摘要：為解決醫(yī)工類齒科專業(yè)實踐教學(xué)中實驗資源短缺、技術(shù)人員不足等難題，構(gòu)建高校教師與醫(yī)工類企業(yè)、IT技術(shù)團隊三方深度合作的虛擬仿真“金課”產(chǎn)教融合共建模式，三方共建醫(yī)工類齒科專業(yè)虛擬仿真線上線下混合實訓(xùn)平臺，從共建模塊化實踐教學(xué)體系、共建安全適用的平臺架構(gòu)、共建虛擬仿真“金課”教學(xué)配套資料、共管虛擬仿真“金課”等方面探索實訓(xùn)平臺的建設(shè)內(nèi)容，為同類醫(yī)科類專業(yè)的實訓(xùn)平臺建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)教融合；虛擬仿真“金課”；醫(yī)工結(jié)合

ResearchontheVirtualSimulation"GoldenCourse"ofMedicalIndustry

JointlyBuiltbytheIntegrationofIndustryandEducation

ZhuChaoting1XuBuguang2ZhangZhongyi3LinLili1

1.CollegeofMedicalDevice，ZhejiangPharmaceuticalVocationalUniversityZhejiangNingbo315100；

2.NingboLanyeMedicalEquipmentCo.，LTDZhejiangNingbo315100；

3.BeijingCenturySuperStarInformationTechnologyDevelopmentCo.，LTDBeijing100089

Abstract：Tosolvethemedicalclassdentalprofessionalpracticeteachingexperimentresourceshortage，technicalpersonnel，buildcollegeteachersandmedicalenterprises，ITtechnicalteamtripartitedepthcooperationofvirtualsimulation"gold"teachingfusiontobuildmode，threepartiestobuildmedicalclassdentalprofessionalvirtualsimulationonlinehybridtrainingplatform，frombuildingmodularpracticeteachingsystem，buildsafeapplicableplatformarchitecture，buildvirtualsimulation"gold"teachingmaterials，shouldvirtualsimulation"gold"toexploretheconstructionoftrainingplatformcontent，forsimilarmedicalprofessionaltrainingplatformconstruction.

Keywords：productioneducationintegration；Virtualsimulationofthe"goldlesson"；Medicalprofessionalsincombinationwith

“一帶一路”倡議和《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等文件的實施，改善了我國中高等職業(yè)教育的發(fā)展環(huán)境，同時中高等職業(yè)教育也面臨轉(zhuǎn)型升級和進一步提高服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展能力的挑戰(zhàn)［1］。2017—2018年期間，國家陸續(xù)印發(fā)了《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《職業(yè)學(xué)校校企合作促進辦法》《關(guān)于加強實訓(xùn)基地建設(shè)組合投融資支持的實施方案》等文件，為我國深化產(chǎn)教融合職業(yè)教育指明了方向［23］。2018年，教育部印發(fā)文件，要求開展國家虛擬仿真實驗教學(xué)項目建設(shè)工作，并于年底明確國家虛擬仿真實驗教學(xué)項目為5大類“金課”之一的虛擬仿真“金課”［45］。

經(jīng)過這幾年的共同努力，目前信息技術(shù)對教育的革命性影響已初步顯現(xiàn)，慕課、“金課”和虛擬仿真實訓(xùn)課等各種課程都逐漸發(fā)展。為推動教育觀念更新、模式變革、體系重構(gòu)，教育部提出要加快推進示范性虛擬仿真實驗教學(xué)項目建設(shè)，深入推進信息技術(shù)與高等教育教學(xué)深度融合，加快網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)教育資源建設(shè)與應(yīng)用［67］。這為高校與企業(yè)產(chǎn)教融合共建虛擬仿真實訓(xùn)平臺帶來了發(fā)展機遇。

目前已有部分高校的虛擬仿真“金課”已得到教育部的認(rèn)定，其中工科類項目的產(chǎn)教融合共建實訓(xùn)“金課”的效果良好，具有典型性。但是目前針對醫(yī)工類的虛擬仿真實訓(xùn)“金課”的開發(fā)仍舊不足，這主要是因為醫(yī)工類課程屬于交叉學(xué)科，需要不同學(xué)科，不同專業(yè)的人員共同開發(fā)建設(shè)，其難度也要大于純粹的理工科項目。因此，通過產(chǎn)教融合共建醫(yī)工類虛擬仿真“金課”的實施，可以為后續(xù)其他交叉學(xué)科實訓(xùn)課程的信息化提供思路和借鑒。

1國內(nèi)外虛擬仿真實訓(xùn)課程研究現(xiàn)狀

國外對于虛擬仿真技術(shù)在實訓(xùn)課程的應(yīng)用要早于國內(nèi)。典型的有英國開放大學(xué)實驗室構(gòu)建具有3D沉浸式環(huán)境，可支持遠(yuǎn)程控制、虛擬儀器、交互式多媒體實驗平臺［8］。美國雷德蘭茲大學(xué)利用平板電腦開展野外實踐課程教學(xué)，對獲取的現(xiàn)場拍攝資料通過內(nèi)置APP進行即時注釋和分析［9］。

