仿真实训软件在仔母猪“小挑花”术实训教学中的应用

唐 磊 ， 向邦全 ， 吕永智

(重庆三峡职业学院 ， 重庆 万州 404155)

专业实训是高职院校教学中的重要环节。但由于资金不足，许多学校缺乏足够的实验设备及实验素材，加之实训课时不足，影响教学实训质量[1]。仿真实训是一种新型教学方法，它运用高科技手段强化学生理论知识，增强实训操作技能[2]。由于不受设备、素材及课时限制，仿真实训将在解决高职院校实践教学问题上起着举足轻重的作用[3]。仔母猪“小挑花”术是基层兽医常操作的技术性很强的手术，也是畜牧兽医类专业学生必须掌握的重要专业技能。“小挑花”术用于对仔母猪卵巢子宫的摘除，目前国内尚未有相关仿真软件。如何提高学生的学习积极性，减少手术对动物的伤害已成为亟待解决的问题[4]。本文描述了如何将仿真实训软件应用于仔母猪“小挑花”术实训教学。

1 教学目标

仿真实训软件教学是Flash动画技术与实训过程的有机结合，学生学习时能对实训内容更加清晰的认识，有利于加深印象，提高实训教学效果。与传统实训教学相比，仿真实训软件教学打破时空的局限性，提供开放式教学实训环境，学生可随时随地通过软件进行实训[5-6]。有利于培养学生学习兴趣，提升学习效率和实训教学效率，成为学生课余时间自主学习的手段与途径。

2 教学改革的必要性

2.1 教学生动 在动物外科手术实训教学中，传统的教学方法是对外科手术中涉及的步骤和要求进行演示和描述，或者使用图片、模型道具甚至在黑板上展示动物器官结构或器官病变，以加深学生的感官认知性，但效果都不是很理想，由于教学缺乏生动性，无法加深学生对整个外科手术过程的记忆，导致许多学生毕业后无法将自己所学专业知识用于工作中，造成用人单位对高等院校的教学质量产生质疑。而仿真实训软件使教学更加生动、形象、直观[7]。

2.2 节省教学成本 外科手术是畜牧兽医专业的核心课程，手术种类繁多，投入巨大，运行成本非常高。即使最简单的外科手术也面临实验动物和器材等产生的高昂教学成本。由于不少高等院校实验资源匮乏，学生无法对整个外科手术过程进行重复训练，导致许多学生在工作中不能独立完成最简单的外科手术。仿真实训软件不仅适用于学生课前对手术操作过程进行预习，而且更适用于学生课后对手术操作要点进行巩固，并且可多次重复练习，从而节约教学成本。

2.3 教学模式创新性 随着信息技术在教学领域的发展，仿真软件教学被广泛运用于各个课程的教学中，这也是我国素质教育前瞻性改革的创举。动物外科手术的种种教学特点决定了其使用仿真软件教学的必要性及重要性，利用仿真软件教学对提高畜牧兽医专业课程教学效果具有促进作用，同时也是畜牧业发展的一次创新和进步。

3 教学改革实施

3.1 与仔母猪“小挑花”术紧密结合 完成仔母猪“小挑花”术需要8个操作步骤，依次为保定、术部确定、术部消毒、术部切开、探寻卵巢子宫、取出卵巢子宫、摘除卵巢子宫、术后消毒[8]。仿真实训软件以上述操作步骤及所有手术器械为主线，充分考虑专业特点，以提高学生实训质量为根本。整体手术过程以游戏动画形式体现，界面设计美观，并伴随音乐，过程具有趣味性且简单化，并带有帮助提示和教学动画，在提高学生兴趣的同时，有利于完成实训练习。

3.2 应用动画技术，激发学生兴趣 仔母猪“小挑花”术仿真实训软件是基于Flash动画而设计的[9]。软件开发环境选用Adobe Flash Professional CS6和Adobe Photoshop CS6，其中Adobe Flash Professional CS6用于组合图片、音频和组件，完成实训软件片头及主体框架制作；Adobe Photoshop CS6用于处理制作所用的图片素材，使其更加美观。为了让实训软件更加形象生动，使用脚本语言ActionScript 2.0版本编写交互式动画，让场景中的各个对象“动起来”，激发学生对专业、课程和实训的巨大热情。

