GasMan软件模拟教学法在吸入麻醉课程教学中的应用

柯剑娟　陈超　吴云

[摘要] 目的 探讨GasMan软件模拟教学法（CBS）在吸入麻醉课程教学中的应用价值。 方法 选取2016年9～12月武汉大学第二临床学院（以下简称“我校”）临床医学专业本科生100人，随机分为对照组（C组）和试验组（T组），每组50人。分别采用不同的教学方式：C组理论课和实践课均采用传统讲授式教学法（LBL）；T組理论课采用LBL，实践课采用CBS。由我校教学专家对两种授课方式进行随堂教学评分（记为：专家评分），示教结束后让学生填写教学效果评价表，对教学效果进行匿名评分（记为：学生评分），并调查学生对该教学方式的满意度。本课程结束后让学生参加课程考试，比较两种教学方式的教学效果。 结果 C组和T组理论课的专家评分与学生评分差异均无统计学意义（P > 0.05）；T组实践课的专家评分与学生评分均高于C组（P < 0.05）；T组问卷中“激发学习兴趣”“提高学习效率”“便于记忆”“逻辑性强”“提高分析能力”“提高应用能力”“内容易理解”项目的满意度显著高于C组，差异有统计学意义（P < 0.05）；T组课程考试的总成绩平均分显著高于C组（P < 0.05）。 结论 与传统的教学方法相比，GasMan软件模拟教学可以激发学生学习兴趣，增加学习主动性，活跃课堂气氛，提高教学效果。

[关键词] 模拟教学；麻醉学；GasMan软件；吸入麻醉

[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2017）08（a）-0149-05

[Abstract] Objective To explore the application value of GasMan computer-based simulation （CBS） teaching method in the teaching of inhalation anesthesia. Methods 100 clinical medicine undergraduates in the Second Clinical Hospital of Wuhan University （"our school" for short） from September to December 2016 were included. They were randomly divided into the control group （group C） and the experiment group （group T）， each group had 50 subjects. Group C was given lecture based learning （LBL） teaching method in both theoretical lessons and practical lessons， while group T was given LBL teaching method in theoretical lessons and CBS teaching method in practical lessons. Each teaching method was scored by experts in the class （expert ratings）. After the end of the class， the study effect and the satisfaction degree of the two groups of students were investigated by filled teaching effect evaluation （student ratings） and questionnaire. After the course ends， all students took examination and the results were compared between groups to evaluate the teaching effect. Results The expert ratings and student ratings of theoretical lessons did not differ significantly between the two groups （P > 0.05）. However，the expert ratings and student ratings of practical lessons of group T were significantly higher than those of group C （P < 0.05）. Group T also got higher satisfaction degrees in questionnaires of learning interests， study efficiency， memorize， logical thoughts， ability of analysis and solving problems and understand ability than those of group C （P < 0.05）. Compared to group C， the group T had a higher average ranks （P < 0.05）. Conclusion Compared to LBL teaching method， the GasMan CBS teaching method can effectively stimulate learning enthusiasm of students， increase learning initiative， activate classroom atmosphere and improve the teaching effect.endprint

[Key words] Simulate teaching； Anesthesiology； GasMan software； Inhalation anesthesia

目前吸入麻醉课程的课堂教学方式主要以“老师讲、学生听”消极被动的填鸭式教学为主，教学模式单一课堂枯燥，很难取得满意教学效果[1-2]。而吸入麻醉的临床应用又极其广泛，如何在课堂教学中融入新元素和新方法，启发诱导学生学习，培养其主动摄取知识并利用所学知识解决实际临床问题成为麻醉专业教学改革的重要课题[3-7]。但由于当下紧张的医患关系和医学伦理的限制，很难让学生在真实患者身上开展吸入麻醉练习，而术室层流净化要求和有限的教学经费让临床实景教学也变得极其困难[1，8-9]。所以在在吸入麻醉课堂教学中为学生模拟出尽可能真实的临床情境，激发学生学习兴趣，提高知识运用能力，提高教学效果显得尤为重要[3，10]。GasMan软件由Philip教授等开发并引入到吸入麻醉中，它能模拟挥发性麻醉药从挥发罐到呼吸回路、肺、动脉血、大脑、脂肪和静脉血的药效学特征，并以图表和图像的形式在计算机屏幕上形象地描述挥发性麻醉药的药代动力学特点，还能模拟各种类型的患者（如心功能不全、心力衰竭、心跳骤停、呼吸暂停等）对挥发性麻药分布和代谢的影响以及各种麻醉意外情况[11-12]，在目前的医疗环境下可能有广阔的教学应用前景[13-14]。本研究将GasMan软件模拟教学法（computer-based simulation，CBS）用于武汉大学第二临床学院（以下简称“我校”）本科生吸入麻醉课程的教学，并与传统的教学方式（lecture-based learning，LBL）进行比较，探索CBS在本科生吸入麻醉课程教学中的应用价值。

