虛擬仿真課程設(shè)計探討

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摘要：本文分析了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計性實驗教學(xué)目前面臨的困難和問題，闡述了在中醫(yī)藥院校開設(shè)綜合設(shè)計性實驗的虛擬仿真課程的意義和任務(wù)，提出了綜合設(shè)計性實驗的虛擬仿真課程開設(shè)的目標(biāo)和模式，使基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計性實驗擁有新的實驗教學(xué)補充模式，可有效地推動實驗教學(xué)改革和實驗教學(xué)信息化建設(shè)，從而有效提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)；綜合設(shè)計性實驗；虛擬仿真課程；設(shè)計

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計性實驗是我校在國家政策號召下開設(shè)的一門用于培養(yǎng)創(chuàng)新型大學(xué)生的教學(xué)改革課程。虛擬仿真實驗可以將虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合，為實驗教學(xué)提供新的方法。開設(shè)綜合設(shè)計性實驗的虛擬仿真課程可在一定程度上解決實驗流程復(fù)雜學(xué)生不容易入手、實驗課程開設(shè)專業(yè)的限制的問題，同時提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并側(cè)重在綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面的培養(yǎng)。綜合設(shè)計性試驗虛擬仿真課程是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的一種，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式是提高中醫(yī)實驗教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，是實驗教學(xué)的發(fā)展趨勢[1-2]。

一基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計性實驗存在的問題

綜合設(shè)計性實驗具有時間長、費用高、實驗不確定因素多等特點，實驗流程繁瑣，從實驗宣講、課題設(shè)計、耗材申報、確定實驗方案、預(yù)實驗、正式實驗、結(jié)項答辯每個環(huán)節(jié)都需要學(xué)生與帶教老師及實驗準(zhǔn)備老師的配合才能完成。繁瑣的實驗環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生和老師之間的溝通出現(xiàn)問題，影響實驗的正常進行。此外，由于專業(yè)開設(shè)的限制，部分專業(yè)學(xué)生不能得到相關(guān)的培養(yǎng)。有些學(xué)生設(shè)計的實驗，由于試劑或耗材的不安全性而導(dǎo)致實驗不能開設(shè)，需要重新更改實驗方案。實驗方案難易參差不齊，較難觀察的實驗結(jié)果打擊學(xué)生的積極性，同時也增加了帶教老師的指導(dǎo)難度[3]。

二開設(shè)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計性實驗虛擬仿真

課程的意義綜合設(shè)計性實驗旨在提高學(xué)生的綜合能力，使學(xué)生熟悉科研課題的開題、實驗研究、結(jié)項等過程，為以后的科研實驗奠定基礎(chǔ)。設(shè)置綜合設(shè)計性實驗虛擬仿真課程具有非常重要的意義，將實驗的過程設(shè)計成虛擬仿真的模塊，學(xué)生通過操作模塊可以在短期內(nèi)熟悉實驗各個環(huán)節(jié)，及其在每個環(huán)節(jié)中需要完成的任務(wù)、每個環(huán)節(jié)的溝通流程，極大的解決學(xué)生在實驗過程中不知該做什么、不知哪些能做的問題，并在一定程度上提高了效率。虛擬仿真課程開設(shè)后，學(xué)生將不受專業(yè)限制選擇該課程，進行虛擬綜合設(shè)計性實驗，并在相關(guān)評分體系及糾錯體系模塊中對實驗課程的完成進行評價和指導(dǎo)。虛擬仿真實驗應(yīng)遵循“虛實結(jié)合、能實不虛”的原則，在實驗開設(shè)過程中，將一些有毒有害環(huán)節(jié)設(shè)置成虛擬模式，讓學(xué)生在掌握知識的同時又免受毒害，減輕對環(huán)境的污染。

