計算機模擬技術在人體功能學實驗教學中的應用

【摘要】  目的 探討計算機模擬技術在實驗教學中的應用效果。 方法 比較應用計算機模擬技術和傳統(tǒng)方法教學相結合（結合教學法）及單純應用傳統(tǒng)方法教學（傳統(tǒng)教學法）對學生知識掌握的影響。結果 結合教學法較傳統(tǒng)教學法教學，學生掌握的技術和知識更牢靠、更全面，實驗效果更理想(uc=6.66～9.77,P<0.01)。結論 應用計算機模擬技術模擬完成各種動物實驗，可使實驗更加簡便、直觀，有利于提高實驗教學的效果。 
【關鍵詞】  計算機模擬技術 計算機輔助教學 數(shù)據(jù)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
    計算機模擬技術一詞最早出現(xiàn)于20世紀70年代的教學軟件中，主要是指建立一個模擬的場景，使人與計算機進行多種形式的信息交互，使用戶進入計算機所創(chuàng)造的立體環(huán)境中[1]。運用計算機模擬技術就是通過一定的數(shù)學和概率模型產生數(shù)據(jù)，描述所研究的對象系統(tǒng)，從前期的研究中獲得信息，解釋實驗設計中變量和假設對結果的影響，預測和評價不同研究方案可能產生的結果，為研究分析方案的制定提供客觀、令人信服的證據(jù)[2]。本研究比較了應用計算機模擬技術和傳統(tǒng)方法教學相結合（結合教學法）及單純應用傳統(tǒng)方法教學（傳統(tǒng)教學法）對學生知識掌握的影響�，F(xiàn)將結果報告如下。
    1  對象和方法
    本實驗選取了200名醫(yī)學生作為研究對象，隨機分為應用計算機模擬技術和傳統(tǒng)方法教學相結合組（結合教學組）、單純應用傳統(tǒng)方法教學組（傳統(tǒng)教學組）。結合教學組應用計算機模擬技術和傳統(tǒng)方法教學相結合進行教學，傳統(tǒng)教學組單純應用傳統(tǒng)方法教學。并對兩組教學效果進行問卷調查。對調查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學處理。
    2  結    果
    本文結果表明，結合教學法組與傳統(tǒng)教學法組相比較，學生掌握的技術和知識更牢靠、更全面，實驗效果更理想，兩者差異有顯著意義(uc=6.66～9.77,P<0.01)。見表1。
    3  討    論
    眾所周知，基礎醫(yī)學人體功能教學實驗課除病例分析討論外，均為動物實驗，通過動物實驗，使學生熟悉和掌握基本的人體功能實驗操作。較常見的受試動物有小白鼠、大白鼠、蛙、家兔，有時也用一些大型動物，如狗、猴子等，但應用這些動物做實驗，受多方面的限制。一是動物的自身狀況，大型動物費用高，且易傷人；二是實驗者本身的能力，如果沒有經過一定的培訓，學生在短時間內用大型動物來做實驗就有一定的難度，實驗一旦失敗，學生從這個實驗中學到的知識就有限了。同時，在這些動物實驗中，動物捉拿和給藥也是難點，盡管帶教老師演示實驗動物捉拿和給藥方法，但由于學生太多，老師又不可能每一個學生都親自示教，很多學生不知道該怎樣捉拿動物，稍不慎就會被動物咬傷或劃傷，傷口深  表1  學生對計算機模擬技術實驗教學的評價組別增強邏輯思維能力的程度的學生還需打破傷風針，最終造成學生的心理陰影，有的甚至從此以后不再敢做動物實驗，造成教學質量的下降。針對以上多方面的因素，人體功能實驗室利用計算機的模擬技術解決這個問題，專門介紹動物捉拿和給藥方法。針對每一種動物的捉拿方法和給藥方法都作了詳細的介紹，學生可有針對性地選擇某種動物，熟悉該動物的習性、生活習慣、一般用于哪類實驗，怎樣捉拿，如何標記等，還有針對這一種動物的多種不同的給藥方法。如果學生一次沒看清楚，可再觀看一遍，有助于學生學會標準的操作方法，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，無論教師還是學生都可輕松地進入虛擬世界，學生學習不受時間、地點的限制，使每位同學都能得到學習的機會。該軟件不是單純的說教，需要學生動腦思考該怎樣做這個實驗，真正實現(xiàn)人機對話，讓學生達到與操作真實實驗同樣的效果，充分提高了實驗者的操作水平與實踐能力。學生有興趣，使理論知識的掌握也加強了。
    動物疾病模型的制作是基礎醫(yī)學實驗研究的主要手段，模型的地位在醫(yī)學教學研究中是不可取代的，但在教學實驗中，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驗教學時間內無法完成，動物由于有個體差異，影響模型的穩(wěn)定性；另外某些大型動物的來源不足，費用高昂等，使得這些教學都不能在課堂上實施。諸如分離主動脈、坐骨神經、減壓神經、迷走神經、頸總動脈等[3]，采用股動脈快速放血法復制家兔失血性休克模型[4]。一般都是讓學生看錄像，觀看整個操作的實驗過程，學生不能直接參與其中，不能互動，學生看完后印象不深。有了模擬技術后，就使復雜的過程變得簡單。學生可在計算機三維立體顯示器下對虛擬的動物進行手術操作。學生通過點擊不同的界面，可操作每一步，包括實驗目的、實驗原理、實驗器械，動物的選擇等。點擊裝置可進入實驗安裝階段，學生可根據(jù)需要，一步一步的安裝，如果安裝不正確，電腦則會自動退回原處，如果你3次安裝錯誤，電腦會自動提示你下一步該怎樣安裝，直到學生安裝完畢。如果有同學想再學習復習一遍，也可重新操作，最終達到學習效果明顯，記憶深刻的數(shù)字目的。進入實驗后，學生按照步驟，一步一步地做下去，觀察每一步的反應，并根據(jù)所學的知識來分析原因，這樣可鞏固學生對所學知識的理解和應用，便于學生操作和親身感受，為學生以后功能操作奠定了一定基礎[5]。
    通過我們對學生的實驗數(shù)字調查結果顯示，結合教學方法更有助于訓練學生對實驗基本步驟的掌握，培養(yǎng)嚴密的邏輯思維能力，提高了學生綜合分析和解決問題的能力。有助于提高學生的基本技能，培養(yǎng)更高水平的自學能力，學生非常歡迎這種教學方式。總之，計算機模擬動物疾病模型具有操作簡單，時間短，模型穩(wěn)定、實用等特點，學生的學習也不受時間、經費和動物的限制，實驗上變得更加簡便、直觀，彌補了傳統(tǒng)實驗方法的不足，有利于提高實驗教學的效果。
【參考文獻】
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