VR应用下的基础医学虚拟仿真实验教学策略研究

摘要：高职基础医学教育在培养医学专业人才方面占据重要地位，传统的实验教学方式受到了一些限制，虚拟仿真实验教学成为一种新的教学模式。然而，目前的虚拟仿真实验教学模式主要注重知识的传授，对培养学生实践能力的作用还不够显著，导致学生实际的学习效果不佳，影响了对学生实践能力的培养。与此对应的是，虚拟现实（VR）技术迅猛发展，在医学教育领域的应用正逐渐成为研究热点。因此，本研究采用文献综述和实践案例分析的方法，通过分析以实践能力为导向的教学策略，提出以实践能力为导向的重要性，并提出相关措施。首先对现有的高职基础医学虚拟仿真实验教学模式进行系统的梳理和分析，然后基于实践能力培养理论，设计以实践能力为导向的教学策略，并进行案例分析。旨在探讨以实践能力为导向的高职基础医学虚拟仿真实验教学策略，提供有效的教学模式，培养学生的实践能力，并为高职基础医学教育的改革与发展提供参考依据。本研究结果表明，以实践能力为导向的高职基础医学虚拟仿真实验教学对培养学生的实践能力具有积极影响。通过设计适宜的虚拟仿真实验教学环境和活动，结合实践技能训练，学生的实践能力可以得到有效提升。同时在教学的过程中，要重视实践，确保在基础医学虚拟仿真实验教学中，学生的实践能力得到进一步提升，为将来就业打下良好的基础。

关键词：高职基础医学；虚拟仿真；实验教学；实践能力；教学策略

中图分类号：R-4；G711 文献标志码：A 文章编号：1674-8883（2024）02-0089-03

课题项目：本论文为2019年度湖北省教育科学规划一般课题“基础医学虚拟实验教学平台的建设和应用研究”成果，项目编号：2019GB160

一、研究背景和内容

（一）研究背景

近年来，虚拟现实（VR）技术迅猛發展，在医学教育领域的应用正逐渐成为研究热点。特别是在基础医学教学中，虚拟仿真实验教学为医学专业的学生提供了一种全新的学习方式和体验。基础医学虚拟仿真实验教学的发展处于VR技术与新媒体应用背景的交汇点。随着VR技术的快速发展，以及移动设备、高速互联网的普及，医学教育领域正迎来一场全新的变革。传统的基础医学实验教学存在许多限制，如实验资源的有限性、时间和空间的限制，以及对真实病例的依赖性。而VR技术的引入为医学教育带来了巨大的潜力。通过虚拟仿真实验，学生可以在虚拟环境中进行解剖学探索、生理学模拟和医学操作技能训练，不需要实际的器材和患者，从而提供更安全、便捷且可重复的学习机会。同时，新媒体的广泛应用可以为基础医学虚拟仿真实验教学提供支持。借助移动设备和互联网，学生可以随时随地访问虚拟实验内容，自主学习和反复实践。相关研究表明，虚拟仿真实验教学能够有效提升学生的实践能力和技术熟练度。通过虚拟仿真实验，学生可以在模拟的真实环境中进行实践操作，加深对理论知识的理解和运用。通过研究以实践能力为导向的高职基础医学虚拟仿真实验教学模式，可以为高职医学教育提供新的教学模式和方法。同时，研究结果可以为高职基础医学教师提供指导和借鉴，促进他们在教学实践中不断创新和发展。

（二）研究内容

本研究的核心目标是探索和验证针对高等职业技术教育中基础医学领域的虚拟仿真实验教学策略，这些策略专注于培养学生的实践技能。首先强调在高职教育中采用虚拟仿真实验教学的重要性，特别是在基础医学领域。然后，深入阐释将实践能力作为教学核心的理论基础，这一理论基础不仅关注知识的传授，更强调技能的培养与实际操作能力的提升。最后提出一系列具体的教学策略，旨在通过虚拟仿真实验，让学生在模拟环境中学习和练习基础医学知识与技能。此外，通过深入分析多个实际案例，验证这些教学策略的有效性。这些案例不仅展示了虚拟仿真实验在教学中的应用，还展现了学生在这种教学模式下的学习进步和技能提升。研究的创新之处在于将以实践能力为导向的教学理念与高职基础医学的虚拟仿真实验教学紧密结合。这种结合不仅能够促进学生实践技能的增强，还有助于提升他们的医学素养和创新能力。通过分析实践案例以及分享教学实践经验，本研究旨在为高职基础医学虚拟仿真实验教学的优化与改进提供参考。

二、以实践能力为导向的虚拟仿真教学策略

（一）定义

以实践能力为导向的教学方法，适用于高等职业教育中的基础医学虚拟仿真实验教学。该策略的核心宗旨是通过教学活动培育和强化学生的实践技能。所谓的实践能力，指的是学生在进行实验操作、解决实际问题以及应用所学知识时所表现出的综合能力。这种能力不仅涵盖对实验技术的掌握，更重要的是包含在真实或模拟的实验环境中遇到问题时的应对策略、问题解决技巧以及将理论知识有效转化为实际操作的能力[1]。在这种教学模式下，学生被鼓励在模拟医学环境中进行实验操作。通过实践，他们不仅能学习到基础医学的理论知识，更重要的是能够学会如何将这些知识应用于解决实际问题。采用这种教学方法的目的是确保学生在未来的职业生涯中，无论面对何种挑战和情境，都能运用自己在虚拟仿真实验中学到的知识和技能有效地解决问题，提升他们的专业素养和实际操作能力[2]。

