周方圓 楊宇峰

(遼寧中醫(yī)藥大學教學實驗中心，遼寧 沈陽 110847)

近年來，教育部大力倡導虛擬仿真實驗教學資源的建設(shè)工作，并且將其作為高等教育信息化建設(shè)和實驗教學示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容，以此推動學科專業(yè)與信息技術(shù)的深度融合[1]。中醫(yī)臨床技能虛擬仿真實驗教學平臺是實踐國家教育信息化戰(zhàn)略的重要平臺和戰(zhàn)略基地，在改變傳統(tǒng)的實驗教學模式、改善教學環(huán)境、提高教學質(zhì)量等方面具有重要意義。

1 建設(shè)內(nèi)容 目標和解決的關(guān)鍵問題

1.1 建設(shè)內(nèi)容 中醫(yī)臨床技能虛擬仿真實驗教學平臺的建設(shè)要秉承“虛實融合，多元協(xié)同”的理念，圍繞加強現(xiàn)代化虛擬仿真教學手段、提高中醫(yī)學教育質(zhì)量的目標，重點推進臨床中醫(yī)學虛擬仿真實驗教學的建設(shè)[2]。以臨床醫(yī)學虛擬仿真資源為支撐，數(shù)字醫(yī)學為支柱，中醫(yī)學資源為特色，建立虛擬仿真技能實訓、虛擬仿真中醫(yī)臨床技能客觀結(jié)構(gòu)化臨床考試(OSCE)考核、虛擬仿真實驗管理三大平臺。(1)建立虛擬仿真技能實訓平臺，提高學生實踐能力及診療思維。平臺利用創(chuàng)新型仿真軟件，打造專業(yè)的虛擬實訓平臺，支持學生對不同科室診療流程進行多角色職能感知，與傳統(tǒng)教學模式相互補充、相互促進，加強理論知識與實踐技能有效結(jié)合。建立虛擬仿真綜合病例訓練系統(tǒng)，滿足學生臨床診療的需求。該系統(tǒng)可以模擬臨床患者正常、異常的生命體征和各種病理生理改變，包括不同的呼吸音、心音、心電圖等，可模擬靜脈注射、導尿等練習。學生可以按照教師設(shè)定的模擬病例進行醫(yī)療評估和醫(yī)療操作。創(chuàng)建虛擬仿真國際急救情景訓練系統(tǒng)，豐富學生的實戰(zhàn)演習經(jīng)驗。平臺利用虛擬仿真技術(shù)模擬災害現(xiàn)場(火災、地震、交通事故)，學生置身于3D巨幕播放虛擬情景中，根據(jù)患者病情變化，進行臨床綜合急救實訓體驗。完善虛擬仿真中醫(yī)輔助診斷系統(tǒng)，輔助學生綜合分析、評判。該系統(tǒng)利用計算機技術(shù)，輔助中醫(yī)師記錄病情、參與辨證、提示診斷、協(xié)助處方以及進行遠程醫(yī)療和教學，大大提高了學生的學習興趣。構(gòu)建虛擬仿真多點觸控虛擬解剖系統(tǒng)，加深學生的直觀理解，便于記憶。本系統(tǒng)是信息技術(shù)與虛擬“數(shù)字人”技術(shù)相結(jié)合的開放式網(wǎng)絡化的虛擬實驗教學系統(tǒng)，包括胚胎學、解剖學、組織學等虛擬圖片庫，可幫助學生加深對基礎(chǔ)理論的理解。搭建虛擬仿真婦科分娩訓練系統(tǒng)，提升學生的操作技巧。系統(tǒng)模擬教學包括妊娠生理解剖、產(chǎn)前檢查、分娩過程、 胎兒超聲檢查等，用于學生進行肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)、新生兒窒息復蘇(NRP)以及各種婦產(chǎn)科實際操作技能的考核和評分。開發(fā)虛擬仿真針刺手法3D VR實訓系統(tǒng)，強化學生的進針、行針手法。該項目通過針刺手法參數(shù)檢測儀采集各種手法數(shù)據(jù)，使學生在運針過程中觀察其物理量的變化特點，建立針刺手法客觀化、規(guī)范化和標準化的實訓教學新平臺和新路徑。(2)構(gòu)建虛擬仿真中醫(yī)臨床技能OSCE考核平臺，提升學生的綜合運用能力。虛擬仿真中醫(yī)臨床技能OSCE考核平臺采用多站式考核系統(tǒng)，形成多樣化、系統(tǒng)化、標準化的考核模式——臨床基本技能考核三站式及臨床綜合能力考核三站式。考核平臺實現(xiàn)了中醫(yī)理論知識、思辨能力、操作技能等多角度綜合評判，促使學生對知識有更深層次的理解和運用，培養(yǎng)了學生的中醫(yī)診療思維及綜合素質(zhì)。(3)搭建虛擬仿真實驗管理平臺，實現(xiàn)教學資源管理信息化。平臺建立虛擬仿真綜合實訓教學管理系統(tǒng)，在線完成實驗教學任務獲取、教學計劃審批、人員和場地指派及安排、實驗分批、智能排課、學生實驗、實驗成績生成等各環(huán)節(jié)流程，保障了實驗教學任務的順利實施。中醫(yī)臨床技能虛擬仿真實驗教學平臺可以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)信息化教學資源的共享，促進校內(nèi)外交流合作，強化師資隊伍建設(shè)。平臺本著“以學生為中心，堅持繼承創(chuàng)新，強化素質(zhì)能力，注重知識交融，促進個性發(fā)展，努力造就現(xiàn)代中醫(yī)藥人才”的培養(yǎng)理念[3]，建設(shè)現(xiàn)代化綜合臨床技能虛擬培訓平臺，高效地為遼寧中醫(yī)藥大學復合型中醫(yī)精英人才培育開展教學工作。

