高職院校數字化醫學虛擬仿真實訓基地建設研究

［摘 要］ 高職院校數字化醫學虛擬仿真實訓基地建設順應新時代衛生職業教育發展，以滿足培養高素質技術技能衛生人才需求，助力醫學人才培養，實現數字化資源的重復有效利用。但在當前衛生高職院校虛擬仿真實訓基地建設過程中，仍存在人工智能技術與衛生職業教育融合不夠、虛擬仿真技術在專業教學中應用不足、虛擬仿真基地覆蓋面專業面較窄等現實問題。為此，提出通過建設數字化醫學虛擬仿真實訓基地、整合醫學相關專業虛擬仿真資源、打造專職實訓基地管理隊伍及建立運行管理機制等，實現新時代衛生職業教育數字化虛擬仿真實訓基地建設的新突破。

［關鍵詞］ 高職院校；數字化；虛擬仿真；實訓基地

［基金項目］ 2021年度江蘇省“十四五”規劃課題“產業鏈人才鏈耦合視域下衛生高職院校專業群動態調整路徑與機制研究”（D/2021/03/115）；2022年度江蘇醫藥職業學院校本教改重點課題“醫學高職院校虛擬仿真實訓基地建設研究與實踐”（Z202206）

［作者簡介］ 魏志明（1979—），男，山西汾陽人，碩士，江蘇醫藥職業學院護理學院副教授，主要從事護理教育研究；張小蒙（1984—），男，山東臨沂人，碩士，江蘇醫藥職業學院護理學院副教授，主要從事醫藥信息檢索研究；朱石兵（1996—），男，江蘇南通人，碩士，江蘇醫藥職業學院護理學院講師，主要從事中醫學研究。

［中圖分類號］ G647 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2025）02-0153-04 ［收稿日期］ 2023-10-11

引言

2020年，教育部等九部門印發的《職業教育提質培優行動計劃（2020—2023年）》指出，引導職業學校提升信息化基礎能力，建設高速穩定的校園網絡，聯通校內行政教學科研學生后勤等應用系統，統籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺。鼓勵職業學校利用現代信息技術推動人才培養模式改革，滿足學生的多樣化學習需求，大力推進“互聯網+”“智能+”教育新形態，推動教育教學變革創新［1］。在推動新一代人工智能技術和衛生職業教育改革融合的背景下，許多高職院校研究探索虛擬仿真實訓基地建設，通過引入AR、VR、動捕等技術實現實訓教學的虛實結合，拓寬學生多樣化學習途徑。建設數字化醫學虛擬仿真實訓基地可促進衛生高職院校培養的學生更好地適應新時代“互聯網+醫院”的發展趨勢，緊跟智慧醫學數字化、智能化的發展趨勢［2］。

一、智慧醫學虛擬仿真實訓基地建設的必要性

醫學是一門實驗科學，其理論建立在醫學實驗基礎之上，實驗教學是醫學專業教育必不可少的重要環節。但在實驗運行中，受制于多種因素，實驗教學開展存在許多問題，主要表現在以下幾點。

第一，受醫學倫理學的限制，如心肺復蘇、氣管插管、各種有創穿刺等技能操作不允許學生直接在病人身體上進行練習；涉及病人隱私的操作，如導尿、乳腺檢查、前列腺觸診等同樣不允許直接在病人身體上進行練習。第二，實驗特殊條件的限制，如高致病性病原微生物實驗、具有電離輻射生物效應的腫瘤放射治療實驗等的實驗條件非常高，一般不具備開設此類實驗的條件，即使開設，面臨的風險很大。第三，實驗成本和資源的限制，基礎醫學實驗教學每年都要消耗大量的實驗動物及實驗材料、藥品和試劑，對環境的負面影響較大。另外，人體解剖實驗的資源難得，且重復使用率低，即使實驗開出，但因為每組實驗人員過多，教學效果不甚理想。

上述條件的限制，導致在醫學人才培養方面存在嚴重的瓶頸，迫切需要“以虛補實”，使抽象的醫學機理直觀易懂。

二、智慧醫學虛擬仿真實訓基地建設的可行性

江蘇醫藥職業學院依托省級醫學檢驗集成平臺和高水平專業群，通過校企合作，校院合作，開發了較為豐富的虛擬仿真實驗教學資源，構建了高度仿真的虛擬實驗軟件和實驗對象，促進了實驗教學改革和技術技能型人才的培養［3］。

