論獨立學院醫(yī)學虛擬仿真實驗教學平臺建設的必要性

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（中山大學新華學院，廣東　廣州　510520）

論獨立學院醫(yī)學虛擬仿真實驗教學平臺建設的必要性

劉瓊，張韋深，龍?zhí)斐?，汪雪蘭

（中山大學新華學院，廣東廣州510520）

隨著國家虛擬仿真實驗教學示范中心建設不斷推進，獨立學院建設醫(yī)學虛擬仿真實驗教學平臺，是國家和信息化時代發(fā)展的要求；醫(yī)學實驗教學內(nèi)在的驅(qū)動；提高師生信息化素養(yǎng)的有效途徑；深化醫(yī)學實驗教學示范中心建設的需要.

獨立學院；醫(yī)學；虛擬仿真實驗教學平臺；建設

獨立學院是近來發(fā)展最快的按新機制、新模式設立的民辦本科學校.存在辦學歷史短，學生人數(shù)增長快，生師比例大，實驗室建設相對滯后等諸多問題，尤其是實驗設備、場地和實驗課學生人數(shù)之間的矛盾尤為突出.而獨立學院應用型人才培養(yǎng)目標的定位要求學校又必須加強對學生實驗和實踐能力培養(yǎng)的力度.因此，突出技術(shù)技能、應用型的獨立學院開展醫(yī)學虛擬仿真實驗教學平臺的建設，有助于提高實驗課教學效果，培養(yǎng)學生實踐動手和創(chuàng)新能力.因此，在獨立學院開展醫(yī)學虛擬仿真實驗教學平臺建設勢在必行.

1　國家和信息化時代發(fā)展的要求

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》在“加快教育信息化進程”中指出，要建立“數(shù)字圖書館和虛擬實驗室”.2013年國家教育部高教司下文在全國構(gòu)建國家級虛擬仿真實驗教學中心.到目前為止，國家已批準醫(yī)學類虛擬仿真實驗教學中心十多家，另外還大批高校正在申請之中.

2015年，國際教育信息化大會在青島開幕.主題是“信息技術(shù)與未來教育變革”.國家主席習近平為大會發(fā)來賀信.強調(diào)因應信息技術(shù)的發(fā)展，推動教育變革和創(chuàng)新，構(gòu)建網(wǎng)絡化、數(shù)字化、個性化、終身化的教育體系，建設“人人皆學、處處能學、時時可學”的學習型社會，培養(yǎng)大批創(chuàng)新人才，是人類共同面臨的重大課題［1］.

2012開始，美國著名的大學推出另一種帶交互式的開放課程學習平臺——MOOC，逐漸成為趨勢.應對幕課挑戰(zhàn)帶來的醫(yī)學教育國際化，建立開放性、共享性醫(yī)學教學平臺，進一步深化醫(yī)學實驗教學改革，破解醫(yī)學實驗教學條件的限制等等，這些要求醫(yī)學實驗教學的改革要有新思路和新方法，醫(yī)學虛擬仿真實驗教學平臺建設將使醫(yī)學實驗教學出現(xiàn)了新的發(fā)展機遇［2-3］.

2013年8月13日，國家教育部高教司下文在全國構(gòu)建國家級虛擬仿真實驗教學中心.2015年6月再次下文推進國家級虛擬仿真實驗教學中心建設，強調(diào)虛擬仿真實驗教學中心建設的特色與創(chuàng)新性.

2　醫(yī)學實驗教學內(nèi)在驅(qū)動

從國家開始申報虛擬仿真實驗教學中心以來，醫(yī)學類虛擬仿真實驗教學中心的建設正在各高校蓬勃發(fā)展.主要有以下幾方面原因［1］:

（1）醫(yī)學實驗的高危險性.學生和環(huán)境安全尚無法得到保障.如高致病性病原微生物實驗、放射性和劇毒類物質(zhì)實驗，要求的實驗條件非常高，不具備開設實驗的條件，即使開設，師生也面臨較大風險.

（2）設備和資源昂貴的實驗.如實驗設備昂貴、實驗動物缺少、醫(yī)學生物類實驗試劑耗材價格過高，尤其是人體解剖實驗所需要的尸體，不僅資源難得，而且重復使用率低，即使實驗開出，但每組實驗人員過多，教學效果并不好.

