吳 靜，李新華，劉 娜，何雨晨，羅 雄，陳俊香，陳 翔,

（1.中南大學(xué) 湘雅醫(yī)院，湖南 長(zhǎng)沙 410008；2.中南大學(xué) 湘雅醫(yī)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410013）

2020 年2 月，針對(duì)新型冠狀病毒感染肺炎疫情對(duì)高校的正常開學(xué)和課堂教學(xué)造成的影響，教育部發(fā)布了《在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》（教高廳〔2020〕2 號(hào)），要求各高校制定疫情防控期間在線教學(xué)實(shí)施方案，充分利用優(yōu)質(zhì)在線課程教學(xué)資源，依托各級(jí)各類在線課程平臺(tái)、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等，積極開展線上授課和線上學(xué)習(xí)等在線教學(xué)活動(dòng)，保證疫情防控期間教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“停課不停教、停課不停學(xué)”；特別要求各高校充分利用國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享平臺(tái)服務(wù)，依托虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程資源提供在線實(shí)驗(yàn)教學(xué)支撐和教學(xué)考核管理。為響應(yīng)教育部號(hào)召，我校在國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)空間網(wǎng)站（http://www.ilab-x.com/）上精選了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域傳染病相關(guān)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，并推薦給我校的學(xué)生作為課外研修課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，希望能幫助學(xué)生了解傳染病相關(guān)防控知識(shí)。此外，針對(duì)目前實(shí)驗(yàn)空間網(wǎng)站的傳染病相關(guān)項(xiàng)目，我們對(duì)傳染病相關(guān)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目現(xiàn)況及應(yīng)用共享情況進(jìn)行了分析。

1 傳染病的特點(diǎn)制約了傳統(tǒng)傳染病學(xué)實(shí)踐教學(xué)的開展

傳染?。╟ommunicable diseases）是指由病原微生物如朊粒、病毒、細(xì)菌、真菌和寄生蟲等感染人體以后所導(dǎo)致的疾病，可直接或間接地在人與人之間傳播造成流行。傳染病尤其是突發(fā)急性傳染病可以導(dǎo)致對(duì)人類身體健康和生命安全造成極大威脅，同時(shí)嚴(yán)重影響世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)和諧[1]。進(jìn)入21 世紀(jì)以來，新發(fā)傳染病，如SARS、人感染高致病性禽流感、甲型H1N1 流感、埃博拉出血熱及新型冠狀病毒肺炎對(duì)整個(gè)人類產(chǎn)生了廣泛的負(fù)面影響，引起了世界各國(guó)的普遍關(guān)注。由于傳染病的流行具有季節(jié)性，不同季節(jié)流行的傳染病種類不同，而目前醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)生的傳染病學(xué)實(shí)踐教學(xué)普遍采用的是短期、集中、固定的教學(xué)模式，因此無論課程時(shí)間安排在哪個(gè)時(shí)段、哪個(gè)季節(jié)，都難以涵蓋所有流行的傳染病。此外，傳染病學(xué)教學(xué)考核主要以現(xiàn)版教材為參照，由于教材從編寫、出版到應(yīng)用周期較長(zhǎng)，一方面由于傳染病的疾病譜發(fā)生了較大變化，常見傳染病病種如急性血吸蟲病、流行性乙型腦炎等，病例數(shù)逐年減少，可能幾年都沒有病例出現(xiàn)，其重要性在逐漸降低，而新發(fā)傳染病卻不斷涌現(xiàn)，如新型冠狀病毒肺炎等并不能及時(shí)編入教材，因此，傳染病學(xué)實(shí)踐教學(xué)中的教學(xué)病例種類缺乏、教材內(nèi)容無法滿足教學(xué)實(shí)際需要及教學(xué)時(shí)間安排不合理等多方面的因素[2]，制約了傳統(tǒng)傳染病實(shí)踐教學(xué)的開展。

