍有100%的學(xué)生表示較以往投影展示通過該教學(xué)方式能體驗(yàn)更清晰、立體化的知識(shí)傳遞;89.66%的學(xué)生樂于接受屏幕廣播授課形式，做到基本全程聽講（72.41%）;而對(duì)于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)演示近50%的學(xué)生傾向于老師演示講解再進(jìn)行自行探索，79.31%的學(xué)生表示可以自主操作練習(xí);在大部分學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)后100%接受切換屏幕廣播而且不會(huì)反感反復(fù)切換（79.31%）;在與學(xué)生互動(dòng)、提問等環(huán)節(jié)89.66%的學(xué)生表示接受并積極配合使用學(xué)生演示功能，積極參與課堂教學(xué)中的互動(dòng);通過極域電子教室軟件的實(shí)施，75.86%的學(xué)生傾向使用該教學(xué)手段，而93.1%的學(xué)生從主觀感受體驗(yàn)上對(duì)該方式滿意或無意見。

3?極域電子教室軟件的應(yīng)用與體會(huì)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)本著“虛實(shí)結(jié)合，相互補(bǔ)充，能實(shí)不虛”的原則在醫(yī)學(xué)教育教學(xué)中應(yīng)用廣泛[10]，打破以“教師講授→示范性操作→指導(dǎo)操作→實(shí)驗(yàn)結(jié)果講解和討論→形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告”為模式的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)模式以及對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的依賴，起到強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力為目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)自主交互學(xué)習(xí)和促進(jìn)師-生和生-生間交流的作用。疫情及后疫情時(shí)期為線上+虛擬仿真平臺(tái)混合式教學(xué)、線下+虛擬仿真平臺(tái)混合式教學(xué)等教學(xué)模式提供平臺(tái)。受限于VBL-100局域網(wǎng)形式，我校在原基礎(chǔ)上于2018年與成都泰盟軟件有限公司合作定制搭建VMC-100?2.0版系統(tǒng)軟件，更新后的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可資源增加和定制化、可全天候?yàn)閷W(xué)生開放服務(wù)，更可實(shí)時(shí)后臺(tái)監(jiān)測學(xué)習(xí)進(jìn)度情況。

梁忠秀[1]等在探究臨床醫(yī)學(xué)的機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)金課內(nèi)涵建設(shè)中認(rèn)為，醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)適當(dāng)使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，除去教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等的考量之外在有限的機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)現(xiàn)狀下運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)可讓學(xué)生將更多精力投入案例分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、病理機(jī)制探討、藥物作用、指標(biāo)檢測等知識(shí)獲取進(jìn)程中去，利于自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維空間的發(fā)展，以更高效率的運(yùn)用好課時(shí)。以我校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)為例，按照培養(yǎng)目標(biāo)的要求《機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)》開設(shè)總計(jì)60學(xué)時(shí)，涵蓋驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)+綜合性實(shí)驗(yàn)+設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)+人體生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中后3種實(shí)驗(yàn)總占35學(xué)時(shí)，故在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)有限課時(shí)內(nèi)以3-4個(gè)課時(shí)的時(shí)間完成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。借助VMC-100?2.0系統(tǒng)搭建的《氨在肝性腦病發(fā)病中的作用》虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過臨床病例導(dǎo)入→實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目→實(shí)驗(yàn)介紹→實(shí)驗(yàn)?zāi)M→實(shí)驗(yàn)結(jié)果→實(shí)驗(yàn)視頻→拓展知識(shí)等知識(shí)、仿真模擬等模塊設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)驗(yàn)、臨床與基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)錄像與實(shí)驗(yàn)?zāi)M、實(shí)驗(yàn)操作及過程與實(shí)驗(yàn)考核的緊密結(jié)合。

在醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮好虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生正確快速使用的教學(xué)方法是值得進(jìn)行探究的。極域電子教室軟件兼具屏幕廣播教學(xué)、指定學(xué)生演示、學(xué)生屏幕監(jiān)控、遠(yuǎn)程命令、文件收分發(fā)等功能[6、11]。屏幕廣播相比投影儀在展示效果上更有質(zhì)感和直觀性，尤其是對(duì)需求高清晰度展示的課件、動(dòng)畫等教學(xué)資源，可直接“咫尺”在學(xué)生電腦屏幕中進(jìn)行展示;例如在操作虛擬仿真交互式演示步驟可讓知識(shí)、動(dòng)畫呈現(xiàn)立體式。另外，利用學(xué)生演示功能可以增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)思考和參與課堂設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的積極性，如指定的學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的集中力、關(guān)注度更高，在課堂理論講解和示教中更會(huì)注意把控重點(diǎn)和上下關(guān)聯(lián)度。在練習(xí)過程中利用學(xué)生屏幕監(jiān)控功能，除監(jiān)測學(xué)生練習(xí)的專注度等考量外，也能及時(shí)通過學(xué)生屏幕觀察到學(xué)生操作的不足點(diǎn)，以利于在課堂中及時(shí)指正，同時(shí)該操作還可以結(jié)合舉手功能，學(xué)生遇到問題可及時(shí)進(jìn)行反饋。文件收集分發(fā)功能更可方便收取學(xué)生遞交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，省卻離線拷貝的復(fù)雜程序。極域電子教室軟件強(qiáng)大功能因篇幅不勝枚舉。

本項(xiàng)目實(shí)施中利用軟件的廣播教學(xué)、屏幕監(jiān)控、文件收發(fā)等功能。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果顯示采用該軟件可顯著提高成績（p<0.001）。調(diào)查問卷結(jié)果也顯示相比傳統(tǒng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生更傾向使用極域電子教室軟件，72.41%的學(xué)生能做到認(rèn)真聽講和觀察示教，有助于高效使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K。綜上，極域電子教室軟件的使用為虛擬仿真教學(xué)提供了一種新方式或新手段。

結(jié)語

鑒于各教師在使用極域軟件授課的教學(xué)目標(biāo)，功能多樣性、使用時(shí)間等不一，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安排、進(jìn)程、思政元素融合等不同，本項(xiàng)目暫未納入其他帶教班級(jí)，因材施教或統(tǒng)一框架的教學(xué)實(shí)施方式及拓展研究對(duì)象專業(yè)有待進(jìn)一步有益探究。

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作者簡介：丁?；ⅲ?988—??），男，江西省高安市人，碩士，蚌埠醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，助教，主要從事機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

*通信作者：?葛榮靖（1982—??），女，安徽省蚌埠市人，博士，蚌埠醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，副教授，主要從事病理生理學(xué)和機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)