1.2 建設(shè)目標 (1)通過建立虛擬仿真技能實訓平臺，構(gòu)建高度形象、逼真、直觀和可重復操作的虛擬臨床實訓環(huán)境和實訓對象，豐富臨床技能實訓教學內(nèi)容，增強學生的自主學習能力，從而提高醫(yī)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力[4]。(2)通過建立虛擬仿真中醫(yī)臨床技能OSCE考核平臺，實現(xiàn)中醫(yī)理論知識、思辨能力、操作技能、專業(yè)素養(yǎng)等多角度、全方位的綜合考核評判，促進學生對臨床技能知識內(nèi)容有更深層次的理解和運用，培養(yǎng)學生的中醫(yī)診療思維及綜合素質(zhì)[5]。(3)通過建立虛擬仿真實驗管理平臺，提高教學管理的效率與水平，節(jié)省教師和學生的寶貴時間及精力，保障實驗教學任務的順利實施。

1.3 解決的關(guān)鍵問題 中醫(yī)臨床技能虛擬仿真實驗教學平臺是高等教育信息化建設(shè)和實驗教學示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容，是學科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，也是“十三五”期間中醫(yī)藥信息化建設(shè)的發(fā)展方向[6]，堅持“科學規(guī)劃、共享資源、突出重點、提高效益、持續(xù)發(fā)展”的指導思想，宗旨是提高高校學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，核心是共享優(yōu)質(zhì)實驗教學資源，重點是建設(shè)信息化實驗教學資源，持續(xù)推進實驗教學信息化建設(shè)和實驗教學資源開放共享，推動高等學校實驗教學改革與創(chuàng)新[7]。中醫(yī)臨床技能虛擬仿真實驗教學平臺的建設(shè)過程中要重點解決以下3個關(guān)鍵問題：(1)突破傳統(tǒng)教學中學生臨床實踐不足、問題理解困難、理論與實踐難以有效結(jié)合的局限，彌補傳統(tǒng)臨床技能教學存在的缺陷與不足，豐富臨床技能實訓教學內(nèi)容，增強學生的自主學習能力，從而提高醫(yī)學生的創(chuàng)新能力。(2)解決傳統(tǒng)筆試考試形式單一、內(nèi)容局限、無法全面考核綜合素質(zhì)的難題。(3)解決傳統(tǒng)實驗教學過程中，實驗教學不規(guī)范造成的信息資源共享程度低、師生溝通不暢、信息傳遞滯后、實驗教學難以達到原有的目的等問題，從而實現(xiàn)實驗教學的高效信息化管理[8]。

2 建設(shè)實施方案

虛擬仿真實驗教學平臺建設(shè)通過下3個方面實施: 虛擬仿真技能實訓平臺的建設(shè)、虛擬仿真中醫(yī)臨床技能OSCE考核平臺的建設(shè)、虛擬仿真實驗管理平臺的建設(shè)。