三設(shè)計模塊及流程

綜合設(shè)計性實驗虛擬仿真課程的設(shè)計應(yīng)按照實驗流程的各個環(huán)節(jié)進行設(shè)計，共包括：范例參考、模擬實驗、考核三個部分。范例參考是將往屆經(jīng)典案例按照模擬實驗的流程完整列出，供學(xué)生進行參考。其中模擬實驗包括：實驗宣講、課題設(shè)計、耗材申報、確定實驗方案、預(yù)實驗、正式實驗、結(jié)項答辯七個模塊。實驗宣講模塊中將學(xué)生實驗過程中的注意事項，實驗課題的研究方向等詳細(xì)列出，在本模塊結(jié)束時對學(xué)生進行考核，加強學(xué)生對實驗注意事項的理解和重視程度。課題設(shè)計模塊中主要指導(dǎo)學(xué)生如何查找資料、如何填寫立項依據(jù)、如何辨別課題的創(chuàng)新性和新穎性，如何將所有的課題思路設(shè)計成一個完整規(guī)范的實驗方案。在本模塊結(jié)束時對學(xué)生進行考核，考核的內(nèi)容是在查找資料、立項依據(jù)、課題的創(chuàng)新性和新穎性方面出題，讓學(xué)生用模塊中指導(dǎo)的方法進行判斷，以提高學(xué)生的動手動腦能力，學(xué)以致用。耗材申報方面對申報的每一種耗材，在備注欄里列出詳細(xì)需要的用量及依據(jù)、參考書、參考文獻等，做到盡可能的節(jié)儉，同樣在模塊結(jié)束時對學(xué)生進行考核，列出一些實驗的耗材、試劑和藥物的用量，讓學(xué)生進行計算和判斷。確定實驗方案模塊是有帶教老師對實驗方案進行審核提出修改意見，由學(xué)生進行修改經(jīng)帶教老師審核結(jié)束后方可進入下一步實驗。預(yù)實驗環(huán)節(jié)主要是讓學(xué)生掌握實驗操作，如煎藥時應(yīng)先浸泡多長時間、煎煮火候、藥物濃縮等，以及給藥劑量的計算，實驗觀察指標(biāo)的觀察方法、試劑盒的使用方法、各種儀器的操作方法等，讓學(xué)生熟悉并掌握；并在本模塊結(jié)束時就給藥劑量計算、試劑盒的使用方法、各種儀器的操作方法進行考核。正式實驗中嚴(yán)格按照實驗方案的流程進行試驗，并在此項中增加對團隊協(xié)作意識的考核，對可同時開展的實驗項目進行分工合作，考核學(xué)生是否能在規(guī)定的時間內(nèi)同時完成多個實驗內(nèi)容；并在本模塊結(jié)束時就團隊協(xié)作效率，給藥劑量計算、試劑盒的使用方法、各種儀器的操作方法的熟練程度進行考核。結(jié)項答辯環(huán)節(jié)中是考核學(xué)生在完成實驗后對實驗結(jié)果的處理、實驗報告的撰寫、答辯PPT的制作等能力。同時在每個模塊結(jié)束時，由帶教老師進行審核、提出修改意見并進行指導(dǎo)。

四設(shè)計過程中存在的主要問題

綜合設(shè)計性實驗虛擬課程學(xué)生不能在短時間內(nèi)完成，要讓學(xué)生能堅持完成這個實驗還缺乏一個有效的監(jiān)督體系和獎勵機制。綜合設(shè)計性實驗復(fù)雜，設(shè)計模塊較多，項目復(fù)雜，學(xué)生設(shè)計思路較廣，如何能夠使軟件正常運行是一個較難解決的技術(shù)問題。虛擬仿真實驗的設(shè)計原則是“虛實結(jié)合、能實不虛”，如何將虛擬課程與傳統(tǒng)課程有機結(jié)合是需要重點研究的問題，對虛實及虛實結(jié)合的環(huán)節(jié)的判斷，是亟待解決的問題。作為一個非必修課程，我們還應(yīng)在如何調(diào)動學(xué)生參與的積極性方面進行努力。

五展望

虛擬仿真教學(xué)是互聯(lián)網(wǎng)時代的特定產(chǎn)物，它不能取代傳統(tǒng)教學(xué)，同時虛擬仿真綜合設(shè)計性試驗課程也不能取代傳統(tǒng)設(shè)計性實驗課程，而是將其融入到傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中與其結(jié)合，實現(xiàn)提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目標(biāo)。綜合設(shè)計性實驗虛擬課程目前處于設(shè)計階段，還存在很多未發(fā)現(xiàn)的問題，任何的改革都不會輕易成功，需要許多人的付出和堅持不懈，在實踐中進一步探索和完善，以推動和促進我校教學(xué)質(zhì)量的提升。

作者:龔曼 孫慧娟 張明昊 李玉潔 趙珍珍 朱艷琴 孫曙光 單位:河南中醫(yī)藥大學(xué)

參考文獻

[1]賈永森,田福玲,齊峰,吳范武,馬會霞,高秀娟.中醫(yī)理論實驗課優(yōu)化與整合初探[J].中醫(yī)學(xué)報,2011,09:1054-1055.

[2]張紫娟,閆秀娟,杜彩霞.開設(shè)“基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計性實驗”全面提升學(xué)生能力[J].中醫(yī)藥管理雜志,2015,10:37-38.

[3]張君勝,解慧梅,楊曉志等.高職動物微生物綜合設(shè)計性實驗教學(xué)模式實施與思考[J].畜牧獸醫(yī)雜志,2012,31(2):72-74.