3.3 改革考核方式，提高教学效果[10]合理的考核方式可以促进学生对该课程重要技能的掌握与应用，同时也可以准确反映教师的教学效果。结合我校动物科技学院《畜禽普通病防治技术》课程标准和技能大赛考核要求，建立仔母猪“小挑花”术技能考核评价标准。考核成绩主要包括：(1)手术前准备(30分)。主要考核手术工具准备、保定方法和术前消毒等知识点。(2)阉割(50分)。主要考核术部消毒、阉割操作规范性和术后消毒等知识点。(3)连贯性与无菌操作(10分)。主要考核手术过程是否符合无菌操作，手术过程的连贯性及对出现问题的解决能力。(4)收尾工作(10分)。主要考核手术结束器械清洗和场地清扫是否符合兽医职业素质。仔母猪“小挑花”术技能考核评价标准如表1所示。

表1 仔母猪“小挑花”术技能考核评价标准

4 实训软件内涵

仔母猪“小挑花”术仿真实训软件由片头动画、主体界面、帮助提示和教学动画4个模块组成[11]。如图1所示。其中“主体界面”为软件主要功能，场景中包括“仔母猪”动画及手术过程中所用器械，运用交互性手段将手术过程中所用器械及整个操作过程以游戏的形式展示给学生，体现软件的趣味性和艺术性。“片头动画”显示软件标题、图片及作者。“帮助提示”模块为学生实训操作提供提示帮助，引导学生完成实训。“教学动画”模块提供实训操作前的视频教学功能，指导学生完成实训。

图1 仿真软件模块图

以上模块运行顺序为：当学生点击仿真实训软件后，出现片头动画，随后进入主体界面，场景中包含操作对象，手术过程中所用器械图标按钮组成的工具栏，帮助提示和教学动画以图标按钮的形式放置在工具栏中，点击按钮后将分别出现帮助提示或教学动画。

图2 软件操作界面

图3 手术失败提示

图4 软件帮助提示

图5 手术成功提示

5 教学效果评价

我校2017级畜牧兽医等相关专业的教学应用仔母猪“小挑花”术仿真实训软件，达到了较好的效果。

5.1 节约实验动物成本 我校畜牧兽医专业每班平均50余人，共6个班，总人数达300余人。按照专业教学实训要求，以前每5人需要1头7.5～15 kg子母猪，猪价为1 500元/头，总价为90 000元。使用仿真实训软件训练后，由于部分学生通过实训软件已熟练掌握了操作流程，现在每10人只需要1头猪，节约实验动物成本达50%。

5.2 提高实训操作效率，减少对动物的伤害,提高了动物福利[12]采用传统的教学方法，学生完成仔母猪“小挑花”术需要5～10 min，使用仿真实训软件后，完成实训的时间缩短到1～3 min。提高实训操作效率，减少了因反复操作而对实训猪的伤害，提高了实训猪的福利，让学生在实训操作过程中掌握了仔母猪“小挑花”术的操作步骤及知识点，达到技能训练目的，为最终在动物身上实施手术奠定了坚实的基础。

5.3 提高学生参与实训的兴趣 在传统实训教学中，学生由于对仔母猪“小挑花”术操作过程掌握不熟练，担心发生事故，导致实训时没信心，从而失去参与实训的兴趣。分别对未使用和使用仿真实训软件教学的2016级和2017级进行了问卷调查，将调查结果进行对比分析(图6)，发现使用仿真实训软件教学后，通过观看教学动画，以及对仿真实训软件的反复操作，学生参与实训的兴趣有了极大的提高，主动学习能力增强，80%以上学生对知识掌握牢固，教学内容满意度、教学方法满意度和技能大赛参与度比教学改革前分别提高23%、24%和28%。

图6 教学效果比较

经过重庆市开州职教中心和重庆市荣昌职教中心等多所中高职学校畜牧兽医专业学生的实际使用，均达到较为满意的效果，极大地提高了学生的学习兴趣，增强了学习主动性和信心，提高了手术成功率。

6 展望

目前国内针对动物外科手术信息化教学设计的报道极少，我院开发的仔母猪“小挑花”术仿真实训软件用于实训教学，激发学生的学习热情，促进动物外科手术软件的开发，提高教师教学水平。该软件开发和使用处于第1阶段，根据用户反馈情况看，总体情况较为满意，但在细节上仍需改进。如仿真软件主体界面的操作按钮应标有文字，在教学动画中应对每个操作步骤的要领和注意事项做详细说明。在第2阶段中，我们将在做好细节改进的同时，加入考核计分功能，统计用户操作分数，记录用户操作错误的步骤，对错误做详细讲解，同时显示正确的操作步骤。希望今后加大动物外科手术仿真软件研究，将该领域越做越好。