我國從2018年開始建設(shè)國家虛擬仿真實驗教學(xué)項目，通過全國高校的共同努力，目前通過認(rèn)定的課程達728門［10］。專業(yè)大類涉及電子信息類、機械類、管理類、藝術(shù)類以及生物科學(xué)類等61個類別。其中生物醫(yī)學(xué)工程類無認(rèn)定課程，開發(fā)力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。目前有28門生物醫(yī)學(xué)工程類項目正在申報中，但主要集中在大型醫(yī)療器械的虛擬仿真實訓(xùn)課居多，如CT、核磁共振等。缺乏目前行業(yè)熱門牙科類的虛擬仿真實訓(xùn)課程的開發(fā)。

2課程建設(shè)目標(biāo)

以我校醫(yī)用材料專業(yè)為例，以醫(yī)工科齒科增材制造實驗課程為依托，構(gòu)建高校教師與醫(yī)工類企業(yè)、IT技術(shù)團隊三方深度合作的虛擬仿真“金課”產(chǎn)教融合共建模式；建設(shè)具有產(chǎn)教融合，校企合作特征的協(xié)同育人虛擬仿真教學(xué)范式；緩解醫(yī)工類專業(yè)實踐教學(xué)中實驗資源短缺、技術(shù)人員不足等難題，以期解決人才培養(yǎng)供給側(cè)與產(chǎn)業(yè)需求側(cè)之間的適應(yīng)問題。

3課程建設(shè)內(nèi)容

3.1共建模塊化實踐教學(xué)體系

高校教師、醫(yī)工類企業(yè)與IT技術(shù)企業(yè)共同制定實訓(xùn)課課程標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)要求設(shè)置不同模塊，包括但不僅限于下述模塊：線下先導(dǎo)知識模塊、線上實驗公共基礎(chǔ)模塊、線上虛擬仿真模塊（可根據(jù)學(xué)生興趣和需求，分別設(shè)計3D數(shù)據(jù)獲取分模塊、3D打印模型設(shè)計分模塊和3D打印設(shè)備操作分模塊）、線下實操模塊（可根據(jù)線上仿真模塊學(xué)生進行自由組合，以完成整個實驗）等。其中核心模塊就是通過計算機建立的虛擬三維環(huán)境，系統(tǒng)完整地模擬實訓(xùn)流程，展示實訓(xùn)場景。

3.2共建安全適用的平臺架構(gòu)

以IT技術(shù)團隊和高校教師為核心，將本項目實驗實訓(xùn)“金課”依托于學(xué)校平臺。實訓(xùn)服務(wù)器架設(shè)于學(xué)校，運行于公開網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，支持IE、Chrome、Firefox等瀏覽器，提供全方位、多層次、多種類的虛擬仿真實驗學(xué)習(xí)服務(wù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程教育和交互式操作、遠(yuǎn)程測試、遠(yuǎn)程診斷等功能。登錄賬號數(shù)、登錄IP范圍由IT技術(shù)企業(yè)和學(xué)校共同設(shè)置。虛擬軟件的器材場景采用MAYA建模，Arnold渲染器提供更逼真的效果。

3.3共建虛擬仿真“金課”教學(xué)配套資料

高校教師、醫(yī)工類企業(yè)與IT技術(shù)企業(yè)充分溝通合作建設(shè)擬仿真“金課”教學(xué)配套資料，包括交互操作指南、實驗基礎(chǔ)知識、實驗拓展素材等。交互操作指南包括實驗簡介視頻和教學(xué)引導(dǎo)視頻和實訓(xùn)課設(shè)計目的、交互操作步驟、實訓(xùn)注意事項等引導(dǎo)操作的內(nèi)容。實驗基礎(chǔ)知識主要包括與實訓(xùn)課配套的教師自制PPT或拍攝的視頻，內(nèi)容為實驗?zāi)康?、實驗設(shè)備、實驗步驟等。實驗拓展素材包括與課程相關(guān)的行業(yè)知識，如行業(yè)最新技術(shù)動態(tài)、醫(yī)療器械法律法規(guī)、實訓(xùn)相關(guān)的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，幫助學(xué)生加深實驗技能與操作的理解。

3.4共建虛擬仿真“金課”的運行制度

區(qū)別于傳統(tǒng)線下實訓(xùn)課，虛擬仿真實訓(xùn)“金課”有著移動性、即時性、參與性、情境性等特點，現(xiàn)行的實驗室管理制度與新型的實訓(xùn)教學(xué)模式匹配度不足，因此需要校企合作共同制定新版實訓(xùn)課規(guī)章制度。規(guī)章制度的主要內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)安全知識、知識產(chǎn)權(quán)保護和教學(xué)運行管理等方面。