近年來，由于突發(fā)急性傳染病導(dǎo)致的公共衛(wèi)生事件在全球頻頻發(fā)生，因此在校期間加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生應(yīng)對(duì)突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急能力的培養(yǎng)顯得日益重要[3]。在傳染病實(shí)踐教學(xué)的過程中，醫(yī)學(xué)生須與傳染病患者接觸，鑒于突發(fā)急性傳染病的爆發(fā)性及傳染性強(qiáng)的特點(diǎn)，為了保障廣大醫(yī)學(xué)生的身體健康和生命安全，也很少有機(jī)會(huì)開展急性傳染病的臨床教學(xué)。在傳染病的傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)中，絕大多數(shù)學(xué)校并未將傳染病所致突發(fā)公共衛(wèi)生事件的教學(xué)納入醫(yī)學(xué)教學(xué)中，而突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急處置演練需要大量的人力物力，事實(shí)上醫(yī)學(xué)生很難有機(jī)會(huì)參與這樣的應(yīng)急演練，這在一定程度上限制了對(duì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)思維能力的培養(yǎng)[4]，使醫(yī)學(xué)生在以后從事臨床工作時(shí)該方面的能力及知識(shí)缺乏，給我國(guó)今后預(yù)防和應(yīng)對(duì)突發(fā)傳染病事件留下了隱患[5]。

2 虛擬仿真技術(shù)在傳染病臨床教學(xué)的作用

虛擬仿真是一種采用以計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代高科技手段而生成的視覺、聽覺、觸覺一體化的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行操作，產(chǎn)生如同在真實(shí)環(huán)境中操作的感受和體驗(yàn)，即一種可創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[6]。

虛擬仿真技術(shù)正逐漸應(yīng)用于高等醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域[7]，在醫(yī)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)過程中需要進(jìn)行各種各樣的醫(yī)學(xué)實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以將醫(yī)學(xué)場(chǎng)景、患者以及實(shí)驗(yàn)通過計(jì)算機(jī)等多媒體終端完全呈現(xiàn)出來，提供自主性、交互式、開放式的虛擬現(xiàn)實(shí)操作環(huán)境，能有效訓(xùn)練醫(yī)學(xué)生的基礎(chǔ)技能和?？萍寄埽€可以進(jìn)行無風(fēng)險(xiǎn)的靈活調(diào)控，既彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的不足與缺陷，又能夠形象、鮮活地進(jìn)行仿真教育，縮小了理論教學(xué)與臨床實(shí)際之間的差距，使學(xué)生更加深刻地認(rèn)識(shí)和理解所學(xué)的知識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手、實(shí)踐以及創(chuàng)新能力[8]。同時(shí)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)解決了實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地不足等困難，能完成實(shí)驗(yàn)條件不具備或難以完成的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平與教育質(zhì)量，很好地彌補(bǔ)了不能或不便進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況，更好地滿足了在日常教學(xué)中難以開展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求[9]。吳飛飛等[10]采用虛擬仿真技術(shù)對(duì)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行體格檢查、穿刺術(shù)、外科縫合包扎術(shù)及心肺復(fù)蘇術(shù)等臨床基礎(chǔ)技能培訓(xùn)，能夠提高醫(yī)學(xué)生的客觀結(jié)構(gòu)化臨床考核和床旁考核成績(jī)，培養(yǎng)了學(xué)生的臨床動(dòng)手能力和臨床思維能力。我校湘雅醫(yī)院研發(fā)的基于癥狀學(xué)的臨床技能和臨床思維虛擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，虛擬模擬各種臨床情景、各種操作和處理，不僅可以訓(xùn)練、考核學(xué)生作出正確診斷的能力，還可以訓(xùn)練和考核學(xué)生對(duì)具體疾病的治療處置能力及相關(guān)操作技能[11]。

