利用自制教具和设备模拟影响血压的因素的应用(2)

2）40%～60%转速下的曲线获取。软件页面中出现新的记录周期的40%曲线后，缓慢调解旋钮至60%转速，出现60%转速曲线后，迅速保存图像。

3）60%转速下的曲线和数值获取。观察软件上出现稳定的60%曲线后，点击获取图像进行保存，随后点击数值按钮，获取数值并保存图像。

观察模拟外周阻力变化

1）血液粘滞度变化。实验前向学生展示水和甘油两种溶液的粘滞系数，并告知学生甘油的粘滞度要高于水。以水为模拟血液，观察其在转速40%～60%的结果后，将取水端从烧杯中取出，待观察到出水端无液体流出后，关闭蠕动泵，将模拟血液替换为甘油，重复上述操作步骤，待曲线相对平稳后获得相应数据和曲线。

2）血管弹性变化。实验前向学生展示两种材质导管的延展性，通过请学生上台进行拉伸并选出两种材料中较易拉伸的一种，以水为模拟血液，以硅胶管为模拟血管，分别完成上述操作步骤。获得曲线后，在蠕动泵保持开启的情况下，取出取水端，待观察到出水端没有液体流出后拔下连接硅胶管的直通接头，替换为气球后重复上述步骤，获取相应的数据和图形。

4 教具的应用结果

改变心输出量产生的结果通过软件绘制的曲线，可看到当蠕动泵转速处于40%时，在以硅胶管作为模拟血管、以水为模拟血液的情况下，产生的图形为一条有规律的曲线。告知学生，其最高点可被视为蠕动泵射出水时所产生的压力，即模拟的收缩压；其最低点可被视为蠕动泵不射水时，依靠模拟血管推进产生的压力，即模拟的舒张压（图4）。当缓慢调整转速至60%时，可看到曲线向上提升（图5）。当转速稳定在60%时，可看到模拟出的收缩压和舒张压均高于40%转速时（图6）。两种情况所产生的最高压强数值如表1所示，可让学生观察到心输出量升高时收缩压和舒张压均升高。

改变血液粘滞度产生的结果在其余条件不变的情况下，对比以水为模拟血液和以甘油为模拟血液的两种结果。其中，图7为40%转速水曲线，图8为40%转速甘油曲线，图9为60%转速水曲线，图10为60%转速甘油曲线，最高压强变化如表2所示。可看到，将模拟血液的材质由水替换为甘油后，其产生的模拟收缩压和模拟舒张压均上升，且转速越高越明显。可让学生观察到，当血液粘滞度升高时，收缩压和舒张压均升高。

表140%转速 60%转速模拟收缩压压强（kPa） 104.2 108.6

图4

图5

图6

表240%转速 60%转速水 甘油 水 甘油模拟收缩压压强（kPa） 104.2 /BZ_141_836_825_855_876.png

改变血管弹性产生的结果以水为模拟血液，在其余条件不变的情况下，分别获取硅胶模拟血管和气球模拟血管在40%转速和60%转速下的曲线和数值。其中，图11为40%转速下的硅胶管情况，图12为40%转速下的气球情况。可让学生观察到，当血管弹性变小时，收缩压升高，舒张压降低。

收缩压的形成展示对比蠕动泵启动前后，可观察到条形气球形态变化，用以解释血管弹性可用于缓冲收缩压。去除模拟主动脉及其后部分，可观察到水间歇性从蠕动泵出水端射出；连接模拟血管及其后部分，可观察到水连续射出，用以解释舒张压由主动脉产生。关闭蠕动泵后，可观察到依旧有水从模拟血管的出水端射出，此时，模拟主动脉的条形气球发生收缩，用以解释舒张压的产生依靠主动脉收缩。

5 自制教具应用优势及现存不足的反思

在自制教具应用过程中，课堂形式由原本的叙述式转变为实验式，让学生感到新奇，从而极大吸引学生的注意力，提升学生的学习兴趣。实验最后通过直观的现象和数据呈现结果，替代原本抽象的叙述，切合日常思维中眼见为实的思想，产生一定视觉冲击的同时也让学生在潜意识中对相应知识点产生更为深刻的印象。从实验结果的推测到结论的得出，都可在教师的引导下进行，形成一个循序渐进、不断深化的过程，学生的相对参与度更高，自主性体现更多，理解也相对较为容易。因此，选择合理有效的教具不仅可以降低教师上课的工作量，更能增加课堂容量，提升课堂效率。

图7

图8

图9

图10

图11

图12

此自制教具现在依旧存在一些不足：

一是搭建和替换过程较为烦琐，需要较多时间，在一定程度上影响了课堂的进行，降低了课堂的效率和容量；

文章来源：《生命科学仪器》 网址: http://www.smkxyq.cn/qikandaodu/2021/0313/477.html