生理学模拟仿真实验共享平台应用效果分析_褚震芳.pdf

产业与科技论坛2023年第22卷 第2期Industrial&Science Tribune2023（22）2生理学模拟仿真实验共享平台应用效果分析褚震芳王剑飞高魁乌仁其木格【内容摘要】目的:通过对比传统实验教学法与虚实结合教学法的教学效果，分析在教学中应用模拟仿真生理学实验平台结合传统实验教学的优势，从而为实验教学改革提供一个新的方法和新的思路。方法:采用了对比分析法，以护理学专业的 103 名学生为研究对象，进行一个学期的对比实验研究。结果:利用虚实结合教学法的学生笔试平均分为92.57 1.38，实验报告平均分数为 90.45 6.56，其分值均高于利用传统实验教学的学生。P 0.05 具有统计学意义。结论:模拟仿真生理学实验共享平台为生理学实验教学提供更丰富的资源，有利于解决目前教学中实验教学效果较差的问题。【关键词】生理学;模拟仿真实验;教学平台;应用效果【基金项目】本文为内蒙古自治区教育科学研究“十四五”规划“基于学生视角构建高校在线开放课程的评论体系研究”(编号:NGJGH2021463)、河套学院教学研究项目“教育信息化背景下 生理学 实验教学内容的整合与实验平台的建立”(编号:HTXYJY19025)研究成果。【作者简介】褚震芳(1983)，女，河套学院讲师，硕士;研究方向:生理及药理学高魁，内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区动物疫病预防控制中心乌仁其木格，鄂尔多斯理工学校【通讯作者】王剑飞(1984)，男，内蒙古巴彦淖尔市农牧业科学研究所副教授，硕士;研究方向:畜牧兽医工作在教育信息化日益丰富的新教育模式下，模拟仿真实验平台等网络资源不断开放，随时随地学习已经成为现实。一、我国护理专业生理学实验教学现状(一)实验教学内容布置不科学。由于目前国家倡导培养综合性人才的要求，致使各高校人才培养方案中专业课程学时被大幅削减。以河套学院为例，其护理学专业 生理学实验课仅设置 10 学时，导致实验与理论比例仅为 0.2 1;此外，这些生理学实验中缺少综合型设计试验，多为演示性实验，由于学生数量过多，致使在演示实验的过程中所有学生都需围着老师和试验台，而围在外层的学生很难观察到教师的示范动作和细微操作手法1;另外在现代教育改革之前，我们的教学以考试分数为重，不重视实践能力的培养，导致学生动手操作能力整体较低，教学工作效果不理想，这严重影响了高校教学水平的提高。(二)实验教学手段有待创新。目前，护理学专业的生理学 实验课教学过程中缺少创新意识培养的方式，往往采取“传授操作上交实验报告”这一传统的教学形式。即，教师演示实验流程，将实验结果传达给学生，学生生搬硬套地模仿实验操作及实验相关环节1 2。这样的实验只是一个简单的效仿，导致实验报告基本雷同，学生没有动脑、互动等开拓思路的训练。此种教学模式会使学生的自主认识和创新意识受到抑制，渐渐形成应付了事的心理，甚至在未来很难适应现代护理工作岗位的要求。二、生理学模拟仿真实验平台在疫情防控期间，河套学院利用虚拟仿真实验平台开展线上 生理学 实验教学，从平台构建、教学整体设计等多方面开始探索研究。经过一个学期实验教学过程的调研发现，将实验课程与虚拟仿真平台有效融合具有明显的优势:虚拟仿真实验可以利用计算机模拟实验的全过程，也可以让学生在虚拟的环境中完成全部操作流程。整个实验教学过程不需要实验动物和实验仪器也可以有效地解决传统教学实验资源缺乏的问题1 2。这是传统实验无法比拟的。传统生理学 实验教学完结后，学生主要通过实验报告呈现该实验课完成的进程和学习结果，致使教师只能通过审阅报告来了解学生对知识的掌握情况。该方式常常导致学生彼此抄袭，另外当审阅实验报告时即使教师发现了学生的不足也很难在第一时间同学生进行交流并帮助其纠正。但是利用模拟仿真实验平台就可以有效解决这个问题，高校可以通过创建自己的模拟仿真实验互联网教学平台，并将实验课课件及操作视频上传到教学平台，这样学生能充分利用移动终端进行自主学习。即可以为学生自主学习提供便利，学生还可以通过平台进行留言、评价、互动。可见，虚拟仿真实验既能消除传统教学抽象难懂、枯燥乏味的弊端3 还能激发学生的学习兴趣。在教学系统中应用模拟仿真实验平台可以有效提升实验教学质量。三、调查方法与结果分析(一)对象与方法。1 对象。选取河套学院2018 级护理学专业两个平行班，且两班学生均为高中起点，每班 50 人左右，将 1 班设为实验组，2 班设为对照组。2 方法。选取生理学实验教学中的以下实验项目进行实验:一是 ABO 血型鉴定，3 学时;二是期前收缩和代偿间歇，3 学时;三是蛙的坐骨神经和腓肠肌实验，3 学时。对照组:教学全程录像，老师采用传统的示范实验教学法进行教学，包括 1 学时对实验目的、实验原理、实验步骤等0112023年第22卷 第2期产业与科技论坛2023（22）2Industrial&Science Tribune知识的讲解，学生利用 2 学时进行实验操作。