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1、虚拟仿真实验在基础医学概论实验教学中的应用 【摘 要】本文论述虚拟仿真试验在基础医学概论试验教学中的运用，分析基础医学概论课程的特点及试验课的意义，以及该课程试验教学中存在的不足之处，探讨了应用虚拟仿真试验教学改革基础医学概论试验课的必要性和可行性，提出利用虚拟仿真试验教学系统，在验证性试验的基础上增加综合性、设计性试验，以优化试验教学的内容，引入PBL教学法改革试验教学的方法和手段，建立多元化的试验考核方式，以加强试验教学改革。 【关键词】虚拟仿真试验 基础医学概论 试验教学改革 【中图分类号】G 【文献标识码】A 【文章编号】0450-1018911C-0082-03 随着信息化时代的到来
2、，以网络为基础的各种学问学习渐渐成为全世界教学发展的一种趋势。虚拟仿真试验教学应运而生，它是利用计算机创建一个虚拟仿真的试验操作环境，通过模拟现实的试验环境，对仿真试剂、人体组织器官、试验动物或标本等进行虚拟操作，实现对学习操作人员的各种感官反馈的模拟，以达到与真实试验一样的教学目的和要求。与传统的试验相比，虚拟仿真试验不受教学资源的限制，具有开放性、资源共享性、交互性、先进性、平安性、内容丰富、体验逼真等特点，是将来理论教学的有益补充和试验室建设的主要发展方向。 基础医学概论是供护理学、药学、法学、心理学、医药营销、公共卫生、社会保障、医疗保险、医学信息工程等医学相关专业类人才培育设置的一门
3、基础课程，涵盖了人体解剖学、组织胚胎学、生物化学与分子生物学、生理学、遗传学、病原生物学、免疫学、病理学等多门课程的内容。为适应教学发展的须要，帮助学生了解医学全貌，驾驭必要的医学基础学问，自2022年以来，广西中医药高校护理学、药学、中药学、口腔医学、医药营销等专业开设了此门课程。由于课程学问跨度大，涵盖的内容广，学生基础学问薄弱，在学习过程中普遍感到理解困难，所以通过试验教学巩固基础学问，加深学生对相关学问的理解，驾驭医学试验、检验及基本诊疗方法，就显得特殊重要。 一、基础医学概论试验课的意义和存在的问题 基础医学概论试验课在教学中的意义。医学基础的各类课程大多试验性很强，很多学术理论，各
4、种学说、设想和结论都是从试验结果得出的，并不断通过重复试验得到验证。基础医学概论作为一门将基础医学领域里的多个学科亲密联系起来的综合性课程，试验课的开设是为了加强多学科学问间的相互关联性，使形态与功能、基础与临床之间的内容有机结合，这不仅是提高教学质量的重要手段，也是一个培育学生的思维实力、实践操作实力和科研创新实力的重要平台。 基础医学概论试验课存在的问题。目前，我校基础医学概论试验课的授课量只占20学时，相比起其丰富的理论教学内容来说，试验课时偏少，造成部分试验课的内容得不到学习，学生学得不精，教学质量难以保证。试验内容主要以人体解剖学、生化学和生理学等学科的基础性、验证性试验为主，缺少综
5、合性、设计性试验，不利于学生职业技能的培育。试验教学的手段和形式比较单一，一般都是老师先讲解试验步骤，然后学朝气械式地照做，缺乏对试验设计的思索，这在培育学生自主学习的实力与创新实力方面存在缺陷。另外，随着高校招生规模的扩大，试验仪器、设备耗材等教学资源相对不足的问题渐渐凸显，使得一些有特别生物平安要求的试验没有机会进行，造成学生对这方面学问的驾驭薄弱。 基于上述基础医学概论试验教学中存在的问题，构建一个既能节约成本、降低试验资源消耗，又能丰富拓展试验教学内容的虚拟仿真试验教学平台，对减轻高校教学资源的压力、丰富试验教学的内容、提高学生对试验课的爱好和增加学生实践实力的培育具有重要的意义。 二
