計算機模擬技術(shù)在人體功能學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的應用

【摘要】  目的 探討計算機模擬技術(shù)在實(shí)驗教學(xué)中的應用效果。 方法 比較應用計算機模擬技術(shù)和傳統方法教學(xué)相結合（結合教學(xué)法）及單純應用傳統方法教學(xué)（傳統教學(xué)法）對學(xué)生知識掌握的影響。結果 結合教學(xué)法較傳統教學(xué)法教學(xué)，學(xué)生掌握的技術(shù)和知識更牢靠、更全面，實(shí)驗效果更理想(uc=6.66～9.77,P<0.01)。結論 應用計算機模擬技術(shù)模擬完成各種動(dòng)物實(shí)驗，可使實(shí)驗更加簡(jiǎn)便、直觀(guān)，有利于提高實(shí)驗教學(xué)的效果。 
【關(guān)鍵詞】  計算機模擬技術(shù) 計算機輔助教學(xué) 數據收集
［ABSTRACT］ObjectiveTo assess the value of computer simultating technology in experimental teaching.MethodsComparing the influence of combined teaching method (computer simultating technology and traditional teaching) with traditional one on students’ prehension to knowledge. ResultsCombined teaching method was superior to traditional one in students’ handling knowledge they  learned (uc=6.66-9.77,P<0.01).ConclusionComputer simultating technology can make the experiment more convenient and directly, which is in favour of the improvement of teaching.
    ［KEY WORDS］computer simultating technology； computer?assisted instruction； data collection
    計算機模擬技術(shù)一詞最早出現于20世紀70年代的教學(xué)軟件中，主要是指建立一個(gè)模擬的場(chǎng)景，使人與計算機進(jìn)行多種形式的信息交互，使用戶(hù)進(jìn)入計算機所創(chuàng )造的立體環(huán)境中[1]。運用計算機模擬技術(shù)就是通過(guò)一定的數學(xué)和概率模型產(chǎn)生數據，描述所研究的對象系統，從前期的研究中獲得信息，解釋實(shí)驗設計中變量和假設對結果的影響，預測和評價(jià)不同研究方案可能產(chǎn)生的結果，為研究分析方案的制定提供客觀(guān)、令人信服的證據[2]。本研究比較了應用計算機模擬技術(shù)和傳統方法教學(xué)相結合（結合教學(xué)法）及單純應用傳統方法教學(xué)（傳統教學(xué)法）對學(xué)生知識掌握的影響�，F將結果報告如下。
    1  對象和方法
    本實(shí)驗選取了200名醫學(xué)生作為研究對象，隨機分為應用計算機模擬技術(shù)和傳統方法教學(xué)相結合組（結合教學(xué)組）、單純應用傳統方法教學(xué)組（傳統教學(xué)組）。結合教學(xué)組應用計算機模擬技術(shù)和傳統方法教學(xué)相結合進(jìn)行教學(xué)，傳統教學(xué)組單純應用傳統方法教學(xué)。并對兩組教學(xué)效果進(jìn)行問(wèn)卷調查。對調查數據進(jìn)行統計學(xué)處理。
    2  結    果
    本文結果表明，結合教學(xué)法組與傳統教學(xué)法組相比較，學(xué)生掌握的技術(shù)和知識更牢靠、更全面，實(shí)驗效果更理想，兩者差異有顯著(zhù)意義(uc=6.66～9.77,P<0.01)。見(jiàn)表1。
    3  討    論
    眾所周知，基礎醫學(xué)人體功能教學(xué)實(shí)驗課除病例分析討論外，均為動(dòng)物實(shí)驗，通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗，使學(xué)生熟悉和掌握基本的人體功能實(shí)驗操作。較常見(jiàn)的受試動(dòng)物有小白鼠、大白鼠、蛙、家兔，有時(shí)也用一些大型動(dòng)物，如狗、猴子等，但應用這些動(dòng)物做實(shí)驗，受多方面的限制。一是動(dòng)物的自身狀況，大型動(dòng)物費用高，且易傷人；二是實(shí)驗者本身的能力，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)一定的培訓，學(xué)生在短時(shí)間內用大型動(dòng)物來(lái)做實(shí)驗就有一定的難度，實(shí)驗一旦失敗，學(xué)生從這個(gè)實(shí)驗中學(xué)到的知識就有限了。同時(shí)，在這些動(dòng)物實(shí)驗中，動(dòng)物捉拿和給藥也是難點(diǎn)，盡管帶教老師演示實(shí)驗動(dòng)物捉拿和給藥方法，但由于學(xué)生太多，老師又不可能每一個(gè)學(xué)生都親自示教，很多學(xué)生不知道該怎樣捉拿動(dòng)物，稍不慎就會(huì )被動(dòng)物咬傷或劃傷，傷口深  表1  學(xué)生對計算機模擬技術(shù)實(shí)驗教學(xué)的評價(jià)組別增強邏輯思維能力的程度的學(xué)生還需打破傷風(fēng)針，最終造成學(xué)生的心理陰影，有的甚至從此以后不再敢做動(dòng)物實(shí)驗，造成教學(xué)質(zhì)量的下降。針對以上多方面的因素，人體功能實(shí)驗室利用計算機的模擬技術(shù)解決這個(gè)問(wèn)題，專(zhuān)門(mén)介紹動(dòng)物捉拿和給藥方法。針對每一種動(dòng)物的捉拿方法和給藥方法都作了詳細的介紹，學(xué)生可有針對性地選擇某種動(dòng)物，熟悉該動(dòng)物的習性、生活習慣、一般用于哪類(lèi)實(shí)驗，怎樣捉拿，如何標記等，還有針對這一種動(dòng)物的多種不同的給藥方法。如果學(xué)生一次沒(méi)看清楚，可再觀(guān)看一遍，有助于學(xué)生學(xué)會(huì )標準的操作方法，為以后的科研工作打下良好的基礎。