首先，學校高度重視虛擬仿真實驗教學中心的建設工作，制定并實施了一系列配套措施，在開展線上教學的期間完善了基于虛擬仿真平臺開展線上教學的實施流程及評價體系。其次，推行校企共建共管模式，進一步對原有各教學平臺資源進行整合，打破實驗教學內容的學科、課程限制，形成了基于器官、系統、疾病的綜合虛擬仿真實驗教學格局。再次，由具備良好的虛擬仿真實驗教學資源的研發能力及開展虛擬仿真實驗教學能力的教師組成了較高素質、穩定的虛擬仿真實驗教學隊伍。最后，依托強大的師資力量和高水平專業群支撐條件，學校每年設專項預算資金用于完善和豐富虛擬仿真實驗教學平臺功能，為虛擬仿真實驗教學活動的開展提供有力保障。

三、智慧醫學虛擬仿真實訓基地建設的基本思路

以虛實結合、能實不虛、體現智慧為智慧醫學虛擬仿真實訓基地建設的總體思路。以培養學生實踐應用能力和創新精神為宗旨，落實人才培養目標定位，建設適用于醫學院校學生的虛擬仿真實訓項目。以打造虛擬仿真實訓教學資源為重點，加強自主研發和合作研究，建設門類齊全、資源充足的虛擬仿真實訓資源庫。以高效管理虛擬仿真實訓教學資源為抓手，構建集成式管理和服務平臺，創新虛擬仿真實訓教學資源管理模式。以提高實訓教學水平與質量為目標，推動實訓教學改革與創新，推進實訓教學隊伍建設和虛擬仿真實訓教學體系完善。以共享虛擬仿真實訓教學資源為出發點，注重開放性建設，培育和建設具有示范引領作用的智慧型虛擬仿真實訓教學基地。

四、智慧醫學虛擬仿真實訓基地建設內容

（一）虛擬仿真實驗教學資源建設

1.基礎醫學虛擬仿真實驗教學資源建設。（1）基于VR技術的醫學機能學虛擬實驗室項目。以共同研發為手段，以實現資源共享為目的，全面推進機能學網絡化虛擬仿真實驗室建設。讓學生可以在任意時間地點，通過網絡進入虛擬實驗室進行機能學實驗。豐富醫學機能學虛擬實驗教學模塊，全部采用人機互動的虛擬仿真操作來完成，同時配合動畫演示相關儀器設備的使用和操作知識。（2）ESP功能數字人虛擬仿真教學系統項目。借鑒醫學教育改革中機能與形態整合、基礎與臨床整合、理論與案例整合、線上與線下課堂整合的教學理念，以全互聯網化覆蓋的使用模式提供服務，不斷迭代更新的優質教學資源，方便了教學全流程，為“醫學機能學”實驗教學、“生理學”課堂與實驗教學提供智慧化教學整體解決方案。（3）“運動解剖學”虛擬系統項目。克服傳統教具無法演示骨骼肌作用及相關運動、無法形象地展示骨骼肌的作用分析的限制，擬建設3D運動解剖學虛擬系統，包括肌肉動畫、動作分析、肌肉訓練和康復運動等內容。（4）“分子生物學”虛擬實驗室項目。在數碼互動教室安裝分子生物學虛擬實驗教學軟件，將“分子生物學”實驗教學與電腦多媒體及網絡相結合。學生在實驗前即可熟悉實驗過程，了解和掌握實驗步驟，明確實驗中的注意點。

2.臨床醫學虛擬仿真實驗教學資源建設。（1）臨床助理執業醫師考試系統。配置大量執業助理醫師考試的真題及模擬題，滿足學生參加臨床執業助理醫師資格考試的醫學生自我練習、模擬考試、在線考試的要求。支持教師對系統已有資源進行管理，支持教師自主增加新的資源。既可以用于實驗室，也可以用于校園網。（2）手術導航示教系統。模擬手術中跟蹤手術器械，并將手術器械的位置在病人影像上以虛擬探針的形式實時更新顯示，使學生對路徑、手術界面解剖、手術器械相對病人解剖結構的位置一目了然，使外科手術學習更快速、更精確，基礎結合臨床更緊密。（3）醫學影像設備結構虛擬仿真實訓平臺項目。將教材和臨床實驗相結合，以當今醫療設備中最主要的醫學影像類設備CT、Dr和MRI等為仿真對象，構建三維影像設備仿真模型及設備實訓室虛擬場景，實現醫學影像設備主要結構和元器件1∶1的仿真再現。（4）醫學影像診斷虛擬仿真實訓教學平臺項目。將虛擬仿真技術應用在醫學影像診斷課程教學中，可模擬醫院診斷工作站，進行檢查申請單的調閱及診斷報告的書寫評價功能，同時進行診斷考核，并導入醫院資源，制作醫學影像診斷實際案例等。（5）醫學影像檢查技術虛擬仿真實訓平臺項目。按照醫院影像科室的實際工作任務，結合全國衛生專業技術資格考試的考核標準，將醫學影像專業與信息化技術有機融合，開發了Dr、CT、MRI三個虛擬仿真實訓平臺，以提高學生臨床技能操作能力。（6）醫學模擬培訓系統項目。通過院內模擬培訓系統讓學生學習醫學相關知識，通過模擬病例，培養學生解決疑難和臨床判斷及決定的能力。（7）急救技能訓練系統項目。通過提供急救操作流程訓練，采用圖文、聲像、視頻相結合的方式，實現考核評估、成績打印、網絡交互等功能，培養學生的急救技能。（8）醫學仿真模型應用項目。通過各種臨床模型使學生形象、客觀掌握各種生理、病理及臨床罕見病例體征的特點，模擬訓練臨床操作技能，為學生走向臨床打下堅實基礎。