6、、基于虚拟仿真试验改革基础医学概论试验教学 广西中医药高校开展虚拟仿真试验教学的基础。2022年，广西中医药高校整合解剖学虚拟试验、机能学虚拟试验、病原微生物学虚拟试验、形态学虚拟试验、细胞与分子生物学、医学化学、护理学虚拟试验、中医学虚拟试验、药学虚拟试验、生命科学、临床前基础医学综合案例思维训练等教学资源，建立了涵盖基础医学、临床医学、护理学、中医学、药学等多学科的自治区级中医药虚拟仿真试验教学中心。该中心是广西中医药高校中西部高校基础实力建设项目 中医药壮瑶医药试验教学中心的重要组成部分，也是作为医学院校真实试验的有力补充，它丰富了试验教学资源，有效地补充了学校部分真实试验暂不具备的条件
7、，供应了牢靠、平安和经济的试验项目，并可突破时间和空间的限制，便于学生支配好自己的学习时间，强化了学生对医药学试验学问的学习，搭建了共享的试验资源平台，值得推广应用。 优化基础医学概论试验教学的内容。传统的试验课教学主要以验证医学理论、演示试验现象为主要内容，缺乏系统性，制约了各学科之间学问的交叉融合，与高校生素养教化的培育不符合。因此，依据医学相关类专业人才培育的专业特点和教学要求，以培育学生的素养和实力为目标，我们把基础医学概论试验设计为从基础到前沿、从接受学问到实力培養的教学内容，包括基础性试验、综合性试验与设计性试验。 1.基础性试验。主要包括各学科最基本的试验操作和技能，由视察与验证
8、明验组成，要求学生驾驭解剖学形态和组织学结构，然后在驾驭形态结构的基础上理解各系统的机能及其调整，依据我校中医药虚拟仿真试验教学中心不同学科的试验分类，选择以下内容开展虚拟试验教学：进入解剖学虚拟试验室，进行三维人体视察以及大体标本视察，驾驭正常人体各系统组织器官的基本形态结构。进入细胞与分子生物学虚拟试验室，学习细胞基本结构的一般光镜视察和分析，为光学显微镜的运用打下基础;学习移液枪的运用，驾驭正确运用移液枪进行移液的方法。进入形态学虚拟试验室，从微观层面相识人体各系统器官的组织结构，为将来的病理学、诊断学、内科学、外科学等学问的学习打好基础。进入机能学虚拟试验室，学习家兔的基本操作综合试验
9、：包括术前打算，气管、颈动脉、颈外静脉插管，中心静脉压测定，颈部迷走神经、交感神经、降压神经的分别等技术;学习大鼠手术试验操作：包括大鼠的抓取与固定、分组与编号、给药方法、麻醉、取血、主要脏器识别、处死等方法;学习蟾蜍手术试验操作：包括术前打算、离体心脏制备、神经肌肉标本制备、神经干标本制备等方法。只有驾驭好以上动物试验操作的基本技术，才能进行下一步机能类动物试验的学习。接下来我们选择几个代表性好、理论学问典型、内容比较重要，学生也普遍感爱好的呼吸、心血管及神经系统的相关试验内容，主要包括：呼吸运动的调整，心血管活动的调整，动脉血压的调整及减压神经放电试验，中枢神经系统试验等。通过这些试验的学
10、习，达到巩固理论学问，驾驭机能学基本的试验操作技术，也为今后诊断、外科的各项操作打下良好的实践基础。 2.综合性试验。试验设计体现综合性，内容涉及一门课程的两个主要章节以上的多个学问点或两门以上相关课程的综合学问，学生须要应用这些不同的学问和技能方可完成试验。比如机能学虚拟试验室里的多因素对呼吸功能调整的综合试验，试验目的有两个，一是通过模拟气道阻力与死腔气量增加、吸入氮气和二氧化碳、酸与碱的中毒、气胸、肺水肿、药物等影响外呼吸功能;二是视察与分析多种因素对呼吸运动的影响，以及呼吸运动变更时血气改变与心血管系统的相应变更。这项综合性试验涉及试验动物学、解剖学、生理学、生物化学、药理学等多个学科
