医学虚拟仿真实验的教案设计及脚本撰写.pdf
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1、Med Educ Manag 2023,Vol.9,No.4 2023年 第 9 卷 第 4 期http:/医学虚拟仿真实验的教案设计及脚本撰写潘晋 顾园 秦啸峰 王珂 陈辉*(首都医科大学基础医学院,北京 100069)【摘要】医学实验是实践性和应用性很强的专业课程。虚拟仿真实验系统作为新型多媒体教学手段,突破传统医学实验教学模式的限制,在新时期的医学教育活动中被广泛应用。从设计者的角度提出针对医学虚拟仿真实验教案设计及脚本撰写的建议,可更有效地为虚拟仿真平台的技术开发提供参考,继而提升医学实验课程的教学效果。【关键词】医学实验;虚拟仿真实验;教案设计;脚本撰写【中图分类号】R-33;G64
2、2 【文献标识码】ATeaching plan design and script writing of medical virtual simulation experimentPan Jin,Gu Yuan,Qin Xiaofeng,Wang Ke,Chen Hui*(School of Basic Medical Sciences,Capital Medical University,Beijing 100069,China)【Abstract】Medical laboratory is professional course with strong practicality and a
3、pplications.As a new multimedia teaching method,virtual simulation experimental system breaks through the limitation of traditional medical laboratory teaching mode,and is widely used in the modern medical education.From the perspective of designers,this paper puts forward suggestions on the teachin
4、g plan design and script writing of medical virtual simulation experiments,aims to provide more effective reference for the technical development of virtual simulation platform and to improve the teaching effects of medical laboratory courses.【Keywords】medical laboratory course;virtual simulation ex
5、periment;teaching plan design;script writing医学是实践性很强的学科,医学实验教学是医学生掌握医学知识的重要途径。近年来,在医学教育中整合技术资源、提升医学生学习效果的教学模式受到了极大关注。虚拟仿真实验教学利用人工智能手段,依托数字化及网络信息等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,使学生沉浸在声音、图像、文字、视频和三维动画为一体的虚拟现实世界中自主进行交互式学习,是一种有利于实现资源共享、全新开放和信息化的教学模式1-2。将虚拟仿真实验引入医学实验教学,可以弥补如实验周期长、材料不足、教学趣味性和互动性不足、教学内容更新缓慢、基础知识与临床
6、思维结合程度不足等传统实验教学模式存在的欠缺,能够促进教学方式多样化、提高学生学习兴趣,并且打破时间和空间的限制,从而拓展学生知识面,真正实现理论教学与实验教学的融合,实现实验室开放。目前,虚拟仿真实验系统已经在医学教育领域被广泛应用并获得认可3。由于虚拟仿真实验项目制作过程复杂,通常由校方创作团队与校外技术团队以合作方式进行制作。而技术团队中的软件工程师往往对医学知识不熟悉,如果只将实验教程、图片、录像交于技术团队,不仅会使开发周期变长,更会降低专业知识的传递效率,从而影响教学效果。因此,高校应组建师生协作的教案设计与脚本撰写DOI:10.3969/j.issn.2096-045X.2023
7、.04.011 教育教学 第一作者 潘晋,学士,主管技师,研究方向:病原生物学实验教学。Email:*通信作者 陈辉,博士,副教授,研究方向:病原生物学与免疫学实验教学、蚊媒黄病毒免疫预防及其机理的研究。Email:469Med Educ Manag 2023,Vol.9,No.4 2023年 第 9 卷 第 4 期http:/创作团队。团队成员既包括具有丰富教学经验的专业教师,也包括具有丰富临床经验的医生、研究人员。整个创作过程为专业知识的高效信息化提供实践思路和高质量素材。如果把制作虚拟仿真实验比作拍摄一部电影,设计实验教案和编写脚本就好比撰写剧本,是制作电影的第一步。虚拟仿真实验项目教案
8、和脚本不仅是软件开发制作的依据,更是项目质量把控的第一关,它关乎虚拟仿真实验教学的科学性与有效性。教案设计贯穿整个实验过程,是决定虚拟仿真实验教学效果的根本;脚本撰写在串联教案设计的同时把控实验细节,决定虚拟仿真实验教学效果的上限高度,因此,教案设计与脚本撰写在虚拟仿真实验项目制作过程中尤为重要。1虚拟仿真实验的教案设计为了使虚拟仿真实验项目达到“推进信息技术与实验教学内容深度融合,拓展实验教学内容的深度与广度,延伸实验教学的时间与空间,提升实验教学质量与水平”的总体要求,虚拟仿真实验的教案应从教学目标、实验内容、实验方案、实验环境、执行逻辑、教学互动与反馈、教学效果评价等多方面进行设计。1.
