中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)建設(shè)現(xiàn)狀和發(fā)展探究

張濰纖，馬 珊，趙懷清，熊永英*

（1.云南中醫(yī)藥大學(xué)教務(wù)處 云南 昆明 650500；2.云南省第一人民醫(yī)院 云南 昆明 650032）

關(guān)健詞 中醫(yī)藥；虛擬仿真教學(xué)；現(xiàn)狀；問題；發(fā)展

1 虛擬仿真實驗教學(xué)的建設(shè)背景

教育部《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011―2020年）》等文件中明確提出發(fā)展教育信息化，教育要實現(xiàn)信息化，教學(xué)必須先完成信息化，2013年開始展開國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)。2017年以來，教育部先后出臺了《關(guān)于2017—2020年開展示范性虛擬仿真實驗教學(xué)項目建設(shè)的通知》《關(guān)于開展國家虛擬仿真實驗教學(xué)項目建設(shè)工作的通知》《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》等政策文件，在這些政策的引導(dǎo)下，國內(nèi)各大高校都高度重視、積極響應(yīng)，紛紛開始建設(shè)虛擬仿真實驗教學(xué)。

2 中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)是中醫(yī)藥實驗教學(xué)的重要組成部分

高等教育要適應(yīng)國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，不斷優(yōu)化高等教育結(jié)構(gòu)，重點加強(qiáng)應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才的培養(yǎng)。

實驗教學(xué)是中醫(yī)藥各專業(yè)教學(xué)的一個必備環(huán)節(jié)，中醫(yī)藥專業(yè)的學(xué)習(xí)是一個理論—實踐—再理論—再實踐的過程，實驗教學(xué)與理論教學(xué)互為補(bǔ)充，中醫(yī)藥實驗課程占課程總量的三分之一，實驗教學(xué)是檢驗學(xué)生是否掌握臨床技能的一個重要方式。因此虛擬仿真教學(xué)是中醫(yī)藥實驗教學(xué)的重要補(bǔ)充式教學(xué)，中醫(yī)藥虛擬仿真實驗以“虛實結(jié)合、能實不虛”為原則，充分利用計算機(jī)虛擬現(xiàn)實、仿真技術(shù)來代替部分在真實場景無法實現(xiàn)的實驗，虛擬仿真實驗教學(xué)能使中醫(yī)藥學(xué)生在模擬實驗的情景下避免真實實驗的風(fēng)險，具有模擬破壞性實驗過程可逆轉(zhuǎn)、危險實驗可重復(fù)等特點。能豐富實驗教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生的綜合實踐能力。

3 中醫(yī)藥虛擬仿真實驗課程建設(shè)現(xiàn)狀

3.1 中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)項目國家級認(rèn)定項目建設(shè)情況

2023年1月國家虛擬仿真實驗空間平臺www.ilabx.com 數(shù)據(jù)顯示，截至2023年1月，平臺共有虛擬仿真實驗課程1798 門，分布在理學(xué)、工學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、文學(xué)、教育學(xué)歷史學(xué)等12 個學(xué)科門類，中醫(yī)學(xué)、中藥學(xué)、藥學(xué)、護(hù)理學(xué)虛擬仿真實驗課程114 門，占虛擬仿真實驗課程總數(shù)的6.3%，其中國家級一流虛擬仿真課程728 門，中醫(yī)類虛仿真國家一流課程17 門，只占總數(shù)2%。

在114 門中醫(yī)藥類虛擬仿真實驗教學(xué)課程中，中醫(yī)類43 門，中藥其他類71 門。由于中醫(yī)藥學(xué)科的專業(yè)獨特性，實驗教學(xué)涉及病患、實驗動物、危險化學(xué)品、生物制劑、麻醉類藥品、有毒類藥品等高風(fēng)險、高成本、高消耗、實驗傷害不可逆等實驗，目前實驗課程主要涉及中醫(yī)基礎(chǔ)、針灸推拿等方向，對于中西醫(yī)臨床治療、中藥的栽培等領(lǐng)域缺口較大，需擴(kuò)大研究視角，加速建設(shè)步伐，普及更多學(xué)生。