11、的相关学问，多学科的学问综合在一起，为完成共同的试验目的服务。又如机能学虚拟试验室里的离体心脏灌流综合试验、微循环灌流与血液动力学综合试验、坐骨神经 缝匠肌综合试验、影响尿液的生成综合试验等都属于这一类试验。对于医学相关专业的学生，我们建议学生选三项自己感爱好的试验进行学习，这些综合性试验能进一步强化学生的试验操作技能，提高学生综合运用学问和技能分析问题、解决问题的实力。 3.设计性试验。是对拟定的探讨目标进行的一种具有新见解或创新性的试验，它体现了“以学生为主体，老师为主导，以学问传授为基础，学生实力培育为核心”的教学理念。依据我校中医药虚拟仿真试验教学中心已有的虚拟试验教学资源，我们拟定几
12、个仿真虚拟试验让学生自学，然后学生依据自学内容自选题目、查阅文献资料、设计试验方案、分组参加试验探讨。比如老师拟定的仿真虚拟试验有：大蒜素体外抑菌试验、ABO血型的鉴定、用PH计测定醋酸的电离常数的试验操作。学生利用校内网在线学习细胞与分子生物学虚拟试验：大蒜素体外抑菌试验，驾驭细菌培育基的制备方法、细菌的密集划线接种方法以及大蒜素抑菌环的敏感度推断方法，然后依据所学的试验学问举一反三，触类旁通，自己设计“不同中药的抑菌作用”试验方案。通过学习机能学虚拟试验：ABO血型的鉴定，驾驭血型测定、消毒采血的操作方法以及正确判读血型鉴定结果的方法，然后依据这些学问设计“同学间ABO血型的鉴定”试验。通
13、过学习医学化学虚拟试验：用PH计测定醋酸的电离常数的试验操作，驾驭PH法测定醋酸电离常数的原理和方法，学会运用PH计，依据所学的试验学问设计“唾液淀粉酶最适PH值的测定”试验等。有问题或有困难可以查阅文献资料，在线上询问老师，线下分组探讨解决。设计性试验让学生通过自选题目、查阅相关文献资料、设计试验方案、分组参加探讨等，提高了学生的自学实力和创建性思维实力，同时，设计性试验以试验小组为单位，共同参加探讨实施，使学生在学习学问的同时也培育了团队协作的精神，增加了沟通合作及协调实力。 改革试验教学的方法和手段。传统的基础医学概论试验教学方法是老师先讲授试验内容，然后学生根据老师的操作重复试验即可，
14、这种教学方法形式较单一，造成学生过于依靠老师，普遍缺乏爱好，不利于学生创建性思维和实力的培育。为此，我们在传统教学方法的基础上引入“以问题为基础”的学习方法，比如在学习组织胚胎学的相关学问时，要从微观层面相识人体各系统器官的组织结构，这就要求学生首先要学会运用显微镜，老师可以在相关理论课讲授结束时提出几个问题：同学们，你们了解显微镜的构造及其正确的运用方法吗？假如给你人体某一器官的组织切片，你能用显微镜视察它的结构并精确推断出它是什么器官的组织吗？然后让同学们带着这些问题，利用课余时间登录我校中医药虚拟仿真试验教学中心系统，自学相关试验内容，获得一个感性的综合的相识，这样在后期真实的试验课过程
