膳食調(diào)查虛擬仿真實驗建設初探

陸彩玲　李春宏　劉超群　李習藝

摘 要 膳食調(diào)查是預防醫(yī)學專業(yè)的重要教學內(nèi)容，但現(xiàn)實條件無法滿足學生親歷現(xiàn)場調(diào)查的要求，一定程度上影響了教學效果。本文對構建膳食調(diào)查虛擬仿真實驗進行了探討、總結(jié)，為培養(yǎng)學生的現(xiàn)場實踐能力提供了可借鑒的方式。

關鍵詞 膳食調(diào)查 虛擬仿真實驗 營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學

虛擬仿真實驗中心建設也是教育信息化和國際化發(fā)展的趨勢，是實現(xiàn)國家教育信息化戰(zhàn)略的重要平臺和重要的實踐教學基地。[1]近年來國內(nèi)眾多醫(yī)學高等院校開展虛擬仿真實驗教學，推進實驗教學改革。[2-3]

1 虛擬仿真試驗教學的現(xiàn)狀與意義

隨著招生規(guī)模的擴大，教室?guī)煛D書資源、實踐場所等現(xiàn)實的教學資源顯得相對短缺。多媒體及網(wǎng)絡技術的發(fā)展，一定程度上打破了人對現(xiàn)實學習、教育條件的嚴重依賴，學習不再局限于學校、教室。應急情景、大型儀器設備、現(xiàn)實場景無法及時獲取等現(xiàn)實有限的實踐教學場景可憑借虛擬仿真技術得以輕松實現(xiàn)。虛擬實驗這一實踐教學方式已然成為高校專業(yè)課程實踐教學環(huán)節(jié)發(fā)展的重要方向之一。[4]虛擬仿真技術也對醫(yī)學院校人才的培養(yǎng)產(chǎn)生了巨大的變化。[5，6]

2 膳食調(diào)查實驗的應用與現(xiàn)況

膳食調(diào)查是研究營養(yǎng)與健康關系的基礎。通過膳食調(diào)查，全面了解人群膳食結(jié)構、評價其膳食結(jié)構是否合理、能量及營養(yǎng)素滿足狀態(tài)。[7]調(diào)查者需要根據(jù)研究目的、研究對象、對測量方法準確性的要求、經(jīng)費的多少以及研究持續(xù)的時間，可選擇其中之一或多種方法組合開展調(diào)查。[8]膳食調(diào)查是預防醫(yī)學生供職于國家各級疾病預防控制中心后從事的一項重要工作，也是其專業(yè)素養(yǎng)的體現(xiàn)之一。然而，普遍反映新入職的職工更多是停留在理論知識層面，應急處置、人際交流等實踐技能亟待提高。然而，學時、培養(yǎng)經(jīng)費、真實教學實踐場景等客觀因素短缺限制了讓學生接受現(xiàn)實的教學實踐。

基于人才培養(yǎng)的要求、現(xiàn)實教學資源的相對短缺及虛擬仿真技術的優(yōu)越性，我院采用虛擬仿真技術，對一些凸顯預防學生專業(yè)素養(yǎng)、綜合性強的預防醫(yī)學實踐課，研制開發(fā)了一系列虛擬仿真課件。本文將探討開發(fā)“營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學”課程中“膳食調(diào)查”這一實踐性、應用性較強的虛擬仿真實驗平臺的實踐、應用及存在問題。

3 膳食調(diào)查虛擬仿真實驗的構建過程

3.1 整體設計

根據(jù)相關實驗課程內(nèi)容的大綱要求，確定虛擬仿真實驗的任務、目的和要求。演練總體方案的確立，一方面是指導虛擬仿真教學的需要，明確仿真訓練的重點、要解決的主要問題以及需要達到的目的，同時也是評估操作對象學習效果的依據(jù)。仿真實驗總體方案被轉(zhuǎn)換為具體的想定情景與評估模塊，學習者暴露于想定情景（如眼觀、耳聽等），并與虛擬環(huán)境進行實時的交互，以完成既定任務項目。學習者學習操作的結(jié)果一方面會由系統(tǒng)記錄保存下來，可以進行追溯、回放，同時也可以提交給系統(tǒng)進行評估。

