RBL 联合虚拟仿真实验教学模式在职业卫生与环境卫生学实验教学中的应用研究

黄大敏，唐春娥，郭 蕊，梁建成，杨再上，漆光紫

（右江民族医学院公共卫生与管理学院，广西 百色 533000）

职业卫生与环境卫生学实验教学对于预防医学专业学生专业实践能力的培养具有重要作用[1]。因此，在职业卫生与环境卫生学实验教学中，如何充分利用现有的教学资源，积极探讨新的实验教学模式，提升学生专业实践能力，对于公共卫生人才的培养具有重要意义。目前职业卫生与环境卫生学实验教学主要以验证性实验为主，学生学习积极性不高。同时在实验教学中也发现，部分学生不熟悉实验仪器使用、实验操作不规范等情况较为突出[2-3]。2021 年教育部办公厅等4 部门出台的《关于开展高水平公共卫生学院建设的通知》提出，要加快培养以岗位胜任力为导向的实战型公共卫生人才，要创新公共卫生教学方法与教学手段，大力推进现代信息技术与公共卫生教育教学的深度融合，提高学生公共卫生实践能力[4]。预防医学专业学生是公共卫生人才梯队中的中坚力量，为进一步培养满足新时代需要的公共卫生人才，开展专业课程改革势在必行。近年来，本教学团队一直在探索职业卫生与环境卫生学新的实验教学模式，以期更好地激发和培养学生学习的主观能动性，提升其专业实践能力。RBL（Research Based Learning）是以探究为基础的教学模式，以学生为中心，将学习、探究和实践三者相结合，能让学生进行多途径、多手段的学习探究和实践活动[5]。虚拟仿真实验是以真实实验为基础，其本身具有不受时间、空间和教学资源限制的优点，学生可随时登录虚拟仿真实验平台进行虚拟实验操作，通过反复训练能有效解决学生不熟悉实验仪器使用和实验操作不规范的问题，能有效提高学生专业实践技能[6-7]。医学虚拟仿真实验教学是深化医学实验教学改革，推动医学教育全面数字化转型的重要举措[8]。近年来，随着公共卫生与预防医学类虚拟仿真实验的建设与完善，该技术逐渐被应用于职业卫生与职业医学、环境卫生学等预防医学专业的实验教学中，收到了较好的效果[9-10]。但目前尚未见将RBL 联合虚拟仿真实验教学模式（以下简称“新型教学模式”）应用于职业卫生与环境卫生学实验教学的报道。本文旨在探讨新型教学模式在预防医学本科专业职业卫生与环境卫生学实验教学中应用的效果。

1 对象与方法

1.1 研究对象

以右江民族医学院2019 级预防专业1 班和2 班本科生作为研究对象，其中将1 班学生作为对照组（n=50），2 班学生作为观察组（n=49）。两组学生所学课程、课时一致，授课教师为同一教学团队成员。两组学生的入学成绩、年龄、性别等比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 方法

对照组采用传统LBL 教学模式，实验课以验证性实验为主，授课团队按照实验教学大纲，先采用多媒体介绍实验目的、原理、方法和步骤，重点讲解实验步骤，然后教师进行示教或播放教学视频，最后学生完成实验。观察组采用新型教学模式进行教学，具体如下。（1）整合实验内容。将部分内容相关但是孤立的验证性实验内容整合为一个比较完整的综合设计性实验，通过开展综合设计性实验，使学生能够清晰完整地了解职业卫生与环境卫生学工作。如将粉尘作业场所现场调查、粉尘浓度及分散度测定、尘肺阅片等原本孤立的实验项目整合为一个综合设计性实验——工作场所中粉尘测定及卫生学评价；将空气中氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳浓度测定以及工作场所噪声强度测定整合为一个综合设计性实验——交通干线大气污染物、噪声监测及卫生学评价；将公共场所中微小气候检测、采光照明、室内空气中甲醛浓度测定、饮用水的消毒、公共场所细菌的测定等实验项目整合为一个综合设计性实验——公共场所卫生检测与评价。（2）打造虚拟仿真实验平台。通过走访本地氧化铝、电解铝企业生产车间，以企业生产场景为参照，设计脚本，依托上海梦之路有限公司进行软件开发，打造电解铝企业工作场所中有害因素识别、检测与评价为一体的虚拟仿真实验项目。该虚拟仿真实验项目涵盖工作场所中碳氧化物、氮氧化物、硫化物、粉尘和噪声等常见有害因素的识别、检测和评价等内容。虚拟仿真实验平台能让学生有亲临现场进行调查和监测的体验感，而不再局限于以往实验室内的模拟测量。（3）实施新型教学模式。将学生分为若干学习小组，各学习小组安排一名授课团队教师，各小组成员根据实验内容要求自行查阅文献，自主进行实验方案设计和完善、实验操作、结果整理与实验报告撰写。观察组各个学习小组成员需登录本校的虚拟仿真实验教学平台进行虚拟仿真实验训练，以熟悉工作场所中粉尘、碳氧化物、氮氧化物、硫化物和噪声等常见有害因素采样和检测全过程，并完成系统任务。在此过程中，教师从系统后台数据了解学生虚拟仿真实验学习进度和错漏情况，并在线下对学生进行操作规范和专业实践技能强化训练。

1.3 教学效果评价

（1）课程考核成绩。课程结束后，授课团队对两组学生进行综合考核。综合考核成绩包括出勤（5%）、课堂表现（10%）、操作技能考核成绩（20%）和实验报告撰写成绩（65%）。（2）学生学习效果满意度。课程结束后，授课团队采用自制的问卷对两组学生的学习效果满意度进行调查，选项分为“满意”和“不满意”，比较两组满意度。（3）课程结束后，授课团队采用自制问卷对观察组学生动手操作能力、查阅文献能力、科研思维能力、团队协作能力、分析解决问题能力和科研意识等综合能力进行调查。

