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医学虚拟仿真教学资源建设的实践与思考论文

发布时间:2021-01-26 10:42:54 文章来源:SCI论文网 我要评论














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摘要:本文对建设医学虚拟仿真实验教学资源的必要性进行了分析,又对虚拟仿真教学平台的特色化建设进行了重点阐述。前者主要包括三个方面:弥补医学基础性实验教学资源不足的缺陷、弥补医学专业性技能训练不足的缺陷以及有利于医学生真正实现自主学习。后者主要有六个方面:基础通用实验资源模块、机能学虚拟仿真实验模块、解剖学虚拟仿真实验模块、形态学虚拟仿真实验模块以及临床医学虚拟仿真资源模块。通过以上的分析和阐述,为医学院校的虚拟仿真教学资源建设研究工作提供参考。

关键词:医学;虚拟仿真;教学资源

本文引用格式:刘惺等.医学虚拟仿真教学资源建设的实践与思考[J].教育现代化,2019,6(80):129-130.

医学实践教学作为一种高级专业技能教育,其整个教学过程需要进行各种各样的实训和实验。在医学教育中应用虚拟仿真实验教学,可以将医学场景、患者以及实验通过计算机等多媒体终端完全呈现出来,并且实现“人机互动”。虚拟实践平台的搭建,能有效地训练学生的基础技能和专科技能,还可以进行无风险的灵活调控,既弥补了传统教学模式存在的不足与缺陷,又能够形象、鲜活的进行仿真教育,极大缩小了理论教学与临床实际之间的差距,从而让学生更加深刻的认识和理解所学的知识要素,培养了学生的动手、实践以及创新能力。

一 虚拟仿真实验的教学理念和特点

(一)虚拟仿真实验教学理念


一、虚拟仿真实验教学追求的是“形虚”,各实验要素是以数字化的表现形式来呈现,并不能用虚假来替代;二、“授之以鱼不如授之以渔”教师除了向学生传授理论知识和技能以外,要有意识地激发学生的兴趣和创新思维,还要培养学生在提出问题、解决问题的过程中获得知识和技能的能力;三、将新知识和新技能不断的引入到教学中[1]。

(二)虚拟仿真实验的特点

一、虚拟仿真实验是运用虚拟化手段将实验环境构建出来,其中的要素包括:场景,对象,工具,建立模拟的实验系统,模拟实验条件、参数,获得虚拟的实验结果。只有知识和规律是客观真实的存在;二、虚拟仿真实验以仿真的表现形式,将情景、过程以及结果真实化,从而使学习者的体验更具有真实感;三、虚拟仿真实验可以借助互联网技术平台,打破时空的限制,使学习和资源共享可以随时随地的进行。

二 建设医学虚拟仿真实验教学资源的必要性

(一)弥补医学基础性实验教学资源不足的缺陷


医学基础性实验需要消耗大量的材料,例如实验动物、人体标本等。随着高校扩招,需用到的实验材料越来越多,各种实验材料短缺矛盾日益凸显。又因为临床治疗手段的发展以及疾病演变的复杂化,使得更加难以找到典型的病理切片和病理大体标本。而且近年来实验动物、各种生物类试剂价格飞涨,实验成本显著提高,限制了部分实验教学的开展,导致高校医学生没有足够的机会进行技能训练。虚拟实验项目的出现是这一问题得到有效解决的合适方式和有效途径,模拟实验项目中包含的数字人、教学模型以及数字切片等可以让学生的实训通过电脑和其他媒体终端作为载体,运行相关的软件进行,从而使学生的医学基础性技能训练得到强化和拓展。

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(二)弥补医学专业性技能训练不足的缺陷

随着社会的发展进步,患者个人有了很强的维权意识,使医患纠纷现象频繁出现,这种背景下高校中的医学生越来越难以实际接触病人进行实践操作。各种高度仿真教学软件的应用为高校医学生的操作训练提供了一个有效的载体和平台,使高校医学生的临床操作能力得到了一定的培养[2]。

(三)医学生真正实现自主学习

让医学生见习到的临床教学真实病例更加典型、丰富和复杂是临床医学教育阶段的目标,但是就目前的实际情况来看,这个目标却是难以实现的。但是把部分国内外临床医院多年以来所积累的典型病例转化为虚拟仿真数字资源就能够使学生将以往的时空限制彻底打破,真正地实现自主学习。

三 当前虚拟实验教学资源大体印象

当前国内外基础医学虚拟仿真实验大多采取单项实验项目形式,每个实验项目的目的、实验用品、仪器、方法、实验步骤、实验结果及结论都是固定的,且内容相对浅显,与大学创新培养的要求还有相当距离。因此,急需开发有一定深度、学生有相当想象和设计自由的虚拟实验平台,满足那些教学内容重要、但目前现实实验条件难以实施、或实验动物材料难以获得的实验教学项目需求。