（二）教学实施

其一，教学资源的选择与利用。在以实践能力为导向的教学中，选择合适的教学资源是关键[3]。虚拟仿真实验软件和设备是培养学生实践能力的重要工具，教师应当根据实验内容和教学目标选择合适的虚拟仿真实验软件，并利用好实验设备[4]。其二，实验任务设计的科学性与针对性。在开展以实践能力为导向的教学时，任务设计应当具备科学性和针对性。任务的科学性要求任务内容与实际医学实践紧密结合，具有一定的难度和可操作性。任务的针对性要求任务设计对接学生职业能力和岗位要求，培养学生解决实际问题的能力[5]。其三，指导与反馈的及时性与个性化。在实施以开展能力为导向的教学时，教师角色的变化十分重要。教师应当及时给予学生实践指导，引导他们在实践过程中思考和探索。同时，教师应当及时提供针对性的反馈，帮助学生改正错误和完善实践技能[6]。最后，学生自主学习与团队协作的结合。培养学生的实践能力不仅要依靠个人的努力，还要注重学生之间的协作与互动[7]。

（三）效果评估

首先，通过课堂观察收集学生在实验教学中的表现。教师在课堂上密切观察学生的实验操作过程和实验结果，以量化评分表评估他们的实践能力和实施过程。同时，对学生的实验报告进行评分，以评估其科学实验设计和数据分析能力[8]。其次，学生进行自我评估。在实验教学过程中，鼓励学生对自己的实践能力进行反思和评估，让他们通过填写问卷或写下自我评价的方式来记录自己在实验中的体验和收获[9]。这样既可以帮助学生提高自我认知，也可以为评估以实践能力为导向的教学效果提供参考依据[10]。

三、实践案例分析

（一）案例选择与描述

选择符合高职基础医学虚拟仿真实验教学研究目标的实践案例。在选择案例的过程中，以具有代表性、可操作性和实用性为核心考量因素，以确保案例的有效性和可靠性。重点描述所选实践案例的背景、目标、内容和特点[11]。在前期调研和文献综述的基础上，选择了一个生理学虚拟仿真实验案例，旨在帮助学生提升对生理学知识的理解和运用能力，通过动物实验如家兔实验，模拟人体的生理代谢过程，如尿的生成实验，进行实践操作和判断[12]。在实施过程中，学生通过虚拟仿真软件进行数据采集和诊断，从而培养实践能力和分析能力。通过分析该案例实施效果，主要从学生的知识掌握、技能应用和实践能力提升等方面进行评估[13]。

（二）案例实施过程

第一个案例是黄冈职业技术学院关于心电图解读的虚拟实验，旨在帮助学生通过模拟真实的临床场景，培养其心电图解读能力[14]。在实施案例之前，需要为学生提供必要的前期准备。

首先，向学生介绍了心电图的基本知识和常见的心电图图形，使他们对心电图的特征和意义有一定的了解。接着，为学生提供了心电图解读的基本方法和技巧，包括如何识别正常心电图和常见的心律失常[15]。在案例实施过程中，提供了一个虚拟仿真平台和仪器设备，学生可以通过该平台进行心电图解读实践。首先，学生会收到一个来自医院的病历，其中包含了患者的基本信息和心电图示波图。学生需要仔细观察图形，并根据自己所学的知识解读心电图。学生要准确地识别心律的正常与异常，确定可能存在的心律失常，并提出相应的诊断和处理方案。在实施案例的过程中，采用了引导式的教学方法。指导教师为学生提供必要的引导和提示，帮助他们辨别心电图的特征，并思考可能的诊断结果。

第二个案例是在前期调研和查阅文献的基础上，选择了一个医学影像学虚拟仿真实验案例。这个案例旨在帮助学生提升对医学影像学知识的理解和运用能力，通过模拟真实的医学影像学工作环境进行实践操作和诊断。该实践案例涵盖常见的医学影像学领域，包括X线、CT扫描、MRI等。在实施这个案例的过程中，学生通过虚拟仿真软件进行医学影像学操作和诊断，从而培养实践能力。

首先，他们要学习和掌握医学影像学的基本知识和技巧，探索不同类型的医学影像学设备和检查方法。通过分析该案例实施效果，主要从学生的知识掌握、技能应用和实践能力提升等方面进行评估。通过定量和定性两种方式，收集和分析学生在虚拟仿真实验中的成绩、反馈和意见，并结合相关理论框架，深入探讨案例的实施效果和改进方向。

第三个案例我们选取了一个典型的病例进行虚拟仿真实验教学。学生需要在虚拟实验环境中模拟真实的诊断和治疗过程，通过观察病情变化和应用不同的医学知识与技能进行决策。在案例实施过程中，学生要熟练运用所学的基础医学知识，同时要展现出良好的团队合作和沟通能力。他们不仅要根据病情作出准确的判断，还要针对不同的病例制定合理的治疗方案。然后进一步对仿真实验教学的效果进行量化评估。通过使用标准化的评分表，对学生在案例实施过程中的表现进行细致的记录与分析。结果显示，学生在实践能力、诊断能力、治疗方案的制定以及团队合作等方面均取得了明显的进步。

四、结语

本研究以实践能力为导向，探索了高职基础医学虚拟仿真实验教学策略。通过查阅文献和实证研究方法，分析了当前高职医学教育中存在的问题，并提出了以培养实践能力为核心的虚拟仿真实验教学策略。在信息化技术普及和专业数字化升级和改造的背景下，明确了虚拟仿真实验在高职医学教育中的重要性。通过虚拟仿真技术，学生可以在安全的环境下进行实践操作，加深对基础医学知识的理解与掌握。虚拟仿真实验既能提升学生的实践能力，又能提供个性化的学习体验，满足不同学生的学习需求。

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作者简介 余蕾，讲师，研究方向：信息化教学、数字化改造。