ECS模拟人在病理生理学教学实践中的应用及意义

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　　摘   要：ECS模拟人现已广泛应用于高校综合性实验室，承担多学科综合性交叉实验教学，特别突出学生与模拟人两者的互动体验，最大限度地为医学生提供更多临床操作的机会。而病理生理学的方向就是对发病的原因及条件进行系统研究，在整个疾病过程中，明确发病机理、机能变化与代谢变化，从而系统阐述疾病发生、发展和转归等三个方面的相互联系与发展规律，进一步揭示疾病的本原。然而，临床病理生理学不是一门纯基础理论的学科，它的内容主要涉及临床疾病的病理生理学，将病理生理学与ECS模拟人融合教学，使用ECS再现真实的急救氛围，通过培训可使学生明确疾病发生发展机制，掌握疾病救治基础知识及实践做法，熟练掌握常见急症的诊治及各种常用急救器械的使用，增强学生兴趣，对于提高学生团队协作能力、知识应用能力和临床实践能力具有显著作用，本文将模拟人与病理生理学课程结合，展现模拟人在教学实践中的实际应用、课程效果及临床意义，以促进教学质量和学生综合能力显著提高。
　　关键词：ECS模拟人  病理生理学  教学方式  教学效果  临床实践  基础医学
　　中图分类号：R36                                    文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）10（c）-0215-03
　　1  病理生理学教学研究方向及教学目的
　　经过自然科学和医学基础的飞速发展，病理生理学取得了飞跃的进展，是一个比较年轻的领域，从根本上，病理生理学是基础医学的一部分，它包含生理学、生物化学、分子生物学、病理学、免疫学等基础学科，而病理生理学的方向就是对发病的原因及条件进行系统研究，在整个疾病过程中，明确发病机理、机能变化与代谢变化，从而系统阐述疾病发生、发展和转归等三个方面的相互联系与发展规律，进一步揭示疾病的本原，通过综合各学科的力量，重点突出从理论与实践两个方面为疾病的深层研究提供材料，在医学教学中，不仅是一门必学的基础课程，而且更是基础医学与临床医学间的纽带。如今，病理生理学课程贯穿医学生培养途径，是学生培养过程中的关键学科，其研究成就迅速应用于临床实践，使临床医学得到不断的前进和发展。
　　2  ECS模拟人的研究现状和应用特点
　　ECS模拟人代表目前医学领域研究的最先进的模拟实训平台，是一套完整的生理驱动模拟系统，全称为高仿真生理驱动智能模拟人，该系统采用局部生理功能技术、计算机高精度计算及虚拟感知等先进技术，通过教师在平台操作，在模拟人身上制造病人的生理学与病理学现象，通过教师在平台操作，对已产生的病理现象进行急救操作，根据操作手法，在配套的监护仪器中显示实时的生理学指标，营造交互体验式的教学效果，真正实现了在虚拟场景下进行临床病例治疗。同时，该系统优势较多，从医学教学角度，模拟人具有高度的安全性、仿真性和易操作性，从学生学习角度，操作过程无任何风险、实验数据可记录、实验效果可回放。教师根据不同学科、不同阶段的教学特点与需求不同，可以在模拟人上设计高中低等不同层次的实验，可以有效地调节学生参与的难易程度，起到综合性的教学目的，操作实用性强。通过使用模拟人，将医学理论与实践高度融合，使学科教育系统化、形象化、具体化，将书本知识动态化、完整化、体验化。学生会探索正确的操作方法，制造模拟人血压、脉搏、呼吸等生理指标恢复正常，整个实验过程不涉及动物损耗，而且更贴合真实人体，具有真实性和环保特点，实现了基础学科与临床学科的融合发展，满足医学生早临床、多临床、反复临床的发展要求。
　　3  模拟人在病理生理学教学中的可行性分析
　　3.1 模拟人各项指标贴合病理生理学教学内容，便于掌握与分析
　　模拟人可提供人体指标调控平台，取代传统病理生理学教学中依靠动物实验研究的现状，而在模拟人上输入实验案例，重点研究如药物与神经调节对血压的影响;有机磷中毒的表现及其抢救;失血性休克及其抢救措施;糖尿病酸中毒及治疗;肾功能衰竭及抢救;肝昏迷及其抢救;呼吸衰竭的急救措施;心力衰竭的临床表现及其抢救等，从而实现学生立体化观察人体临床病理生理学指标变化。
　　3.2 与临床实践结合紧密，能够充分发挥理论思维指导临床实践的目的
　　臨床病理生理学不仅仅是基础学科，更是基础学科与临床学科的纽带与桥梁，其课程内容均与实际临床病例相关，通过模拟人产生病例效果，对于学生亲身经历临床病例提供坚实的理论与实践基础，是理论与实践结合的重要手段。
　　3.3 实验方向具有多向性
