徐宋瑤，扈瑞平，苑 紅，薛 昕，鄧 鳳，姜麗麗，李 晶，葉書梅

（內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)是一種基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)形成的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)[1]。教育部在《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》中提出，應(yīng)大力推進(jìn)高校數(shù)字校園建設(shè)，構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法改革，加速人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新[2]。我校在不斷創(chuàng)新與探索中，摸索出一條將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用于卓越醫(yī)生培養(yǎng)，并與器官系統(tǒng)教學(xué)法及PBL教學(xué)模式相結(jié)合的路線，助力卓越醫(yī)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物化學(xué)教學(xué)中的意義

生物化學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)極為重要。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于受制于場(chǎng)地、設(shè)備、耗材、時(shí)間等，許多項(xiàng)目難以進(jìn)行，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。另外，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新所受制約因素較多，難以及時(shí)將最新科技成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容納入教學(xué)大綱，故高校開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)勢(shì)在必行[3]。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)具有開放、安全、共享的優(yōu)點(diǎn)，可以更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的共享。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)利用虛擬技術(shù)，系統(tǒng)、簡(jiǎn)化、具體地將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中材料毒性高、難度大、時(shí)間長(zhǎng)、所用設(shè)備貴的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為虛擬實(shí)驗(yàn)[4]，使學(xué)生更容易理解和掌握。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有沉浸感和交互性的特點(diǎn)，在將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的虛擬化的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了眾多資源的集中分享和創(chuàng)新性應(yīng)用[5]。但是，我們總結(jié)在生物化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段也存在一些局限性。教育部明確要求虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分體現(xiàn)“虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛”的原則[6]。只有把握好虛實(shí)結(jié)合的度，合理利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，使二者互相配合，互為補(bǔ)充，才能取得最佳教學(xué)效果。

2 我校卓越醫(yī)生培養(yǎng)現(xiàn)狀

2012年，教育部和衛(wèi)生部聯(lián)合召開了全國(guó)醫(yī)學(xué)教育改革工作會(huì)議，對(duì)推進(jìn)醫(yī)學(xué)教育改革進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)和系統(tǒng)部署。2012年5月，教育部和衛(wèi)生部共同發(fā)文，正式啟動(dòng)“卓越醫(yī)生培養(yǎng)計(jì)劃”，優(yōu)化臨床醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)[7]。我校有幸獲批了五年制臨床醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)項(xiàng)目，從2014級(jí)學(xué)生開始實(shí)施卓越醫(yī)生班培養(yǎng)計(jì)劃，進(jìn)行全方位的教育教學(xué)改革，突出“以崗位勝任為導(dǎo)向、器官系統(tǒng)為基礎(chǔ)、知識(shí)點(diǎn)銜接為抓手、實(shí)踐能力提升為中心”的改革理念[8]。

傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育以學(xué)科為中心。紐約中華基金會(huì)與國(guó)際醫(yī)學(xué)教育專門委員會(huì)進(jìn)行的以《全球醫(yī)學(xué)教育基本要求》為標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)估發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)課程設(shè)置存在不足，缺乏臨床技能教學(xué)以及對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，教學(xué)效果不佳[9]。為改變這種現(xiàn)狀，我校在卓越醫(yī)生培養(yǎng)過程中，將過去的“以課程為中心”的教學(xué)體系轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙云鞴傧到y(tǒng)為中心”的教學(xué)體系，針對(duì)人體解剖學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)、病理生理學(xué)等課程，以知識(shí)點(diǎn)為抓手，重新編排課程內(nèi)容，設(shè)置器官系統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)課程。將臨床核心課程分別整合為呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、女性生殖系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等課程。在完成卓越醫(yī)生班課程體系改革的同時(shí)，我校也十分重視學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)。首先，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改革，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例，增加綜合性實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，并設(shè)計(jì)開放性實(shí)驗(yàn)，更好地提升了學(xué)生動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。其次，設(shè)置模擬臨床實(shí)踐技能教學(xué)課程，培養(yǎng)學(xué)生臨床操作能力。再次，通過應(yīng)用PBL、翻轉(zhuǎn)課堂等多種形式的教學(xué)手段，變“教師為中心”為“學(xué)生為中心”，變“被動(dòng)學(xué)習(xí)”為“主動(dòng)學(xué)習(xí)”，變“知識(shí)中心型”教學(xué)為“能力中心型”教學(xué)，進(jìn)一步提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)了綜合素質(zhì)。最后，采用多元化考核形式，建立形成性和終結(jié)性相結(jié)合的全過程評(píng)價(jià)體系，更好地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。

截至目前，我校已有5屆學(xué)生參加了“卓越醫(yī)生培養(yǎng)計(jì)劃”，2014級(jí)卓越醫(yī)生班學(xué)生已畢業(yè)，部分學(xué)生考取研究生進(jìn)行深造，部分學(xué)生進(jìn)入臨床等相關(guān)領(lǐng)域就業(yè)，就業(yè)反饋良好。

