虚拟实验室在诊断学教学中的应用评价

发表时间:2016/4/7   来源:《健康世界》2015年17期供稿   作者:李正付 钟正霞 唐书福 徐光艳
[导读] 遵义医学院附属医院呼吸内科 贵州遵义 563003 临床诊断学是医学生学习基础医学过度到临床医学的桥梁课程,是学习临床各学科和今后从事临床工作的基础。

李正付  钟正霞  唐书福  徐光艳
  遵义医学院附属医院呼吸内科  贵州遵义  563003
  摘要:目的 虚拟实验室在诊断学教学中的应用及效果评价。方法 以临床辅助检查资料为教学基础,采取收集资料、创建虚拟的教学文件模块、虚拟的教学流程教学,教学结束进行理论和虚拟形式考核。结果  虚拟实验室教学能有效激发学生学习的主动性和提高他们临床实践能力。结论 呼吸专业诊断学教学中合理应用虚拟实验室进行教学,有助于医学生变抽象学习为临床模拟学习,有利于学生临床实践能力及医学综合素质的基础培养,同时可提高教学质量和数量,缓解目前教学资源不足的困境。
  关键词:虚拟实验室;呼吸专业;诊断学教学
  临床诊断学是医学生学习基础医学过度到临床医学的桥梁课程,是学习临床各学科和今后从事临床工作的基础。临床诊断学的实践训练主要涉及问诊、体格检查、心电图及穿刺技术(胸穿、腹穿、骨穿、腰穿等)4 个方面,而其它辅助检查的实践训练在以后临床工作中亦占据非常重要的地位。这些诊断技能的实践训练和辅助检查结果的阅读判断是医学生必须掌握的最基本、最核心的技能,具有很强的实践性和操作性。随着医疗技术的发展、人们对健康要求不断提高和病人维权意识的增强,同时随着社会发展的需求而医学院校招生规模在不断扩大,使临床教学资源相对短缺,临床实训教学的发展不能满足现有教学的需求,从而严重影响了临床教学质量,如何提高医学生临床基本技能和解决临床实践问题的能力已成为当前医学教育改革、提高临床教学质量的重要方向。临床诊断学的教学内容枯燥、部分难以理解,学生难以掌握,因此必须改进教学方法,寻找更为适宜的教学途径,以提高教学质量。随着现代信息技术的发展,计算机的辅助教学功能已广泛应用于临床医学的教学工作,虚拟实验室就是其中一种[1-3]。虚拟实验室(Virtual laboratory VL),是用计算机网络化的虚拟实验室环境,它是指借助图形(图像)、仿真和虚拟现实等技术,在计算机上创建一个可视化的虚拟实验环境。将虚拟实验室运用于诊断学教学,则是以问题为基础、以学生为中心的新教学模式,教师和虚拟环境可以充分调动学生的学习积极性和主动性,引导学生在学习过程中发现问题,分析问题和解决问题,促进学生从理论知识向实践能力转变[4],通过实践来巩固理论知识。本研究探讨诊断学教学中应用虚拟教学法教学的实际效果和可行性,以期对我院诊断学教学质量提高和教学改革起到借鉴作用。
  一、对象与方法
  1.对象
  以参加诊断学技能学习的2011级临床医学专业50名学生为对象。把50名学生随机分为诊断学检验理论教学组和虚拟教学组,且技能实验教学组和虚拟教学组均为25人。两组间学生在性别、年龄和入学成绩的差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
  2.教学方法
  在教学中,诊断学检验理论教学组和虚拟教学组的学生均要求学习呼吸内科常见疾病(COPD、支气管哮喘、肺癌、肺炎、肺结核)的部分辅助检查(三大常规,胸液常规和生化,痰细菌学,动脉血气,肺功能,血生化部分检查,影像资料,病理)。
  2.1 理论教学组
  对理论教学组学生的诊断学教学采用传统教学法教学,即理论课内容。
  2.2 虚拟教学组
  对虚拟教学组的学生的诊断学教学采用虚拟教学法教学。首先编写呼吸内科常见疾病(COPD、支气管哮喘、肺癌、肺炎、肺结核)每个疾病的病史资料,然后了解每个疾病诊断所需的常规检查,根据每个疾病诊断所需辅助检查的特点在虚拟教学中侧重点教学,让学生学习辅助检查同时与临床相应疾病衔接,加深印象和理解。
  3.统计学分析
  教学结束后,对诊断学检验理论教学和虚拟教学的两组学生进行统一的理论考试和实践考核(百分制)。所获得的数据以均数±标准差( ± s)表示,组间比较采用t检验,以P≤0.05表示差异有统计学意义。
  二、结果
  诊断学检验理论教学和虚拟教学两组学生理论考试和实践技能考核成绩见表1。理论考试成绩中理论教学组较虚拟教学组要好,其差异无统计学意义,但实践技能考试中虚拟教学组成绩显著高于理论教学组(P< 0.05)差异有统计学意义。说明虚拟教学组教学法不仅能达到教学目标,而且能够显著提高学生的临床实践能力和兴趣。



