航空航天生物动力学实验设置改革探索

曹新生，孙喜庆，张 舒，石 菲 (第四军医大学航空航天医学系航空航天生物动力学教研室， 西安 710032)

作为航空航天医学的一门专业课程，航空航天生物动力学主要研究的是飞行环境中的各种动力学因素对人体的影响及其防护措施［1］。这些动力学因素包括加速度(持续性加速度和冲击性加速度)、振动、噪声等，还包括航天中的失重环境［2］。作为应用性很强的学科，航空航天生物动力学实验课程的设置就是为了让学员更好地认识这些动力学因素对人体的影响作用，以及熟悉和学会各种实际飞行中所采用的防护措施和防护方法。目前航空航天生物动力学实验课程开设8次实习课，分别包括加速度理论和防护装备4次、航空救生2次、失重1次、噪声1次［3］。总体来看，实验课程的设置基本合理，既拓展了理论授课的知识范围，又让学员实际接触各种防护装备，并体验了各种防护措施和防护方法，基本保证了学员在毕业后从事航空军医的工作需要。但是随着航空卫生保障体制的不断发展，以及新型战机的不断列装，对航空军医的要求也在不断提高，如何做到实验课程设置紧贴部队实际需求，学员毕业以后可以尽早服务飞行人员，是今后航空航天生物动力学实验课程的发展方向。

本着这一思路，参考俄罗斯军事医学院航空航天医学教研室航空劳动卫生学实验课程的设置方式［4］，我们设想对航空航天生物动力学实验课进行如下改革。

1 紧贴实际需求，突出实用性

航空航天医学伴随着航空航天活动的进步而发展起来，其目的就是减少或者消除航空航天活动中的各种特殊因素对人体的不利影响。根据这一学科特点，实验课程设计最重要的就是要紧贴航空航天活动的发展需要，突出保障实用性这个特点。通过实验课程，首先应能够使学员切身体会到各种飞行因素对人体的影响及作用方式、作用程度;然后根据这些不良因素的作用特点，寻找切实可行的对抗或者防护办法。通过实验，应该使学员获得以下三个方面的信息:一是知晓飞行因素的作用途径和对人体的影响程度，二是了解安全可靠的防护方法，学会防护装备的正确使用方法，三是针对不良飞行因素，提高人体的特殊耐受能力。

基于这一目的，实验课程的设计中应根据各种航空航天动力学因素的作用方式和作用特点，以及航空兵部队和航天员训练保障中的实际需要，安排学员了解各种防护方法、认识各种防护装备，学习各种特训手段及其评估方法。目前的航空航天生物动力学实验课程的设计和安排中，虽然在总体上较好地安排了各种航空航天生物动力学因素的体验性课程，但是理论性的验证性内容过多，与航空兵部队实际工作需要及航天员训练内容关系密切的部分相对不足;而且由于多种客观条件的制约，现有的装备较陈旧，甚至与部队的现有装备脱节，无法完全满足学员的第一任职需要。为此，我们提出以下改革设想，简化实验课程中的理论内容，与部队实际需要无缝对接。理论性较强的内容，例如动物离心机对动物生理指标(心率、心电、动脉血压及呼吸等)的具体影响，抗荷调压器的具体工作原理，动物、细胞的失重模拟方法，振动和噪声的物理学原理等内容，可以改为选修的内容，供学有余力或者有兴趣的学员自行学习，而不再安排专门的实验课程。同时，根据部队的实际，增加部队配备使用的新型防护装备的内容，例如目前已经在基层航医室广泛配备使用的新型抗荷抗缺氧仪的使用介绍，新型抗荷装备个人选配的具体方法、步骤等，从而真正达到学以致用。

2 整合知识体系，推行模块化教学

航空航天生物动力学共包含持续性加速度生理影响与防护，冲击性加速度生理影响与防护，航空救生学，失重的生理影响与防护，以及噪声、振动的生理影响与防护几大部分内容。配合理论内容，目前航空航天生物动力学实验课共设置了8个实习内容，分别对应上述理论部分。现有的实习已经完全覆盖理论要点内容，可以基本满足对理论内容的补充和实践。但是这种实验课程设置方式的弊端也很明显，即纵向条块分割明显，缺乏横向联合，导致学员对某一个具体问题有了明确的认知，学会某一个具体装备的使用方法，但是对于几个因素同时作用的综合性问题则缺乏实践，对于相关防护装备的协同作用也无从了解，从而形成学员对知识的掌握“只见树木不见森林”，缺乏对知识的整体运用能力。

为了改变这一现象，拟按照理论内容的知识体系整合实验课的教学，将实验课调整为持续性加速度、冲击性加速度、航空救生、失重和噪声振动5个模块进行。每一个实验模块单元再按照理论回顾讨论、航空动力学因素生理体验、防护措施介绍及体验、综合应用讨论4部分来设计;每一单元根据对应内容的多少可以安排为一次或者数次授课。以本课程的重点内容持续性加速度为例，本模块的目的是让学员对持续性加速度对人体的影响有直观的认识，掌握相应的防护措施，并且明确各种防护措施的综合运用，进而通过综合讨论，使学员对持续性加速度的防护形成包括日常作息、体能锻炼、特殊训练以及防护装备防护方法联合应用的整体观念。具体的实验课程安排设计为3次课，第一次课程首先安排学员讨论持续性加速度的生理影响和防护的理论知识，然后体验加速度和推拉效应的影响;第二次课为防护装备(方法)的介绍和使用(训练)，让学员学会选择使用抗荷服，掌握抗荷动作;第三次课则为综合讨论课，指导学员综合运用多种防护装备(方法)，并就航空医生在工作中如何帮助飞行员提高持续性加速度的耐力进行讨论。通过这种设计，不仅可以使学员清晰掌握各种防护装备(方法)的使用，而且可以使学员对于持续性加速度的生理影响与防护有一个整体的概念，从而帮助他们在今后的实际工作中能够通盘考虑，提高航空卫生保障水平。