3.2 中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)的特點

實驗內(nèi)容、形式多樣化。中醫(yī)藥虛擬仿真模擬了醫(yī)院病房、治療室、門診室、搶救室乃至火災(zāi)等場景，模擬醫(yī)治、護(hù)理的過程，中草藥的栽培、炮制、萃取的過程等，學(xué)生在虛擬仿真場景中面對虛擬醫(yī)藥、病人、物體進(jìn)行仿真操作學(xué)習(xí)訓(xùn)練，形象逼真，學(xué)生能看到即使是真實臨床也看不到的3D 解剖結(jié)構(gòu)透視、手術(shù)時器械進(jìn)入患者身體的實時圖像。

實驗過程重復(fù)化。中醫(yī)藥類虛擬仿真教學(xué)為了更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行技能練習(xí)，訓(xùn)練過程中系統(tǒng)會實時采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)，根據(jù)學(xué)生訓(xùn)練情況提供文字、圖形、聲音等不同形式的操作提示和智能糾錯反饋。面對一些傷害不可逆的動物實驗和破壞性較強(qiáng)的化學(xué)實驗，學(xué)生可“身臨其境”反復(fù)練習(xí)該操作直至熟練掌握。

實驗資源豐富，評價形式多元化。虛擬仿真實驗需要中醫(yī)藥學(xué)專業(yè)教師、在校學(xué)生、校內(nèi)外監(jiān)督機(jī)構(gòu)、前沿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)公司、行業(yè)專家，實現(xiàn)線上和線下融合、真實場景和虛擬場景結(jié)合、理論和實踐滲透，整合校內(nèi)、校外、個人、社會、企業(yè)等豐富資源，為中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)項目開發(fā)提供高質(zhì)量保證。過程性評價結(jié)合終結(jié)性評價，包括中醫(yī)藥學(xué)虛擬仿真課程教學(xué)質(zhì)量、實驗過程質(zhì)量、結(jié)構(gòu)質(zhì)量等緊密圍繞學(xué)生實驗過程完成不同的評價任務(wù)，評價形式多維度、多元化。

4 中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)存在的不足

4.1 實驗教師的觀念陳舊，信息技術(shù)能力不足，限制了課程數(shù)量開發(fā)

部分中醫(yī)藥實驗教師認(rèn)為，虛擬仿真實驗就是假的實驗，對學(xué)生掌握知識點沒有多少幫助，教師自身對虛擬仿真實驗技術(shù)、概念了解不夠，對于哪種類型實驗可以開展虛擬仿真實驗教學(xué)更是思考不足，現(xiàn)代教育技術(shù)能力的欠缺使得中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)效果不盡如人意，中醫(yī)藥實驗教師的信息化教育觀念、計算機(jī)水平都有待提高。

4.2 實驗經(jīng)費不足，限制虛擬仿真實驗教學(xué)項目高質(zhì)量開發(fā)

中醫(yī)藥院校一貫重視實驗教學(xué)和實驗室的建設(shè)，但每個學(xué)校在虛擬仿真實驗教學(xué)資源上的經(jīng)費投入都很有限，從而影響擬仿真實驗教學(xué)建設(shè)工作。部分選題好、實驗效果好的核心課程虛擬仿真實驗由于學(xué)校資金有限，只能開發(fā)一部分，線上實驗教學(xué)建設(shè)無法充分保障，難以開展高質(zhì)量的虛擬仿真實驗教學(xué)，影響教學(xué)效果，打擊實驗教師的積極性、主動性。