1 对象与方法

1.1 对象

以2016年9～12月我校临床医学专业的本科生为研究群体，授课前让学生在不知有测试情况下参加测试一，将测试一成绩做正态分布，均数（μ）为41.5，标准差（σ）为8.7，选择其中成绩在μ±σ（32.8～50.2）之间的学生100人为研究样本，采用随机数表法分为对照组（C组）和试验组（T组），每组50人。两组学生在年龄、性别、是否学过吸入麻醉相关知识以及测试一成绩方面差异均无统计学意义（P > 0.05），见表1。测试一试题由计算机题库随机生成，题库由麻醉科10名以上专家按照吸入麻醉课程教学大纲要求和执业医师考试考纲要求组建。试题范围涵盖吸入麻醉课程所有内容，总分100分，其中选择题20分，判断题10分，填空题20分，简答题20分，病例分析题30分。

1.2 方法

1.2.1 CBS介绍

CBS是利用GasMan软件为学生模拟出一种近于真实的环境，使学生能体会所模拟的对象，并看到自己的操作给对象带来的影响，还原、展示课堂教学无法表达的情景[15]。在本研究中的具体实施为：选取临床上具有代表性和教学价值的经典病例，老师在课堂上使用GasMan软件模拟其病理生理状态，展示吸入麻醉药的吸收、分布、代谢过程对理论课内容进行复习，再以举例、提问的方式指导学生用软件模拟病例寻找答案，或者验证答案是否正确，学生根据教学内容自行用软件模拟各种类型患者（如：心功能不全、心力衰竭、心跳骤停、呼吸暂停等）复习吸入麻醉知识。

1.2.2 授课方式

教学进度安排以教学大纲为标准，先授理论课后授实践课，理论课和实践课均为2学时（45 min/学时）。

1.2.2.1 理论课授课 C组和T组的理论课均由A老师按照教学大纲要求采用LBL授课，课时数为2学时。

1.2.2.2 实践课授课 C组的实践课由B老师采用LBL授课2学时，具体为：课程回顾30 min，病例讲解30 min，提问20 min，总结10 min。T组的实践课由B老师采用CBS授课2学时，具体为：GasMan软件模拟药物的体内过程复习30 min，GasMan软件结合典型病例分析讲解30 min，用GasMan软件模拟特殊病例和具体临床情形指导学生自行解决问题20 min，总结10 min。

1.2.3 教学评价

教学评价包括3个部分：①教学专家对课堂教学进行评分（专家评分）；②学生对教学方式和教学效果评分（学生评分）；③课程考试。

1.2.3.1 教学专家对课堂教学进行评分（专家评分） 为了不对课堂教学产生干扰，我校教学专家3人化装为上课学生对T组和C组理论课和实践课的课堂气氛、学生和老师表现按照课堂教学评分标准进行评分，总分为100分，教学设计、教学实施、课堂气氛、教学效果、教师素质5个方面各占20分。

1.2.3.2 学生对教学方式和教学效果评分（学生评分） 每次示教课结束后让学生根据教学效果评价表对该次教学效果进行匿名评分，总分为100分，其中，理论知识掌握20分，知识运用能力20分，临床思维锻炼15分，临床经验积累15分，危急病例判断10分，贴近临床实践10，学习气氛轻松10分。并调查学生对该教学方式在“激发学习兴趣”“提高学习效率”“便于記忆”“逻辑性强”“提高分析能力”“提高应用能力”“内容易理解”方面的满意度，分为“满意”“一般”“较差”3个等级。“满意”为对学习有很大帮助，“一般”为对学习有些帮助，“较差”为对学习几乎没有帮助。

1.2.3.3 课程考试 本课程结束后，让学生在不知有测试的情况下参加课程考试并统计成绩，比较两种教学方式的教学效果。课程考试试题的来源、范围和形式同测试一，但题目与测试一不重复。

1.3 统计学方法

采用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。endprint

2 结果

2.1 两组理论课和实践课的专家评分与学生评分比较

两组理论课的专家评分和学生评分差异无统计学意义（P > 0.05），见表2；与C组比较，T组实践课的专家评分和学生评分显著高于C组，差异有统计学意义（P < 0.05），见表3。

