应用型高校临床技能虚拟仿真实验教学中心的建设实践

王秀清 王姣 陈鑫蕊 张春庆 宋芳婷 李静平 孙贺 王慧敏

特色应用型地方高校是以“应用”为出发点，旨在培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才[1]。虚拟仿真实验是学科专业与信息技术深度融合的产物[2-5]，虚拟仿真实验教学突破了高校传统的实验教学模式，是当前实验教学的发展方向，并成为未来教育信息化发展的新趋势[6]。医学作为一门应用性学科，强调以实验和实践为基础，较多涉及高危环境，存在不可逆操作，传统模式的实践教学存着增加医疗风险、不符合医学伦理要求、单项操作的训练次数和频次难以控制等，众多的实验成本较高，单次实验消耗巨大，这些显著的特点决定了在医学这个学科领域开展虚拟仿真实验的必要性，同时也决定了医学类高校建设虚拟仿真实验教学中心的重要性。某省级特色应用型本科示范高校从2018 年开始着重建设临床技能虚拟仿真实验教学中心，现介绍如下。

1 建设理念

立足以“学生未来发展”为目标的“三导向”人才培养模式，以促进医学生的实践能力和创新精神为核心，坚持以问题为导向，通过临床技能虚拟仿真实验教学中心建设，推动实训教学改革和提升人才培养质量，凸显特色应用型本科示范高校人才培养内涵发展的特点。

2 建设内涵

2.1 虚拟仿真实验教学资源建设与研发

（1）基于情景模拟临床案例，构建临床基本、专科技能虚拟仿真实验教学模块。强化学生对临床技能知识内容的认知和理解，充分体现了虚实结合、现实与虚拟的相互补充，使临床技能实训教学变得更加鲜活、具体和形象。

（2）虚拟现实相结合，构建临床综合技能仿真实验教学模块。达到积累临床实践经验、降低临床实践风险、提升实践学习效果和质量、促进患者安全的目的。

（3）以“临床胜任力”为导向，构建临床诊疗能力的培养和评估体系模块。实现“教、学、练、考、评”综合培养体系，促进医学生临床思维和工作能力的提高。

（4）建设智慧考核模块。实现智能排考、智能考试引导、智能评分、智能成绩管理、智能考核数据分析等功能；并以大数据为核心，综合对个体、团体的成绩进行横向、纵向的分析反馈，为学生的自主训练学习、教师的教学提供改进和提升策略。

（5）通过深入开展校企合作，研发具有自主知识产权的虚拟仿真实验教学资源。

（6）加强资源整合、共享建设，统一身份认证。重新部署实验室的结构布局和实验教学流程，最大程度上优化实验室教学资源。学生能够在课前、课中、课后等实践利用虚拟的实验环境中进行技能、临床思维训练，熟练掌握实验流程和学科知识。

2.2 虚拟仿真实验教学师资建设

结合现代教育技术，以虚拟仿真实验教学平台为基础，加强师资队伍建设，组建成立了由国家大学生技能竞赛优秀指导教师、省级模范教师、教学名师、临床优秀带教教师等构成的临床技能教学团队。有计划地对教学团队进行培训，鼓励教师积极开展实验教学改革，并将优秀的教研、科研成果转变为精品的临床试验、实训课程，提升实践教学效果和质量。整合附属医院临床技能师资队伍15 人，由省级模范教师担任负责人建成“临床技能虚拟仿真教研室”，教研室坚持问题导向、交叉融合、前瞻研究、动态建设的理念，不断深化开展教学实践创新，持续提升发展团队教学能力，并起到辐射和带动作用。2019—2021 年，临床技能教学团队探索实践教育教学方法改革8 项，临床技能虚拟仿真教研室建设省级虚拟仿真实验项目2 项。

2.3 虚拟仿真实训教学体系建设

在临床技能实践培训体系的基础上构建了“三模式、四梯度、五结合”虚拟仿真实训教学体系（图1）。

图1 “三模式、四梯度、五结合”虚拟仿真实训教学体系

2.3.1 实践教学三模式

即教学模式上采用虚拟仿真实验、模拟训练优化、实践创新逐级递进。（1）虚拟仿真实验：学生理论教学结束后，采用虚拟仿真实验项目进行模拟实验、实训，增强对理论知识的理解、技能操作流程步骤和操作要点的掌握；（2）模拟训练优化：学生在实验实训室动手实践进行临床技能模拟操作，并可与虚拟仿真项目训练配合，实现多次反复训练，提高临床实践技能操作能力；（3）实践创新：虚拟现实结合，利用临床综合技能数字化实验教学模块，以团队合作的形式进行临床技能综合训练，促进学生临床思维、团队合作、创新精神的养成。