四 虚拟仿真教学平台的特色化建设

(一)基础通用虚拟实验资源模块


根据当今执业医师的岗位需求,需要对学生综合分析问题能力、解决问题能力以及动手实践能力进行着重培养,因此创建虚拟实验资源模块是十分有必要的。这个模块的资源非常丰富,不仅包括实验仪器、实验技术以及实验器械,还有实验动物、动物操作视频等。学生通过本模块的自主学习能够对医学实验中经常用到的实验仪器的性能、操作流程以及相关的注意事项进行全面的熟悉。同时还能够使学生对动物分类知识、常用动物实验技能进行充分的掌握,并对相关的注意事项进行全面的了解。

(二)机能学虚拟仿真实验模块

此模块主要服务于医学机能学实验教学。具体到每一个实验大体包含五个部分,分别是实验目的、实验原理、模拟实验、实验录像以及思考题。在介绍实验目的和原理的过程中不仅要使用文字还要搭配flash动画,而且可以使用交互式flash操作进行模拟仿真实验,这样可以让实验过程更加的生动,并且能够将正确的操作手法传授给学生。清晰而流畅的录像,能够使学生对机能学的理论知识和基本技能进行深刻的理解和有效地掌握。

(三)解剖学虚拟仿真实验模块

在这个模块中主要装载人体解剖结构的三维数字模型资源,它们所具有的特效功能有轮廓示意、逐层、分离显示以及染色等,并且能够从任意角度进行旋转观察,还能够进行任意的放大和缩小。除此之外,文字说明和关键结构标注添加到了每一件解剖结构中,同时相关的文字和标准还配有中英文的注释和发音,这就使一些难的现实问题得以有效的解决,例如:解剖教学没有足够的尸体、难以获取标本、难以展示三维细节等等。在解剖教学中应用这个模块,可以更加生动、直观和清晰的进行教学,而且各专业的断层解剖学、局部解剖学以及系统解剖学等实验教学中都可以广泛的应用这个模块,能够让学生对人体各系统器官的基本形态和结构进行深刻的理解和有效的记忆[3]。

(四)形态学虚拟仿真实验模块

数字化切片库是该模块的一大资源,其中包括病理学大体标本、病理学切片、组织学切片、寄生虫学切片,其中的图形信息全部来自于3D拍摄的实物。学生在进行学习时可以将切片自由的放大、标注或者进行局部重点展示。实验室大体标本的数量和实物切片与数字切片相比都相差甚远,另外在现实教学条件下有些实验项目无法实现,还有的标本难以采集,但是数字化切片将这些都包含了,这些在组织胚胎学和病理解剖学的学习中可以进行广泛的应用。

(五)临床医学虚拟仿真资源模块

这个模块一共有五个部分,分别是临床基本操作技能、人体实验室、PBL模块、临床决策能力以及临床进阶操作技能。之后通过仿真训练系统、心音听诊音虚拟实验、医学虚拟系统、肺部听诊音虚拟实验、人体信号虚拟实验以及血型判断虚拟实验等进行各种模拟操作,例如:消化内镜的操作、腹部触诊、心肺听诊、腹部听诊、心肺复苏全过程等等。通过这样平台能够使学生早临床并且多临床,从而使学生的临床技能得到有效地提高。

五 理想中的虚拟仿真实验

(一)提供各种虚拟仪器、技术,可供学生自由选择的虚拟实验空间。学生根据希望了解的科学问题,自行设计实验项目,选用合适的仪器、材料和技术,系统根据科学原理给出实验数据,学生自行分析结果。系统给出评价。4.1尽量采用3D技术或VR技术显示场景,使实验过程生动直观。采取游戏积分升级方式,给学生以激励和兴趣。

(二)实验内容尽可能反映新进展、高技术含量、精密定量等。注重学科知识的综合运用解决科学问题。将虚拟实验与现实实验构成完整体系。

(三)大规模协作,网络营运、项目作品准入、使用者付费。

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六 结束语

综上所述,本文对医学虚拟仿真实验教学资源的建设与实践研究从三个方面进行了分析,分别是虚拟仿真实验的特点和教学理念、建设医学虚拟仿真实验教学资源的必要性以及虚拟仿真教学平台的特色化建设。希望以此使高等医学院校的实验教学创新与改革得到进一步推动。

参考文献

[1]王爱梅,王琴.医学虚拟仿真实验教学资源的建设与应用实践研究[J].高校医学教学研究:电子版,2015,5(4):23-26.
[2]李忠玉,刘良专,梁瑜,等.多层次综合性医学虚拟仿真实验教学中心的建设与成效分析[J].实验技术与管理,2016,33(9):220-222.
[3]费嫦,张荔茗,桂芳,等.医学检验实验教学虚拟仿真平台建设初探[J].卫生职业教育,2015,33(18):54-56.


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