3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段在卓越醫(yī)生培養(yǎng)中的應(yīng)用

2019年4月29日，教育部聯(lián)合多部委在天津召開“六卓越一拔尖”計(jì)劃2.0啟動(dòng)大會(huì)，會(huì)議強(qiáng)調(diào)要全面貫徹落實(shí)全國(guó)教育大會(huì)精神，按照《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實(shí)施方案（2018—2022年）》要求，全面實(shí)施“六卓越一拔尖”計(jì)劃2.0，發(fā)展新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科，推動(dòng)全國(guó)高校掀起一場(chǎng)質(zhì)量革命。教育部高教司司長(zhǎng)吳巖在大會(huì)發(fā)言中指出，新醫(yī)科建設(shè)要在人工智能、大數(shù)據(jù)及“互聯(lián)網(wǎng)+”急速發(fā)展的新時(shí)代背景下實(shí)施，這就對(duì)醫(yī)學(xué)教育工作者提出了新的要求。在“互聯(lián)網(wǎng)+”急速發(fā)展的時(shí)代背景下，微課、慕課、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等新教學(xué)形式不斷涌現(xiàn)，學(xué)生可以不受時(shí)間、場(chǎng)所的限制，利用網(wǎng)絡(luò)終端隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。如何將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)與卓越醫(yī)生培養(yǎng)相結(jié)合，是眾多醫(yī)學(xué)院校共同關(guān)注的問題，我校在這方面進(jìn)行了一些探索和實(shí)踐。

目前卓越醫(yī)生班采用器官系統(tǒng)教學(xué)法，在臨床基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)過程中需要設(shè)計(jì)器官系統(tǒng)相關(guān)的大型綜合性實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，指導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)，為將來走上臨床打下良好基礎(chǔ)。但是，這些實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)有條件下難以開展。所以我校將器官系統(tǒng)教學(xué)法與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)充分結(jié)合，使虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)得到最大化利用。學(xué)生通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，結(jié)合所學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，開展相關(guān)綜合性實(shí)驗(yàn)，能更好地結(jié)合PBL病例進(jìn)行臨床思維訓(xùn)練等，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，這也是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有利補(bǔ)充。我校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)見圖1。

根據(jù)我校實(shí)際發(fā)展情況，我們借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，將原有資源庫(kù)進(jìn)行整合和完善，使之更適應(yīng)卓越醫(yī)生班器官系統(tǒng)教學(xué)法。整合基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程和教學(xué)內(nèi)容，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)上二十多門基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程整合為運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并構(gòu)建基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)器官系統(tǒng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例庫(kù)。同時(shí)，打破學(xué)科界線，每個(gè)系統(tǒng)開發(fā)1～2個(gè)典型案例。

利用案例設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生以“解決某一問題”為核心，開展虛擬實(shí)驗(yàn)操作，最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。任課教師可以定期檢查所帶班級(jí)學(xué)生的點(diǎn)擊頻率、學(xué)習(xí)時(shí)間及網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交情況，了解學(xué)生自主學(xué)習(xí)狀況，并實(shí)時(shí)回答學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所提出的各種問題，實(shí)現(xiàn)了“學(xué)生預(yù)習(xí)（虛擬實(shí)驗(yàn)）—實(shí)際操作（教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、開放實(shí)驗(yàn)室）—復(fù)習(xí)（虛擬操作）”循環(huán)式強(qiáng)化訓(xùn)練模式，提高了虛擬資源的利用效率。

圖1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)圖

在積極探索將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段應(yīng)用于卓越醫(yī)生班臨床核心課程器官系統(tǒng)教學(xué)法的同時(shí)，我們已先行在生物化學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，以期進(jìn)行前期摸索及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。從2017年起，我校面向卓越醫(yī)生班開設(shè)生物化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課，通過虛擬技術(shù)完成傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不具備開設(shè)條件的項(xiàng)目。課程內(nèi)容分為必做和選做兩部分，其中6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為必做，2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)生可根據(jù)個(gè)人興趣自主選擇，共32學(xué)時(shí)。學(xué)生利用平臺(tái)提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、試劑和耗材等，在教師指導(dǎo)下，于規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)隨時(shí)隨地與教師交流，討論實(shí)驗(yàn)過程中遇到的各種問題。最終實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括在線成績(jī)和科研式論文成績(jī)兩部分。經(jīng)過兩年多的實(shí)踐，生物化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)反饋良好，有效培養(yǎng)了學(xué)生解決問題能力。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段應(yīng)用于卓越醫(yī)生培養(yǎng)中，可以更好地提升學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力，結(jié)合臨床需求，培養(yǎng)更適合臨床崗位的優(yōu)秀醫(yī)學(xué)生，推動(dòng)新醫(yī)科建設(shè)。