三、主要成效
1.项目情况
经过几年建设,医学部自建的21个项目中获国家级虚拟仿真实验教学项目3个、省级在线开放虚拟仿真实验教学项目2个、校级虚拟仿真实验教学资源(项目)8个,如表12-1所示。
表12-1 虚拟仿真实验项目建设一览表

续表

2.体系构建
为提高信息化背景下医学实验教学质量和实践育人水平,医学部积极开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作,推动学部各学院积极探索线上线下教学相结合的个性化、智能化、泛在化实验教学新模式,形成学科布局合理、教学效果优良、开放共享有效的医学教育信息化实验教学项目示范新体系(图12-2、图12-3)。

图12-2 项目体系图

图12-3 管理体系图
3.平台资源
(1)一个平台:“苏州大学医学虚拟实验教学平台(图12-4)”。
“医学虚拟实验教学平台”是开展医学虚拟仿真实验教学的总平台。平台访问网址:http://mvl.suda.edu.cn。

图12-4 苏州大学医学虚拟实验教学平台
(2)三个系统。
①解剖学数字化3D标本教学系统。
该系统为苏州大学与多校共同研发。系统将学部拥有的528个解剖经典标本制作成数字化3D标本,以三维数字人为目录索引,采用真实标本三维展示,包括临床医学教学所需的所有解剖标本结构辨认,多套解剖题库系统。系统的解剖标本可360度自由转动、标注、3 000万像素的高清图像,解剖结构采用互动点击的标注,解决标本缺乏、结构辨认不准确、标本针对性不突出及学生难以理解等问题。
②形态学数字化教学平台。
该系统包含病理学、组织学与胚胎学、人体寄生虫三个学科,为苏州大学与多校共同研发。访问网址:http://medxtx.suda.edu.cn。系统主要解决病理标本的稀缺性和共享需求,将苏州大学多年积累的451个病理大体标本三维数据,并共享桂林医学院、上海交通大学医学院、成都医学院等其他高校共计600个病理大体标本,合计1 051个病理大体标本,是目前国内最多的病理大体标本库。
③临床技能训练系统。
该系统是提供线上医学临床技能教学资源及相关课程的平台,为苏州大学与多校共同研发。系统支持发布课程、临床案例等相关教学资源,支持临床技能在线教学和考试,课程知识体系科学,资源配置与考核评价方式合理,适合在线学习和混合式教育。系统提供胸腔穿刺术、腰椎穿刺术、腹腔穿刺术、骨髓穿刺术、心包穿刺术、膝关节穿刺术、小儿腰椎穿刺术、小儿骨髓穿刺术、环甲膜穿刺术等53个基础临床技能训练课程。
(3)虚拟仿真实验教学项目123项。
学部建设涵盖机能学、生物化学与分子生物学、病原生物学与免疫学、放射医学、药学、临床技能学等学科的123项虚拟仿真实验教学项目,其中引进102项、自建21项(表12-2)。
表12-2 各学科虚拟仿真实验教学项目建设一览表(https://www.daowen.com)

4.应用情况
(1)虚实结合,拓展实验项目。
如医学寄生虫学虚拟综合实验项目,真实实验常受课时和资源的限制,学生很难操作有关高致病性病原体及高成本、低成功率寄生虫感染的动物模型等实验。通过虚拟实验可拓展实验项目,完成原来不能常规开展的实验项目。
在基础医学领域,解决如机能学动物实验的不可逆性、解剖学尸体的紧缺性、病理学大体标本的稀缺性、分子生物学试剂耗材的高消耗性。
在临床医学领域,可解决一些侵入性操作的实训和临床思维训练,如胸腔穿刺、心包穿刺、气管插管等涉及患者安全的操作,不允许学生在患者身体上进行练习。受临床实习时间及场景的限制,学生较少遇到一些突发及危重症情况。即便临床实习时会遇见病情复杂的患者和紧急情况,但是为了维持合适的救护环境,学生也无法亲身参与。
在放射医学领域,开发“放射医学虚拟实验室项目”“放射生物实验”等特色虚拟实验项目,通过依托虚拟现实、人机交互等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,实现虚实结合、虚实互补的实验教学训练模式,有效解决了电离辐射所致机体放射损伤、放射损伤综合救治等实验项目实际训练难以开展、高危险性、难以复制,且费用昂贵等放射医学实验教学问题。
(2)培养学生自主学习能力,规范学生操作。
采用动画虚拟、真实视频等多种方式,使学生从直观、微观,亲自操作等多方面感受真实和虚拟实验。虚拟实验交互性好,有利于学生自助式学习,促进学生牢固掌握各种规范的实验技能,并综合、灵活地运用于实践,利于培养学生的创新思维能力和解决问题能力。
(3)使用效果好、教学效果明显。
如医学寄生虫学虚拟综合实验项目在临床医学等10多个专业使用后,受到学生的欢迎与好评。调查结果显示,学生对开设虚拟实验的满意率达98%,94%的学生认为提高了学习兴趣和自主学生能力,97.5%的学生认为虚拟实验能规范实验操作技能,97.6%的学生认为其拓展了教学内容并使之更为生动、易于掌握。(图12-5)

图12-5 虚拟实验的特点
(4)完成新冠肺炎疫情下医学线上实验教学。
在受2020年新冠肺炎疫情影响,只能开展线上实验的特殊情况下,虚拟仿真实验是学生能开展实验操作,培养学生实验技能的主要途径。医学部在疫情期间共计284名教师通过医学虚拟仿真实验教学平台开设567门课程,2 308人通过云平台合计上实验课11 917个小时(图12-6)。

图12-6 医学虚拟仿真实验教学平台利用情况图


图12-7 医学部虚拟仿真实验教学平台利用专业活跃度分析图
疫情期间,医学部平均每天有超过100人登录医学虚拟仿真实验教学云平台进行学习,最高一天300余人同时使用云平台进行线上实验学习(图12-7)。从专业活跃度来看,药学、临床医学、生物制药、护理学、中药学、放射医学等专业较为活跃,学生使用量也较大。其中,药学、临床医学、生物制药仅6月份使用用户就超过1 000人次,虚拟仿真实验教学资源真正得到了全方位的应用。
疫情期间,医学部还在医学魔课MOEC虚拟仿真实验教学平台提供了18个自建虚拟项目供全国高校共享使用,全国共有110所高校,153万人次选择学习。邓敏老师的“乳腺癌组织分子分型的免疫组织化学检测方法”2020年上半年就有97 776人次选修,通过共享使用,不仅自建的虚拟实验得到了充分的应用验证,还为全国各高校医学线上实验教学做出了贡献。(图12-8、图12-9)

图12-8 国家虚拟仿真实验教学课程共享平台界面

图12-9 医学魔课MOEC平台选修学生人数界面