（3）困難的和受倫理限制實驗.儀器設備操作復雜，課堂時間有限；實驗技術(shù)，如動物手術(shù)復雜、難度大；還有很多實驗操作尚不能直接在患者身上進行.如外科手術(shù)、心肺復蘇急救、各種危險的臨床穿刺治療等診療操作是不允許學生直接在病人身體上進行的.

（4）長時程實驗.短期無法在實驗室完成.一些長期毒性實驗，實驗時間一般以月計，需要長期觀察實驗的發(fā)生發(fā)展過程和動物形態(tài)變化.而學習任務繁重的本科教學不可能完成這一的實驗，學生很難理解這樣的實驗過程，限制了教學效果.

（5）流失已久的實驗技術(shù)，比如大量經(jīng)典寄生蟲實驗；罕見?。轱L、天花）的組織或病源標本等.許多經(jīng)典的蟲體和一些寶貴的技術(shù)手法在很多學校已經(jīng)逐漸失傳，在現(xiàn)代社會根本無法采集到相關(guān)的寄生蟲進行實驗操作，老一輩的許多優(yōu)秀的實驗技術(shù)也隨著人員流失無法保存，因此需要有一些視頻和虛擬仿真將這些珍寶留存下來.

（6）跨學科復雜實驗，比如結(jié)合臨床醫(yī)學、基礎(chǔ)醫(yī)學、預防醫(yī)學、保健醫(yī)學、康復醫(yī)學等跨學科復雜問題分析與討論.

（7）虛擬仿真教學為現(xiàn)實真實實驗教學提供前期訓練，可節(jié)約真實實驗成本，提高教學效果.如機能學的動物實體實驗、外科手術(shù)學實驗，可先通過虛擬仿真，先訓練實驗原理和步驟，再進行真實驗驗操作，實驗效果可大為提高.

（8）虛擬仿真可為PBL、CBL、TBL、MOOC和SPOC教學的開展提供條件.醫(yī)學教育尤其是臨床醫(yī)學教育一項重要任務就是培養(yǎng)學生的批判性思維能力、臨床分析能力，可通過虛擬仿真模擬臨床場景，組織學生以團隊為基礎(chǔ)，開展以問題、案例為中心的討論式學習，培養(yǎng)學生自主學習能力和分析問題能力.

綜上所述，開放式網(wǎng)絡化的虛擬實驗教學系統(tǒng)，具有良好的交互性、開放性、共享性等特點，豐富了實驗內(nèi)容，增加了學生動手操作的機會，提供了實驗教學改革的手段；同時中心對原有各教學平臺資源進行整合，打破實驗教學內(nèi)容的學科、課程限制，形成了基于器官、系統(tǒng)、疾病的系統(tǒng)化虛擬實驗教學體系，符合醫(yī)學教學規(guī)律與發(fā)展趨勢，為高素質(zhì)復合應用型醫(yī)學相關(guān)人才培養(yǎng)提供了必要的保障.因此，著手建設醫(yī)學虛擬仿真實驗平臺，在獨立學院顯得尤為必要.

3　提高師生信息化素養(yǎng)的有效途徑

從2013年開始國家每年批準建設100家虛擬仿真實驗教學中心.近三年中國生理學會年上都設有“虛擬仿真實驗室建設”的主題會議，聘請各學校專家進行講座和研討.近年來，虛擬仿真實驗室建設以經(jīng)驗成果總結(jié)的專題會議正在不斷增多.相關(guān)學者和專家就有關(guān)虛擬仿真實驗室建設、虛擬仿真實驗教學理論和實踐研究更是層出不窮.2014年《中國高等教育》13期的專題是有對虛擬仿真實驗教學研究.主要論述了虛擬仿真實驗對現(xiàn)有實驗教學體系、模式、手段、教學改革等的影響.通過三大檢索查得近年來有關(guān)醫(yī)學虛擬仿真教學的文章近萬篇，呈如下特點:內(nèi)容豐富（涉及虛擬實驗室建設、課程體系、教學模式、手段和方法的影響等方面）［4-8］、多樣化（從信息技術(shù)方面、實驗室建設、實驗教學改革、教師和學生培養(yǎng)等方面進行論述）［6-8］、高質(zhì)量（核心期刊有專欄文章）.表明虛擬實驗教學的重要性和必要性已越來越受到各級教育行政主管部門以及各學校領(lǐng)導層的高度重視，并把它納入學校實驗室建設的一部分.因此，在此背景下提出建設獨立學院醫(yī)學虛擬仿真實驗教學平臺其現(xiàn)實和未來意義明顯.