　　根据教学的不同要求，可满足除病理生理学外的多个临床学科研究需求，在模拟人系统上可以设计多项指令，观察不同指标，从而进行多学科交叉互动。
　　3.4 实验数据清晰、可靠
　　模拟人可反映实时血压、心率、呼吸频率变化，提供准确指标。学生会对产生结果做出精细化评估与学习。
　　3.5 学生允许出现操作失误
　　模拟人实验具有重复性，可反复操作，对于学生在实验过程中出现调解失误或者没能及时救治出现的问题容易解决，可以重新输入临床数据，不会造成模拟人的损伤，可制造真实人体不可能出现的实际情景。
　　3.6 利用现代化技术，较传统模式优点多
　　在实验指标方面，相比于动物实验，减少了实验动物的消耗，避免生命实验产生的污染，符合动物伦理学和动物替代要求，同时，可以进行动物不具备的生命数据与生命特点，加强学习效果。 　　4  教学方式
　　4.1 教学对象
　　病理生理学主要面向临床医学专业学生，时间在完成生理学、生物化学、病理学等基础学科后，进入内、外、妇、儿等临床课程之前。对基础课程进行综合性总结，为临床学科打好基础。
　　4.2 课程模式
　　病理生理学课程分为理论课与实践课，在实践课上进行ECS模拟人训练，结合PBL训练模式，实验室模拟实际的ICU环境，包括呼吸机、监护仪、除颤仪等真实医疗设备，建立最贴近临床病房的训练环境，学期内先后开设缺血性休克模型的分析及救治、糖尿病酸中毒的判断与治疗、心率衰竭的临床表现及抢救等实训课程。
　　4.3 课程要求
　　课前，教师讲解 ECS模拟人基本使用方法，并进行演示授课，使学生熟悉模拟人的基本功能和操作，然后抽取典型病例，要求学生预习实验内容和相关病例。以“缺血性休克模型的分析及救治”实验课程为例， 要求学生依据“缺血性休克”的相关药理学、病理学和诊断学要点， 查找资料， 独立思考、小组讨论后拟定用药处方与诊疗方案。
　　课中，由教师给出模拟病人情况，学生分成小组， 为模拟人诊疗施救，观察各项指标变化，按照临床医生要求，注意沟通与知识运用，各小组轮流实践操作。
　　课后，教师点评讲解，对操作指标进行考核，回放操作过程，对各组成果进行展示和分析。
　　5  教学效果及应用意义
　　5.1 团队协作能力与组织沟通能力有效提升
　　每次课程中，不同学生担任不同角色，包括组长、记录员、观察员等，每名同学均有机会参与到分析及救治中来，效果良好。
　　5.2 牢固掌握临床医学基础知识及实践操作
　　通过ECS模拟人训练，学生将前期所学基础课程重新复习，强化基础，带动多学科融合性记忆，有助于多学科知识网络构建。
　　5.3 临床思维能力及逻辑架构得到发散
　　通过学科交叉，有效提高学生对于基础知识向临床实习的过渡，通过理论知识的重组，训练临床思维与综合分析问题的能力。
　　5.4 学习及讨论氛围愈加浓厚
　　ECS模拟人能使学生身临其境，感受病人病理变化，满足早临床的需求，极大地提高了学生学习兴趣，增加学生互相交流机会，研讨氛围热烈。
　　6  不足之处及改正措施
　　模拟人现广泛应用于医学生临床技能的训练和考核，尤其体现在急救学、护理学、临床技能学，但与病理生理学的融合教育尚处在初期，仍需以模拟人为重点，加强对病理生理学的课程设计和课程教学，提高两者的兼容性，从而进一步提高医学教学质量，具体在课程教学中遇到的问题及解决办法如下：（1）学生参与度极高，但是面临危急情况，对于病人整体状况的把控存在欠缺，需要教师进行思路的梳理与节奏的把握;（2）课程中不能保证每名同学发言、讨论，可以建立多个小组，开设小班实践课程;（3）学生预习不到位，实训效果不佳，需建立预习方案，提高知识的精准度与参与度;（4）由于模拟人是新兴产品，普及率不高，教师对于课程设计不完善，部分教师和学生操作不规范，不能最大限度发挥ECS模拟人的潜在功能;（5）病例选择余地较小，不能满足多数疾病的模型构建要求;（6）部分病例没有相应的药物给予，導致抢救中断。因此，从教师、学生、模拟人功能三个角度，仍有巨大改进空间。
　　7  结语
　　病理生理学教研室使用ECS模拟人，符合国家高科技教育要求和最新医学生培养要求，加强了学生的疾病诊断能力，对医学人文教育贯穿始终，指导学生打开思维限制并走出诊断误区，创建出最贴合临床实践的病例，将丰富的临床教学经验融入到带教过程中，进而帮助学生建立行之有效的临床思维方法。总而言之，使用模拟人进行医学教学是发展潮流和必要手段，对医学生具有良好的授课效果与教育意义。最大限度地开辟模拟人的适用领域，创新教学方法，寻求医学教育的最佳途径，能够为医学事业发展注入源泉力量，将在现代医学教育人才培养中效果显著，为病理生理学教学改革提供了新思路、新手段、新方法。
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