2.1 虛擬仿真技能實訓平臺的建設(shè) 虛擬仿真技能實訓平臺主要建設(shè)內(nèi)容是虛擬仿真綜合病例訓練系統(tǒng)、虛擬仿真國際急救情景訓練系統(tǒng)、虛擬仿真中醫(yī)輔助診斷系統(tǒng)、虛擬仿真多點觸控虛擬解剖系統(tǒng)、虛擬仿真婦科分娩訓練系統(tǒng)、虛擬仿真針刺手法3D VR實訓系統(tǒng)六大實訓教學模塊。(1)虛擬仿真綜合病例訓練系統(tǒng)：本系統(tǒng)建設(shè)后主要用于遼寧中醫(yī)藥大學中醫(yī)學、中西醫(yī)結(jié)合、護理學專業(yè)學生的仿真技能培訓，主要涉及診斷學、內(nèi)科學、外科學、急救醫(yī)學、耳鼻喉科學等多種臨床技能教學。該系統(tǒng)可以模擬臨床患者正常、異常的生命體征和各種病理生理改變，模擬系統(tǒng)模擬了不同的呼吸音、心音和腸鳴音，讓學生聽診；系統(tǒng)有2500多種心電圖，可做模擬心臟監(jiān)護、除顫和體外起搏；靜脈注射手臂可做靜脈注射模擬練習；可安置男性和女性生殖器模擬導尿練習；教師可以根據(jù)教學需要將模擬系統(tǒng)設(shè)計成某一具體病例，如心肌梗死、休克、心室顫動、哮喘等，并且預先設(shè)計可能的治療方案，從而建立模擬病例庫。學生可以按照教師事先建立的模擬病例庫里的病例進行醫(yī)療評估，同時，模擬系統(tǒng)能將病情演變過程、治療效果等真實地記錄下來并進行反饋。(2)虛擬仿真國際急救情景訓練系統(tǒng)：本系統(tǒng)建設(shè)后主要用于遼寧中醫(yī)藥大學中醫(yī)學、中西醫(yī)結(jié)合、護理學專業(yè)學生進行系統(tǒng)綜合急救技能訓練教學及住院臨床醫(yī)師進行急救操作培訓等。系統(tǒng)以美國心臟協(xié)會2015年急救指南為藍本，提供多種類別的急救案例，幫助學生進行急救操作培訓。系統(tǒng)通過數(shù)十個動漫場景，為急救醫(yī)師提供豐富的真實急救現(xiàn)場，便于診斷和鑒別診斷。系統(tǒng)對不同類別的病例提供了典型的輔助檢查和藥物治療方案，全面支持心腦血管意外疾病的診斷及治療、訓練。(3)虛擬仿真中醫(yī)輔助診斷系統(tǒng)：本系統(tǒng)建設(shè)后主要用于遼寧中醫(yī)藥大學中醫(yī)學、中西醫(yī)結(jié)合、針灸推拿學專業(yè)學生運用現(xiàn)代科技手段，客觀、全面地采集人體的中醫(yī)信息(望診、問診、舌診、脈診)，并可將所采集的信息按照中醫(yī)理論綜合分析，進行臟腑、八綱辨證和體質(zhì)分析，給出針對性強的中醫(yī)治療方案。該系統(tǒng)利用計算機技術(shù)，輔助中醫(yī)師記錄病情、參與辨證、提示診斷、協(xié)助處方以及進行某些遠程醫(yī)療和教學。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括系統(tǒng)管理模塊、辨證系統(tǒng)、人機交互問診系統(tǒng)、脈診系統(tǒng)、舌診系統(tǒng)。(4)虛擬仿真多點觸控虛擬解剖系統(tǒng)：本系統(tǒng)的建設(shè)是基于信息技術(shù)與虛擬“數(shù)字人”技術(shù)相結(jié)合的開放式網(wǎng)絡化的虛擬實驗教學系統(tǒng)，包括胚胎學、解剖學、組織學等虛擬圖片庫，與理論教學內(nèi)容同步，幫助學生加深對解剖、組織胚胎學的基礎(chǔ)理論的理解。針對遼寧中醫(yī)藥大學本科、碩士學位學生的人體解剖學實驗教學任務，開設(shè)正常人體頭頸部及軀干部的各種斷面標本圖像的虛擬仿真實驗項目；同時，通過實驗室開放共享，滿足全校學生相關(guān)解剖學的課外實驗。學生通過預約后，可以進行課堂內(nèi)容強化實驗、課堂內(nèi)容拓展實驗以及學生自選科研實驗訓練。(5)虛擬仿真婦科分娩訓練系統(tǒng)：本系統(tǒng)建設(shè)后主要用于遼寧中醫(yī)藥大學中醫(yī)學、中西醫(yī)結(jié)合、護理學專業(yè)學生進行ALS、NRP以及各種婦產(chǎn)科實際操作技能的考核和評分。產(chǎn)科模擬教學包括妊娠生理解剖、產(chǎn)前檢查、分娩過程、 胎兒超聲檢查、胎心監(jiān)護、自動分娩系統(tǒng)、分娩記錄。急救仿真模擬教學包括孕婦及新生兒心肺復蘇、初期復蘇、 氣道管理、靜脈用藥、生命體征監(jiān)護、異常心律的識別和處理、常用急救藥物。(6)虛擬仿真針刺手法3D VR實訓系統(tǒng)：本項目是去年成功申報的國家虛擬仿真實驗教學項目。該項目充分利用虛擬仿真(VR)教學高新技術(shù)集成的優(yōu)勢，形成具有交互效能多維化的信息教學環(huán)境。圍繞扎實的中醫(yī)理論知識和熟練的臨床實踐能力，通過針刺手法參數(shù)檢測儀采集各種手法數(shù)據(jù)，使學生在運針過程中觀察其物理量的變化特點，建立針刺手法客觀化、規(guī)范化和標準化的實訓教學新平臺和新路徑。通過本項目的教學，使針灸技能訓練從單一的技術(shù)操作躍升為針灸“悟性”思維的養(yǎng)成與臨床綜合能力的提高。對構(gòu)建“中醫(yī)理論教學—技能實訓—臨床應用”一體化教學模式的標準化建設(shè)，實現(xiàn)中醫(yī)臨床崗位目標需求，具有重要意義。

