论独立学院医学虚拟仿真实验教学平台建设的必要性

2016-03-28张韦深龙天澄汪雪兰

赤峰学院学报·自然科学版 2016年13期

关键词：实验室医学学院

刘　琼，张韦深，龙天澄，汪雪兰

（中山大学新华学院，广东　广州　510520）

论独立学院医学虚拟仿真实验教学平台建设的必要性

刘琼，张韦深，龙天澄，汪雪兰

（中山大学新华学院，广东广州510520）

随着国家虚拟仿真实验教学示范中心建设不断推进，独立学院建设医学虚拟仿真实验教学平台，是国家和信息化时代发展的要求；医学实验教学内在的驱动；提高师生信息化素养的有效途径；深化医学实验教学示范中心建设的需要.

独立学院；医学；虚拟仿真实验教学平台；建设

独立学院是近来发展最快的按新机制、新模式设立的民办本科学校.存在办学历史短，学生人数增长快，生师比例大，实验室建设相对滞后等诸多问题，尤其是实验设备、场地和实验课学生人数之间的矛盾尤为突出.而独立学院应用型人才培养目标的定位要求学校又必须加强对学生实验和实践能力培养的力度.因此，突出技术技能、应用型的独立学院开展医学虚拟仿真实验教学平台的建设，有助于提高实验课教学效果，培养学生实践动手和创新能力.因此，在独立学院开展医学虚拟仿真实验教学平台建设势在必行.

1　国家和信息化时代发展的要求

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》在“加快教育信息化进程”中指出，要建立“数字图书馆和虚拟实验室”.2013年国家教育部高教司下文在全国构建国家级虚拟仿真实验教学中心.到目前为止，国家已批准医学类虚拟仿真实验教学中心十多家，另外还大批高校正在申请之中.

2015年，国际教育信息化大会在青岛开幕.主题是“信息技术与未来教育变革”.国家主席习近平为大会发来贺信.强调因应信息技术的发展，推动教育变革和创新，构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系，建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会，培养大批创新人才，是人类共同面临的重大课题［1］.

2012开始，美国著名的大学推出另一种带交互式的开放课程学习平台——MOOC，逐渐成为趋势.应对幕课挑战带来的医学教育国际化，建立开放性、共享性医学教学平台，进一步深化医学实验教学改革，破解医学实验教学条件的限制等等，这些要求医学实验教学的改革要有新思路和新方法，医学虚拟仿真实验教学平台建设将使医学实验教学出现了新的发展机遇［2-3］.

2013年8月13日，国家教育部高教司下文在全国构建国家级虚拟仿真实验教学中心.2015年6月再次下文推进国家级虚拟仿真实验教学中心建设，强调虚拟仿真实验教学中心建设的特色与创新性.

2　医学实验教学内在驱动

从国家开始申报虚拟仿真实验教学中心以来，医学类虚拟仿真实验教学中心的建设正在各高校蓬勃发展.主要有以下几方面原因［1］:

（1）医学实验的高危险性.学生和环境安全尚无法得到保障.如高致病性病原微生物实验、放射性和剧毒类物质实验，要求的实验条件非常高，不具备开设实验的条件，即使开设，师生也面临较大风险.

（2）设备和资源昂贵的实验.如实验设备昂贵、实验动物缺少、医学生物类实验试剂耗材价格过高，尤其是人体解剖实验所需要的尸体，不仅资源难得，而且重复使用率低，即使实验开出，但每组实验人员过多，教学效果并不好.

（3）困难的和受伦理限制实验.仪器设备操作复杂，课堂时间有限；实验技术，如动物手术复杂、难度大；还有很多实验操作尚不能直接在患者身上进行.如外科手术、心肺复苏急救、各种危险的临床穿刺治疗等诊疗操作是不允许学生直接在病人身体上进行的.

（4）长时程实验.短期无法在实验室完成.一些长期毒性实验，实验时间一般以月计，需要长期观察实验的发生发展过程和动物形态变化.而学习任务繁重的本科教学不可能完成这一的实验，学生很难理解这样的实验过程，限制了教学效果.

（5）流失已久的实验技术，比如大量经典寄生虫实验；罕见病（麻风、天花）的组织或病源标本等.许多经典的虫体和一些宝贵的技术手法在很多学校已经逐渐失传，在现代社会根本无法采集到相关的寄生虫进行实验操作，老一辈的许多优秀的实验技术也随着人员流失无法保存，因此需要有一些视频和虚拟仿真将这些珍宝留存下来.

（6）跨学科复杂实验，比如结合临床医学、基础医学、预防医学、保健医学、康复医学等跨学科复杂问题分析与讨论.

（7）虚拟仿真教学为现实真实实验教学提供前期训练，可节约真实实验成本，提高教学效果.如机能学的动物实体实验、外科手术学实验，可先通过虚拟仿真，先训练实验原理和步骤，再进行真实验验操作，实验效果可大为提高.