4課程建設(shè)路徑

虛擬仿真“金課”產(chǎn)教融合共建模式（如圖2所示），是以高校教師為主導(dǎo)，以信息化、智能化思維深挖實驗教學(xué)內(nèi)容，巧妙構(gòu)思實驗流程，運用先進虛擬仿真技術(shù)實現(xiàn)實踐課程的高水平建設(shè)。其主要分為兩個階段：第一個階段為三方共建階段，核心思想為產(chǎn)教融合、虛實結(jié)合和兩性一度；第二個階段為運行及改進階段，通過申報項目、參加比賽和試運行等方式持續(xù)改性，加深產(chǎn)教融合，提高課程的完整性和趣味性。

5項目特色與亮點

5.1節(jié)省實驗成本

齒科類3D打印設(shè)備通常為數(shù)字光處理（DLP）設(shè)備，價值通常在5萬～10萬/臺，打印材料為光固化樹脂，無論設(shè)備還是耗材價格不菲，實現(xiàn)每個學(xué)生的動手操作難度大pFvQdRn+Ew+kTlpUu1V/Nw==，利用開發(fā)的齒科增材制造虛擬仿真實驗，可以讓學(xué)生全面了解實驗過程，把握齒科類高新技術(shù)發(fā)展的脈搏。

5.2縮短實驗時間

齒科類3D打印設(shè)備的使用關(guān)鍵在于前期數(shù)據(jù)處理及程序設(shè)置，這僅需十幾分鐘。其后續(xù)打印成型過程往往要耗費幾個小時，且無須其他特殊操作，一般學(xué)生在課堂上很難完整理解實驗過程，利用開發(fā)的齒科增材制造虛擬仿真實驗，可以有效節(jié)約時間，提高課堂效率。

5.3提高實驗安全性

通過在虛擬仿真實訓(xùn)軟件中的線上學(xué)習(xí)，學(xué)生實驗流程中的注意事項有個沉浸式的感受，有了針對性的實操安全意識，尤其是3D打印存在激光危害、樹脂揮發(fā)的安全隱患，可以提前避免，并消除隱患。

結(jié)語

優(yōu)秀的醫(yī)工類人才的培養(yǎng)需要社會給予極大的資源和經(jīng)費。傳統(tǒng)的模式往往采用現(xiàn)場教學(xué)的方式，這就需要耗費大量的人力和時間成本。醫(yī)工類虛擬仿真系列“金課”的出現(xiàn)，使醫(yī)工類專業(yè)和對醫(yī)工感興趣的人員可以以較為低的成本接觸到不同醫(yī)療器械的核心技術(shù)，降低了醫(yī)工類技術(shù)的學(xué)習(xí)門檻。激發(fā)不同專業(yè)人才加入醫(yī)療器械的領(lǐng)域，促進高端、創(chuàng)新性醫(yī)療器械的研發(fā)。

參考文獻：

［1］蘭小云.工程技術(shù)研究中心產(chǎn)教融合模式的理性思考［J］.職教論壇，2017，31：5659.

［2］于爾東，毛慶，遲曉峰.高職院?！坝唵闻囵B(yǎng)，定向就業(yè)”校企合作新模式探究——以秦皇島職業(yè)技術(shù)學(xué)院審計專業(yè)“東審”訂單班為例［J］.人才資源開發(fā)，2019（9）：4849.

［3］孟可心.優(yōu)化投資結(jié)構(gòu)完善投資政策加強實訓(xùn)基地建設(shè)——國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于加強實訓(xùn)基地建設(shè)組合投融資支持的實施方案》［J］.中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊，2018（33）：1415.

［4］高遠(yuǎn).虛擬仿真實驗助推實踐教學(xué)起飛［J］.教育家，2018（23）：89.

［5］常亮，劉慧君，孫學(xué)軍，等.高校組織建設(shè)虛擬仿真實驗教學(xué)項目的思考——以河北大學(xué)為例［J］.實驗技術(shù)與管理，2020，37（12）：2932.

［6］教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》的通知［EB/OL］.20180425.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

［7］教育部辦公廳關(guān)于印發(fā)《2018年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點》的通知［EB/OL］.［20180211］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201803/t20180313_329823.html.

［8］魏雪峰，楊現(xiàn)民.移動學(xué)習(xí)：國際研究實踐與展望——訪英國開放大學(xué)邁克·沙普爾斯教授［J］.開放教育研究，2014，20（01）：48.

［9］孫福萬.“虛擬學(xué)習(xí)”已進入現(xiàn)實［J］.中國遠(yuǎn)程教育，2010（02）：32.

［10］趙思童.美國雷德蘭茲大學(xué)美育做法與啟示［J］.中國高等教育，2019（05）：6364.

基金項目：浙江省中華職業(yè)教育科研項目（ZJCV2022B53）

作者簡介：朱超挺（1989—），男，漢族，浙江寧波人，博士研究生，副教授，研究方向為醫(yī)療器械產(chǎn)教融合課程改革。