醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)的認識ppt課件

虛擬形式 仿真態(tài)度 對醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)的認識 醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗的必要性 醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)趨向 綜合 深刻 以問題為導(dǎo)向 新理念要求 生命倫理 環(huán)境保護 資源節(jié)約 高危 資源稀缺 高新技術(shù)在實驗教學(xué)中所占比重日益增大 虛擬和仿真實驗成為重要輔助手段 虛擬仿真實驗的特點 以虛擬為手段 構(gòu)建虛擬的實驗環(huán)境 對象 工具 場景 建立模擬的實驗系統(tǒng) 如數(shù)學(xué)模型 模擬實驗條件 參數(shù) 獲得虛擬的實驗結(jié)果 知識和規(guī)律則應(yīng)該是客觀真實的 以仿真為表現(xiàn)形式 情景 過程 結(jié)果有真實感 使學(xué)習者獲得真實體驗 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 實現(xiàn)遠程學(xué)習 隨時隨地學(xué)習和資源共享 虛擬仿真實驗教學(xué)平臺建設(shè)背景 以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種知識學(xué)習逐漸成為世界教學(xué)發(fā)展的一種趨勢 從2012年起 以美國斯坦福大學(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 國家教育部高教司下文在全國構(gòu)建國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心 從國家政策上給予網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實驗仿真技術(shù)發(fā)展提供支持 網(wǎng)易公開課程視頻網(wǎng)站 基于Internet的大型通用網(wǎng)絡(luò)教育平臺 1 網(wǎng)絡(luò)化的教育平臺在世界范圍內(nèi)得到了飛速的發(fā)展 隨著計算機和網(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)上提供部分免費課程教學(xué)視頻 中國的網(wǎng)易公司則把這些資源收集起來放在一個公共網(wǎng)絡(luò)平臺上供大家觀摩學(xué)習 通過這個平臺任何人都可以在世界任何地方 任何時候聽到哈佛大學(xué)MichaelJ Sandel教授講的 正義 課程 只要有計算機和網(wǎng)絡(luò)即可 從而利用技術(shù)實現(xiàn)了無時不在的學(xué)習 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)變成了一個巨大的教育平臺 2 全世界的動物保護浪潮 醫(yī)學(xué)本身是一門實驗科學(xué) 其理論是建立在醫(yī)學(xué)實驗基礎(chǔ)之上的 實驗也是醫(yī)學(xué)生學(xué)習和加深掌握醫(yī)學(xué)知識的重要途徑 但是全世界動物保護意識的發(fā)展趨勢使得在學(xué)生實驗中的動物實驗越來越少 這必然需要另外一種手段來代替 虛擬醫(yī)學(xué)實驗正如模擬核試驗一樣 在醫(yī)學(xué)教育中將起到越來越重要的作用 3 實驗室開放的新形式 進行醫(yī)學(xué)實驗需要消耗動物 藥品等一系列資源 這并不象物理實驗或語音教室開放只需要打開實驗室房間門那么簡單 這涉及到經(jīng)費和隨時變更的資源 例如不同的動物和藥品 要求 因此醫(yī)學(xué)實驗室對學(xué)生自由免費開放相對較難 而虛擬醫(yī)學(xué)實驗則可以做到隨時隨地的開放 4 醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)本身發(fā)展的需求 醫(yī)學(xué)實驗的技術(shù)和經(jīng)驗性質(zhì)需要反復(fù)的模擬訓(xùn)練 醫(yī)學(xué)實驗的操作性通過交互的動畫方式直觀地展現(xiàn)更利于學(xué)生對實驗操作的理解 越來越多的新領(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)實驗室實現(xiàn) 有些高危 極端的環(huán)境和實驗條件需要虛擬仿真來實現(xiàn) 直觀的心臟循環(huán)3D動畫展示 Visiblebody公司 虛擬仿真實驗教學(xué)理念 以 實 為主 虛 實 結(jié)合 能 實 不 虛 不以虛擬代替真實 主食 和 零食 的關(guān)系 傳授知識和技能的基礎(chǔ)上 激發(fā)學(xué)生興趣和創(chuàng)新意識 以培養(yǎng)提出問題 解決問題能力為目標 尋求在回答和解決問題的過程中獲得知識 技能和能力養(yǎng)成 盡量引入新知識和新技術(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驗教學(xué)體系 獲得教育部建設(shè)立項 大多數(shù)臨床技能訓(xùn)練中心購進模擬人進行現(xiàn)場教學(xué)和模擬訓(xùn)練 但沒有實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和遠程化 