（8）虚拟仿真可为PBL、CBL、TBL、MOOC和SPOC教学的开展提供条件.医学教育尤其是临床医学教育一项重要任务就是培养学生的批判性思维能力、临床分析能力，可通过虚拟仿真模拟临床场景，组织学生以团队为基础，开展以问题、案例为中心的讨论式学习，培养学生自主学习能力和分析问题能力.

综上所述，开放式网络化的虚拟实验教学系统，具有良好的交互性、开放性、共享性等特点，丰富了实验内容，增加了学生动手操作的机会，提供了实验教学改革的手段；同时中心对原有各教学平台资源进行整合，打破实验教学内容的学科、课程限制，形成了基于器官、系统、疾病的系统化虚拟实验教学体系，符合医学教学规律与发展趋势，为高素质复合应用型医学相关人才培养提供了必要的保障.因此，着手建设医学虚拟仿真实验平台，在独立学院显得尤为必要.

3　提高师生信息化素养的有效途径

从2013年开始国家每年批准建设100家虚拟仿真实验教学中心.近三年中国生理学会年上都设有“虚拟仿真实验室建设”的主题会议，聘请各学校专家进行讲座和研讨.近年来，虚拟仿真实验室建设以经验成果总结的专题会议正在不断增多.相关学者和专家就有关虚拟仿真实验室建设、虚拟仿真实验教学理论和实践研究更是层出不穷.2014年《中国高等教育》13期的专题是有对虚拟仿真实验教学研究.主要论述了虚拟仿真实验对现有实验教学体系、模式、手段、教学改革等的影响.通过三大检索查得近年来有关医学虚拟仿真教学的文章近万篇，呈如下特点:内容丰富（涉及虚拟实验室建设、课程体系、教学模式、手段和方法的影响等方面）［4-8］、多样化（从信息技术方面、实验室建设、实验教学改革、教师和学生培养等方面进行论述）［6-8］、高质量（核心期刊有专栏文章）.表明虚拟实验教学的重要性和必要性已越来越受到各级教育行政主管部门以及各学校领导层的高度重视，并把它纳入学校实验室建设的一部分.因此，在此背景下提出建设独立学院医学虚拟仿真实验教学平台其现实和未来意义明显.

独立学院办学历史短，以青年教师为主，他们电脑信息技术掌握较好，但实验技能、教学经验不足和教学水平有待提高.开展医学虚拟仿真实验，它是融合了跨学科技术领域的知识，要求从事虚拟仿真实验教学的教师不仅要通晓本领域实验教学和技术，还要有较高的信息素质基础，能够熟悉、准确地根据虚拟实验要求，不断更新和调整实验方法和手段，使实验教学内容和方法保持科学性、先进性.同时，学生在虚拟仿真实验的学习中除了学会实验内容外，也增强了运用网络信息技术获取知识的能力［9］.因此，开展虚拟仿真实验可加快青年教师的培养，全面提高学生和教师的信息素养.

4　深化医学实验教学示范中心建设

信息化时代，医学虚拟仿真实验教学平台是医学实验教学示范中心建设的一部分，是学科、专业与信息技术深度融合的产物.平台建设一方面，整合相关资源，丰富了医学虚拟仿真教学手段、方法，努力提高医学教育教学质量，强化学生动手实践能力.另一方面，提供给学生一个进行创新性、设计性实验环境，培养了学生创新思维能力［9］.

综上所述，独立学院为提高实验开出率和教学质量，在推进实体实验室建设的同时，加快虚拟仿真实验平台建设是必然选择.

〔1〕黄武.2015年中国生理学会新型生理学实验技术平台培训班讲话.

〔2〕伍兴阶，胡析，李红松等.应对“幕课”挑战深化医学实验教学改革［J］.中国高等教育，2014（12）：32-34.

〔3〕王庭槐.Mooc席卷全球教育的大规模在线开放课程［M］.人民卫生出版社，2014.

〔4〕蒲丹，周舟，任安杰等.多层次综合性虚拟仿真实验教学中心建设经验初探［J］.实验技术与管理，2014，3（31）：5-8，16.

〔5〕王维国.虚拟仿真实验教学中心建设思考与建议［J］.实验室研究与探索，2013，12（32）：5-8.

〔6〕王文军，李冰，安川林.虚拟仿真技术在医学教学中的应用初探［J］.中国医学教育技术，2009（03）：28-30.

〔7〕宋宏泉.虚拟现实技术在现代医学教育中的应用［J］.齐齐哈尔医学院学报，2009（08）：51-53.

〔8〕万学红，姚巡，卿平，等.现代医学模拟教学的发展及其对医学教育的影响［J］.中国循证医学杂志，2008，8（6）：413-415.

〔9〕刘琼.虚拟仿真实验室对教学的作用研究［J］.中国教育学刊，2015（11）.

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1673-260X（2016）07-0264-02