医学虚拟实验自我监控模式设计研究

吴 双,杨 雪,黄海林

（吉林大学高等教育研究所,吉林 长春 130012）

医学虚拟实验自我监控模式设计研究

吴 双,杨 雪,黄海林

（吉林大学高等教育研究所,吉林 长春 130012）

自我监控是认知活动中自觉的监控和调节过程。自我监控作为一种对自身心理和行为的掌控能力,对于医学生尤为重要。医学虚拟实验为消除真实实验中由于学习者的恐慌而引起的操作失控和回避行为提供了有效措施。通过对虚拟实验自我监控过程的分析,从虚拟监控环境、实验行为、学习者的自我监控三个方面构建了医学虚拟实验自我监控模式,培养医学生严谨的实验监控能力。

医学虚拟实验；自我监控；模式

10.3969/j.issn.100221701.2012.10.041

医学实验作为医学教学的重要内容,除了培养学生基本的实验操作技能之外,还兼具培养学生严谨求实的思维能力和认知方式以及对实验的心理和行为的自我掌控能力。虚拟实验的引入,不仅在一定程度上辅助医学实验学习者的实践操作技能,同时通过创设有效的虚拟实验监控环境,也有助于提高学生的自我监控能力,并将其迁移到真实情境中,进而为其实验研究能力的提高打下坚实的基础。

一、医学实验的自我监控

自我监控即元认知监控,是主体进行认知活动的全过程中,积极主动地进行自觉的监控、控制和调节行为。在医学实验中,学生或医生的操作对象是有生命的动物或人体尸体标本,这就对其操作行为的精准性提出了更高的要求,也使得医学实验学习者应具备更高的自我监控能力。然而,刚刚接触医学实验的学习者常常会出现实验操作失控和回避行为,比如由于害怕动物咬人、害怕尸体等导致的不敢动手操作,严重影响了学生对知识的掌握以及对实验操作的控制和把握[1]。产生这一现象的心理原因是由于医学初学者对自身难以控制的实验对象或情况产生了畏惧,导致学习者对其实验对象格外敏感[2],学习者更是难以对实验进行理性的自我监控与调节。医学虚拟实验的出现为真实实验成本高、重复利用率低、操作有风险等问题提供了有效的解决途径。对医学实验的初学者而言,虽然虚拟实验具有高仿真性的特点,但是却不会在学习者的心理上产生面对活体生物的恐惧感。研究表明,人们对自己所熟悉的技能和知识,具有较高的自我效能感、感觉熟练和易于掌控[2],学习者可以通过医学虚拟实验消除学习新知识和新技能所带来的心理上的障碍,将在虚拟实验中形成的熟练的自我监控能力迁移到真实情境中,辅助真实实验教学,促进学习者在实验中自我监控能力的提高。

二、医学虚拟实验的自我监控过程分析

自我监控是建立在信息反馈基础上的控制,既包含了对事物运动发展的实际过程的审视、检查,又涵盖了根据反馈回来的信息和预期目标对事物下一步的运动发展采取修正、调整等控制性措施[3]。医学虚拟实验自我监控是学习者有意识的认知以及积极、自觉的监视、控制与调节,学习者对为什么学、学习什么、应如何操作、操作中的错误、未掌握的实验步骤、还需进行的操作等问题有自觉的意识和反应,学习者通过自我监控系统,综合有关实验过程的各方面信息,进行分析与判断,做出决定、进行调节、发出指令等,实现对实验的自我监控过程,如图1所示：

图1 医学虚拟实验的自我监控过程

自我监控的医学虚拟实验针对培养医学生积极主动的监察、控制与调节实验进程的掌控能力,创设兼具计划与反思的虚拟实验自我监控系统。考夫曼（Kauffman,1997）认为,自我监控能够增加个体在任务上的学习时间,提高学习效率。由此可见,虚拟实验中自我监控对于学习效能及学习者的问题解决能力的重要作用。在医学虚拟实验中考虑自我监控因素,帮助医学生对实验的理解和控制,培养他们严谨的实验态度。

三、医学虚拟实验自我监控模式的设计与构建

情境交互理论认为,个体行为的变化取决于个人的技能和情境之间交互作用的程度。医学虚拟实验自我监控模式是一个动态过程,是学习者的一系列实验交互行为,其根本目的是创设有效的虚拟实验环境,支持自我监控的实验行为。根据元认知监控理论和情境交互思想,医学虚拟实验应呈现监控过程及虚拟环境的支持机制,如图2所示,医学虚拟实验自我监控模式由虚拟监控环境、实验行为、学习者三个方面构成。

图2 医学虚拟实验自我监控模式

（一）虚拟监控环境。

虚拟监控环境主要指虚拟实验的学习环境,医学实验的探究性与实践性特点要求医学虚拟实验应同时包含认知领域的学习、操作技能领域的学习以及态度情感领域的学习,虚拟监控环境不仅要提供实验仪器和设备,而且应呈现能够使学习者主动进行调整、修正、运用的资源工具以及有助实施监控的情境和实验策略。例如,在医学机能实验操作前可以呈现给学习者设置实验目标、制定实验学习计划的项目工具,使学习者明确各种生理活动的规律、病理生理改变的机制、药物与机体相互作用的原理等。虚拟监控环境为实验行为提供了工具、策略以及技术方面的支持。

