王爱梅 曲巍 王琴

·实验教学·

基础医学虚拟仿真实验教学中心的构建及应用研究

王爱梅1曲巍2王琴3

结合锦州医科大学基础医学虚拟仿真实验教学中心的建设及应用实践，探讨结合学校特色，按模块构建虚拟仿真实验教学平台并应用于教学实践，实现传统实验教学与信息化技术的深度融会，更好地推动高等医学院校实验教学改革与创新。

基础医学；虚拟仿真；教学中心

随着互联网、移动终端技术的快速发展，大数据时代、“云”技术等手段已经在教育领域展露出可喜的成果[1]。这为医学教学手段与方法的改革也带来了新的机遇，推动信息化条件下的医学实验教学方法改革，构建高度仿真的基础医学虚拟仿真实验教学中心，是现阶段医学院校建设的重要内容。

1 医学虚拟仿真实验教学资源的建设

近十几年，我国不同层次的医学院校都在积极探索医学实验教学改革工作，探索利用虚拟实验教学手段与学科教学相结合，弥补传统医学实验教学的不足。如浙江大学于1998年开发了具有完全知识产权的世界首套Windows版多媒体生理学模拟实验教学系统和生理科学模拟实验教学系统，2008年，首创生理科学实景仿真实验系统。目前，数字化人体等虚拟医学教育技术迅速发展[2]，中国解剖学会也颁布了《数字解剖学实验室建设规范（暂行）》行业标准，相信不久的将来，数字化虚拟解剖学实验室等教学技术将会日益成熟[3]。

《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》（教高司[2013]94号）[4]，极大地推动了高校的虚拟实验教学资源建设工作，至2015年共评选出了298个国家级虚拟仿真实验教学示范中心，其中医学相关28个，如山东大学医学仿真示范中心、南方医科大学医学形态学虚拟仿真示范中心、南京医科大学医学基础医学虚拟仿真示范中心。这些学校遵行“以实为本、以虚补实、虚实结合”的建设原则，不同程度在临床技能、医学形态学、机能学等虚拟仿真实验教学资源建设与改革方面走在了全国前列。国内以山东易创、成都科技、上海梦之路电子科技有限公司为代表也在与医学院校联手，致力于形态学、机能学、临床技能数码互动实验室建设及虚拟医学实验项目的开发研究、建设工作。

2 结合院校实际，按模块构建虚拟仿真实验教学中心

遵循“理论与实践、经典与现代、教学与科研、虚拟与实训”相结合的建设理念，注重在实践中将学校优质教学资源、教师学术研究成果与信息网络技术相结合，进行虚拟仿真教学资源建设及实验教学改革工作[5]。

2.1 虚拟仿真实验教学平台的硬件建设

近3年，学校投入170多万元，重点进行基础医学数字化与虚拟仿真教学平台的硬件建设。2013年学校投入近30万元，建成涵盖机能学平台与显微形态学平台共3个层楼14个实验室的内部局域网。2014年投入近40万元增建2个解剖数码互动实验室，2015年投入近100万元建成2个计算机模拟实验室，同时购进成都秦盟VMC-100医学虚拟仿真实验教学平台。经过3年的建设，目前建成的基础医学虚拟仿真实验教学中心有独立的门户网站，拥有用户权限管理、网络资源上传、课件学习、信息发布、信息统计、上传题库、网络自测、在线答疑等多项功能。学生可以于任意时间、地点通过移动终端访问基于校园网的中心的外网，也可以在中心的内部局域网随时进行个性化学习，实现了基础医学实验教学的信息化、网络化。

2.2 模块化的虚拟实验教学资源建设

中心以平台为单位，由平台主任、实验课程负责人、实验专职老师组建团队，与成都泰萌科技有限公司、山东易创电子科技公司积极合作，以本科临床医学专业相关实验课程的实验教材为栏本，团队提出开发虚拟实验项目计划、完成文字脚本设计、真实实验视频采集工作，利用学校优秀的实物教学资源对接企业先进科技手段、科研成果，合作开发具有我校特色、重点建设适合我校教学需求的医学机能虚拟实验模块共59个虚拟实验项目、分子生物学技术虚拟实验19个，每个实验项目包含实验目的、实验原理、模拟实验、实验视频等。实验目的和原理均使用文字与flash动画搭配的方式来介绍，模拟仿真实验为可交互式flash操作，生动描述实验过程、可指导学生正确的操作手法，实验录像清晰、流畅[5]；购进山东易创的数字人解剖系统模块以真实的中国人体断层影像为依据，整合重建成人体的三维立体结构图像，提供大量系统解剖学、局部解剖学、断层解剖学的教学素材，数字化切片库系统模块有精选的大体病理标本，病理学切片、组织学切片，图像信息均为实物3D拍摄，采集于真实的标本与切片，可像操作光学显微镜一样操作使用。网络实验教学平台收录了千余张图片，使学生可以在课下即使没有显微镜也能进行图片的观察和学习，尤其是对于在课堂上没有达到预期学习目标的学生，可以通过形象而生动的网络资源不断地补充、巩固自己的知识，以达到预期的学习目标[6]。同时把中心各平台的常规仪器设备、精典实验技术、典型实验视频等进行分类，通过拍摄、录制转换成图片、加以文字标注使用流程、注意事项等，做为自学内容上传到中心网站。

