王 星 史 君

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110)

在高等醫(yī)學(xué)教育教學(xué)環(huán)節(jié)中，積極創(chuàng)制并利用虛擬仿真技術(shù)向醫(yī)學(xué)生提供自主、開放、交互的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境已經(jīng)成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)高等教育主要的發(fā)展趨勢(shì)[1]。“內(nèi)醫(yī)人”始終秉承 “博學(xué)、尚行、精誠(chéng)、至善”的校訓(xùn)，堅(jiān)持以教學(xué)為中心，以創(chuàng)新促發(fā)展，艱苦奮斗、開拓進(jìn)取，將建設(shè)虛擬仿真教學(xué)中心作為契機(jī)，培養(yǎng)世界一流的現(xiàn)代化蒙醫(yī)學(xué)人才作為己任，傳承與發(fā)揚(yáng)民族醫(yī)學(xué)瑰寶作為使命，努力開創(chuàng)內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)美好的未來(lái)。本文探討內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)在醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)與問(wèn)題，并給出一些建議，更好地為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育的改革與創(chuàng)新提供助力。

1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)

2013年內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)蒙醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心成立，搭建了一個(gè)功能完備、綜合性的虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)，平臺(tái)以基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真資源作為支撐，數(shù)字醫(yī)學(xué)中心作為支柱，蒙醫(yī)資源作為特色整合而建立。該平臺(tái)目前有蒙醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、虛擬病人PBL教學(xué)和數(shù)字醫(yī)學(xué)中心四大模塊。蒙醫(yī)學(xué)模塊是自主開發(fā)的蒙醫(yī)特色診療技術(shù)虛擬操作系統(tǒng)等虛擬資源；基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)模塊內(nèi)容包涵生理學(xué)、組織胚胎與解剖學(xué)、機(jī)能學(xué)、病原生物學(xué)、病理生理學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)等系列實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，其中有110多項(xiàng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及大量的實(shí)驗(yàn)操作視頻與微課，為實(shí)驗(yàn)線上教學(xué)、學(xué)生虛擬仿真項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和操作以及拓展學(xué)習(xí)提供了良好的條件；數(shù)字醫(yī)學(xué)中心是由山東易創(chuàng)研發(fā)的人體數(shù)字解剖系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)，具有Mimics 16.01、Amira 5.4、Anybody、Geomagic Studio等數(shù)字轉(zhuǎn)化軟件。教師和學(xué)生可利用這些數(shù)字資源開展設(shè)計(jì)性、綜合性與創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)學(xué)生可不受限于時(shí)間地點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開展自主性、探究性、PBL等模式的學(xué)習(xí)。平臺(tái)除虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能之外，還具有用戶管理、學(xué)生實(shí)驗(yàn)信息管理、在線師生互動(dòng)交流、網(wǎng)上在線考試、教師教學(xué)管理等功能。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)圖像學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘、互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合，可以將實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)指標(biāo)等進(jìn)行動(dòng)態(tài)化地模擬。軟件使用3D Max和Unity 3D等軟件實(shí)現(xiàn)三維模型場(chǎng)景、人機(jī)交互等功能，利用虛擬仿真技術(shù)優(yōu)勢(shì)，動(dòng)態(tài)模擬動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、臨床案例，將實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程和患者查體等現(xiàn)象進(jìn)行動(dòng)態(tài)化展示，讓學(xué)生更直觀地理解并掌握相關(guān)器官系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。

2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)教學(xué)改革中的優(yōu)勢(shì)

2.1 提高教學(xué)效果 學(xué)生在課前通過(guò)拍攝的實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，可以很清晰的了解實(shí)驗(yàn)的每個(gè)步驟，三維逼真的表現(xiàn)形式能夠形象真實(shí)地演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，從而去除傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法中的枯燥感以及程序化，提高學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極性。模擬操作還可提升學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生可以更好的對(duì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行探索和思考，增加實(shí)驗(yàn)成功率，甚至某些環(huán)節(jié)中優(yōu)于線下的實(shí)驗(yàn)操作。而且，教師可結(jié)合實(shí)際的教學(xué)需求以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中設(shè)置相關(guān)思考題，最大限度的發(fā)揮虛擬資源的長(zhǎng)處及優(yōu)勢(shì)，最終達(dá)到提升教學(xué)效果的目的。因此，教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，不僅能夠使學(xué)生的專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐技能得到提升，而且可以將多種教學(xué)方法靈活運(yùn)用，有機(jī)地結(jié)合人文與專業(yè)知識(shí)，增加學(xué)習(xí)的趣味性，提升教與學(xué)的高效性[2]。

