潘榮斌，陳 喬，劉升長， 候吉華

(江西中醫(yī)藥大學 基礎醫(yī)學院，江西 南昌 330004)

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虛擬仿真平臺在中醫(yī)類院校基礎醫(yī)學實驗教學中的優(yōu)勢探析

潘榮斌，陳 喬，劉升長， 候吉華*

(江西中醫(yī)藥大學 基礎醫(yī)學院，江西 南昌 330004)

高等醫(yī)學院?；A醫(yī)學實驗教學的趨勢是創(chuàng)建教育信息化、智能化教育教學環(huán)境，探索建立以學生為中心的教學新模式。虛擬仿真平臺整合了各類實驗教學資源，融合了信息技術與學科專業(yè)知識，結(jié)合教學與科研，達到與真實實驗相一致的教學目的和要求。虛擬仿真平臺的建立解決了傳統(tǒng)教育中的不足與缺陷，為基礎醫(yī)學實驗提供了更為豐富的教學資源、靈活多變的教學方法、安全衛(wèi)生的教學環(huán)境，突破了時間與空間的限制，對學生的素質(zhì)培養(yǎng)具有重要作用。

虛擬仿真平臺；實驗教學；基礎醫(yī)學

教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》文件中指出：“信息技術對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視。”學校是國家教育信息化能力建設的主陣地，創(chuàng)建教育信息化、智能化教育教學環(huán)境，加強各級各類學校信息基礎設施與能力建設，是國家教育信息化工作的重要任務。利用當前先進信息技術開展啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學，鼓勵發(fā)展性評價，完善教學反饋機制，探索建立以學生為中心的教學新模式，倡導網(wǎng)絡校際、校企協(xié)作學習，提高信息化教學水平。

1 基礎醫(yī)學實驗教學中存在的問題

中醫(yī)類院?；A醫(yī)學實驗教學是培養(yǎng)中醫(yī)藥相關專業(yè)學生科研思維、驗證書本理論知識、培養(yǎng)學生動手操作能力以及操作嚴謹性的必要環(huán)節(jié)，主要包括解剖學、生理學、組織胚胎學、微生物與醫(yī)學免疫學、生物化學、中醫(yī)診斷學及方劑學等課程，開設此類基礎醫(yī)學課程實驗對醫(yī)學生動手能力的提高和基礎知識的掌握起著非常關鍵的作用[1]。但從教師及學生的問卷調(diào)查結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，實驗教學效果差強人意，結(jié)合筆者自身實驗教學經(jīng)驗分析，其可能原因主要有以下幾個方面。

1.1 實驗教學模式陳舊，考核體系不完善

通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前實驗教學模式仍延續(xù)傳統(tǒng)模式：首先由實驗指導老師羅列實驗操作步驟、注意事項，課前1/4時間由教師進行講解或示教，再由學生自己按照實驗步驟進行操作，并未參與實驗前準備過程。對于學生來說，與其說是實驗，不如說是簡單的模仿操作。在此過程中，若稍微涉及存在難點或技術性的操作時，學生的實驗成功率便會大大降低。由于絕大部分同學沒有查閱過相關文獻資料，對于實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象也不會提出任何質(zhì)疑，缺乏自己的見解與思考，整個實驗課程對于學生科研思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作用微乎其微。

實驗效果的考核往往通過簡單的實驗報告來呈現(xiàn)。有教學經(jīng)驗的老師都知道，學生的實驗報告是千篇一律的，沒有自身的體會，一方面是由于學生及老師對實驗的忽視，另一方面也反映出實驗教學的反饋機制存在較大缺陷。

1.2 實驗過程中動手機會少

首先，受課時的限制，實驗課程通常選擇代表性強、簡單經(jīng)濟的經(jīng)典實驗項目，而對于耗時長、設備要求高的綜合性實驗基本不開展。貴重儀器、大體標本等比較缺乏，常需十幾人為一個小組進行實驗，甚至僅僅觀看實驗示教，極大減少了學生的動手機會，降低了實驗積極性。此外，某些危險系數(shù)高的實驗，如分子生物學實驗中使用的顯色劑(具有致癌性)、微生物培養(yǎng)實驗中致病菌的培養(yǎng)、蛇毒對蛋白質(zhì)的影響等被限制開展，很多知識學生只能從書本上獲得。