2.2 两组问卷调查结果比较

与C组比较，T组在激发学习兴趣、提高学习效率、便于记忆、逻辑性强、提高分析能力、提高应用能力及内容易理解方面的满意度明显较高，差异有统计学意义（P < 0.05）。见表4。

2.3 两组课程考试成绩比较

与C组比较，T组选择题、判断题、解答题、病例分析题的得分及总成绩均显著提高，差异有统计学意义（P < 0.05），填空题得分两组差异无统计学意义（P > 0.05）。见表5。

3 讨论

吸入麻醉药的药代动力学是麻醉学课程教学的难点，内容涉及药物肺泡浓度和吸入浓度比值、血/气分配系数、新鲜气体流量、心输出量、肺泡-静脉药物分压差和动-静脉药物分压等核心知识以及第二气体效应等重点理论[16-17]，内容抽象难以理解和记忆。而在今后临床工作中这是必须掌握的重点内容。从本研究C组和T组测试一成绩及课程考试中C组的总成绩可以看出用传统的教学方法很难让学生理解和掌握相关知识。在引入GasMan软件模拟教学的T组，学生课程考试总成绩得到明显提高，问卷反馈也普遍较好，教学满意度高，课堂气氛得到明显改善，实践课专家评分也较高。这有可能与GasMan模拟教学法的以下特点有关：①用GasMan模拟的病例均是来源于临床实践的经典病例，每个病例都具有明确的教学目的，用GasMan能模拟经典病例的病理生理对学生的每一步分析和假设进行验证，更贴近临床实践，让学生在课堂上就可以积累临床经验。②GasMan软件模拟教学作为一种新的教学尝试，有别于学生长期接受的传统教学方式，激起了学生的学习兴趣和互动热情，更可以将繁琐的知识以一系列动态图形和线条的方式呈现，让抽象的理论变得直观形象便于学生理解和记忆，化解了传统教学方式的枯燥单一。③老师可以用GasMan模拟临床病例，指导学生实施吸入麻醉练习，有效规避临床带教风险，学生可以放手大胆尝试，亦可结合教学内容自行设计临床病例进行模拟练习，可将零散琐碎的知识点与具体病例有机结合，提高学习主动性和知识运用能力，实现知识向临床能力的转化。李茜等[18]研究表明，与单纯理论讲授相比，理论讲授结合GasMan模拟教学在帮助掌握理论知识方面有一定优势。

为了确保CBS能顺利实施，收到良好的教学效果，授课老师在备课时应当注意以下几个方面内容：首先，应该熟练掌握GasMan软件的使用方法和麻醉药理学知识；其次，要收集和建立与GasMan软件相适应的典型病例资料，能使用GasMan软件在课堂上模拟患者的情况再现临床场景；最后，还要制订合理的教学进度表及规范的教案，这样才能使教学有质有序的进行[19]。使用GasMan软件模拟教学的优点在本研究中已有体现，但也要认识到该软件的一些不足之处：首先，该软件系统并不是一个封闭的反馈系统，它只能反映理论上进入某种麻醉深度所需要的参数和时间，而对该状态时患者的生命体征没有具显示[16]，但这在实际临床麻醉管理过程中是必须要考虑的。其次，该软件的参数是以外国人为抽样调查的样本建立起来的，但不同人种的各项生理指标均有明显的差异，若要建立适用于中国人的模拟数据库，软件的各项参数需要根据国人指标进行校正[20]。最后，不得不提醒广大临床工作者的是，软件仅仅是作为科学研究和模拟教学的工具，不能完全替代临床个体化的麻醉管理[21]。

综上所述，在吸入麻醉课程中引入GasMan软件模拟教学法可以通过实时模拟并验证临床病例分析，将知识点形象化，加深学生对抽象的麻醉药理学知识的理解和记忆，克服单调的说教填鸭式教学，也可以适当结合临床实践扩展教学内容，激起学生的学习兴趣，增加学生的积极性，提高教学效果，还能避免与患者和患者人家属直接接触有效降低带教风险[22]。但其长期的考評机制还未完善，学生是否能通过该学习方式提高临床工作技能还未可知[18]，软件模拟教学是否存在“误人子弟”的嫌疑还需继续深入研究论证[23-28]。将GasMan引入教学中，也仅仅是作为一个辅助教学工具进行尝试，在平常教学工作中还是应以课本和教学大纲要求为主，不可舍本逐末，将关注点过多的放到教学辅助软件上。

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（收稿日期：2017-04-12 本文编辑：程 铭）endprint