9、1 根据教学目标进行教学设计设定明确的教学目标,使实验项目有的放矢,是虚拟仿真实验教案设计的第一步。根据不同的教学目标,选择适当的虚拟场景与仿真素材,设计不同的实验项目,延伸实验教学的空间和时间。以病毒感染相关虚拟仿真项目为例,以基础阶段高年级医学生早临床、多临床、培养临床思维为目标,可通过选择感染性疾病病例、虚拟患者、模拟就医环境进行设计,呈现就诊、医患交流全过程;而以提高医学检验专业学生实践技能为目标的项目,则选择高仿的实验环境和实操视频等进行设计,在多维度呈现的操作细节、实验结果判断等知识点设置交互内容。1.2实验内容设计实验内容设计是指将理论知识和实验目的、原理、方法、重点操作步骤、注
10、意事项、实验结果、分析与讨论等实验所涉及的知识点,在设计教案之初便梳理清晰。在实验内容设计过程中,创作团队需要考虑:如何将更多实验相关知识点引入实验项目;如何将理论知识点与实验课程知识点系统串联;如何将学科内分散的知识点纵向串联;如何适当延伸课程内容、将不同学科间的知识点进行横向串联等问题。如设计血吸虫综合性虚拟仿真实验时,可以通过血吸虫感染动物、动物模型各脏器的形态学观察及免疫学检查等实验全过程,将医学寄生虫、免疫学及病理生理学等课程知识点串联在一起,做到多学科相互融合。另外,创作团队应尝试从学生学习的视角出发,通过还原现实场景、设置互动任务等方式,将实验内容表述得浅显易懂、生动有趣4。实验
11、内容设计水平关系到虚拟仿真实验是否有实质内容及利用信息技术传递知识的容量,是防止虚拟仿真实验“空心化”的根本立足点。1.3实验方案设计实验方案设计是指设计不同于传统实验课程的、虚拟仿真实验特有的个性化方案。其根据教学大纲、培养计划、信息技术展现形式以及学生学习习惯和兴趣点,设计比传统实验方案更加完整、综合、创新的虚拟仿真实验方案5;可在保留经典验证性实验项目的基础上,增加综合性及设计性实验,拓展实验教学内容广度和深度。如引进较成熟的新技术,引用虚拟患者、模拟就医环境等新方式,设计并创作与时俱进的虚拟仿真实验项目。在能够满足医学生的素质教育和创新教育基本要求的同时,推进新技术与实验项目的深度融合
12、,为提高学生的自主学习能力、实验技能以及临床思维意识发挥重要作用6。1.4实验环境设计实验环境设计包括实验环境、实验对象以及环境导览的设计等。根据实验效果需求,设计平面或立体动画模型,还原真实的实验室或诊室环470Med Educ Manag 2023,Vol.9,No.4 2023年 第 9 卷 第 4 期http:/境;并通过程序设计以虚拟现实技术导览的方式呈现虚拟环境,为学生建立自主学习情境;通过模拟真实的操作过程,使抽象的知识变得形象易于接受。利用虚拟仿真技术设计一间实验室。在虚拟环境中,学生以第一视角进入实验室,实验室内常用的设施、仪器一应俱全,向不同位置点击鼠标,系统则呈现相关设施
13、、仪器的使用方法;走近实验台,与实物外观和尺寸等比例还原的试剂耗材仿佛真实地摆放在实验台上。学生在虚拟环境中,用鼠标点击桌面上的实验材料即可完成实验。此设计可帮助学生快速了解和熟悉该场景内的实验环境和实验对象。1.5执行逻辑设计执行逻辑设计是指对实验内容、方案、环境等内容的执行方式和顺序加以设计,利用虚拟仿真实验的特性,达到更好的教学效果。基础实验执行简单的正序逻辑,有助于学生对基础知识、实验步骤的掌握7;综合性实验执行条件循环逻辑,确保学生完成正确选取实验材料、实验操作无误等条件后,方可进行后续实验流程。这种逻辑设计可以锻炼学生思考能力,有利于学生掌握实验细节、加强知识融会贯通。1.6教学互
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- 关 键 词:
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