提高醫學機能學實驗教學質量研究

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［摘要］實驗室設備更新和基礎建設是提高機能學實驗教學水平的重要組成部分，我校機能學實驗室于2018年配備BL－420i信息化集成化信號采集與處理系統，并對實驗室進行全新升級改造．文章基于對學生新舊實驗室使用對比的調查問卷，搜集并分析了更新換代后實驗室在機能學實驗教學中的應用情況，整理學生對設備更新后實驗教學的評價及相關意見和建議，為今后在實驗教學中提高新設備的使用效率，提高實驗教學質量積累數據和資料．

［關鍵詞］機能學實驗；BL－420i信息化集成化信號采集與處理系統；實驗教學

在新技術新方法不斷應用于臨床的大背景下，醫學教育也在不斷更新教育理念及相應教具、設備等．機能學實驗教學承擔著訓練學生基礎醫學基本操作技能的重任，要求教師能夠引導學生通過在實驗室的學習和操作，掌握正確使用實驗儀器的方法，進而將課堂理論知識消化理解透徹，激發和培養學生的創新意識和科學研究精神，可以將具體的知識轉化為實踐能力，進而利用所學知識進行自主設計性創新實驗．在本科階段就能夠參與教師的課題，同時具備申請大學生創新課題的能力，為將來的工作打下堅實的基礎［1］．在2009年教育部和衛生部聯合的《關于加強醫學教育工作提高醫學教育質量的若干意見》中提出，本科醫學教育標準化的過程中，要創造性地加強和改進教學工作，堅持基礎理論、基礎知識和基本技能的教學要求，加強理論與實踐的結合，并充分利用現代信息技術，以推進教學改革的進程［2］．我校實驗室前期在經典的驗證性實驗基礎上增加了綜合性實驗及設計性實驗，這些都在前期的教學工作中取得了良好的效果．但是隨著綜合設計性實驗的進行以及對醫學生實踐操作技能要求越來越嚴格，原有實驗室已使用10年的BL－420生物信號采集系統已經不能滿足目前創新性教學和學生探索性實驗的需求．2018年在中央高校專項資金的支持下，我校醫學機能實驗室對四間教學實驗室進行了整體翻新和設備升級改造．一共配備24套BL－420i信息化集成化信號采集與處理系統，每間實驗室6套；四組密碼寄存柜分別放在每間實驗室門口以供學生存放個人物品，使非實驗必需品不得進入實驗室的要求具有人性化的可行性，對實驗室各種耗材的使用、垃圾分類、清洗用具等都做了嚴格歸類和放置．為考察更新設備之后，學生對于機能學實驗室全面改造對實驗課是否更加有利于他們學習掌握知識和實際操作，通過設計調查問卷并歸類總結，以期為新設備在教學工作中更好的應用收集反饋意見．

1BL－420i信息化集成化信號采集與處理系統的特點

主體系統包括HF－12可移動機能實驗平臺和BL－420N生物信號采集與分析系統．HF－12可移動機能實驗平臺采用一體化設計原則，同時集成了實驗桌、生物采集系統、呼吸系統、測溫系統、照明系統以及同步演示系統．設備存放可收納一些常用實驗設備，防止實驗時桌面混亂．實驗臺表面采用耐酸耐堿鹽等材料．BL－420N系統硬件包括4通道信號采集系統，視頻具有分屏功能，同時將信號輸出到顯示器和投影儀；SONY高清數碼攝像機，光學放大25倍，并支持攝像機高清錄像回放和實時觀察，安裝在可360度回轉的攝像機支臂；內置分析軟件和多媒體實驗學習資料，包括部分電子教材、錄像和虛擬實驗操作等．電腦系統配置為CPU：奔騰G3240處理器（雙核，3．10GHz，3MB），內存：2GBDDR3；硬盤：500GB7200轉／分鐘，操作系統：windows7／64位．

2調查研究對象及方法

2．1調查對象和問卷回收以西北民族大學醫學院2016級臨床醫學、口腔醫學院全體學生為研究對象．本批學生在2017年生理學實驗時使用舊設備，2018年藥理學及病理生理學實驗使用改造后的實驗室，為親身經歷我校實驗室改造前后的第一批學生，總人數311人．2．2調查內容設計問卷以不記名形式，調查內容包括對新設備使用中的問題，新舊設備使用時的感受對比，實驗室新的規章制度執行過程中存在的問題，新設備是否能夠更加激發及培養他們對基礎醫學實驗的興趣和實際操作能力．在問卷最后，請學生對實驗室建設提出具體的意見和建議．

