余雨滋 桂璐晨 潘永良 黃浙學(xué) 牟秋月

[摘? ? ? ? ? ?要]? 醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是培養(yǎng)高校醫(yī)學(xué)生優(yōu)秀科研素質(zhì)和綜合實(shí)踐能力的重要途徑。為解決傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課形式單一、教學(xué)效率低下的問題，本項(xiàng)目利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)，堅(jiān)持“以實(shí)為本、虛實(shí)結(jié)合”的原則，開展基于團(tuán)隊(duì)合作的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和積極創(chuàng)新的潛能，從而真正提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。同時，在實(shí)踐過程中，提出虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺應(yīng)用的局限性和改進(jìn)之處，為形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革提供重要參考和依據(jù)。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 虛擬仿真;醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué);教學(xué)改革

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）33-0096-02

一、前言

眾所周知，醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生科研能力、創(chuàng)新意識與科學(xué)思維方法的有效途徑[1]。但受實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的限制，傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式主要為組織切片觀察，內(nèi)容較為單一，難以激發(fā)學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的積極性和主動性。因此，在當(dāng)前教育部“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略全面實(shí)施的新時代背景下，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺的探索和應(yīng)用已成為現(xiàn)代高等醫(yī)學(xué)教育教學(xué)改革研究的重要內(nèi)容。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺是一種基于計(jì)算機(jī)模擬運(yùn)算的綜合集成技術(shù)[2]，利用虛擬現(xiàn)實(shí)手段模擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生在近似真實(shí)環(huán)境中運(yùn)用已掌握的專業(yè)知識進(jìn)行各類體驗(yàn)和訓(xùn)練[3]。在這個虛擬實(shí)驗(yàn)過程中，教師可利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)開放性、交互性及共享性的特點(diǎn)，構(gòu)建以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心的教學(xué)體系，通過將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與線下實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科研創(chuàng)新思維，從而真正提高形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。故本項(xiàng)目開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過線上和線下教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，為醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)課改革提供重要參考。

二、醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺建設(shè)的必要性

（一）打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時間、空間、人數(shù)上的局限，促使新的學(xué)習(xí)及教學(xué)模式的形成

一方面，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺可擺脫傳統(tǒng)的貴重設(shè)備和昂貴耗損費(fèi)用的限制，很大程度上解決當(dāng)前師資和實(shí)訓(xùn)資源不足等問題;另一方面，該平臺的建設(shè)體現(xiàn)了以“學(xué)生為主、教師為輔”的教學(xué)理念，真正實(shí)現(xiàn)了“做中學(xué)，做中教”，加快促進(jìn)了教學(xué)模式的改變[4]。

（二）豐富教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時空

虛擬計(jì)算機(jī)技術(shù)通過創(chuàng)造出一個真實(shí)、形象、生動的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境，不僅突破了現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)[5]，還很好地改善了以往受限于實(shí)驗(yàn)設(shè)備而導(dǎo)致學(xué)生無法親自動手操作或僅有少部分學(xué)生能夠參與實(shí)驗(yàn)的問題，提高了學(xué)生課堂的活躍度和參與感。

（三）減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)質(zhì)量

虛擬仿真平臺實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)了緊張醫(yī)療環(huán)境下的自主實(shí)驗(yàn)，減輕了學(xué)生的心理負(fù)擔(dān)，使枯燥的教學(xué)變得生動，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和信心。同時，教師在授課過程中也不需要反復(fù)對相同的內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)示教，可將更多的時間用于指導(dǎo)學(xué)生，通過“理論指導(dǎo)+虛擬實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)驗(yàn)教學(xué)”，雙管齊下，可使學(xué)生更好地掌握課程內(nèi)容的重難點(diǎn)，從而達(dá)到教學(xué)效率、教學(xué)質(zhì)量的雙提高[6]。

（四）節(jié)約實(shí)驗(yàn)資源，減少環(huán)境污染

在形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，尤其在解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)中，人體標(biāo)本資源較為稀缺，且消耗量大、重復(fù)使用率低，該問題一直困擾著老師和學(xué)生。此外，某些動物標(biāo)本或者實(shí)驗(yàn)器械可能存在著環(huán)境污染和病原體感染的風(fēng)險(xiǎn)，需要通過專門途徑回收或焚燒、掩埋處理[5];而虛擬仿真平臺正以其“清潔、高效、長期使用”的優(yōu)勢完美地避免了以上問題。

三、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺在醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)中的實(shí)踐

我校在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)方面起步較晚，但為有效應(yīng)對提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新發(fā)展的問題，我校引入了“醫(yī)學(xué)魔課MOEC”平臺的醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)軟件，目前我校一共16名教師使用了該平臺，參與學(xué)生人數(shù)達(dá)到1313人。該平臺包括24門學(xué)科類別，覆蓋學(xué)科范圍廣，正初步應(yīng)用于我校醫(yī)學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，如機(jī)能學(xué)、形態(tài)學(xué)、免疫學(xué)等。本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)講述“形態(tài)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺的應(yīng)用”，根據(jù)學(xué)生的測試成績和調(diào)查問卷結(jié)果，多方面對比分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺的優(yōu)劣勢，從而提出改進(jìn)措施，促進(jìn)醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)的教學(xué)改革。

（一）我校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺的應(yīng)用

選取本校本科新生班同年級同一錄取方式且入學(xué)平均成績相近的護(hù)理學(xué)的兩個班級，分別設(shè)置為對照班和實(shí)驗(yàn)班，保證兩個班級教材、授課內(nèi)容、進(jìn)度、學(xué)時及任課老師均一致。

對照班：采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，即“實(shí)驗(yàn)課切片觀察-實(shí)驗(yàn)試卷考核”。

實(shí)驗(yàn)班：在對照班級的基礎(chǔ)上融入線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺上建有形態(tài)學(xué)等多個實(shí)驗(yàn)，如大鼠手術(shù)操作實(shí)驗(yàn)、大鼠心肌缺血組織HE染色、人體組織切片制作等實(shí)驗(yàn)操作等。學(xué)生可事先進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，在線上學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)視頻及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，清楚原理后，進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，平臺會根據(jù)操作步驟進(jìn)行打分并提醒某些錯誤事項(xiàng)。以“鼠手術(shù)基本操作虛擬實(shí)驗(yàn)”為例，學(xué)生通過提前在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺學(xué)習(xí)鼠手術(shù)的基本操作，在培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力的同時也使其熟悉了整個實(shí)驗(yàn)操作。之后增設(shè)動物解剖實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過分組合作學(xué)習(xí)，親自動手麻醉沙鼠、解剖沙鼠，并對解剖下的胃、腎、肺等不同系統(tǒng)的器官進(jìn)行細(xì)致的觀察和比較。通過在與大體老師尸體標(biāo)本的比較學(xué)習(xí)過程中，促進(jìn)學(xué)生整合能力的提高和專業(yè)解剖知識的深化理解。