实验组:采用将虚拟仿真实验平台与传统教学过程相结合的教学方法，即学生利用课余时间在手机上的机能学虚拟仿真实验室平台端，登录虚拟仿真实验教学系统。观看虚拟实验原理、目的、步骤及操作过程，课上教师利用 10 分钟左右的时间，对实验操作要点及注意事项进行强调力求达到预习的目的，然后利用 0 5 学时帮助学生回忆虚拟实验操作过程，然后学生进行 2 5 学时实操，课程全程录像。3 考核。考核分为两部分，即笔试和实验操作过程考核。笔试主要通过发放试卷考查实验原理及操作要点和注意事项等内容。实验过程考核是通过代课教师观察学生实验操作过程及手法，并给出成绩。4 调查问卷。针对实验组学生制定实验效果反馈调查问卷。针对对照组学生发放传统实验教学方法的反思调查问卷。(二)统计学方法。数据用均数 标准差表示，对两组数据统计学分析，P 0 05 具有显著性差异。(三)结果。1 成绩。包括实验基本理论成绩和实操过程考核成绩。其中基本理论成绩利用学习平台进行数据收集。实操过程考核成绩:教师根据学生在实验课的录像回放对学生的操作规范性和熟练程度及失误率等进行打分，占总成绩的 60%;根据实验报告中学生对实验结果的分析是否合理进行打分，占总成绩的 40%。两组学生成绩比较如表 1所示。表 1成绩比较(X S)组别n笔试成绩实验报告成绩对照组5385 35 5 5683 36 2 16实验组5092 57 1 3890 45 6 56P0 050 05对结果采用 t 检验，P 值均 0 05，差异具有显著性。2 问卷调查结果。利用麦克思教学管理平台对实验组发放自行设计的实验效果反馈调查问卷，结果如表 2 所示。表 2实验组问卷调查结果项目选项比例(%)在进行教学实验之前，利用平台观看模拟仿真实验非常有帮助86 3有帮助13 7没有帮助0看完模拟仿真实验再进行实验，会使实验失败率下降非常同意88 2同意11 8不同意0相对于传统实验，虚拟实验+真实动物实验更有利于掌握实验操作非常同意89 5同意10 5不同意0虚拟结合实验教学法在教学中可行可行100不可行0你对虚拟结合实验教学法认可100不认可0四、讨论(一)该教学系统的应用有助于学生预习和复习。目前，因招生规模不断扩大及实验场地受到限制，致使 生理学 实验课上学生人数多、动手操作机会很少，一些操作复杂、难度较大的实验，在传统教学中不得不被删减。这样学生在传统教学中无法真正掌握实验操作技巧和方法1，4。多数学生仅靠课堂上的示范，根本记不清实验的具体操作步骤和过程，也很难掌握操作的细节及技术要领，在实操过程中会产生一些操作手法和技术上的错误，导使实验的失败5。利用虚拟仿真实验室平台能很好地解决这一问题，首先要求学生在实验课前观看实验平台上的模拟仿真实验视频进行课前的预习，要求掌握基本的实验步骤。然后教师在线下对实验操作技能和技巧进行针对性的指导，这样可以使实验成功率有明显的提高，达到更好的实验教学效果1，6。(二)实验教学平台的示教作用。虚拟仿真实验教学平台能通过文字介绍实验方法、步骤、技术、要求，观看图片、动画、视频等，可以模拟真实的实验环境和实验结果。给学生创建了仿真实验环境和可以反复利用的学习资源，同学们可以随时随地利用模拟仿真实验平台进行学习7。学生亲眼看到正确的操作过程后，经规范操作，改善了实验教学质量，调动了学习积极性，提高了生理学实验成功率。模拟仿真实验平台起到了示教作用。(三)该教学系统创造了良好的实验环境。综上所述，自学校机能实验室引进虚拟仿真实验教学系统和生物信号采集处理系统以来，使机能实验室有了良好的实验环境8 9，学生操作能力也得到了提高。基于这些信息化教学系统的引进推动了生理学实验教学的改革，提升了实验教学效果，也提升了实验教学质量。【参考文献】1 马艳 机能学虚拟仿真实验教学系统在生理学实验教学中的应用研究 J 卫生职业教育，2020，38(5):98 99 2 唐高兴 高职护理专业生理学实验教学微课平台的建立与应用 J 课程教育研究，2020，3:199 200 3 徐慧颖，王微，王冰梅，刘畅，王晓燕，刘智 多模式信息化教学在高职 生理学 教学中的应用探究 J 医学理论与实践，2020，33(10):1712 1714 4 唐标，李峰，邓常清 基于虚拟仿真实验平台的生理学实验线上教学实践与思考 J 科教文汇(下旬刊)，2020，11:7374 5 刘筱蔼，李建华，胡景鑫，等 机能实验学虚拟动物实验教学软件的设计与开发J 中国医学教育技术，2010，24(3):252 255 6 高蓉，马春梅 基于创新创业能力导向的机能实验学教学改革与实践 J 现代职业教育，2020，1:58 59 7 王海英，刘文彦，巴再华，等 虚拟仿真实验教学系统在生理学实验教学中的应用J 医学教育研究与实践，2018，26(5):841 844 8 廖诗平，植茂辉，王玉芳，刘莉华，郑焱江 创新综合性医学机能实验教学的改革J 四川生理科学杂志，2018，40(3):240 242 9 杜鹃，尹艳艳，沈兵 虚拟仿真实验教学系统在机能学实验中的运用 J 基础医学教育，2015，17(2):155 156111