（二）实验行为。

实验行为是在实验过程中的自我监控行为,是实时性与回顾性的结合。医学虚拟实验是自主性较强的学习方式,实验行为是医学虚拟实验自我监控模式的核心,从实验过程来看,可以从操作前的自我监控、操作中的自我监控和操作后的自我监控三个部分进行分析。

1.实验操作前,学习者对实验操作任务和自身水平与特点加以分析,选择适当的学习策略、计划实验进程和时间安排等。其中,测评工具帮助学习者认识自己已有的学习水平、学习类型、实验任务与目标等制约实验操作完成的因素[4]；目标与计划档案用以记录学习者的学习计划等信息；结果性提示可以告诉学习者设计虚拟实验的必要规则,鼓励学习者解释实验的操作与应用规则,为接下来的虚拟实验操作做好准备。

2.实验操作中,学习者通过监控自己的计划执行情况,对自己的学习策略进行调整,提升其自我监控的能力。在这一过程中,学习者可以通过帮助工具随时查看实验进程以及帮助信息；演示工具让学习者通过观察实验操作对实验进行审视、加深对实验现象的认识,为自我操作的能动性监控提供保障；过程性提示使学习者在操作中思考获得实验结果的方法和手段,提示学习者做错了什么、该如何做；交流工具提供给学习者进行交流与合作的手段,帮助学习者自我意识没有理解的地方以及还需进行哪些实验操作。

3.实验操作后,学习者通过对自身学习情况的评价获得反馈,包括对自身学习有效性的评判、实验完成度的反思等,并对自我监控系统进行进一步改善,思考与总结经验教训,不断完善自我监控的方式和方法。这一阶段可以用概念图作为反思的工具,设计有关实验操作内容的概念图来整理实验学习的各项内容[4],做出自我评价,使学习者形成虚拟实验学习的自我意识和主动思维；感觉性提示可以辅助学习者进行反思与反馈活动,提示其对实验各项进程的感觉如何,帮助他们规划和监控实验活动；补救与调整工具可以在学习者意识到实验操作的错误与不足之后,提供给学习者以补救的机会,进一步清晰化自己的实验目标和意图,使学习者理解实验的完整过程。

（三）学习者的自我监控。

在医学虚拟实验的自我监控学习过程中,学习者由被动的机械控制到主动的自我监控,由无意识的单向操作到有意识的双向反馈与调控,由监控局部的学习到监控整体的实验学习。以往的医学实验学习,学习者习惯于被动地接受知识,由教材或老师的讲解控制而完成实验,缺乏独立的思考能力,不能够对实验进程有一个完整的全局把握,这也是医学生在面对实验时产生慌乱的原因之一,而自我监控模式下的医学虚拟实验使学习者积极的思考、计划、选择策略、实施实验、预测结果、及时评价与调整,做到对实验整体过程的有意识的自我监控,不断提升自我信念和迁移性,促进学习者的自我效能感、对实验操作的预期控制能力、内在的兴趣以及对实验学习目标的掌控能力。

四、结 语

医学虚拟实验的特殊性对学习者的自主学习能力提出了更高的要求,简单的实验呈现很难促进有效学习的发生,自我监控是学习者控制自己的实验过程、灵活运用策略解决问题能力的体现,需要学习者综合虚拟实验的有关信息进行判断和分析,是虚拟监控环境、实验行为和学习者的自我监控因素共同交互作用下进行的认知与元认知活动。医学虚拟实验自我监控模式的设计与构建为虚拟实验学习者创造了交互和反思的自我监控环境,支持了元认知调节活动的进行,促进了虚拟学习环境下学习者认知能力、操作技能和心智培养等的全面发展。

[1]王海波,潘培森.医学生实验教学过程中的心理障碍及其调适[J].白求恩军医学院学报,2009,7（2）：1122113.

[2]金问森,金敖兴,季其仁.核医学实验课中学生的技术恐慌心理与对策[J].医学教育探索,2006,5（7）：6112612,627.

[3]孙凤娟.元认知监控与自主学习——论自主学习的调控机制及调控能力的培养[D].山东师范大学,2006.11.

[4]倪丽君.基于元认知的网络自主学习环境研究[D].华东师范大学,2005.37239.

G465

A

100221701（2012）1020077203

2011210

吴 双,女,在读硕士,主要研究方向：网络教育与应用。

“十一五”国家科技支撑计划重点项目：虚拟实验教学环境关键技术研究与应用示范（2008BAH29B04）；吉林大学种子基金项目：促进学习者元认知能力的虚拟实验设计研究（450060322052）的研究成果之一。

●教学管理