虛擬形式 仿真態(tài)度 對(duì)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí) 醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的必要性 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)趨向 綜合 深刻 以問(wèn)題為導(dǎo)向 新理念要求 生命倫理 環(huán)境保護(hù) 資源節(jié)約 高危 資源稀缺 高新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所占比重日益增大 虛擬和仿真實(shí)驗(yàn)成為重要輔助手段 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn) 以虛擬為手段 構(gòu)建虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境 對(duì)象 工具 場(chǎng)景 建立模擬的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 如數(shù)學(xué)模型 模擬實(shí)驗(yàn)條件 參數(shù) 獲得虛擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 知識(shí)和規(guī)律則應(yīng)該是客觀真實(shí)的 以仿真為表現(xiàn)形式 情景 過(guò)程 結(jié)果有真實(shí)感 使學(xué)習(xí)者獲得真實(shí)體驗(yàn) 現(xiàn)行臨床技能訓(xùn)練多為 仿真 而不 虛擬 基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái) 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí) 隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)和資源共享 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)背景 以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種知識(shí)學(xué)習(xí)逐漸成為世界教學(xué)發(fā)展的一種趨勢(shì) 從2012年起 以美國(guó)斯坦福大學(xué)和哈佛大學(xué)為代表的一批知名高校構(gòu)建了MOOC形式的網(wǎng)上教學(xué)形式 2013年8月13日 國(guó)家教育部高教司下文在全國(guó)構(gòu)建國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 從國(guó)家政策上給予網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實(shí)驗(yàn)仿真技術(shù)發(fā)展提供支持 網(wǎng)易公開(kāi)課程視頻網(wǎng)站 基于Internet的大型通用網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái) 1 網(wǎng)絡(luò)化的教育平臺(tái)在世界范圍內(nèi)得到了飛速的發(fā)展 隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展 教育也在發(fā)生著深刻的變化 美國(guó)知名大學(xué)如哈佛 耶魯 斯坦福 麻省理工等都在網(wǎng)上提供部分免費(fèi)課程教學(xué)視頻 中國(guó)的網(wǎng)易公司則把這些資源收集起來(lái)放在一個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上供大家觀摩學(xué)習(xí) 通過(guò)這個(gè)平臺(tái)任何人都可以在世界任何地方 任何時(shí)候聽(tīng)到哈佛大學(xué)MichaelJ Sandel教授講的 正義 課程 只要有計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)即可 從而利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)了無(wú)時(shí)不在的學(xué)習(xí) 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)變成了一個(gè)巨大的教育平臺(tái) 2 全世界的動(dòng)物保護(hù)浪潮 醫(yī)學(xué)本身是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué) 其理論是建立在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的 實(shí)驗(yàn)也是醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)和加深掌握醫(yī)學(xué)知識(shí)的重要途徑 但是全世界動(dòng)物保護(hù)意識(shí)的發(fā)展趨勢(shì)使得在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)越來(lái)越少 這必然需要另外一種手段來(lái)代替 虛擬醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)正如模擬核試驗(yàn)一樣 在醫(yī)學(xué)教育中將起到越來(lái)越重要的作用 3 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的新形式 進(jìn)行醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)需要消耗動(dòng)物 藥品等一系列資源 這并不象物理實(shí)驗(yàn)或語(yǔ)音教室開(kāi)放只需要打開(kāi)實(shí)驗(yàn)室房間門(mén)那么簡(jiǎn)單 這涉及到經(jīng)費(fèi)和隨時(shí)變更的資源 例如不同的動(dòng)物和藥品 要求 因此醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生自由免費(fèi)開(kāi)放相對(duì)較難 而虛擬醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)則可以做到隨時(shí)隨地的開(kāi)放 4 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身發(fā)展的需求 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)需要反復(fù)的模擬訓(xùn)練 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作性通過(guò)交互的動(dòng)畫(huà)方式直觀地展現(xiàn)更利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的理解 越來(lái)越多的新領(lǐng)域 新技術(shù)和昂貴稀缺的教學(xué)資源目前難以在普通的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn) 有些高危 極端的環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件需要虛擬仿真來(lái)實(shí)現(xiàn) 直觀的心臟循環(huán)3D動(dòng)畫(huà)展示 Visiblebody公司 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念 以 實(shí) 為主 虛 實(shí) 結(jié)合 能 實(shí) 不 虛 不以虛擬代替真實(shí) 主食 和 零食 的關(guān)系 傳授知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上 激發(fā)學(xué)生興趣和創(chuàng)新意識(shí) 以培養(yǎng)提出問(wèn)題 解決問(wèn)題能力為目標(biāo) 尋求在回答和解決問(wèn)題的過(guò)程中獲得知識(shí) 技能和能力養(yǎng)成 盡量引入新知識(shí)和新技術(shù) 以山東大學(xué)醫(yī)學(xué)院 中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院 上海中醫(yī)藥大學(xué)等為代表的一批院校已初步形成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系 獲得教育部建設(shè)立項(xiàng) 