在傳染病臨床教學(xué)過程中，由于傳染病發(fā)病的機(jī)遇性、季節(jié)性、區(qū)域性及某些體征的罕見性，加上傳染病所具有的危害性這一不安全因素的存在，使得學(xué)生觀察病人的臨床體征極為困難。傳染病學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)通過應(yīng)用三維建模、人機(jī)交互、虛擬現(xiàn)實(shí)等智能化技術(shù)手段，能夠有效拓展現(xiàn)有的教學(xué)資源，包括各類教材（網(wǎng)絡(luò)教材、電子教材、講授教材等）及各類素材（視頻、文字、圖片、聲音等），內(nèi)容包含在不影響典型病例患者隱私的情形下對(duì)患者拍照與錄像收集的各種傳染病臨床特征、病原體形態(tài)、疾病的病理照片，網(wǎng)址資源、試題以及最新的研究進(jìn)展，相關(guān)圖片、案例等教學(xué)資源，從基礎(chǔ)到臨床多角度、全方位、多形式地展示了傳染病的病原學(xué)、臨床表現(xiàn)等，幫助學(xué)生觀察疾病，突破傳染病的季節(jié)性、區(qū)域性及某些體征的罕見性，滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要，為學(xué)生提供了個(gè)性化、交互式的學(xué)習(xí)環(huán)境，提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握更多的知識(shí)[12]。這一方式非常適合傳染病的臨床教學(xué)，特別是在突發(fā)急性傳染病導(dǎo)致的公共衛(wèi)生事件教學(xué)中，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不僅能滿足醫(yī)學(xué)生應(yīng)對(duì)突發(fā)公共衛(wèi)生事件的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，同時(shí)也可以扮演不同職業(yè)角色進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)虛擬仿真調(diào)查與處置，可以打破空間、時(shí)間的限制。以前需要一定的時(shí)間、空間才能觀察到的演化過程目前可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生，而且能夠?qū)崿F(xiàn)由于設(shè)備、場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)等硬件條件的限制，而無法實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)。在保證訓(xùn)練效果的前提下，提高了效率，節(jié)省了成本。此外，虛擬場(chǎng)景還規(guī)避了真實(shí)公共突發(fā)事件場(chǎng)景或操作帶來的各種風(fēng)險(xiǎn)，受訓(xùn)者也不用擔(dān)心會(huì)受到傷害。

3 目前針對(duì)傳染病開展的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目情況分析

目前，在國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)空間網(wǎng)站上，我們通過“傳染病”“病毒”“呼吸”“肺”“突發(fā)公共衛(wèi)生事件”“缺氧”等關(guān)鍵詞搜索相關(guān)課程，共找到47 個(gè)與傳染病相關(guān)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。我們按項(xiàng)目種類將其分為傳染病疫情的應(yīng)急處置、胸部局部解剖實(shí)驗(yàn)、病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)、病原學(xué)診斷、影像學(xué)診斷、臨床思維與技能訓(xùn)練、傳染病治療及護(hù)理等相關(guān)模塊，其中以傳染病病原學(xué)診斷的項(xiàng)目最多，主要有與高致病性登革病毒、禽流感病毒、單純皰疹病毒等傳染病病原學(xué)的分離培養(yǎng)及鑒定、HIV 感染、布魯菌及高發(fā)人獸共患傳染性疾病等的病原檢測(cè)、鑒定及診斷相關(guān)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)共18 項(xiàng)；其次為傳染病疫情的應(yīng)急處置項(xiàng)目9 項(xiàng)，主要為與人感染高致病性禽流感、鼠疫、結(jié)核等呼吸道傳染病突發(fā)事件應(yīng)急處置相關(guān)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等；智能化多模態(tài)臨床綜合技能及基于癥狀學(xué)的臨床思維與技能訓(xùn)練等相關(guān)項(xiàng)目6 項(xiàng)；傳染病護(hù)理思維技能一體化虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目等護(hù)理相關(guān)的項(xiàng)目4 項(xiàng)，胸部局部解剖實(shí)驗(yàn)及治療相關(guān)的項(xiàng)目各3 項(xiàng)，病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)及影像學(xué)診斷相關(guān)的項(xiàng)目各2 項(xiàng)。

通過統(tǒng)計(jì)，共有365 625 人次參與項(xiàng)目學(xué)習(xí)。其中參與傳染病疫情的應(yīng)急處置（23.5%）及病原學(xué)診斷（39.2%）人次最多，共占62.7%，這說明醫(yī)學(xué)生對(duì)傳染病疫情的應(yīng)急處置及病原學(xué)診斷的相關(guān)知識(shí)，是非常關(guān)注、感興趣、愿意參與學(xué)習(xí)的，而相對(duì)于臨床思維與技能訓(xùn)練項(xiàng)目的參與人次則明顯下降，特別是有關(guān)傳染病治療相關(guān)項(xiàng)目，參加不同類型項(xiàng)目學(xué)習(xí)的人次所占比例見圖1。