  利用計算機的模擬技術(shù)，無(wú)論教師還是學(xué)生都可輕松地進(jìn)入虛擬世界，學(xué)生學(xué)習不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，使每位同學(xué)都能得到學(xué)習的機會(huì )。該軟件不是單純的說(shuō)教，需要學(xué)生動(dòng)腦思考該怎樣做這個(gè)實(shí)驗，真正實(shí)現人機對話(huà)，讓學(xué)生達到與操作真實(shí)實(shí)驗同樣的效果，充分提高了實(shí)驗者的操作水平與實(shí)踐能力。學(xué)生有興趣，使理論知識的掌握也加強了。
    動(dòng)物疾病模型的制作是基礎醫學(xué)實(shí)驗研究的主要手段，模型的地位在醫學(xué)教學(xué)研究中是不可取代的，但在教學(xué)實(shí)驗中，它卻受到了很大的限制。主要原因是很多疾病模型在有限的課堂實(shí)驗教學(xué)時(shí)間內無(wú)法完成，動(dòng)物由于有個(gè)體差異，影響模型的穩定性；另外某些大型動(dòng)物的來(lái)源不足，費用高昂等，使得這些教學(xué)都不能在課堂上實(shí)施。諸如分離主動(dòng)脈、坐骨神經(jīng)、減壓神經(jīng)、迷走神經(jīng)、頸總動(dòng)脈等[3]，采用股動(dòng)脈快速放血法復制家兔失血性休克模型[4]。一般都是讓學(xué)生看錄像，觀(guān)看整個(gè)操作的實(shí)驗過(guò)程，學(xué)生不能直接參與其中，不能互動(dòng)，學(xué)生看完后印象不深。有了模擬技術(shù)后，就使復雜的過(guò)程變得簡(jiǎn)單。學(xué)生可在計算機三維立體顯示器下對虛擬的動(dòng)物進(jìn)行手術(shù)操作。學(xué)生通過(guò)點(diǎn)擊不同的界面，可操作每一步，包括實(shí)驗目的、實(shí)驗原理、實(shí)驗器械，動(dòng)物的選擇等。點(diǎn)擊裝置可進(jìn)入實(shí)驗安裝階段，學(xué)生可根據需要，一步一步的安裝，如果安裝不正確，電腦則會(huì )自動(dòng)退回原處，如果你3次安裝錯誤，電腦會(huì )自動(dòng)提示你下一步該怎樣安裝，直到學(xué)生安裝完畢。如果有同學(xué)想再學(xué)習復習一遍，也可重新操作，最終達到學(xué)習效果明顯，記憶深刻的數字目的。進(jìn)入實(shí)驗后，學(xué)生按照步驟，一步一步地做下去，觀(guān)察每一步的反應，并根據所學(xué)的知識來(lái)分析原因，這樣可鞏固學(xué)生對所學(xué)知識的理解和應用，便于學(xué)生操作和親身感受，為學(xué)生以后功能操作奠定了一定基礎[5]。
    通過(guò)我們對學(xué)生的實(shí)驗數字調查結果顯示，結合教學(xué)方法更有助于訓練學(xué)生對實(shí)驗基本步驟的掌握，培養嚴密的邏輯思維能力，提高了學(xué)生綜合分析和解決問(wèn)題的能力。有助于提高學(xué)生的基本技能，培養更高水平的自學(xué)能力，學(xué)生非常歡迎這種教學(xué)方式�？傊�，計算機模擬動(dòng)物疾病模型具有操作簡(jiǎn)單，時(shí)間短，模型穩定、實(shí)用等特點(diǎn)，學(xué)生的學(xué)習也不受時(shí)間、經(jīng)費和動(dòng)物的限制，實(shí)驗上變得更加簡(jiǎn)便、直觀(guān)，彌補了傳統實(shí)驗方法的不足，有利于提高實(shí)驗教學(xué)的效果。
【參考文獻】
  [1]賈斌，林樹(shù)新. 計算機應用于基礎醫學(xué)功能課教學(xué)實(shí)驗的現在和將來(lái)[J]. 基礎醫學(xué)教育， 2000,2(1):40?41.

[2]劉元勛. 基于校園網(wǎng)的醫學(xué)多媒體資源庫的建設及應用[J]. 青島大學(xué)醫學(xué)院學(xué)報， 2005，41（3）：281?282.

[3]石向群，鄔亞華. 虛擬實(shí)驗室在醫學(xué)教學(xué)實(shí)驗中的運用探索[J]. 現代職業(yè)技術(shù), 2004,21(23): 21?23.

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