基于虚实结合的临床医学虚拟仿真实验教学平台构建与应用

摘要：虚拟仿真技能实验教学采用网络技术、多媒体、人机交互等构建虚实结合的虚拟仿真实验平台，解决专业实践教学环节中的不足，提高学生实践能力及诊疗思维，提升学生综合运用能力，实现教学资源管理信息化。使医学生进阶式的逐步训练和掌握规范的临床技能操作流程及步骤，通过虚拟与现实的互动及教学效果的实时评价，医学生反复训练并及时纠错，使医学生养成标准规范的临床操作规程，为顺利通过医师资格考试及临床实践工作打下坚实的基础。

关键词：虚拟仿真；临床技能；实训教学

医学临床实践教学是培养医学生实践能力的重要途径，由于受制于实验特殊条件、教学成本和教学资源等因素，不利于学生的能力培养。构建开放共享的虚拟仿真实验教学平台，开展线上与线下教学相结合能有效解决这些不足。我院医学实验教学中心从2020年起，逐步构建临床虚拟仿真实验教学平台，在临床医学专业1～2年级高职生探讨虚实结合实验教学模式，培养了医学生自主学习、创新实践能力和临床思维能力，有利于提高人才培养质量和教学效果。

1我院临床医学虚拟仿真实验教学平台的建设目标

学院临床虚拟仿真实训室的建设目标是采用网络技术、多媒体、人机交互等技术构建高度仿真的虚拟实验平台，虚实结合，解决专业实践教学环节中的技术难题，培养学生的创新精神、实践能力、自主学习能力以及获取信息、运用信息的能力。虚拟仿真实训室建设坚持以“实”为目标、“虚”为手段，扬长避短，以“虚”来加强理论知识与实训操作的联系，以“实”来提高学生解决实际问题的能力。构建高度仿真的虚拟实训环境和实训对象，学生在虚拟环境中开展实训，达到教学大纲所要求的效果。临床医学实训室依托学院强大的师资力量和学科支撑条件，抓住发展机遇，探索校企共建共管模式，进一步建设具有扩展性、兼容性、前瞻性的医学虚拟仿真实验平台，满足医科多学科多专业教学需求，发挥辐射示范作用。在虚拟仿真实验教学系统的开发过程中，优先选择专业理论性较强的实训项目进行虚拟系统开发试点，通过将虚拟实训手段融入课前预习、课上实训和课后实训等环节中，最大限度地提高学生的综合能力。仿真实训室的建设思路紧贴学院当前临床医学专业人才培养方案及课程教学体系的实际需求出发，充分利用和整合现有实验教学资源、教师资源和网络基础设施资源，充分重视虚拟实训环境的真实感、可操作性。为医学生和教师提供一个可以通过校园网在任何时间、任何地点进行开放性、设计性、创新性的教学科研实验环境。待条件成熟后可向周边师生开放，实现资源共享。

2坚持以医学生实践需求出发的虚拟仿真实验教学平台的建设现状

该教学平台包括诊断学虚拟仿真实验教学模块、内科虚拟仿真实验教学模块、外科虚拟仿真实验教学模块、急救虚拟仿真实验教学模块、创新型综合训练模块。

2.1诊断学虚拟仿真实验教学模块

该模块包括肺部体检操作系统虚拟仿真实验软件、心脏体检操作系统虚拟仿真实验软件、腹部体检操作系统虚拟仿真实验软件等结合“高端综合模拟人教学系统”等虚拟软件。让学生早期接触临床情景，有利于启迪学生开展设计性实验。

2.2内科虚拟仿真实验模块

该模块包括胸膜腔模拟实验教学系统、腹膜腔模拟实验教学系统、高端综合模拟人教学系统等虚拟仿真实验软件。其中“高端综合模拟人教学系统”可在仿真环境下，学生可按章节系统开展呼吸系统、循环系统、消化系统等内科疾病。通过该模块的教学，可缩短学生系统理论学习与临床实践距离。

2.3急救技术虚拟仿真实验模块

该模块包括虚拟基本技能训练、综合实验、创新实验三个子模块，如“院外急救”移动交互式心肺复苏训练等虚拟仿真实验软件。在临床医学教学实践中，诸多临床实践项目的练习缺乏实物的操作，而在医院病人身上练习又因为患者或家属的反对而难以实现，临床实习机会少，利用临床相关模型可模拟训练临床实践技能训练，其优点是：可以真实地模拟一些病例，允许犯错，不会对病人造成伤害，情节可以重复。训练小组成员的合作和领导的指挥才能，紧急和危机情况下的应变能力，均可以在模型上得到逼真的训练。可检测学员是否查看患者意识、开放气道、按压深度；模拟人可实时检测潮气量值；精确的胸部解剖标志，实时检测按压位置。可以提升学院临床医学及相关医学专业的教学质量；用于临床医学及相关医学专业的教学；临床技能的考核；用于临床医学及相关医学专业改革的研究和探讨；用于兄弟院校教学资源共享；模拟医学、模拟教育已经趋向于成熟化，通过设备来考核医学生的临床操作水平，已经成为检验医学生实践能力的一项必要指标。

