独立学院预防医学虚拟仿真实验教学中心建设思考*

韩静岭

摘 要：实验教学是预防医学专业重要环节，现今高等教育受制于资源限制，无法满足学生亲临工作现场操作，影响实验教学质量。本文对虚拟仿真实验中心建设初步探讨，通过构建虚拟仿真教学软件，对现有预防实验教学模式改进，增强处理实际工作问题能力，提高学生综合能力。

关键词：预防医学；虚拟仿真实验教学；实验教学改革；在线学习

当前中国突发公共事件频发，及时正确应对公共突发事件对预防医学工作者提出很大挑战。预防医学作为高等医学教育的重要组成之一，是一门实践性很强的学科。预防医学人才培养加强学生实践能力和创新能力是目前高等院校教育的新课题[1]。现今高校实验室资源无法满足预防医学专业学生需求，尤其独立学院在硬性设备或软性指标上都落后于重点大学，严重影响创新应用型预防医学人才培养和成长。传统预防医学实验教学缺乏将理论知识在实际工作应用契机，学生难去现场实践，对工作现场存在有害因素缺乏直观认识以及大型仪器多次实验操作成本等问题，使学生不重视实验教学。虚拟仿真实验教学中心建设符合教育信息化发展趋势和现实需要，提高实践动手操作能力，满足现阶段社会对预防医学人才培养的需求。

一、构建预防医学虚拟仿真实验教学平台的必要性

近年来，虚拟仿真实验技术在医学教育的应用逐步形成规模和体系，对国内医学院校预防医学虚拟仿真实验教学平台建设是通过计算机虚拟現实和仿真模拟真实实验条件、场景、建立虚拟实验环境提供学生在类似真实环境中，利用网络手段，研究对象在虚拟与现实间进行结合，构建多学科、多层次、交互融合的虚拟仿真实验平台，将实验室资源进行有效整合，优质资源开放共享，模拟使用各种虚拟实验器械，实现灵活互动交互环节，便于学生随时随地在线模拟操作与自主学习，实现特定教学功能，改进传统实验教学，是高等教育基于实现国家互联网+战略的一种新教学模式，推动实验室信息化和优化教学过程，增强学生实验动手能力的革命性突破[2]。

二、虚拟仿真实验教学平台在独立学院预防医学实验教学中的应用

虚拟仿真实验教学通过实况模拟实际作业场所布局、内部结构、工作场景等进行Unity3D专业建模软件为依托，搭建逼真且操作方便以实际工作环境，最终可形成网络版，让学生在虚拟环境中开展实验，虚拟与真实实验结合，实现真实实验难以完成或不具备的教学功能，提高实验教学质量。

虚拟仿真教学系统应用于教学可实现五大功能。一是漫游功能。通过虚拟工作现场环境、设备和生产过程，帮助学生熟悉不同操作岗位工作环境。二是演示功能。通过虚拟实际工作环境，让学习者事前熟悉操作流程逻辑关系，重视操作与生产安全，了解到错误操作将会带来的各种严重后果。三是互动功能。让学习者利用多媒体教学工具形象再现老师在课堂中所讲知识，并运用键盘、鼠标等操作按钮进行自主操作，通过错误操作获得警示或结果，进行互动学习；四是考核功能。可设定考核点，对学生操作技能、知识掌握进行测试，开发更具公平、趣味、激励性考核手段。五是综合性功能。在虚拟环境中学生可完成对所学知识技能操作训练，对学生实验结果进行统计，便于信息发布，资源管理。

三、虚拟仿真实验教学平台在独立学院预防医学教学中优势

虚拟仿真系统可弥补大型仪器欠缺，由于设备昂贵难以让每个学生实现的实验训练，通过仿真系统中设备及按钮完成交互，使每个学生单独实验操作。与传统实验相互结合，解决传统实验教学对抽象概念基本依靠讲解来表述，学生可对实验原理、步骤等更好掌握，增强教学直观性，使教学活动更具趣味性，激发学生学习兴趣。通过实训和虚拟训练，打破时间和地域限制，减少实验耗材浪费，仪器损毁率也大大降低，学生实际动手能力提高，同时节约实验教学成本。

此外，可对高水平科研成果和仪器设备可转化为虚拟仿真实验项目，丰富综合设计性实验内容，对传统实验课进行补充，提高实验教学水平使学生树立科研思维，增强学生实践创新能力。比如，对锰中毒通过诱导小胶质细胞中炎症小体激活引起神经炎症和神经毒性。

软件可开设学习评价和教学论坛模块，进行虚拟测试，考核对相关知识点掌握情况。不仅可考查学生学习成效，还可增强师生之间互动，打破传统教学枯燥、单调教学形式，真正使教学过程实现沉浸性，提高学习质量。

虚拟仿真实验教学中心在开放、交互贴近真实的虚拟环境中进行自主实验，将理论知识与实际工作环境结合，解决了开展真实实验资源有限性，优化教育资源，学生不受地域和时间限制，遵循“虚实结合，相互补充”原则，进行仿真训练，对预防医学应用型人才培养及优化实验教学，提高实验教学质量具有重要作用。

参考文献：

[1]林立，刘永春，高波.预防医学专业人才培养中的问题和对策[J].中华医学教育杂志，2006，26（3）：10-11.

[2]刘亚丰，苏莉，吴元喜，等.虚拟仿真教学资源建设原则与标准[J].实验技术与管理，2017，34（5）：8-10.