大多數(shù)臨床技能訓(xùn)練中心購(gòu)進(jìn)模擬人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和模擬訓(xùn)練 但沒(méi)有實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程化 醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)教學(xué)主要由易創(chuàng)電子等提供的數(shù)字解剖和數(shù)字顯微切片等商業(yè)軟件作品 醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)教學(xué)有 泰盟公司開(kāi)發(fā)的VBL 100醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 上海夢(mèng)之路數(shù)字科技有限公司的MedicalVirtualLab基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室教學(xué)平臺(tái) 浙江大學(xué)陸源老師開(kāi)發(fā)的生理科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng) 南京醫(yī)科大學(xué)高興亞老師開(kāi)發(fā)的虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)等 國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的概況 印象 形成了一定的工作基礎(chǔ)和需求市場(chǎng) 也有了制作基本隊(duì)伍 存在高校自主研發(fā)和企業(yè)商業(yè)研發(fā)兩條途徑 有形成校企聯(lián)合研發(fā)的趨勢(shì) 項(xiàng)目數(shù)量及質(zhì)量尚有很大的提升空間 學(xué)校 企業(yè) 教師的積極性需要進(jìn)一步調(diào)動(dòng) 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)大多采取單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目形式 每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的 實(shí)驗(yàn)用品 儀器 方法 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論都是固定的 且內(nèi)容相對(duì)淺顯 與大學(xué)創(chuàng)新培養(yǎng)的要求還有相當(dāng)距離 因此 急需開(kāi)發(fā)有一定深度 學(xué)生有相當(dāng)想象和設(shè)計(jì)自由的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 滿足那些教學(xué)內(nèi)容重要 但目前現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)條件難以實(shí)施 或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物材料難以獲得的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目需求 理想中的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 提供各種虛擬儀器 技術(shù) 可供學(xué)生自由選擇的虛擬實(shí)驗(yàn)空間 學(xué)生根據(jù)希望了解的科學(xué)問(wèn)題 自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 選用合適的儀器 材料和技術(shù) 系統(tǒng)根據(jù)科學(xué)原理給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 學(xué)生自行分析結(jié)果 系統(tǒng)給出評(píng)價(jià) 盡量采用3D技術(shù)顯示場(chǎng)景 使實(shí)驗(yàn)過(guò)程生動(dòng)直觀 采取游戲積分升級(jí)方式 給學(xué)生以激勵(lì)和興趣 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容盡可能反映新進(jìn)展 高技術(shù)含量 精密定量等 跨學(xué)科知識(shí)點(diǎn) 注重科學(xué)問(wèn)題 淡化傳統(tǒng)學(xué)科界線 大規(guī)模協(xié)作 網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn) 項(xiàng)目作品準(zhǔn)入 使用者付費(fèi) 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心平臺(tái)建設(shè)目標(biāo) 1 Internet為基礎(chǔ)的隨時(shí)隨地學(xué)習(xí) 整個(gè)虛擬醫(yī)學(xué)教學(xué)中心以Internet為基礎(chǔ)構(gòu)建學(xué)習(xí)平臺(tái) 讓具有注冊(cè)賬號(hào)的學(xué)生可以在任何地點(diǎn)和任何時(shí)間學(xué)習(xí)平臺(tái)上提供的相關(guān)醫(yī)學(xué)知識(shí) 2 豐富完整的醫(yī)學(xué)知識(shí)體系 充分利用虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心平臺(tái)利于展示的特性 將完整的醫(yī)學(xué)知識(shí)體系搬到網(wǎng)絡(luò)上 便于注冊(cè)后的學(xué)生全面的知識(shí)學(xué)習(xí) 虛擬醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心可以包含 機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 PBL教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心等 3 學(xué)習(xí)平臺(tái)內(nèi)容易于擴(kuò)展 醫(yī)學(xué)知識(shí)內(nèi)容豐富 平臺(tái)構(gòu)建成功之后 學(xué)校可以在其上展示學(xué)校的特色科研成果 同時(shí)學(xué)校老師可以將自己制作的其他醫(yī)學(xué)知識(shí)存放到平臺(tái)上 4 利用交互功能追蹤每位學(xué)生學(xué)習(xí)情況 利用網(wǎng)上學(xué)習(xí)的交互操作 記錄跟蹤每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況 了解和掌握虛擬實(shí)驗(yàn)中心的應(yīng)用情況 真正起到促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo) 5 實(shí)現(xiàn)資源共享 開(kāi)放部分網(wǎng)上內(nèi)容 根據(jù)學(xué)校需要做到學(xué)校以及社會(huì)的資源共享 國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心評(píng)審指標(biāo) 信息化技術(shù) 高度仿真和滿足教學(xué)需求三個(gè)方面構(gòu)成國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的本質(zhì)特征 需要具備已完成的自主或者合作研發(fā)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源 需要建立支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理和共享平臺(tái) 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源校校共享 校企共建 是 教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃 2011 2020 中特別提到的重點(diǎn) 是國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的主導(dǎo)思想 鼓勵(lì)校企合作 學(xué)校注重教學(xué)成果收益 企業(yè)收獲經(jīng)濟(jì)效益 結(jié)語(yǔ) 建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心并推行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是醫(yī)學(xué)教育的趨勢(shì) 也是現(xiàn)