2.2 節(jié)約教學(xué)資源 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以高度模擬真實(shí)的教學(xué)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)情景再現(xiàn)，學(xué)生通過(guò)在虛擬實(shí)驗(yàn)室中操縱虛擬器械與虛擬貨物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且不消耗實(shí)驗(yàn)耗材。同時(shí)，學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室演練實(shí)驗(yàn)，經(jīng)人機(jī)交互界面的形式開展模擬操作，完成設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[3-5]。醫(yī)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，既減少實(shí)驗(yàn)的損耗，補(bǔ)充教學(xué)條件的缺乏，又突破時(shí)空的制約，避免實(shí)際操作的各種危險(xiǎn)，滿足教學(xué)中的需求，還提升了教學(xué)效益。

2.3 在系統(tǒng)整合課程中的創(chuàng)新性 為滿足系統(tǒng)整合課程的要求，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)盡可能反應(yīng)新技術(shù)、新進(jìn)展的運(yùn)用等，做到科學(xué)性、綜合性、多學(xué)科融合性，淡化傳統(tǒng)學(xué)科的界限。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有綜合性、多維性的特征，并不一定局限于某一學(xué)科，而是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式既要考慮某一學(xué)科自身的特點(diǎn)，還要兼顧各學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性、互通性、綜合性，這就要求在設(shè)計(jì)虛擬教學(xué)模式時(shí)，采用多學(xué)科的研究方法，實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的融合，幫助學(xué)生理解并驗(yàn)證相關(guān)疾病理論內(nèi)容中難以理解的抽象理論知識(shí)。在系統(tǒng)整合課程中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，有利于指導(dǎo)和訓(xùn)練學(xué)生分析、處理問(wèn)題的綜合技能和素養(yǎng)，進(jìn)而培育高素質(zhì)的應(yīng)用型醫(yī)學(xué)生[6，7]。

3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心存在的問(wèn)題

3.1 虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理尚不到位 目前，固有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念仍舊強(qiáng)盛，多數(shù)的教師依舊按部就班，不愿意嘗試新的教學(xué)方法，所以對(duì)虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目認(rèn)識(shí)常常不夠深刻和周詳，或由于缺少相應(yīng)的系統(tǒng)完備的量化指標(biāo)監(jiān)督實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量環(huán)節(jié)，較難把控其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的比重，因此亦只是淺嘗輒止，限制了各學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的有效運(yùn)用。同時(shí)，盡管與線下實(shí)驗(yàn)相比，虛擬的線上實(shí)驗(yàn)有許多顯著的優(yōu)勢(shì)，但仍不能夠全盤代替，因此需要強(qiáng)調(diào)“虛實(shí)結(jié)合，能實(shí)則不虛”的原則[8]。

3.2 教學(xué)資源的開放分享程度不足 “中心”應(yīng)具有前瞻性、示范性與擴(kuò)展性，并且可實(shí)現(xiàn)在校內(nèi)外的數(shù)字教學(xué)資源的共享，進(jìn)而推進(jìn)多學(xué)科教育以及醫(yī)學(xué)整體教育的進(jìn)步，但是目前幾乎全部國(guó)內(nèi)高校的教學(xué)資源只開放于本校學(xué)生[9]，對(duì)本區(qū)其他高?；蛘吒鼜V地域的高校，則沒(méi)有起到顯著的演示與輻射作用，更難提及共建與共享資源。內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)“中心”的建設(shè)應(yīng)以提升教育質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生臨床思維素養(yǎng)與創(chuàng)新實(shí)踐素質(zhì)為目標(biāo)，重視且強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)數(shù)字教學(xué)資源的“開放與共享”，堅(jiān)持深度融合現(xiàn)代化、信息化技術(shù)與醫(yī)學(xué)的教學(xué)改革，不斷推進(jìn)教學(xué)模式的改革，革新管理體制，提高醫(yī)學(xué)的教學(xué)水平。

4 結(jié)語(yǔ)

虛擬仿真數(shù)字資源是目前建設(shè)國(guó)內(nèi)外高校信息化教育的首要內(nèi)容，建立虛擬仿真教學(xué)的地位，形成新的一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，即“虛實(shí)互補(bǔ)，能實(shí)則不虛”，是今后致力教改的方向。因此，依據(jù)醫(yī)學(xué)院校人才的培養(yǎng)方案以及各學(xué)科的專業(yè)目標(biāo)定位與教學(xué)特點(diǎn)，應(yīng)該繼續(xù)完善虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，既防止重復(fù)建設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，還要重視實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的更新擴(kuò)展能力，合理配置實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)[10]。同時(shí)，借助校內(nèi)外教學(xué)基地、專家和公司的研發(fā)技術(shù)力量，依據(jù)中蒙醫(yī)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)與特色不斷完備現(xiàn)有數(shù)字資源，逐步創(chuàng)建資源豐裕、高效共享的蒙醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，并且不斷革新固有的教學(xué)模式，使醫(yī)學(xué)課程真正地形成不受時(shí)空制約的開放課程[11]。