3結果及分析

3．1學生對改造后實驗室的總體評價．參與問卷的所有同學都認為：實驗室比以前干凈、整潔，所有實驗物品和設備的歸置都比以前嚴格，集成化的實驗設備更加符合科學實驗的要求，全新裝修和單獨的個人物品存放處，讓大家更加方便，更加容易投入實驗課．表1總匯了學生對實驗室改造后是否對學習有幫助的問題．新的系統集成了很多零散的功能，比如手術臺、手術燈、電腦機箱、轉換器等，被問及這些集成是否在操作過程中，給實驗操作帶來了便利，98．20％的同學都認為有幫助，只是程度有所不同．針對設備升級之后同樣“升級”的實驗室規章制度，全新裝修和新系統使用之后，機能實驗室全體教師制定了較為嚴格的實驗室規范，在整個學期的實驗課程完成之后，希望這種管理模式有助于培養良好的工作作風和習慣，只有4．19％的學生認為這些措施非常有用，41．32％的學生認為比較有用，53．29％的學生認為一般，另外，還有1．2％的學生對此無所謂，對實驗流程抱有隨心所欲想怎么做就怎么做的心態；47．90％和27．55％學生認為總體上新系統的使用在一定程度上增強了對機能學實驗學習的熱情，了解了規范化操作對實驗室安全和維護的重要性，可以看出大部分學生認為改造后的實驗室可以增加對機能學實驗課的興趣，新的實驗室設備對提高學生的主動學習具有積極意義．但是，值得注意的是只有1．19％的學生認為新設備的使用對增加學習熱情非常有幫助．實驗室設備只是提高教學質量和服務于教學的有限因素，如何在今后的工作中最大限度的使用和挖掘設備功能，增加師生之間教與學的貼合程度，探索有效的教學方式才是提高教學質量的核心問題．3．2學生對實驗室清理工作的認識．鑒于機能實驗每次結束之后，實驗臺面的清理工作比較繁瑣，有82．23％的學生認為集成化的實驗臺面更加方便清理衛生，并且不容易留下衛生死角；92．81％的學生認為設備的使用要求進行檢查并登記，能夠更加有效排除安全隱患；86．23％的學生認為新實驗臺面的集成化特點減輕了學生收拾實驗物品和清理衛生的難度，相同的時間精力完成效率更高．這一數據表明集成化實驗臺的使用的確讓大部分學生認同，同時也從側面反映出大家在使用實驗室設備的過程和相應清理工作中都表現出了較強的責任心．針對“在經過一學期的實驗課程之后，相比與去年在舊實驗室的實驗課程經歷，整個實驗教學是否更加規范，對實驗流程的要求更加嚴格”的問題，有2．99％的學生認為與之前區別不大；17．96％的同學認為有點嚴格，只是增加了一些實驗室規范；44．91％的學生認為還是比較嚴格，對儀器設備的使用過程有了嚴格要求；30．53％的學生認為非常嚴格，需要嚴格遵守實驗室規范，儀器設備使用和每次打掃實驗室都有嚴格要求．實際上以我們修訂實驗室制度時嚴格管理的初衷，對進入和使用本實驗室的教師和學生都做了嚴格要求，包括打掃衛生和設備的維護檢查，但是最后只有不到三分之一的的學生對制度執行的感受和理解達到了我們的預期目的，說明在執行過程中還是沒有讓大部分學生認識到嚴格遵守實驗室規則是嚴謹細致工作作風養成的重要環節．3．3學生對具體實驗項目學習效果的評價．總結問卷中與實驗教學效果相關問題的數據，對于一部分比較復雜的實驗，如：休克的病理生理、右心衰竭等，新系統增加了一些相關功能，有98．80％的學生認為對實驗過程和相關病理生理機制的理解有幫助，但是幫助程度上，只有17．96％的學生認為是非常有利于學習和對概念的理解，大部分學生雖然認為有助于理論知識的學習，但是在具體實驗的過程中，還是沒有很好的掌握．“心律失?！钡膶嶒炇菍崟r監測家兔心電圖，并對比發生心律失常前后及藥物治療后心電圖的一些相關參數來說明藥物的作用，新系統中有一項“心功能參數分析”的功能，智能化處理相關參數并做對比，有72．45％的學生認為此項功能非常智能，節省了很多需要自己測量的數據；11．37％的學生則認為舊系統中也有類似功能，而且更加方便穩定．還有3．59％的學生在實驗過程中出現了系統給予的數據與心電圖本身無法一致的情況，說明這部分學生也在實驗操作中正好遇到了由于新系統在使用過程中出現的不穩定不匹配等問題；13．17％的學生因為不知道有這種智能分析功能而在實驗過程中未使用．“藥物對動脈血壓的影響”實驗中需要實時檢測家兔的血壓變化，并作前后對比，這一批參與問卷的學生曾在生理學實驗中使用舊系統檢測過家兔血壓，大部分學生比較認可新系統對本實驗帶來的便利，普遍認為，壓力換能器的連接更便捷，信號選擇更智能，實驗過程中血壓和心率變化的實時監測數據，更加直觀，進入實驗項目模塊，參數設置更加合理，采集的圖形和數據更加穩定，基本不需要進行調節．新系統中內置本實驗相關電子教材中包含實驗目的和原理、實驗對象、實驗器材和藥品、實驗步驟和觀察項目、注意事項、思考題、常規實驗操作視頻等．盡管教師講了系統的使用方法和相關功能，但還有29．34％的學生提到根本不知道系統還有這個功能，而只有28．74％的學生做到了教師所要求的在實驗開始之前，簡單瀏覽內置電子教材，有助于各個小組實驗規范順利的進行．31．14％的學生提到因為實驗時間緊張，雖然知道有電子教材，但是在開始實驗之前沒有時間看，在實驗結束之后打開簡單瀏覽一下，有助于總結實驗過程和加深理解，雖然沒有達到預期的目的，但還是在一定程度上使用了內置教學功能．也就是有59．88％的學生在實驗過程中選擇了使用內置功能進行對課堂學習補充的自主學習，這個數值還是沒有達到我們所期望的絕大部分學生可以利用新的教學設備進行自主思考和學習的目的．3．4學生對升級軟件界面操作的評價目前使用的．BL－420N軟件是原來BL－420系統的升級版，在基本操作上存在很多相同點，與舊版本的操作界面相比較，50．90％的學生認為新系統界面更加親和，功能選項更容易找到，說明有一半的學生對軟件操作比較熟練，能夠適應升級帶來的變化．18．56％的學生認為新舊系統操作界面在使用時并無明顯差別，26．95％的學生在實驗中雖然注意到新系統界面增加了很多新功能，但發現在實際操作中并沒有更加方便，18．56％的學生則覺得新系統界面即使用過幾次之后，功能選項還是不太容易找到，反而并不便捷．信息化不僅僅是機能學實驗更是整個醫學教學將來的主要方向，在軟件的升級更新過程中，對教師的信息化水平也提出了更高的要求．本校生源主要來自基礎教育資源相對薄弱的西北少數民族地區，很多學生對信息化教學手段并不熟悉，因此，對于這部分學生，如何引導接受及適應也是教師在設備更新基礎之上的新任務．當然對于新系統，學生也提出很多存在的問題，比如“新操作界面的功能調用不方便，標記輸入無法保存，在下一次使用時只能再次輸入”、“系統有時會出現黑屏和跳出等，穩定性有待提高”、“數據文件保存之后，再打開有時會出現數據圖形發生改變無法復原”、“實驗進行中，電腦有時會出現重新啟動，導致實驗難以進行”等等．這些問題我們在實際教學過程中也有發現，設備改造之后系統的兼容和匹配需要在發現問題和找到問題的過程中慢慢解決，學生們提出的這些問題我們及時與廠商聯系解決，提高使用效果．