3 围绕课程目标，增强直观性

作为实践性很强的学科，航空航天生物动力学的教学目的就是让学员知晓各种航空航天动力学因素对人体的影响及其防护。作为对理论课内容的补充和实践，实验课是一种直观性教学，应尽可能让学员实际接触今后工作中涉及的装备和设施，了解其使用方法;或者直接向学员展示工作中遇到的各种不良飞行因素，帮助学员亲身体验这种不良因素对生理心理功能的影响;以及学习各种针对性的防护装备或者防护措施的具体实施方法，直接体验其在不良飞行因素作用下的保护作用。

现有实验设置中，多为理论验证性实验，距离部队实际任职需要较远。例如噪声的实验课程中，实验内容主要是让学员体验普通噪声，向学员介绍声级计的使用方法，并实地测量噪声的各种参数。这种课程设计中，学员虽然对于噪声对人体的影响有了一定的直观体验，也学习了如何使用声级计定量测量噪声，但是这种课程设置仅仅从通用的角度使学员对噪声及其检测有了一定的了解，而对于作为一种特殊的飞行影响因素的噪声如何在航空飞行中干扰飞行，对飞行员听力和通信联络活动的影响，以及对飞行员产生的生理和心理上的影响并没有涉及。而且更重要的是，通过实验，学员并没有接受到任何关于噪声防护方面的知识、技能和相关的防护方法、防护装备，对于学员今后从事的航空卫生保障工作缺乏可操作性和指导性。为此，设想将本次实习内容进行调整，分为两部分内容，第一部分为噪声的体验和不同防护方法对通讯活动的影响，具体包括先安排11名学员(1人念读飞行指令，10人听写)在安静环境下听写10个飞行指令，然后在一定噪声背景下听写10个飞行指令，比较结果，让学员直观感受噪声对语言通讯功能的干扰。之后安排7名学员使用喉头送话器系统进行飞行指令听写(1人念读飞行指令，6人听写)，负责听写的6名学员具体分为:2人佩戴老式飞行帽，2人佩戴歼击机用防护头盔，2人佩戴密闭式头盔;同样设定两种声音环境，一种为安静环境，一种为噪声环境，然后比较两种声音环境下的听写结果，并讨论不同防护装备对噪声的防护效果。通过这种设计，学员可以亲身感受航空噪声对人体听力及通信联络活动的影响及使用防护装备后的效果。实验结束后，组织学员讨论噪声防护的卫生学问题，包括工作时间的确定、作息时间的安排以及休息场所的设置等，从而让学员充分了解噪声的防护体系。

4 改革考核评价方法，强调动手能力

现行的考试评价体系基本是“一卷定终身”的考试模式，强调学员对理论的掌握程度。这样的结果是学员理论知识很扎实，但是忽视了学员的动手能力和对各种装备的实际使用能力，导致毕业学员分到基层部队后对于各种防护装备不认识、不会用，也不知从何学习的现象时有发生。

为改变这一现状，我们对考试方法进行变革，首先将考试分为理论考试和实践考试两部分，各占一定权重。理论考试部分依然重点考查学员对基本理论的掌握程度，采用闭卷考试的形式。在实践考试部分，则以考查学员的动手能力为重点，主要检验学员对各种防护装备使用方法的掌握程度，以实物演示和追加提问的方式进行。实践考试的组织中，为了保证考试的公平性和全面性，采取预设10个题目，由学员抽签选取其中之一的方式进行。题目确定后，学员可以利用5分钟的准备时间熟悉装备，也可以直接作答。学员应介绍所演示装备的名称、主要特点和使用方法，两名主考教员则根据学员具体作答情况予以打分，并可就学员所答情况追加提问相关问题，以对学员的技能掌握情况进行进一步检验。学员实践考试最终成绩的判定由两名主考教员讨论确定，并当场签字确认。通过这些改革措施，不仅改变了单纯注重理论掌握程度的传统评价方法，可以解决“高分低能”的现象，而且能够更好地满足学员的第一任职需要，帮助学员更好地履行航空军医的职责。

［1］ Davis JR，Johnson R，Stepanek J，et al．Fundamentals of aerospace medicine［M］．4ed．Philadelphia:Lippincott Williams ＆ Wilkins，2008:83－141．

［2］ 孙喜庆．航空航天生物动力学［M］．西安:第四军医大学出版社，2005:1－7．

［3］ 张舒，孙喜庆，曹新生，等．军事航空航天医学教学改革探索［J］．山西医科大学学报:基础医学教育版，2004，6(1):44－46．

［4］ Новиков BC．Физиологиялетноготруда［M］．СПб:Наука，1997:11－43．