2.4医学生临床技能在线训练系统、同伴互助测评系统创新性综合训练模块

该综合训练模块提供医学临床实践技能在线训练教学课程和可反复操作的虚拟操作训练，实现不限空间、时间学习理论知识、进行技能操作虚拟训练、自我考核，互助评分，形成学情报告。教师可以自建课程，在个人中心实时关注和分析学生技能掌握情况，贯穿课前、课中、课后的训练评价。在整个技能训练过程中，系统会从胜任力角度来评估学生胜任力、学习指数以及成长趋势。学生可利用该平台进行自主学习，教师利用平台发布和管理临床技能课程及相关教学资源，并和学生进行互动管理，将为学校培养高素质的现代型医学人才提供有力的保障。把学院的经典临床教学案例、示教资料、教学课程等导入该医学临床技能在线训练平台，在服务临床基本技能教学的基础上，系统可以校内共享，可实现跨学科临床教学和科学研究，平台的数据交互安全、便捷，不同二级学院之间可以共享在线实践教学的知识成果。

2.5虚拟仿真临床医学技能OSCE考核平台的建设

虚拟仿真临床医学技能OSCE中心是开展医学实践教学与考核的重要场所，是提高医学生实践能力的重要平台。按照自身教学大纲及考试大纲将相应的考试内容及方法套入该模式中，实现对临床医学生实践技能的测试及提升，具有客观性、组织性、有序性的特点［1］。OSCE考核模式通过将医学生知识、技能、态度整合到模拟医学生临床工作场景，利用SP（医学生）、模拟人、模型等工具进行实践教学及考核医学生沟通能力、采集病史，并对其自身情况进行评估，达到锻炼医学生生综合技能培养的目的［2］。OSCE多站式考核中心拟开放内容包含体检、病史采集、助理执业医师考试临床技能必考操作28项（换药与拆线、手术区消毒和铺巾、清创术、开放性伤口的止血包扎、吸氧术、吸痰术、手术刷手法、脓肿切开术、穿/脱手术衣等）。OSCE多站式考核平台的开放对象为临床医学生及临床相关专业医学生。

3我院临床医学虚拟仿真实验教学项目的实施效果

3.1夯实虚拟仿真实验项目建设发展目标，促进医学实践教学改革

随着临床医学院的不断发展，特别是我院临床学院新大楼的建成，原有实训教学资源已经不能满足对人才的培养和要求。加强临床仿真实训室建设，丰富教学和科研资源，实施教学和科研资源开放共享，为基层医疗机构高素质人才培养提供强有力的保障。近年来，医学类高校越来越重视实训教学以提高医学生实践能力和创新能力。随着学生数量的增加，我院实训室存在教学资源不足的情况，教学、科研资源不能共享，综合性、创新性的实践教学亟待开展，为了尽快缩短差距，学院领导高瞻远瞩，充分发挥后发优势，高目标高起点，瞄准国内一流的医学虚拟仿真实验教学中心，引进先进理念，全面提升教学、实训、科研信息化管理水平，建设有特色的医学虚拟仿真实验教学平台。

3.2校园网网络的逐渐完善，促进虚拟仿真实训教学

充分发挥学院校园网络优势，医学生通过学习通直接浏览网页；教师将教学视频、教学资源整合后存储到学习通，通过学习通实现师生间教学资源的共享；教师通过学习通实现多种教学方法，利用学习通完成作业批改、实践辅导、效果评价。可以通过学习通进行及时交流互动与互评，促进了教学相长。

3.3加强理论知识与临床实践的良好衔接与融合，缩短理论与临床实践教学距离

医学虚拟仿真实训室的搭建实现了真实与虚拟相结合、理论与实践相结合模式的现代实践平台，推动医学教育科研综合发展，缩短医学理论研究与临床实践的距离。符合教学大纲“培养应用型人才”的医学人才培养目标，实现了理论与临床实践有机融合。临床仿真实践课程以提高临床诊疗技能为目标导向，相关课程设置提出搭建真实与虚拟相结合、理论与临床实践相结合模式的实训支撑平台，提出“理论教学—虚拟实训—临床见习（实习）”的模拟培训平台。虚拟仿真室的建设将进一步拓展医学实践教学空间，提升医学实践教学深度与广度，推进医学教育的信息化，深化教学方法改革，提高学生自主学习与创新能力。

3.4农村基层医疗人才的需求

随着我国医疗事业的不断发展，基层医疗人才的需求量有所增加，对基层医疗人才的要求也越来越高。基层医疗工作者面临着前所未有的挑战，基层医疗需要建立一个强有力的人力资源保障机制，确保基层医疗人才输送高质高量。其中一方面就是利用高等医学院校资源优势，以农村医疗需求为导向，通过订单定向医学生免费培养模式，造就一批本土化的“留得住”的卫生人才。

