虛擬實驗室在診斷學實驗教學中的應用

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(濟寧醫學院臨床醫學院，山東 濟寧 272100)

診斷學其教學目標不僅是要注重理論知識的學習，更要加強醫學生臨床技能操作的訓練，培養醫學生的臨床思維能力[1]。診斷學虛擬實驗室通過多媒體、數字建模和仿真等技術，生成一個虛幻逼真的實驗環境，操作者像在真實環境中完成各個實驗[2]。近年來，國內醫學院校探索性地開展了虛擬實驗室的應用，并取得了一定的研究成果[3-4]。本研究在診斷學實驗教學中應用虛擬實驗室教學模式，旨在探索虛擬實驗室在診斷學實驗教學應用的可行性，以期為醫學教育教學改革提供參考。

一、 對象與方法

(一) 研究對象。

選擇本校2013級和2014級臨床本科專業各5個班作為研究對象，共538名學生。將2014級271名學生設為實驗組，2013級267名學生設為對照組。兩組學生在年齡、相關基礎醫學課程學習成績比較，差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。

(二)教學方法。

兩組的實驗內容、實驗學時數、所用教材相同，由同一教師授課。

1． 對照組。采用傳統實驗教學，即教師邊示教邊講解，然后學生進行操作練習。

2.實驗組。采用虛擬實驗室教學。具體步驟：學生先預習實驗內容，然后教師引導學生在虛擬實驗室單獨完成實驗項目的操作，學生可以通過軟件與教師進行互動交流；后期安排具體的臨床案例，將學生置身于真實的醫療環境，從問診開始完成一系列臨床操作、診斷和治療。

(三)效果評價。

1.考試成績。實驗考試成績作為客觀評價指標。在同一時間使用相同的試題對兩組學生實施實驗考試。診斷學實驗綜合成績采用百分制，其中技能操作成績(50%)、問診成績(30%)、心電圖成績(20%)。

2.問卷調查。課程結束后，通過教學效果調查表，了解對虛擬實驗室教學的評價。

(四)統計學處理。

二、結 果

(一) 兩組學生實驗成績比較。

實驗組學生技能操作成績、問診成績、心電圖成績、實驗綜合成績均顯著高于對照組學生,差異具有統計學意義(P<0.05)(見表1)。

表1 兩組學生實驗成績比較分)

(二)問卷調查結果。

向實驗組學生共發放調查問卷271份，回收有效問卷271份，有效回收率100%(見表2)。

表2 自制虛擬實驗室問卷調查

三、討 論

診斷技能是要求每個醫學生必須掌握的最基本最核心的技能[5]。WilliamWulf教授在1989年最早提出虛擬實驗室(VirtualLaboratory)概念,用來描述計算機網絡化的虛擬實驗室環境。近年隨著對虛擬實驗技術的成熟，醫學教育教學中已廣泛應用虛擬實驗室教學。

(一) 在診斷學實驗教學中運用虛擬實驗室教學可以提高診斷學教學質量。

本研究結果顯示，實驗組學生的實驗綜合成績明顯高于對照組學生(P<0.05)。首先，虛擬實驗教學模式能激發學生興趣,發揮學生主體作用。虛擬實驗室具有沉浸性、交互性和構想性3個特征[6]，學生感受更為直觀，真正成為實驗參與者，提高了學習積極性。其次，虛擬實驗室能夠提高醫學生臨床操作能力。在診斷學實習中，由于受到臨床患者數量與病種限制、醫患關系緊張，導致學生很難通過臨床見習獲得實踐經驗，虛擬實驗教學化解了這些問題，將其置入虛擬工作場所中完成臨床操作，學生還可以反復練習，直至熟練掌握。再次，虛擬實驗室能夠提高學生的問診技能。學生利用虛擬患者，人機對話反復問診，有利于掌握正確的問診方法。最后，虛擬實驗室能夠加深對抽象知識的理解和記憶。對于診斷學教學中的難點和重點內容，虛擬實驗室采用現實和虛擬技術相結合的手段，使抽象問題變得直觀易懂。

(二) 虛擬實驗室教學通過模擬診斷疾病，培養了學生臨床診斷思維能力。

診斷學教學的重要目標之一是培養學生科學的臨床診斷思維能力[7]。正確的臨床思維形成是通過科學思維和反復臨床實踐逐步獲得的。診斷學虛擬實驗室的應用，為培養學生的思維能力搭建了學習平臺，學生可以在虛擬實驗室按照問診、體格檢查、實驗室檢查的順序進行系統的模擬訓練，然后書寫病歷并作出初步診斷。對于在診斷過程中遺漏的資料，可以重新回到虛擬實驗室繼續強化訓練，反復地理論與實踐學習，逐步提升了臨床診斷思維能力。

(三)虛擬實驗室教學能提高學生在工作環境中處理實際問題的能力。

近年來，培養醫學生解決臨床問題的能力已成為醫學教育的焦點，醫學畢業生不僅要有扎實的基礎理論知識，更是要具備臨床實際工作中的應變能力與工作技巧[8]。解決實際問題的能力來自于實踐、思考和知識三者的結合，虛擬實驗室的應用是早臨床、增加實踐的一個良好途徑，學生置身于虛擬醫療環境中，共同分析和研討解決某一臨床問題，相互提問，這種同伴互學加深了對知識的理解和運用；臨床真實案例分析、問診、體格檢查和技能操作等一系列診斷過程培養了學生處理實際問題的能力。

診斷學虛擬實驗室教學模式,激發了學生的學習興趣,使知識變得更加直觀立體，促進了學生對實驗操作的理解,實現了鞏固理論知識,培養動手操作能力，提高醫學生解決實際問題的能力,同時提升了診斷學教學質量，推進了診斷學教學手段的改革。