1.4 统计学处理

采用SPSS 23.0 软件对数据进行统计学分析，计数资料以（%）表示，组间比较应用χ2检验；计量数据以（±s）表示，组间比较应用t 检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组学生课程考核成绩比较

本研究结果显示，观察组的操作技能考核成绩和综合成绩均显著高于对照组（P＜0.05），见表1。

表1 两组学生操作技能考核成绩和综合成绩比较（±s，分）Table 1 Comparison of performance and comprehensive scores of two groups of students in operational skills assessment（±s，score）

表1 两组学生操作技能考核成绩和综合成绩比较（±s，分）Table 1 Comparison of performance and comprehensive scores of two groups of students in operational skills assessment（±s，score）

项目对照组（n=50）观察组（n=49）t P操作技能考核成绩综合成绩15.65±1.31 86.12±1.87 17.43±1.60 90.23±1.91-6.062-10.921＜0.05＜0.05

2.2 两组学生学习效果满意度比较

本研究结果显示，对照组对学习效果满意的学生占80.0%，观察组占95.9%，观察组的学习效果满意度显著高于对照组（P＜0.05），见表2。

表2 两组学生学习效果满意度比较[n（%）]Table 2 Comparison of satisfaction with learning outcomes between two groups of students[n（%）]

2.3 观察组学生综合能力评价

课程结束后，对观察组学生进行问卷调查，共发放问卷49份，回收有效问卷49 份，有效问卷回收率100%。调查结果显示，观察组学生动手操作能力、查阅文献能力、科研思维能力、团队协作能力、分析解决问题能力和科研意识等均得到了提高，见图1。

图1 观察组学生综合能力评价Figure 1 Comprehensive ability evaluation of students' in observation group

3 讨论

3.1 现阶段预防医学专业实验教学模式有待改进

根据《关于开展高水平公共卫生学院建设的通知》的精神，公共卫生人才培养模式需要改革创新，就要创新公共卫生教学方法与教学手段，不断提高学生实验室检测能力。职业卫生与环境卫生学是预防医学专业的主干学科，对于培养公共卫生人才实验室检测能力和专业实践技能起着重要作用。以高水平公共卫生学院建设背景为契机，为满足新时代对应用型、创新型公共卫生人才的培养需求，预防医学专业本科教育应着力于优化课程设置、改进实验教学方式方法、提升学生专业实践技能。而传统的职业卫生与环境卫生学实验教学中，教学模式主要以教师讲授示范，学生听、练为主，且实验教学内容以验证性实验居多，综合设计性实验占比小，公共卫生专业技能实训偏少；虽然传统的实验教学模式有利于学生快速了解实验方法与步骤，但是此类让学生“依葫芦画瓢”的实验教学方式重验证轻探索、重结论轻过程，不利于培养学生创新性思维和专业实践能力。因此，改革传统教学模式势在必行[11]。

3.2 RBL 联合虚拟仿真实验教学模式能显著提升学生的学习效果

在本研究中，授课团队通过课程改革和建立契合公共卫生实践技能培养的虚拟仿真实验平台，开展新型教学模式。研究结果显示，接受新型教学模式的观察组学生操作技能考核成绩和综合成绩均高于对照组（P＜0.05）。这说明相比于传统的LBL教学模式，新型教学模式有助于提高学生的实践技能成绩和综合成绩。本研究结果与同类研究结果相似[12-13]。新型教学模式行之有效是因为RBL 教学法使学生由以往知识传授的被动接受者转变为学习的主动探索者，充分调动了其学习主观能动性，通过团队协作的形式深入参与综合设计性实验，这有助于培养其发现、分析和解决问题的能力。虚拟仿真实验能打破传统实验教学对实验场所、实验内容的限制，还能让学生在安全的环境下身临其境地探索高风险、高投入的实验，是非常好的实验教学资源[14]。在新型教学模式中，学生需完成虚拟仿真实验教学平台的训练任务，这起到了督促其主动学习的作用，同时学生可以利用课余时间不限次数登录虚拟仿真实验教学平台操作训练，无形之中其专业技能就得到了强化，这有助于增强其操作规范性和专业实践技能。

3.3 RBL 联合虚拟仿真实验教学模式能显著提升学生的学习效果满意度和综合能力

本研究结果显示，实施了新型教学模式后，观察组学生的学习效果满意度显著高于对照组（P＜0.05），研究结果与国内同类研究相似[15]。同时，观察组学生动手操作能力、查阅文献能力、科研思维能力、团队协作能力、分析解决问题能力和科研意识都得到了提高。RBL 教学法能提高学生的学习积极性和主动性，同时能促进师生之间、生生之间协作和沟通，培养学生的科研意识，而科研意识的养成对于学生未来的学业和职业发展是很有裨益的。学生综合成绩及操作技能考核成绩的提高、能力的提升增强了其成就感，自然而然就提高了其对该教学模式学习效果的满意度。在预防医学专业课程教学中应大力推进现代信息技术（如虚拟仿真实验）与公共卫生教育教学深度融合，改革传统教学模式，助力高水平、高素质公共卫生人才培养和高水平公共卫生学院建设。

4 结语

RBL 联合虚拟仿真实验教学模式在职业卫生与环境卫生学实验教学中应用能有效提升预防医学专业学生学习成绩、学习效果满意度和综合能力。该教学模式是行之有效的，具有较高的应用价值，为进一步深化职业卫生和环境卫生学实验教学改革提供了参考。