3.護理虛擬仿真實驗教學資源建設。（1）護患溝通及臨床思維虛擬仿真實訓平臺項目。自主研發人機交互護患溝通軟件，訓練護生的人文關懷及臨床思維能力，對學生的溝通思維過程進行反饋，輔助學生進行自我剖析和反思。通過門診、病房、重癥監護室和手術室等案例，訓練護生的整理護理及臨床思維能力，促進護生綜合素質提高。（2）虛擬醫院項目。通過虛擬手段全景、真實再現醫院場景布局、常用臨床操作技能、典型病例、醫護工作流程等，將以往現場實物教學轉變為虛擬場景互動教學。（3）高級綜合模擬人項目。通過系統中案例的編輯與創設，模擬患者的病理學特征，模擬臨床治療操作及各種操作后的反應。通過高仿真情境模擬教學法，提升學生臨床思維能力、團隊合作能力、應急救護能力等，實現理論知識與臨床實踐的轉化與過渡。（4）基于3D動作捕捉及混合現實的護理培訓與評估系統項目。通過3D建模，讓學生在教室就可以真實感受心肺復蘇的急救場景，模擬人可實時反饋學生按壓的位置、力度、吹氣的潮氣量等關鍵數值，將學生現實的操作同步到虛擬場景中，達到虛實融合的效果。（5）智能化心肺檢查、腹部檢查綜合訓練實驗系統項目。包括心肺聽診、腹部觸聽診，主要以臨床實際案例進行模擬教學，通過課堂教學和課后練習，使學生在掌握正常人體呼吸、循環、消化系統評估技能的基礎上，初步了解呼吸、循環、消化系統異常體征，提高護生的臨床思辨能力。（6）靜脈穿刺虛擬訓練系統項目。滿足不同專業學生的靜脈穿刺技能訓練要求，內含成人、嬰幼兒靜脈輸液訓練內容，每條手臂、每個血管走形均單獨采用三維建模生成，體現不同的力反饋手感模擬靜脈穿刺操作全流程，標準的操作手法，權威的評判標準。（7）婦科檢查虛擬訓練系統項目。通過仿真盆腔模型，帶有多種正常及病變子宮、附件模塊和跟蹤評估系統，進行婦科相關解剖、分娩過程、婦科檢查手法的學習，讓學生反復進行婦科基本操作的訓練，提高學生的動手能力和實踐能力。（8）虛擬針灸模擬訓練系統項目。采用虛擬現實和三維建模技術，構建高精度的人體解剖模型，并將經絡腧穴及針灸治療知識融合到虛擬的人體中，通過針刺硅膠人模型，將真實與虛擬進行聯動，讓學生全方位地了解經絡腧穴背后的理論知識，并訓練和提升針刺技能。（9）肌動學虛擬仿真教學系統項目。采用虛擬現實技術，在高精度人體解剖模型的基礎上，專注骨骼、肌肉以及關節的運動和力學分析，通過數量眾多的臨床和教學案例，為教師授課和學生學習提供教學—臨床—考核“三位一體”的一站式解決方案。