在這些項(xiàng)目中，醫(yī)學(xué)生對(duì)不同類型項(xiàng)目的平均評(píng)分差異不大（見圖2），除1 個(gè)項(xiàng)目外無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。其中最高評(píng)分為5 分，為傳染病疫情的應(yīng)急處置項(xiàng)目，而臨床思維與技能訓(xùn)練項(xiàng)目的評(píng)分最低，僅為2.1 分。

圖1 參加不同類型項(xiàng)目學(xué)習(xí)的人次所占比例

圖2 不同類型項(xiàng)目的評(píng)分

學(xué)生通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，其考核達(dá)到了較高的合格率及優(yōu)秀率（見表1），但有關(guān)影像學(xué)診斷項(xiàng)目的優(yōu)秀率偏低，且目前沒有病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)、傳染病治療及護(hù)理的相關(guān)項(xiàng)目考核資料。因此這方面的資料還需要進(jìn)一步充實(shí)。

表1 課程學(xué)習(xí)的優(yōu)秀率和合格率

已有研究發(fā)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目可提高衛(wèi)生專業(yè)人才的專業(yè)知識(shí)及技能水平[13]，但由于虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)費(fèi)短缺、評(píng)價(jià)考核及反饋機(jī)制不完善、相關(guān)技術(shù)人才力量有限、開放共享不夠、供需不平衡等原因，虛擬仿真技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中體驗(yàn)欠佳、滿意度不高[14]。我們研究發(fā)現(xiàn)，在傳染病臨床教學(xué)中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目存在的不足包括：項(xiàng)目分散，課程內(nèi)容、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)不完善，同一類型、不同實(shí)驗(yàn)間評(píng)分、做實(shí)驗(yàn)人數(shù)、實(shí)驗(yàn)通過率等差別較大，有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目因項(xiàng)目數(shù)量及做實(shí)驗(yàn)人數(shù)較少，未能獲得有效的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的進(jìn)一步分析。

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方法整合的傳染病臨床教學(xué)模式應(yīng)是未來傳染病臨床教學(xué)的有效方式。面對(duì)目前這種虛擬仿真在傳染病臨床教學(xué)中存在的困境，為了更好地滿足傳染病的臨床教學(xué)需求，可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

（1）均衡構(gòu)建傳染病教學(xué)核心知識(shí)點(diǎn)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。通過對(duì)已有的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行梳理，將分散在不同學(xué)科中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行整合，同時(shí)對(duì)開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)較少的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)充加強(qiáng)，如傳染病的治療及預(yù)防，構(gòu)建相對(duì)完整、均衡的傳染病虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目體系：按照不同傳染病的病原體建立不同的虛擬仿真疾病模型，其中包括疾病的病理生理、診斷、治療、護(hù)理、預(yù)防、臨床綜合能力訓(xùn)練等方面。

（2）建立形成虛擬仿真?zhèn)魅静?shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系后，根據(jù)學(xué)生所學(xué)專業(yè)選擇相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)并作出真實(shí)有效的評(píng)價(jià)，應(yīng)包括教師對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)、學(xué)生的自我評(píng)價(jià)及學(xué)生對(duì)教師的評(píng)價(jià)三部分，其評(píng)價(jià)內(nèi)容包括傳染病專業(yè)知識(shí)的掌握、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目使用情況的自我評(píng)價(jià)及教師評(píng)價(jià)，學(xué)生對(duì)教師授課方式、課堂氣氛、教學(xué)輔導(dǎo)、技能水平的評(píng)價(jià)。通過積極的評(píng)價(jià)，進(jìn)一步鼓勵(lì)教師及學(xué)生在教學(xué)過程中多應(yīng)用、多發(fā)現(xiàn)問題，在不斷優(yōu)化中完善虛擬仿真教學(xué)體系。

4 結(jié)語

近年來，新發(fā)急性傳染病時(shí)有發(fā)生，讓人們更加深刻地認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)學(xué)習(xí)傳染病的重要性，以及虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在傳染病臨床教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。為了進(jìn)一步完善傳染病虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目體系，需要組織傳染病相關(guān)學(xué)科的醫(yī)學(xué)專家參與制定系統(tǒng)化的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，推廣虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目增強(qiáng)學(xué)生的臨床實(shí)踐技能，使其在將來的工作中能夠更好地應(yīng)對(duì)未來突發(fā)公共衛(wèi)生事件，完成從醫(yī)學(xué)生到臨床醫(yī)師的順利過渡。