15、当中，就可以缩减老师示教的时间，老师可以腾出更多的时间指导试验有困难或有问题的同学，参加指导学生试验小组的试验探讨，促进师生之间的互动沟通，调动学习气氛，培育学生团队合作的精神。此外，老师还可以刚好引导学生思索总牢固验原理、优化时间条件、甚至设计新的试验，使试验教学进一步向纵深拓展，这样培育了学生独立思索、举一反三的创新实力。 改革试验教学的考核。试验考核是对试验教学效果的检验和反馈，改革旧的、教条的、单一的考核方式，建立多元化的考核方式，是“以学生为中心”的教化理念的须要。我们将学生所学的相关虚拟仿真试验的章节测试成果，纳入平常试验成果，加上试验报告、试验技能操作以及试验设计方案等，从这几个
16、方面综合评价学生的试验成果，并且提高试验成果的比重，试验成果应至少占到期末總成果的30%。 三、虚拟仿真试验教学的运用所取得的初步成效 我们将2022级药学专业的236名学生的基础医学概论试验采纳了改革后的课程内容设置。改革后的试验教学内容涉及解剖学、组织胚胎学、生物化学、机能学、微生物与免疫学等各个学科，遵循了从基础到前沿、由浅入深、从接受学问到运用实力培育的学习过程，整体试验支配按部就班，全面性、综合性和好用性更强。 学生利用虚拟仿真试验系统反复模拟试验操作，对试验原理的理解和驾驭得到加强，提高了试验教学的质量。学生可不受时间和空间的限制，在课后或假期进行试验，削减了真实试验仪器操作前的打
17、算和检测时间，把有限的时间留给详细的试验操作，提高了试验效率。试验项目虚拟化后，使得教学效果不变，却不消耗试验资源，大大节约了试验成本。虚拟仿真试验补充了真实试验不具有的新技能和新技术项目，丰富拓展了试验教学的内容，提高了学生对试验课的爱好。学生在试验学问学习过程中的主体性有所加强，其自学实力、理解实力、实践实力、创新实力和团队合作实力均有显著的提高。老师在课堂上担当的角色也发生了翻转，由学问的传授者变成了教学资源的开发者、教学的指导者和帮助者。师生之间得到良好的互动沟通，活跃了课堂气氛，增加了学生的学习爱好。 随着信息化时代的发展，虚拟仿真试验教学必将成为高校试验教学的重要组成部分。国内外许
18、多高校已经开发构建了医学虚拟仿真试验教学中心，用于医学领域的教学和科研，可见其应用前景广袤，必将成为当前试验教学改革的热点。 实践证明，将虚拟仿真试验教学应用在基础医学概论试验教学中，符合该课程试验教学改革的方向，将为医学相关专业的试验教学开拓新的天地。目前，利用虚拟仿真试验教学补充完善基础医学概论的试验教学改革还处于探究阶段，在试验教学过程中，还须要我们不断努力，为培育具有良好的创新精神和实践实力的高素养人才供应一个广袤的医学试验教学平台。 【参考文献】 1赵琪，孙红，孙艳梅，等.基础医学虚拟仿真试验教学平台构建探讨J.试验技术与管理，2022 2冯军，胡晓松.虚拟仿真技术在医学试验教学中的
19、应用J.科技创新导报，2022 3刘黎青.基础医学概论M.北京：中国中医药出版社，2022 4彭岳，赵铁建，孙雪莲.高职医学相关专业医学基础试验课程设置改革的探讨J.广西中医药高校学报，2022 5田运生，刘维华，王景春，等.综合性设计性试验项目建设的探究与实践J.试验技术与管理，2022 6卢琼，陈荟婷，尹立，等.开放式设计性试验教学对医学生创新思维实力的培育J.当代医学，2022 7李忠玉，刘良专，梁瑜，等.多层次综合性医学虚拟仿真试验教学中心的建设与成效分析J.试验技术与管理，2022 8王燕，车敏，楚慧媛.中医院校建设基础医学虚拟仿真试验教学中心的探究与实践J.甘肃中医学院学报，2022 9刘琼，张韦深，付裕，等.医学虚拟仿真试验教学平台建设的探究J.高校医学教学探讨，2022 第11页 共11页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页