2.2 虛擬仿真中醫(yī)臨床技能OSCE考核平臺的建設(shè) 虛擬仿真中醫(yī)臨床技能OSCE考核平臺的主要建設(shè)內(nèi)容：整合臨床技能培訓與考核資源，將一套運用于臨床技能操作考核中具有客觀性強、實踐性強、有序度高等特點的完善考核體系——客觀結(jié)構(gòu)化臨床考試應用到平臺建設(shè)中，通過多個模擬臨床場景的考站來測試醫(yī)學生的臨床能力，以此構(gòu)建適應新時代醫(yī)學培訓考核要求的綜合性中醫(yī)臨床技能考核平臺，形成多樣化、系統(tǒng)化、標準化的臨床技能實訓考核模式——臨床基本技能考核三站式、臨床綜合能力考核三站式，實現(xiàn)醫(yī)學培訓考核的全面性、客觀性、創(chuàng)新性等要求，滿足本?？茖W生、規(guī)培學員、全科醫(yī)師、社區(qū)基層醫(yī)生等不同層次結(jié)構(gòu)人員的培訓考核要求，對培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)硬、人文修養(yǎng)高的衛(wèi)生專業(yè)技術(shù)人才具有重大意義。

2.3 虛擬仿真實驗管理平臺的建設(shè) 虛擬仿真實驗管理平臺的主要建設(shè)內(nèi)容：開發(fā)和引入中醫(yī)臨床技能綜合實訓教學管理系統(tǒng)，系統(tǒng)采用智能化、流程化的實驗教學管理模式，分層次、分權(quán)限管理，在線完成實驗教學任務獲取、教學計劃審批、人員和場地指派及安排、實驗分批、智能排課、學生實驗、實驗成績生成等各環(huán)節(jié)流程。教學管理系統(tǒng)為實驗教師提供清晰的實驗教學安排及管理手段，保障實驗教學任務順利實施，對實驗教學環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的真實數(shù)據(jù)進行匯總、統(tǒng)計、分析，為本科教學評估、實驗室評估、實驗教學示范中心建設(shè)提供原始資料和詳實數(shù)據(jù)依據(jù)。

3 本項目的特色與創(chuàng)新

3.1 理念創(chuàng)新 醫(yī)學教育重在培養(yǎng)臨床實踐能力強的應用型人才，平臺以提高高等醫(yī)學院校學生的臨床實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神為宗旨，以搭建優(yōu)質(zhì)中醫(yī)臨床技能虛擬仿真實驗教學平臺為核心，形成具有中醫(yī)特色的虛擬仿真實訓技能、考核及管理三大平臺，打破傳統(tǒng)醫(yī)學教育理念，豐富教學內(nèi)容，擴展醫(yī)學教學的時間和空間，加深學生對于臨床醫(yī)學技能知識的認識和理解，提高中醫(yī)臨床技能實驗教學的質(zhì)量和效率。