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)機能學(xué)教學(xué)有 泰盟公司開發(fā)的VBL 100醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗系統(tǒng) 上海夢之路數(shù)字科技有限公司的MedicalVirtualLab基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬實驗室教學(xué)平臺 浙江大學(xué)陸源老師開發(fā)的生理科學(xué)實驗教學(xué)系統(tǒng) 南京醫(yī)科大學(xué)高興亞老師開發(fā)的虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)等 國內(nèi)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)的概況 印象 形成了一定的工作基礎(chǔ)和需求市場 也有了制作基本隊伍 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 項目數(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一步調(diào)動 當前國內(nèi)外基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗大多采取單項實驗項目形式 每個實驗項目的目的 實驗用品 儀器 方法 實驗步驟 實驗結(jié)果及結(jié)論都是固定的 且內(nèi)容相對淺顯 與大學(xué)創(chuàng)新培養(yǎng)的要求還有相當距離 因此 急需開發(fā)有一定深度 學(xué)生有相當想象和設(shè)計自由的虛擬實驗平臺 滿足那些教學(xué)內(nèi)容重要 但目前現(xiàn)實實驗條件難以實施 或?qū)嶒瀯游锊牧想y以獲得的實驗教學(xué)項目需求 理想中的虛擬仿真實驗系統(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驗空間 學(xué)生根據(jù)希望了解的科學(xué)問題 自行設(shè)計實驗項目 選用合適的儀器 材料和技術(shù) 系統(tǒng)根據(jù)科學(xué)原理給出實驗數(shù)據(jù) 學(xué)生自行分析結(jié)果 系統(tǒng)給出評價 盡量采用3D技術(shù)顯示場景 使實驗過程生動直觀 采取游戲積分升級方式 給學(xué)生以激勵和興趣 實驗內(nèi)容盡可能反映新進展 高技術(shù)含量 精密定量等 跨學(xué)科知識點 注重科學(xué)問題 淡化傳統(tǒng)學(xué)科界線 大規(guī)模協(xié)作 網(wǎng)絡(luò)營運 項目作品準入 使用者付費 虛擬仿真實驗教學(xué)中心平臺建設(shè)目標 1 Internet為基礎(chǔ)的隨時隨地學(xué)習 整個虛擬醫(yī)學(xué)教學(xué)中心以Internet為基礎(chǔ)構(gòu)建學(xué)習平臺 讓具有注冊賬號的學(xué)生可以在任何地點和任何時間學(xué)習平臺上提供的相關(guān)醫(yī)學(xué)知識 2 豐富完整的醫(yī)學(xué)知識體系 充分利用虛擬仿真教學(xué)實驗中心平臺利于展示的特性 將完整的醫(yī)學(xué)知識體系搬到網(wǎng)絡(luò)上 便于注冊后的學(xué)生全面的知識學(xué)習 虛擬醫(yī)學(xué)實驗中心可以包含 機能學(xué)實驗中心 形態(tài)學(xué)實驗中心 人體解剖學(xué)實驗中心 分子生物學(xué)實驗中心 PBL教學(xué)實驗中心等 3 學(xué)習平臺內(nèi)容易于擴展 醫(yī)學(xué)知識內(nèi)容豐富 平臺構(gòu)建成功之后 學(xué)?？梢栽谄渖险故緦W(xué)校的特色科研成果 同時學(xué)校老師可以將自己制作的其他醫(yī)學(xué)知識存放到平臺上 4 利用交互功能追蹤每位學(xué)生學(xué)習情況 利用網(wǎng)上學(xué)習的交互操作 記錄跟蹤每一位學(xué)生的學(xué)習情況 了解和掌握虛擬實驗中心的應(yīng)用情況 真正起到促進學(xué)生學(xué)習的目標 5 實現(xiàn)資源共享 開放部分網(wǎng)上內(nèi)容 根據(jù)學(xué)校需要做到學(xué)校以及社會的資源共享 國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心評審指標 信息化技術(shù) 高度仿真和滿足教學(xué)需求三個方面構(gòu)成國家級虛擬仿真實驗教學(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)的虛擬仿真實驗教學(xué)資源 需要建立支持遠程網(wǎng)絡(luò)訪問的虛擬仿真實驗教學(xué)的管理和共享平臺 虛擬仿真實驗教學(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 是國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)的主導(dǎo)思想 鼓勵校企合作 學(xué)校注重教學(xué)成果收益 企業(yè)收獲經(jīng)濟效益 結(jié)語 建設(shè)虛擬仿真實驗教學(xué)中心并推行虛擬仿真實驗教學(xué)是醫(yī)學(xué)教育的趨勢 也是現(xiàn)