4.3 實驗課程重建設(shè)、輕應(yīng)用，重申報、輕教學(xué)，限制了課程實驗的推廣應(yīng)用

中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)資源“重建設(shè)、輕應(yīng)用”的現(xiàn)象較為突出，據(jù)國家虛擬仿真實驗平臺數(shù)據(jù)顯示，在平臺上的114 門中醫(yī)藥虛擬仿真教學(xué)課程中，年使用在600 學(xué)時以上的虛擬仿真實驗課程53 門，占虛擬仿真實驗課程的46%，最高的年學(xué)時數(shù)達(dá)到15000 多人次，年學(xué)時為零的課程37 門，占課程總數(shù)的32%，兩極分化較為嚴(yán)重，部分虛擬仿真實驗課程是學(xué)校的“門面工程”，在教學(xué)中的利用率并不高；在虛擬仿真實驗教學(xué)課程建設(shè)階段，一些高校申報虛擬仿真實驗的目的是申報國家虛擬仿真一流課程，雖然對應(yīng)國家一流課程評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了認(rèn)定和建設(shè)，但對實驗課程在實際教學(xué)中的應(yīng)用效果關(guān)注不夠。

4.4 實驗視角單一，缺少跨學(xué)科融合

中醫(yī)藥虛擬仿真實驗單一解決專業(yè)實驗問題，缺少與醫(yī)學(xué)倫理學(xué)、中醫(yī)藥文化、中醫(yī)藥思維跨學(xué)科融合、導(dǎo)入。缺少中醫(yī)藥專業(yè)教育與德育教育相結(jié)合。課程的應(yīng)用推廣不夠，缺少能夠滿足中醫(yī)學(xué)類專業(yè)教學(xué)需求的綜合性、高質(zhì)量、特色鮮明的虛擬仿真實驗教學(xué)課程。

5 中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)發(fā)展的思考

5.1 提升實驗教師的內(nèi)涵建設(shè)

教師是教學(xué)的靈魂，實驗教師隊伍是虛擬仿真實驗教學(xué)建設(shè)的關(guān)鍵因素，中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)的建設(shè)需要一支專業(yè)水平高、實踐能力強(qiáng)、多學(xué)科融合的實驗教師隊伍，為虛擬仿真實驗教學(xué)的建設(shè)、管理、教學(xué)提供智力支持和有力保障。加強(qiáng)實驗教師隊伍建設(shè)，一是需要學(xué)校制訂相關(guān)政策和考核制度，在職稱評審中對具備醫(yī)教協(xié)同、產(chǎn)教融合的“雙師型”教師給予政策傾斜。引導(dǎo)和支持實驗教師重構(gòu)課程體系、開發(fā)實驗教學(xué)項目，鼓勵實驗教師將科研成果反哺實驗。二是開展專題性虛擬仿真中醫(yī)藥類教師網(wǎng)絡(luò)與信息化教學(xué)技能培訓(xùn)，拓展實驗課程教學(xué)思維、優(yōu)化線上教學(xué)方案、增強(qiáng)實驗教師的網(wǎng)絡(luò)與信息化素養(yǎng)。通過多措并舉提升實驗教師隊伍的建設(shè)水平，促進(jìn)虛擬仿真實驗教學(xué)的發(fā)展，保障實驗教學(xué)質(zhì)量同步提升。

5.2 建立校內(nèi)聯(lián)動機(jī)制，拓展學(xué)科間融合交流，擴(kuò)大虛擬仿真實驗教學(xué)課程的利用率

中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)課程，基本由高校各二級學(xué)院或各個專業(yè)獨立開展，缺乏校級層面的統(tǒng)一規(guī)劃。造成部分專業(yè)領(lǐng)域重復(fù)開發(fā)，部分專業(yè)領(lǐng)域一片空白，課程資源開發(fā)不均衡，需要建立校院二級聯(lián)動機(jī)制，校級層面統(tǒng)一建立虛擬仿真平臺或虛擬仿真實驗室，推進(jìn)虛擬仿真實驗教學(xué)項目建設(shè)，加強(qiáng)中醫(yī)藥各專業(yè)與其他專業(yè)如醫(yī)學(xué)倫理學(xué)、中醫(yī)思維、中醫(yī)文化學(xué)、思政課程的融合交流，一方面推動學(xué)科之間互動學(xué)習(xí)，開發(fā)出高質(zhì)量、實用性和趣味性強(qiáng)的虛擬仿真課程，擴(kuò)大專業(yè)受眾面，提高虛擬仿真課程質(zhì)量。另一方面整合不同專業(yè)之間的課程資源，加強(qiáng)學(xué)院、學(xué)科間的溝通，避免課程資源的浪費，提高虛擬仿真實驗教學(xué)課程的利用率。