4結語

總體來講，使用BL－420i信息化集成化信號采集與處理系統對機能學實驗教學是非常有益的．因集成化，給很多實驗帶來便利，減少實驗中無效工作，信息化功能的提升讓學生獲取資料更加便捷，數據更加精確，一定程度上激發學生實驗課學習的主動性和積極性，學生的動手能力得到更好的鍛煉，對學生熟練掌握實驗技能和增強科研創新精神都起到了非常好的作用．隨著本套系統的使用和相應要求，實驗室也加強規范管理，培養學生更加嚴謹的工作習慣和作風，為將來良好的職業素養打下基礎［3］．當然，新設備也存在不少問題，給我們的教學帶來更多挑戰，需要轉變思維，力爭適應信息化時代的醫學教學，努力為西北少數民族地區培養高素質醫療衛生人才．

參考文獻：

［1］王宏寶，劉慧萍，張國民等．實驗室建設促進醫學機能學實驗教學質量的提高［J］．中國現代教育裝備，2015（10）：28－29＋35．

［2］陸洪英，金成文，成敏，李文濤，李鑫．BL－420VHD生物機能實驗同步演示系統在醫學機能學實驗教學中的應用［J］．科技創新導報，2015，12（33）：227－228．

［3］郭健，楊向竹，王青青，李姝玉，王謙．機能實驗學教學改革的反思［J］．基礎醫學教育，2018，20（02）：118－120．

作者:馬建秀 馬艷慶 宋雷 張麗景，郭忠 單位:西北民族大學