1.3 教師資源缺乏

實驗指導老師的培養(yǎng)與理論教學老師一樣復雜，其必須要具備良好的語言表達及邏輯思維能力，在掌握基本理論原理和實驗操作能力的同時，還必須把握住整個實驗流程的動態(tài)，及時解決實驗中出現(xiàn)的問題。目前，國家規(guī)定實驗教學中，25位同學必須配備一名實驗指導老師，暫且不說其是否能夠?qū)崿F(xiàn)，即使可以實現(xiàn)，一名指導老師也難于同一時間內(nèi)照顧到實驗過程中的每一位同學、每一步實驗。

究竟如何改變當前困境，提高醫(yī)學類學生的實驗教學效果，這就需要我們充分利用現(xiàn)代信息化技術，適應信息化和國際化的要求，創(chuàng)建綠色、安全的基礎醫(yī)學虛擬仿真平臺，利用現(xiàn)代科學技術，開展多種方式的信息技術應用活動。鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習、合作學習，培養(yǎng)其利用信息技術學習的良好習慣，發(fā)展興趣特長，提高學習質(zhì)量，增強其在網(wǎng)絡環(huán)境下提出問題、分析問題和解決問題的能力。

2 解決途徑與方法優(yōu)勢

虛擬仿真技術又稱為虛擬現(xiàn)實技術，是利用計算機創(chuàng)建一個可視化實驗操作環(huán)境，通過操作虛擬實驗儀器或設備進行各種實驗，達到與真實實驗相一致的教學目的和要求[2]。為順應以教育信息化工作為主線的高等教育改革發(fā)展趨勢，必須整合各類實驗教學資源、融合信息技術與學科專業(yè)知識、結(jié)合教學與科研，通過校企聯(lián)合建設綠色、安全的基礎醫(yī)學虛擬仿真平臺[3]，開設虛擬仿真實驗教學。

我校虛擬仿真平臺對學校已有網(wǎng)絡虛擬實驗教學資源，包括但不限于中國數(shù)字人教學系統(tǒng)、病理組胚數(shù)字切片教學系統(tǒng)、機能虛擬仿真教學系統(tǒng)等資源進行整合、包裝，同時實行校企合作開發(fā)中醫(yī)方劑學、醫(yī)學細胞培養(yǎng)綜合實驗、分子生物學實驗室基本操作、核酸提取及聚合酶鏈反應(PCR)實驗、基因工程實驗、蛋白提取及免疫印跡(Western blot)和酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)實驗、細菌的形態(tài)學綜合實驗、醫(yī)學寄生蟲學綜合實驗、醫(yī)學化學基本操作虛擬實驗等一系列基礎實驗及綜合性實驗項目，從而建立以各大學科為模塊，各學科基本實驗或綜合性實驗為基礎的層次結(jié)構清晰的基礎醫(yī)學虛擬仿真實驗教學平臺。實現(xiàn)校內(nèi)外、本地區(qū)及更廣范圍內(nèi)的實驗教學資源共享，滿足多地區(qū)、多學校和多學科專業(yè)的虛擬仿真實驗教學需求[4]。目前已經(jīng)初步應用于部分班級，通過實際檢驗，虛擬仿真實驗在教學中的優(yōu)勢得以體現(xiàn)，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 資源更加豐富

