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基于医学课程整合的“虚实融合”基础医学实验课程体系的研究与实践

董军奎 王丽宁 李明 李金玲 韦磊 通讯作者
  
市场信息报·教育论坛
2024年11期
1.齐鲁医药学院基础医学院 淄博 255300 2.齐鲁医药学院公共卫生学院 淄博 255300

摘要:基础医学实验课程是医学教育的重要组成部分,但传统实验课程在资源整合、实践教学模式优化以及学生临床思维能力培养方面存在明显局限。本文基于“虚实融合”的教学理念,构建以器官系统为主线的基础医学实验课程体系,通过整合虚拟仿真实验与实体实验,改进课程内容与教学方法进行研究。通过实际实施和效果分析,该体系在提高学生自主学习能力、实践创新能力和综合分析能力方面取得了显著成效。研究为医学实验课程的改革提供了可借鉴的思路和模式。

关键词:医学课程整合;虚实融合;基础医学课程;实验教学改革

Abstract:The basic medical experiment course is crucial in medical education,but traditional methods have limitations in resource integration,teaching optimization,and fostering clinical thinking.This paper proposes a"virtual and real integration"approach to build a course system centered around organ systems.By combining virtual simulations with physical experiments,the course content and teaching methods are enhanced.Practical implementation and analysis show significant improvements in students'self-learning,innovation,and analytical abilities.This research offers a valuable model for reforming medical experimental curricula.

Keywords:medical curriculum integration;Virtual-real fusion;Basic medical courses;Experimental teaching reform

基础医学实验课程的教学质量对医学生的综合能力培养具有重要作用。然而,传统的实验教学模式在课程内容设计、学生参与度和现代教育技术应用等方面存在不足,难以适应新时代医学教育的要求[1]。为应对这些挑战,虚拟仿真技术的发展为基础医学实验课程改革提供了新的可能性。“虚实融合”作为一种创新性教学理念,通过将虚拟仿真实验与实体实验有机结合,可以实现课程内容的优化和资源的高效利用。本文章基于“虚实融合”理念,以医学课程整合为框架,探索基础医学实验课程体系的设计与实践[2]。

1. 基础医学实验课程体系的构建

1.1 课程设计原则

课程体系设计以“虚实融合”为核心,注重理论与实践的有机结合,通过模块化整合构建系统化实验内容,旨在优化教学资源并提升学生的综合能力。首先,课程设计紧密围绕理论教学目标,将实验教学与理论课程无缝衔接,通过理论知识指导实验实践,从而深化学生对核心概念的理解。其次,以器官系统为主线,将实验内容按照循环系统、呼吸系统等九大系统进行模块化设计,使课程内容逻辑清晰、层次分明,便于学生系统化学习和掌握[3]。

1.2 课程内容构建

虚拟仿真实验模块的设计旨在弥补传统实验教学在高风险性和复杂性实验中的局限性,通过开发适用于血液循环演示、病原体检测等高风险实验的虚拟项目,实现了安全性与教学效果的双提升。借助三维建模技术,该模块进一步增强了实验内容的可视化与交互性,使学生能够在虚拟环境中直观了解实验过程与关键原理[4]。

2. 实施过程

2.1 整合资源

首先,对现有实验课程内容进行梳理,以器官系统为主线开展模块化重组,剔除内容重复或陈旧的实验项目,补充符合现代医学发展需求的实验内容。其次,建设虚拟实验平台,开发适用于复杂实验和高风险实验的虚拟仿真实验项目,如病理模型观察和显微镜下细胞解剖等,通过高精度3D建模与交互技术提升虚拟实验的真实性与实用性。

2.2 构建虚实融合实验教学体系

首先,在模块化实验项目设计中,将实验内容分为虚拟仿真实验模块和实体实验模块,其中虚拟实验模块主要适用于危险性高或成本过高的实验项目,而实体实验模块则强调学生的实践操作能力与实验细节的掌握[5]。其次,根据学生的学习阶段划分教学内容层次,低年级以基础技能训练为主,高年级逐步引入复杂的临床案例分析和综合实验,帮助学生从基础到综合逐步过渡,满足不同阶段的学习需求。

2.3 教学实施

在“虚实融合”实验课程的教学组织中,采用线上线下混合模式(Blended Learning),实现了理论预习与实践操作的有机衔接。学生首先通过虚拟实验平台学习实验流程和基本原理,为实验室中的实体操作做好充分准备。教学中引入PBL(基于问题的学习)与CBL(基于案例的学习)方法,以真实临床案例为背景,设计问题驱动的实验任务,帮助学生在解决实际问题的过程中培养临床思维能力与创新意识。此外,在实验实施过程中强化师生互动,通过分组讨论、实验过程实时反馈和教师个别指导,帮助学生深入理解实验目的与核心步骤[5]。

2.4 效果评价

本课程评价体系涵盖多个维度,旨在全面反映教学实施效果,确保各方面的学习成果得到科学评估。首先,形成性评价通过虚拟实验平台记录学生在学习过程中的操作记录与完成情况,实时跟踪学生的学习进度与效果,从而动态调整教学策略,及时发现并解决学习中的问题。其次,终结性评价通过实验操作考核与实验报告,全面考察学生对实验知识的掌握情况以及其在实际操作中的应用能力,确保学生不仅理解实验原理,还能将其应用于实际操作中。最后,通过对试点班级与普通班级的成绩进行对比分析,评估“虚实融合”教学模式的实际效果,并通过学生问卷反馈收集其对课程设计、内容及效果的意见,为后续课程优化与改进提供依据[6]。