（二）虛擬仿真實驗教學平臺建設

在學校網絡信息化和實驗室信息化的基礎上建設虛擬仿真實驗教學平臺，全面覆蓋了學校的教學、科研、管理等范圍，同時建立基于網絡的實驗室管理系統，包含實驗室基礎信息、教學及開放過程智能數據采集子系統和視頻監控管理子系統。將實驗項目導入網絡平臺，使上實驗課的學生和教師充分了解實驗室的容量、實驗室的相關設備及技術等，并可讓上實驗課的教師通過網上信息充分了解實驗室的使用情況，學生可以網上了解實驗項目，可以網上預約實驗時間，也可以與教師網絡互動交流等［4］。實現大規模、在線、共享的虛擬實驗教學活動。支持任意時間、任意地點的遠程訪問，支持教師在線作業布置和測試、實驗報告提交批改、成績自動統計、師生互動交流等各種功能。

（三）虛擬仿真實驗教學隊伍建設

采用多種形式充實虛擬仿真實驗教學隊伍，特別是高層次、高素質的虛擬仿真實驗教學人員，建立適應虛擬仿真發展、具有豐富實踐經驗的虛擬仿真實驗教學教師和管理人員隊伍［5］。完善相應崗位職責，加強虛擬仿真實驗教學教師（管理）人員培訓和績效考核，健全虛擬仿真實驗教學管理責任體系。建立虛擬仿真實驗教學人員培訓進修常態機制，進一步完善虛擬仿真實驗教學教師考核方法，充分調動虛擬仿真實驗教學教師的積極性。建立虛擬仿真實驗教學教師增加實踐經歷、參與產業化科研項目激勵機制。鼓勵虛擬仿真實驗教學教師增加實踐經歷，參與產業化科研項目，不斷提高虛擬仿真實驗教學教師隊伍的綜合素質和業務水平。

（四）虛擬仿真實驗教學體系建設

成立校級實驗教學指導委員會，虛擬仿真實驗教學重大決策由學校實驗室建設委員會決定，教務處、設備處、各二級學院等部門協調完成。在管理模式上突出實驗教學服務學科的功能定位，統一制訂實驗教學的整體方案，保證理論教學與實驗教學之間的相互協調。進一步提升實驗教學內涵建設水平，使實驗教學工作貫穿學生實驗技能操作訓練和創新思維培養全過程。在制度保障上，進一步修訂教學質量監測條例、教師教學質量評價辦法、實驗教師崗位職責等一系列規章制度，為實驗和臨床技能實訓教學質量的穩定與提高提供切實的制度保障。制定實驗室評估辦法，加強實驗室的建設和規范化管理。制定綜合性、設計性實驗規定，通過開展綜合性、設計性實驗建立以學生自我訓練為主的教學模式，培養學生分析問題和解決問題的能力。制定了配套績效考核機制，積極鼓勵虛擬仿真實驗教學的開展。

參考文獻

［1］教育部等九部門關于印發《職業教育提質培優行動計劃（2020—2023年）》的通知：教職成〔2020〕7號［A/OL］.（2020-09-23）［2023-09-11］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A07/zcs_zhgg/202009/t20200929_492299.html.

［2］崔娟敏.新升地方本科院校實驗室標準化體系生成的價值取向探討［J］.價值工程，2019，38（35）：46-47.

［3］江林焱，萬俊桃.探索獨立學院實驗室建設規劃［J］.長江叢刊，2018（30）：181-182.

［4］吳強，武文鋒，劉建.科學規劃創新標準嚴密組織構建軍隊院校新型實驗室體系：以火箭軍工程大學實驗室改革重組為例［J］.中國現代教育裝備，2017（9）：17-19.

［5］曾照香，劉哲，李金亮.新時代職業院校智能制造虛擬仿真實訓基地建設研究［J］.教育與職業，2022（9）：109-112.

Research on the Construction of Digital Medical Virtual Simulation Training Base

in Vocational Colleges

WEI Zhi-ming， ZHANG Xiao-meng， ZHU Shi-bing

（School of Nursing， Jiangsu Medical College， Yancheng， Jiangsu 224005， China）

Abstract： The construction of digital medical virtual simulation training base in vocational colleges conforms to the development of health professional education in the new era， meets the needs of cultivating high-quality technical and skilled health talents， helps the training of medical talents， and realizes the reuse and effective use of digital resources. In the current construction of virtual simulation training bases in health vocational colleges， there are still practical problems such as insufficient integration of artificial intelligence technology and health vocational education， insufficient application of virtual simulation technology in professional teaching， and narrow coverage of virtual simulation bases. To this end， this paper proposes to achieve a new breakthrough in the construction of digital virtual simulation training base for health vocational education in the new era by building a digital medical virtual simulation training base， integrating virtual simulation resources for medical-related majors， building a fulltime training base management team， and establishing an operation management mechanism.

Key words： vocational colleges; digitization; virtual simulation; training base