基礎醫(yī)學實驗教學虛擬仿真實驗室是現(xiàn)代信息化技術與教學內(nèi)容深度融合的產(chǎn)物[5]，其利用虛擬三維軟件技術拓展實踐領域，豐富教學內(nèi)容，降低成本和風險，開展綠色實驗教學。通過整合機能學虛擬仿真實驗、病理組胚數(shù)字切片庫等現(xiàn)有虛擬實驗資源，引進中醫(yī)方劑學、分子生物學、病原生物學等優(yōu)質(zhì)資源，綜合了基礎醫(yī)學所有實驗項目，在同一平臺內(nèi)，可以開展基礎醫(yī)學各學科相關實驗。隨著實驗的進行，依次對實驗原理、注意事項、操作步驟等各方面加以表述，并配有實驗操作視頻，同時配置了虛擬實驗操作，對實驗中的注意事項及操作易失誤處設置選項，并做出解析，使虛擬實驗發(fā)揮更好的效果。除此之外，在完成基礎實驗的同時，虛擬仿真實驗室還能開設綜合實驗項目，解決因資源缺乏、設備不足而無法開展部分實驗的問題。

2.2 學習更加便捷

醫(yī)學虛擬仿真實驗室是信息技術與教學內(nèi)容深度融合的產(chǎn)物，具有安全、開放、共享的特點，突破了時間和空間的限制。無論是通過手機還是電腦，校內(nèi)還是校外，學生均可以訪問全面開放的虛擬實驗室，達到“隨時、隨地、隨心”進行學習的效果，從而最大限度地利用有限教學資源。虛擬仿真實驗的開展很大程度地改變了傳統(tǒng)教學模式，緩解了教學壓力。利用先進的網(wǎng)絡技術，簡單明了地進行虛擬實驗操作，充分激發(fā)了學生的學習興趣，提供了更好的動手操作環(huán)境，對于全面培養(yǎng)學生的科研思維、實踐動手能力和創(chuàng)新意識具有重大意義。

2.3 環(huán)境更加和諧

以往的實驗教學是以小組的形式進行，受教學資源的限制只能在有限的空間內(nèi)進行原理、步驟等理論學習及實驗操作。若使用到有毒試劑或有害病原微生物時，某些實驗室便不能保證學生的安全性。虛擬仿真實驗室的建立徹底改變了此種現(xiàn)狀，將傳統(tǒng)小組教學形式變?yōu)閭€人線上學習，在緩解師資力量不足的同時，將實驗環(huán)境變得無害、衛(wèi)生，使實驗空間無限擴大，實驗經(jīng)驗交流線上進行，實驗效果反饋即刻展現(xiàn)。讓許多有意義但因安全問題無法開展的實驗得以進行，進一步擴展了實驗范圍。

3 結(jié)語

中醫(yī)藥的國際化發(fā)展需與現(xiàn)代科學技術相結(jié)合，與其他學科相交叉，相互促進，共同發(fā)展。以虛擬平臺為媒介，綜合提升學生素質(zhì)，推進中醫(yī)理論發(fā)展，學生可以“隨時、隨地、隨心”進行學習，極大程度改善了學習環(huán)境，充分激發(fā)了學生的學習興趣、積極性和主動性。如何能更好地發(fā)揮虛擬仿真平臺的無限潛力，拓展其應用范圍，還有待進一步探索。

[1] 王燕,車敏,楚慧媛.中醫(yī)院校建設基礎醫(yī)學虛擬仿真實驗教學中心的探索與實踐[J].甘肅中醫(yī)學院學報,2015,32(4):92-94.

[2] 康娜,趙海軍.淺析虛擬仿真實驗在提升高職實踐課中的凸顯優(yōu)勢[J].商情,2011(47):74.

[3] 王衛(wèi)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.2013,32(12):5-8.

[4] 教育部高等教育司.關于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/A08_gggs/201308/156121.html.

[5] 黃坪,李紅松,潘克儉,等.基于MOOC的醫(yī)學虛擬仿真實驗室建設探討[J].實驗技術與管理,2014,31(12):105-109.

(責任編輯：尹晨茹)

2015-09-66

江西中醫(yī)藥大學教育教學改革項目(2013jzsy-3)

潘榮斌(1989-)，男，江西中醫(yī)藥大學助教，研究方向為中藥與神經(jīng)生物學及教學。E-mail：741225415@qq.com

侯吉華(1980-)，男，江西中醫(yī)藥大學實驗師，研究方向為中西醫(yī)結(jié)合基礎及教學。E-mail: 794706902@qq.com

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1673-2197(2015)24-0150-02

10.11954/ytctyy.201524078