3. 成效分析

3.1 学生学习效果提升

实施“虚实融合”教学模式后,试点班级的学生实验成绩显著提高,体现了该模式在提升学生学术表现方面的有效性。通过虚拟实验与实体实验的有机结合,学生在实验过程中展现出更高的学习主动性和参与度。虚拟实验平台为学生提供了更加灵活、互动性强的学习环境,激发了他们的自主学习兴趣和探索精神,促使他们在实验操作中更加积极地进行思考与实践。此外,学生的创新能力也得到了显著提升,尤其是在解决实验中的复杂问题时,能够灵活运用理论知识并进行创新性的推理和分析[6]。

3.2 实验资源利用效率优化

虚拟仿真实验的引入有效解决了传统实验教学中面临的实验材料消耗问题,尤其是对于高成本、高风险的实验项目,虚拟实验提供了一个安全且高效的替代方案。通过虚拟仿真技术,学生能够在无风险的环境下进行反复练习和操作,大大降低了实验资源的实际消耗。例如,涉及病理学、生理学等领域的高风险实验,通常需要大量的动物实验材料或昂贵的实验设备,而虚拟实验则能够模拟这些实验的全过程,避免了不必要的资源浪费[7]。此外,虚拟实验项目的共享性大大提升了实验资源的利用效率。虚拟实验平台的建设使得多个班级、甚至不同地区的学生都能通过网络访问共享的实验内容,从而提高了教学资源的覆盖面和利用率。

3.3 教学反馈

课程实施后,超过75%的学生反馈认为“虚实结合”的实验教学模式相比传统教学模式更具趣味性和实践性,且更有助于他们理解理论知识在临床实践中的应用。虚拟实验平台为学生提供了更加灵活和互动的学习环境,学生可以在虚拟情境中模拟实际操作过程,探索理论知识与实验结果之间的关联,从而激发了他们的学习兴趣和主动性。与此同时,实体实验的操作性和实践性进一步增强了学生的动手能力和实验技能,使学生能够更好地将虚拟实验中的理论知识转化为实际操作能力。该模式通过将抽象的医学理论与具体的临床案例结合,帮助学生更加直观地理解如何将理论应用到临床实践中,提升了学生的临床思维能力和问题解决能力。这种理论与实践相结合的教学方法,不仅增加了学生的学习动力,还促进了学生全面发展的能力,尤其是在跨学科综合应用和临床决策方面的能力[8]。

4. 结论

基于“虚实融合”理念构建的基础医学实验课程体系,通过以器官系统为主线对实验内容进行模块化整合,合理将虚拟仿真实验与实体实验结合,形成了互为补充的实验教学模式,实现了理论与实践的深度融合。在虚拟实验模块中,学生能够在安全且可控的环境中反复操作,增强对复杂实验过程的理解与掌握,而在实体实验中,学生则能通过动手操作,提升实验技能并强化临床思维能力[9]。此外,虚实结合还有效优化了实验资源配置,使高成本和高风险的实验项目得以安全、高效地开展,资源的利用率得到了显著提升。该课程体系的实施为基础医学实验教学的改革提供了科学、可持续的解决方案[10]。

参考文献:

[1]柯海萍,李伟东,章皓,等.基于专业群构建基础医学平台课程的实践及思考[J].中国高等医学教育,2014,(6):75-76.

[2]邢朝斌,吴鹏,田喜凤,等.基础医学实验课程的整合与实践[J].华北煤炭医学院学报,2009,11(2):279.

[3]李泽桂,徐迪雄,陈俊国.关于我国基础医学教育改革的实践与思考[J].中国高等医学教育,2010,(7):11-12.

[4]刘智,苏颖,王志宏,等.基础医学实验课程整合研究与实践[J].吉林省教育学院学报,2013,29(2):51-52.

[5]涂开峰.高职教育基础医学实验教学体系改革[J].新西部,2014,2:133.

[6]王森,李平.2014年国家级虚拟仿真实验教学中心分析[J].实验室研究与探索,2016,(04):82-86.

[7]孙建林,贠冰,姜伟.实验教学示范中心与虚拟仿真实验教学中心相互融合协同发展[J].实验技术与管理,2016,(09):208-210.

[8]李平,毛昌杰,徐进.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平[J].实验室研究与探索,2013,32(11):5-8.

[9]郭静,刘晓燕,朱学江,等.虚拟仿真教学平台在基础医学教学中的应用[J].南京医科大学学报(社会科学版),2014,14(6):498-500.

[10]黄荣怀,郑兰琴,程薇.虚拟实验及其学习者可信度认知[J].开放教育研究,2012,18(6):9-15.

作者简介:董军奎(1974-),男,汉族,山东滨州市人,大学本科,教授,研究方向:基础医学课程改革、循环生理。

通讯作者简介:韦磊(1981-),男,汉族,山东泰安人,硕士研究生,教授,研究方向:医学高等教育。

基金项目:1.基于医学课程整合的“虚实融合”基础医学实验课程体系的研究与实践(2018年山东省本科高校教学改革研究面上项目,项目编号:M2018X100);2.以执业医师资格考试为导向的基础医学教学改革研究与实践(2021年山东省本科高校教学改革研究项目,项目编号:M2021348)

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