  表1  理论教学组和虚拟教学组考核成绩(百分制)比较( ± s)
  组别               n      理论成绩  实践技能成绩
  理论教学组  25        73.1±4.8   74.3±5.3
  虚拟教学组  25       71.3±3.6   87.8±5.8*
  *:P<0.05。
  此外,我们还对理论教学和虚拟教学两组学生的学习情况进行跟踪了解。通过不同方式向这些学生带教老师了解情况。调查发现,在学生诊断学学习期间,与理论教学组相比较,其带教老师对虚拟教学组学生的自学能力、临床思维能力、实践能力、综合分析问题能力等方面比较认可,特别是在实践训练和兴趣更显突出。
  三、讨论
  虚拟实验室(Virtual laboratory)的概念,最早在1989年由美国University of Virginia的William Wolf教授提出。虚拟实验室是由计算机运行的一种可以创造和体验虚拟世界的计算机系统,它可以通过多媒体计算机模拟仿真技术,与装有传感器的仪器、设备性能相结合在电脑屏幕上创造出模拟的仪器性能、实验条件和环境,从而达到真实实验操作体验和可靠结果。在这个虚拟的环境里,用户可有效地利用各种数据、信息、仪器设备及人力资源等,借助与实际环境相同的传感器设备与虚拟环境中的对象进行交互作用,产生身临其境的感觉和体验,使人机交互更加自然和谐。把虚拟实验室技术引入医学实验教学,是近年来医学教育改革创新且行之有效的做法[4]。目前,虚拟实验室已经运用在不同领域并取得一定的效果。而在我国诊断学教学中的应用还在不断改进。
  虚拟实验室应用于临床诊断学实验教学中,它将发挥其较好的网络信息作用,教学质量和数量将得到提高,诊断学虚拟实验室的建立,它将为教师与学生的沟通和学生学习搭建一个较好的平台,教师与学生可以面对面的沟通,学生可以在课堂上动态学习、训练,也可以利用网络与教师实时取得沟通和随时随地学习和训练专业知识,通常情况不受时间和空间的限制,这更能因人而异,更能体现学习的人性化和个性化,这有利于提高其理论知识,同时模拟医患现场,让学生穿插于理论与接近实践间;学生与教师,同学相互之间可以利用网络信息平台,通过QQ群、微博及微信等在网上留言,随时向相关专业老师提出问题和意见,合适的教学方法将在授课老师将来的教学方法中得到改进,不解的问题能得到教师及时指导,从而提高教学和学习效率,达到较好的师生交流共进。
  本研究结果表明,虚拟实验教学法利用现代信息技术,将诊断学部分知识的共性设置为常态化,利用信息的及时可变性,利用较少的人力资源管控庞大的硬件系统,还可以模拟及其相似的医患情景,该教学法进行教学有助于医学生提升学习兴趣,以虚拟教学系统来模拟实践工作场景,有利于学生枯燥学习变为“实践”性学习,有利于学生临床思维能力及综合素质的培养。但也存在一些问题和需要改进的地方。
  首先,教学方法的跨越式转化,对信息化技术的高要求,在繁重的医学知识学习基础上,增加了计算机信息化知识的学习,这是跨学科的一种衔接学习方式,教师在虚拟实验教学法中设计编辑病例及学习补充大量相关学科知识负担比较重,不但需要诊断学知识,还要用到大量基础知识如病理学、解剖学、药理学以及临床知识如内科学、外科学等。需要丰富医学知识外还需要对计算机信息技术有一定基础。临床工作繁忙,教学条件严重不足,短时间内需要耗费带教老师很大的精力和时间,给虚拟实验教学法教学的推广带来新的挑战。
  其次,在我们应用虚拟实验教学方法时发现,学生容易忽视基本概念和理论的重要性,侧重于实践知识的学习和掌握,在这一点不如传统的理论教学效果好。例如:呼吸衰竭的概念中排除心内解剖分流和原发于心排出量降低等因素非常重要,关系着治疗方案的选择,但许多学生没有深入分析动脉血氧分压降低的原因的前提下,就急于讨论如何治疗、效果如何等,当然,我们可以运用信息技术来弥补其不足之处,这需要不断对信息系统和教学模块进行改进,但我们需要正确认识虚拟教学平台在诊断学实验教学中的作用,因直接的人际互动是学校教育的基本特征,虚拟实验环境不可能替代师生及医患之间的直接交流。虽然我们可以在人机互动中进行教学计划、评价及情感等方面的引导,但由于医学教学的内涵远远不只是单纯的知识和技能的传授[5]。
  总之,虚拟实验教学法在临床诊断学实验教学中的应用是可行的,是受到学生的欢迎的,值得并应该推广,以此来缓解医疗资源的短缺。
  参考文献:
  [1]邹莉萍,黄从新,董卫国等.虚拟实验室在临床诊断学教学中的应用与体会[J].中国高等医学教育,2014,1:70-71.
  [2]宁超,张世英,高巍然,等.网络虚拟实验的研究与开发[J].实验技术与管理,2005,22(4):76~80.
  [3]吴丽娟,陈伟,刘丁等.实验诊断学的教学现状与改革[J].检验医学与临床,2008,15(8):216-217.
  [4]HGoldberg.What is virtual instrument[J].IEEE Instrumentation&Measurement Magazine,2000,3(4):10~13.
  [5]杨青,刘霞,王雪.基于虚拟平台的诊断学实验教学模式应用[J].实验科学与技术,2012,5(10):243-244.
  基金项目:遵义医学院院级基金项目(编号:0007)

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