3.2 實踐創(chuàng)新 針對中醫(yī)臨床技能虛擬仿真實驗教學具有綜合性、多維性、多樣性的特點[9]，構(gòu)建多角度、全方位、深層次、系統(tǒng)化、虛實結(jié)合的中醫(yī)臨床技能虛擬仿真實驗教學平臺，加強特色臨床虛擬實驗項目資源庫建設(shè)，創(chuàng)新中醫(yī)臨床技能實驗教育教學模式、考核模式、管理模式，加強基礎(chǔ)與臨床的良好銜接與融合，實現(xiàn)基礎(chǔ)知識體系與實訓課程體系的無縫對接。對于全面培養(yǎng)醫(yī)學生的臨床思維、實踐動手能力和創(chuàng)新意識具重要意義。

3.3 服務創(chuàng)新 整合實驗資源，打造便捷平臺。中醫(yī)臨床技能虛擬仿真實驗教學平臺可以發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢、整合實驗資源、堅持虛實結(jié)合、服務育人為本。充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，構(gòu)建有利于學生實踐能力和創(chuàng)新能力發(fā)展的虛擬仿真環(huán)境，使師生在校內(nèi)任何地點、任何時間內(nèi)均能開展所需的實驗和參與相關(guān)實踐活動，獲取所需的實驗和學習資源以及必要的幫助和指導。

4 預期的成果和效果

4.1 虛擬仿真技能實訓平臺的建立與實踐 通過建立虛擬仿真綜合病例訓練系統(tǒng)、虛擬仿真國際急救情景訓練系統(tǒng)、虛擬仿真中醫(yī)輔助診斷系統(tǒng)、虛擬仿真多點觸控虛擬解剖系統(tǒng)、虛擬仿真婦科分娩訓練系統(tǒng)、虛擬仿真針刺手法3D VR實訓系統(tǒng)六大模塊，進一步豐富虛擬仿真實驗教學平臺教學資源，加強特色中醫(yī)臨床實驗實訓課程的虛擬實驗項目資源庫建設(shè)，創(chuàng)建輔助醫(yī)學信息分析和挖掘的教學虛擬平臺，制作、完善網(wǎng)絡課程，增加網(wǎng)上互動，以豐富的教學資源吸引學生進行網(wǎng)絡學習，形成網(wǎng)上學習習慣，促進共享，打造高效網(wǎng)絡學習平臺，該平臺將面向校內(nèi)外廣大師生實現(xiàn)跨時空教與學，實現(xiàn)網(wǎng)絡課程互動在線學習，加強虛擬師資培訓和研討，促進共享型網(wǎng)絡教學資源的建設(shè)[10]。

4.2 虛擬仿真中醫(yī)臨床技能OSCE考核平臺的建立與實踐 建立虛擬仿真中醫(yī)臨床技能OSCE考核平臺，該考核平臺將以真實案例為引導，將醫(yī)患溝通、儀表儀態(tài)及心理素質(zhì)等方面列入技能考核評分標準，全面評價醫(yī)學生的理論知識、臨床技能和醫(yī)患溝通技巧相結(jié)合等綜合能力。應用范圍涵蓋醫(yī)學生、執(zhí)業(yè)醫(yī)師、住院醫(yī)師逐級遞階的技能考核，同時包含全科醫(yī)師的培訓與考核，客觀評價教師的教學水平和學生的學習效果，確保遼寧中醫(yī)藥大學臨床技能教學質(zhì)量的提高。

4.3 虛擬仿真實驗管理平臺的建立與實踐 本平臺將虛擬實驗系統(tǒng)同校園網(wǎng)關(guān)聯(lián)，免費向?qū)W生開放使用，學生在圖書館、實驗室或?qū)嬍业卿浶@網(wǎng)就可以進入虛擬實驗平臺進行學習，打破了傳統(tǒng)實驗教學對內(nèi)容、時間及場地的限制，實現(xiàn)遠程教育，學生根據(jù)各自專業(yè)特色和能力水平設(shè)計教學任務情境下可選擇、利用的具體方案，學生可以自行設(shè)計感興趣的臨床情境，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力[11，12]。