3.5有助于提高基层医疗人员素质，培养应用型、综合型高素质人才

临床实践教学是提高学生实践能力和创新能力的有效途径，临床医学实训室应成为培养基层医疗人员实践能力和创新能力的重要基地。因此，搭建虚拟仿真实验教学平台，强化实践教育环节，改革临床医学实验教学体制与机制，对提高临床医学和相关专业学生的临床实践创新能力，提升基层医疗人员水平有重要价值。

3.6建设高层次临床医学虚拟仿真实训室，实现资源共享，加强校企合作

搭建资源共享、自主学习、实训实践的虚拟仿真实验教学平台，形成虚实结合、相互补充、高度共享，将实践教学从原有的单一实验室进行，变为面向学生采用“多层次”的开放模式。包括实验场地和时间的开放，并与实训中心控制室结合起来，包括虚拟实验无限时开放、教学实验室预约开放，最大限度地利用现有资源，促进创新能力的培养。建成的虚拟仿真实验项目均可在校园网上浏览学习和通过校园网操作，实现实验教学资源的最大化利用。同时加强对实训室的有效管理，有效地提高信息安全，降低管理成本，降低硬件成本，减少资源的重复建设，提高设备和资源的利用率。实验室坚持开放原则，满足医疗人才培养需求的同时，加深与基层医疗部门的沟通和对接，拓展校企合作渠道，获得更多社会效益。

3.7仿真实训室有完善的管理体系（组织保障、制度保障、管理规范），实现“分级管理”

3.7.1组织保障

临床医学院成立实验室建设与管理工作领导小组，实行主管院长负责制，负责实验室建设的发展规划，研究解决实验室建中的重大问题，成员由学院办公室和相关教研室组成。仿真实训室实行“分级管理”，实训室根据各学科实训教学，需要统筹灵活调配、共享，使设备的使用效益显著提高。教研室负责人根据相关学科教学需要，制定每学期／学年设备与低值易耗品的预算与方案，完善并落实设备使用、保养与维修等有关制度，实验指导教师进行教学实训辅助工作，研究制定实训考试考核标准，协调落实各项教学任务。做好实验室建设、日常管理与安全保障；仪器设备购置、维护、维修与运行管理；实验耗材的计划、采购与管理；实验教学，资料与档案管理等实训教学资源建设、课前准备、课上实训指导等，完成实训教学任务。

3.7.2制度保障

2018年3月临床医学院成立，学院根据工作需要，制定了实训教学、实训室管理管理有关的规章制度。实训室管理制度有：临床医学实训中心管理制度；诊断学实训室规章制度；心肺复苏实训室规章制度；临床医学仿真实训室安全管理制度；临床医学仿真实验室仪器设备的保管、使用和维修；临床医学实训中心资产损坏赔偿制度；仿真手术室须知；临床医学虚拟仿真实训室物资管理制度等。

3.7.3管理机制

建立虚拟仿真实验室激励机制和运行保障机制，创造良好的实训室建设环境。临床医学院制定了规范实训教学和实训室管理的相关政策，实现实训室开放和网络化管理，形成资源共享、集约高效的实训室管理运行模式，保证实训室“以人为本、高效集约”的运行。制定一系列切实可行的管理制度、科学有效的管理模式和网络化、信息化管理平台；探索建立“四性”即自主性、开放性、实践性和创新性；“四结合”即教学与科研、理论与实践、虚拟与实训、理论与临床相结合为指导的分层次、多模块、与理论课既相互衔接又相对独立的创新实训教学体系。

结语

临床技能虚拟仿真实验教学平台具有综合性、多维性、多样性的特点［3］，将虚拟仿真技能训练、虚拟仿真实验管理、虚拟仿真多站式考核集于一体，对于临床虚拟实验项目资源库建设，创新临床医学技能实验教育教学模式、考核模式、管理模式，加强基础与临床的良好衔接与融合，实现基础知识体系与实训课程体系的无缝对接，全面培养医学生的实践能力、临床思维和创新意识具有重要作用。同时，能够促进实验教学信息化和实验教学资源的开放共享，对推动高等学校实验教学改革与创新具有重要意义。

参考文献：

［1］王宽垒，武雪亮，刘占矿.OSCE在医学生临床能力培养中的SWOT分析［J］.中国医药导报，2019，16（22）：6972.

［2］侯玉华，李文娟，杨雪莹，等.OSCE在评价实习护生临床实践能力中的应用研究［J］.卫生职业教育，2020，38（12）：5760.

［3］杨宇峰，徐娜，滕飞，等.临床技能虚拟仿真实训教学中心的建设与实践［J］.中国中医药现代远程教育，2016，14（18）：911.

基金项目：江苏省高校实验室研究会研究课题（GS2022YB44）

作者简介：马玲（1971—），女，汉族，江苏苏州人，本科，高级实验师，研究方向：临床医学实践教学。