2.3.2 实践教学过程四梯度

即理论强化、虚拟仿真训练、模拟训练、临床实践相结合。通过临床基本技能相关知识、操作流程及要点的分析和讲解，为学生技能操作训练打下坚实的理论基础；通过虚拟仿真训练项目、临床思维系统的学习，完成理论知识与实践的融合；通过实验实训室、课间见习等环节提高对临床知识的认知和技能操作水平；临床工作实践（实习环节）中，通过临床工作实习轮转和实训，强化学生临床工作能力的提升，最终完成应用型医学人才的培养目标。

2.3.3 实践教学五结合

即教学中促进理论与实践相结合、虚拟与现实相结合、模拟与仿真相结合、教学与科研相结合、校内与校外结合。通过“虚实结合、相互补充、以虚助实”促进医教协同、产学研一体、校企协同育人机制的有效运行和建设。

3 实践应用

3.1 为实践教学、线上技能培训和考核提供了丰富的教学资源

虚拟仿真实验教学项目为医学类线上实验课的高效开展提供了强有力的保障和支撑。2020 年，学校临床技能虚拟仿真实验教学中心为临床医学、护理学等专业学生提供线上学习和训练约1.5 万人次、考试58 796 人次。虚拟仿真项目的可重复、低风险等优势，可以有效改善教学资源不足，考核难以量化评估的难题，并可保证学员在实习过程中的安全性[7]。

3.2 丰富了课程内容和教学设计

虚拟仿真实验项目和平台的建设拓展了实验内容的深度和广度，使实验教学内容更加丰富、更具有新时代特征[8]；为理论和实践教学提供了多元化的教学设计思路，有利于教学资源的重组、教学方法的创新和实践教学流程的优化，也促进了多学科医学知识和技能内容的融合和拓展。无论是在课前预习和课后复习环节，还是课中的虚拟案例引导、虚拟仿真技能训练和考核环节，以及线上线下相结合教学活动的开展，虚拟仿真实验的易用性、便捷性和丰富性都增加了学生学习的趣味性和体验感，加深了学生对理论和技能知识的理解和内化，推动了“以学为中心”的深层次教学，切实提高了课程的教学质量。

3.3 利用平台和虚拟仿真项目更好的反哺优化教学，提升教学效果

依托学校虚拟仿真实验教学中心平台，统一身份认证，教师登录后台查看学生网络自主学习完成情况：如前测频次和通过率、虚拟仿真操作、考核和成绩分析反馈；依托网络平台，教师利用个人账号登录临床思维训练系统，发布学习、考试等任务，并可查看学生的学习的完成情况、考核成绩、各考核观测维度学生的掌握情况等，教师可以针对性、有的放矢地做出个性化和分层次的指导，切实实现反哺优化教学，为教师改进和完善教学过程提供了参考[9]。2019 年6 月—2020 年6 月，临床实践教学团队成员将床边教学结合虚拟诊疗平台应用于神经内科临床实习带教，结果学生对该教学方法的满意度为97.6%（80/82）；利用迷你临床演练评估模型（mini-clinical evaluation exercise，Mini-CEX）对学生进行实习生临床工作能力考试，研究发现，学生的病史询问、人文关怀、临床判断、卫教咨询、组织效能、整体表现及总成绩均有所提高；课题组成员在利用虚拟仿真项目与技能实训相结合进行心肺复苏技能教学中发现：应用虚拟仿真项目与技能实训结合进行教学的临床医学专业学生考核成绩也有所提升。

3.4 教学科研相互促进，有利于高水平实验教学队伍建设

临床教师依托平台积极开展教育教学科研，2019—2021 年临床教师开展临床虚拟仿真和信息化技术研究立项5 项，建设省级虚拟仿真项目1 项，并将研究成果逐步地应用于教学，极大地丰富了实践教学设计，提升了实践教学效果和质量。

3.5 有利于激发学生的学习兴趣。

学生利用碎片时间，通过虚拟平台的开放式、自主式地反复实践，促进学生的临床技能、诊疗能力的提升和个人的自我成长，并激发学生的学习兴趣[10]，增加学习的积极性和主动性，提升用户学习体验，激发学生创新创造能力[11-12]；同时，网上互动诊疗环节能够快速实现，拓展了互动教学的广度与深度[13-17]。课题组成员在应用床边教学结合虚拟诊疗平台教学法在学生临床学习积极主动性的调查中显示，学生在学习驱动力、学习目标、深入学习、控制学习及扎实学习方面均有所提高。

医学教育是医疗卫生事业发展的重要基石[18-20]。当前，医学教育领域正面临社会需求、知识和技术创新等挑战，虚拟仿真实验教学是适应新时代医学教育战略的重要内容[21-27]，在培养学生临床能力和创新能力方面发挥着重要的作用。在医学特色应用型人才培养过程中，将虚拟仿真实验教学中心建设作为医学实践教学内涵发展的重要补充，有助于促进新时代实践教育教学的新形态、新模式的建立，实现教学质量的不断提升。