3 虚拟仿真实验教学资源的应用

中心的虚拟仿真教学资源将广泛应用于我校临床医学、口腔医学、影像学、麻醉学、护理学、药学、医学检验学等16个医学相关专业的教学实践。我们根据学生学习的不同阶段，把精典虚拟实验项目纳入到实验授课计划，与传统真实实验项目形成呼应，并纳入到具体考核指标体系，组织各平台重新修订实验教学大纲、课程考核方案。

同时要求实验教师在每次实验课上要预留15min左右的时间带领学生共同预习下次课的虚拟实验项目，达到巩固理论知识、熟悉操作细节、减少实际操作误差的目的。如在观察不同药物对蟾蜍心脏灌流的虚拟实验中，让同学在虚拟3D心脏进行不同药物灌流，观察不同药物、不同剂量对离体心脏功能的影响变化，实验操作过程不受时间限制，可多次重复操作与观察。为了保证系统前台的正常及顺利运行，我们在后台设立了“网站系统管理、课程学习管理、网上测试管理、考生数据管理、教学论坛管理及系统用户管理”6个项目[7]。实验教师、管理人员于管理后台要定期检查、监控、追踪所带班级学生的点击频率、学习时间，网上作业提交情况，了解自主学习情况，实现：预习（虚拟实验）-实际操作（实验室、开放实验室）-复习（虚拟操作）循环式强化训练模式，提高虚拟资源的应用效果。

将虚拟实验技术引入高校本科实验教学中，已经成为实验教学改革的新趋势[8]。虚拟仿真实验教学必将对提高医学本科教育产生十分重要的意义。我们将在以后的工作中，将不断完善基础医学虚拟仿真实验教学平台的功能，构建符合我校特色的医学虚拟仿真实验教学新模式，推进“强实践、重创新”的应用型人才培养质量。

[1]胡弼成，邓杰. 大数据时代的教育变革：挑战、趋势及风险规避[J]. 教育科学研究，2015（6）：29-34.

[2]李森，张力，卞亚红，等. 虚拟现实技术在医学教育应用中的新进展[J]. 中国医学教育技术，2012，26（3）：302-306.

[3]沈雷，何军，马勇，等．促进虚拟人体解剖实验教学效果提高的策略研究[J]. 继续医学教育，2016，30（1）：75-77.

[4]中华人民共和国教育部. 关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心工作的通知[S]. （2013-08-13）.

[5]王琴，王爱梅．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.

[6]王巧稚，曹高飞，赵宏贤，等.“互动式”精品课程网络教学平台的构建和应用研究[J]. 中国校外教育，2011（8）：98.

[7]包翠芬，张莉，宋小峰，等. 组织学与胚胎学网络实验教学平台的研究[J]. 解剖科学进展，2015，21（1）：101-102.

[8]解丽芳，林宏辉. 虚拟实验室在本科生物实验教学中的作用[J].实验技术与管理，2014，31（9）：114-115.

Construction and Application of Virtual Experiment Teaching Center for Basic Medicine

WANG Aimei1QU Wei2WANG Qin31 Basic Medical College, Jinzhou Medical University, Jinzhou Liaoning 121000, China, 2 Principal's Office, 3 Experimental Teaching Center of Basic Medical Sciences

Based on the construction and application practice of virtual simulation experiment teaching central in Jinzhou Medical University, this article explores how to realize the deep integration of subject teaching and information technology, how to build a virtual simulation teaching central, and how to promote further the experiment teaching reform and innovation in medical colleges and universities in accordance with the characteristics of medical education and the features of the university.

basic medicine; virtual simulation; teaching central

G642.4

A

1674-9308（2017）01-0034-02

10.3969/j.issn.1674-9308.2017.01.019

2016年中华医学会医学教育分会、中国高等教育学会医学教育委员会医学教育研究课题（2016B-JJ054）

基金项目：2015年辽宁医学院重大教学研究项目课题（ZD201502）

1 锦州医科大学基础医学院，辽宁 锦州 121000；2 校长办公室；3 基础医学实验教学中心