3.2 素材準備

素材準備是虛擬仿真實驗開發(fā)極為關鍵的一環(huán)，也是想定情景與評價系統(tǒng)的核心內(nèi)容。項目組成員通過文獻閱讀、實物拍攝、操作錄屏等多種方式收集了膳食調(diào)查相關文字、圖片與視頻資料，對膳食調(diào)查的方法與適用、調(diào)查技巧、調(diào)查問卷的填寫、數(shù)據(jù)處理方法、結(jié)果的解讀與評價等進行了詳細的分解與說明。收集的素材既充分體現(xiàn)了公共衛(wèi)生人才“交流能力、團隊協(xié)作、社會動員與組織協(xié)調(diào)”的綜合素養(yǎng)，也凸顯了營養(yǎng)學的專業(yè)特點。

3.3 虛擬實驗的實現(xiàn)

虛擬項目采用面向?qū)ο蟮腏ava語言編程，選用MS SQL Server2008數(shù)據(jù)庫，通過集成的JDK（Java Development Kit）完成開發(fā)工作。根據(jù)膳食調(diào)查的總體設計方案，設計虛擬實驗的框架結(jié)構，編寫詳細的方案，收集制作相關的圖文素材，包括嵌入到軟件中。項目采用2D動畫技術進行場景和人物設計，利用flash和as軟件編程工具和動畫制作軟件，采用Animate CC技術進行程序合成。在編制食物中毒虛擬實驗軟件過程中，不光注重虛擬軟件的趣味性。也重視考查學生對專業(yè)知識掌握的程度和靈活運用的能力，插入了知識考核點，加入虛擬操作的環(huán)節(jié)等，最大程度提高人機互動。

3.4 試運行與修改

由于專業(yè)及應用方向的差異、信息理解不對稱等多種原因，初步研發(fā)出的軟件存在諸多不盡如人意之處。為了消除這些缺陷，軟件研發(fā)的過程中設計方與技術方通過電視電話會議、面對面多種方式進行了多次的交流與溝通，對腳本進行反復的揣摩、修改。邀請教研室同行、計算機專家、疾病預防控制中心的營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學專家、學生代表對課件的內(nèi)容、邏輯、程序進行審查，以期課件的專業(yè)性、技術性、適用性能夠得以保障。

4 小結(jié)

新興技術、工具越來越多地應用在膳食調(diào)查。[9-10]虛擬仿真課件的推廣應用一定程度上取決于課件內(nèi)容的設計。本次課件設計的初衷是為了滿足學校本科生實踐教學的需求。我們將開發(fā)好的課件應用于本學期開設有該實踐內(nèi)容的教學中，學生反映該教學方式增加了人機互動，相較以前單一的教師講授、學生進行簡單瑣碎的計算，變得更生動活潑。提高了學生的學習興趣，提升教學質(zhì)量，為實現(xiàn)學校人才培養(yǎng)目標奠定了基礎。在課件搭載構建過程中，我們看到軟件可以也具有更廣泛的應用潛能。課件可以開發(fā)用于公衛(wèi)醫(yī)師技能培訓、職業(yè)資格考試、健康管理、營養(yǎng)咨詢問診等各專業(yè)領域，這些應用領域的延伸需要計算機技術輔助、搭載內(nèi)容的擴充等共同得以實現(xiàn)完成。

盡管虛擬仿真試驗在醫(yī)學教育與訓練中發(fā)揮了重要作用，但由于目前虛擬仿真試驗操作軟件開發(fā)種類及數(shù)量有限等，已開發(fā)軟件在內(nèi)容、表現(xiàn)形式上還存在諸多的不足。[11-12]就本項目而言，項目最大的問題在于未能充分納入《食物成分表》，限制了進行大人群及人群膳食復雜時的應用，我們也將在后續(xù)的應用中根據(jù)用戶體驗、意見對仿真實驗進行不斷修改。

參考文獻

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