5.3 建立校際資源開放共享機(jī)制，共創(chuàng)開放的虛擬仿真實驗教學(xué)資源

目前全國24 所中醫(yī)藥類本科院校，具有相近學(xué)科及相同學(xué)科應(yīng)用方向的虛擬仿真實驗教學(xué)項目在同類院校同類專業(yè)擁有廣泛的應(yīng)用前景，尤其是中醫(yī)藥基礎(chǔ)類、中醫(yī)藥臨床類虛擬仿真教學(xué)實驗項目，各中醫(yī)藥類本科院校應(yīng)在知識產(chǎn)權(quán)合法化、明晰化的情況下，整合現(xiàn)有虛擬仿真實驗教學(xué)資源，確立各學(xué)科的基礎(chǔ)實驗項目，然后根據(jù)各學(xué)科的基礎(chǔ)性實驗項目，聯(lián)合高校協(xié)同開發(fā)、整合和完善相近學(xué)科及相同應(yīng)用方向的虛擬仿真實驗室教學(xué)項目。后續(xù)在同類高校、院系和專業(yè)中可以通過有償使用等方式開展虛擬仿真實驗教學(xué)，促進(jìn)線上教學(xué)資源的充分利用和創(chuàng)新發(fā)展。

5.4 加強(qiáng)新技術(shù)學(xué)習(xí)，及時更新軟硬件設(shè)備

信息化教學(xué)的更新速度很快，虛擬仿真實驗課程須依賴相關(guān)硬件設(shè)備和軟件技術(shù)。對電腦性能和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度要求較高，虛擬仿真實驗課程要為使用者提供足夠開放的便利條件，如簡化注冊登錄程序，設(shè)計并推廣實驗所需的手機(jī)APP，不斷學(xué)習(xí)升級，加強(qiáng)學(xué)生實驗的操作性、真實感和沉浸性。

5.5 實驗教學(xué)多視角、多維度，跨學(xué)科融合開發(fā)

在中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)醫(yī)藥學(xué)生的綜合素質(zhì)作為核心，考慮醫(yī)患關(guān)系局勢和醫(yī)藥學(xué)生本身的個性，在開展虛擬仿真實驗教學(xué)過程中，教師除了做好專業(yè)教育外，還要做好職業(yè)素質(zhì)教育，結(jié)合人文關(guān)懷、醫(yī)學(xué)倫理等，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本的虛擬仿真教學(xué)。在實驗過程中除了加強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)技能操作，更應(yīng)培養(yǎng)有理想信念、有道德情操、有扎實醫(yī)學(xué)知識又有仁愛之心的醫(yī)藥學(xué)生，要求學(xué)生能夠模擬與患者的溝通交流，加強(qiáng)醫(yī)患關(guān)系的維護(hù)，實現(xiàn)中醫(yī)藥學(xué)科與醫(yī)學(xué)倫理學(xué)、中醫(yī)文化學(xué)、中醫(yī)思維等學(xué)科的交叉融合。

6 結(jié)語

在國家教育信息化建設(shè)的高速發(fā)展中，中醫(yī)藥虛擬仿真實驗教學(xué)開展線上、線下一體化融合，是中醫(yī)藥實驗教學(xué)的有力補(bǔ)充。虛擬仿真教學(xué)規(guī)避了很多真實實驗的風(fēng)險，降低了實驗成本，補(bǔ)充了動物實驗傷害的不可逆性，在虛擬的實驗空間里，教師和學(xué)生應(yīng)用虛擬平臺中的材料與儀器進(jìn)行相關(guān)實驗過程模擬，完成實驗教學(xué)，達(dá)到學(xué)生掌握知識點、熟悉技能操作的目的，符合中醫(yī)藥實驗教學(xué)的規(guī)律，推動了中醫(yī)藥實驗教學(xué)的發(fā)展。