獨立學院辦學歷史短，以青年教師為主，他們電腦信息技術(shù)掌握較好，但實驗技能、教學經(jīng)驗不足和教學水平有待提高.開展醫(yī)學虛擬仿真實驗，它是融合了跨學科技術(shù)領(lǐng)域的知識，要求從事虛擬仿真實驗教學的教師不僅要通曉本領(lǐng)域?qū)嶒灲虒W和技術(shù)，還要有較高的信息素質(zhì)基礎(chǔ)，能夠熟悉、準確地根據(jù)虛擬實驗要求，不斷更新和調(diào)整實驗方法和手段，使實驗教學內(nèi)容和方法保持科學性、先進性.同時，學生在虛擬仿真實驗的學習中除了學會實驗內(nèi)容外，也增強了運用網(wǎng)絡信息技術(shù)獲取知識的能力［9］.因此，開展虛擬仿真實驗可加快青年教師的培養(yǎng)，全面提高學生和教師的信息素養(yǎng).

4　深化醫(yī)學實驗教學示范中心建設

信息化時代，醫(yī)學虛擬仿真實驗教學平臺是醫(yī)學實驗教學示范中心建設的一部分，是學科、專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物.平臺建設一方面，整合相關(guān)資源，豐富了醫(yī)學虛擬仿真教學手段、方法，努力提高醫(yī)學教育教學質(zhì)量，強化學生動手實踐能力.另一方面，提供給學生一個進行創(chuàng)新性、設計性實驗環(huán)境，培養(yǎng)了學生創(chuàng)新思維能力［9］.

綜上所述，獨立學院為提高實驗開出率和教學質(zhì)量，在推進實體實驗室建設的同時，加快虛擬仿真實驗平臺建設是必然選擇.

〔1〕黃武.2015年中國生理學會新型生理學實驗技術(shù)平臺培訓班講話.

〔2〕伍興階，胡析，李紅松等.應對“幕課”挑戰(zhàn)深化醫(yī)學實驗教學改革［J］.中國高等教育，2014（12）：32-34.

〔3〕王庭槐.Mooc席卷全球教育的大規(guī)模在線開放課程［M］.人民衛(wèi)生出版社，2014.

〔4〕蒲丹，周舟，任安杰等.多層次綜合性虛擬仿真實驗教學中心建設經(jīng)驗初探［J］.實驗技術(shù)與管理，2014，3（31）：5-8，16.

〔5〕王維國.虛擬仿真實驗教學中心建設思考與建議［J］.實驗室研究與探索，2013，12（32）：5-8.

〔6〕王文軍，李冰，安川林.虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學教學中的應用初探［J］.中國醫(yī)學教育技術(shù)，2009（03）：28-30.

〔7〕宋宏泉.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學教育中的應用［J］.齊齊哈爾醫(yī)學院學報，2009（08）：51-53.

〔8〕萬學紅，姚巡，卿平，等.現(xiàn)代醫(yī)學模擬教學的發(fā)展及其對醫(yī)學教育的影響［J］.中國循證醫(yī)學雜志，2008，8（6）：413-415.

〔9〕劉瓊.虛擬仿真實驗室對教學的作用研究［J］.中國教育學刊，2015（11）.

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1673-260X（2016）07-0264-02

2016-04-12

2015年廣東省教育廳教育信息技術(shù)類教學改革研究項目 （2015059）；2015年中山大學新華學院教學改革項目（2015J014）；2014年中山大學新華學院重點課程“實驗生理科學”項目；2013年中山大學新華學院機能實驗學實驗教學示范中心項目（2013S001）

龍?zhí)斐?，男?955年9月，碩士，生理學副教授，中山大學新華學院實驗與信息管理部副部長；汪雪蘭，女，1964年5月，博士，藥理學教授，中山大學新華學院醫(yī)學公共平臺主任