2019年10月，教育部发布的《关于一流本科课程建设的实施意见》（教高[2019]8号）提出“强化现代信息技术与教育教学深度融合”，并制定了“经过3年左右时间，建成万门左右国家级和万门左右省级一流本科课程（一流本科课程“双万计划”）的建设目标[1]。一流本科课程包括线上一流课程、线下一流课程、线上线下混合式一流课程、虚拟仿真实验教学一流课程、社会实践一流课程。线上一流课程作为一种新型的教学课堂模式，其建设与推广不仅使教师的“教”和学生的“学”多元化，而且在教师的教学和研究水平提高、学生的学习兴趣和能力提升方面起着重要的作用[2]。随着教育部关于国家级虚拟仿真实验教学项目的认定和建设工作的开展，虚拟仿真已经在医学教育领域得到广泛应用，并被引入医学实验教学中，开创了实验教学新模式。虚拟仿真实验教学是在新时代高等教育内涵式发展背景下，实验教学主动适应技术变革、提升学生的创新精神和实践能力、培养卓越拔尖人才的重要举措，是中国高等教育人才培养推进“智能+教育”的积极探索，也是推动人才培养质量提升的新动力，对高等教育发展具有重要的全局性意义[3]。虚拟仿真实验也标志着实验教学从“以教为中心变为以学为中心”[4]。高校作为办学主体，如何结合医学特点，将虚拟仿真实验教学一流课程在全校范围内进行科学、合理应用，实现实践育人手段的虚实结合，使其为培养符合社会需求的医学人才服务，值得深考。本研究在分析医学虚拟仿真实验教学体系现状的基础上，阐述我校“虚实一体化”医学实验教学体系的构建与实践，旨在探讨医学虚拟仿真实验教学，特别是护理学项目的应用，以提高医学实验教学质量。

1、项目概述

虚拟仿真实验教学项目的建设理念是：按照新时代高等教育人才培养要求，建设符合我校本科教学的实验教学体系和人才培养模式，探索信息化背景下，将现代技术与传统实验相结合，培养学生综合思维能力的新途径、新方法。在该建设理念的指导下，我校近年每年组织1次校级虚拟仿真实验项目立项，按照教育部的建设规划及国家项目的建设指南，提前布局，进行立项。通过立项，筛选并培育优秀项目。我校要求虚拟仿真实验设计不能是简单地按照提示点击，重点是要容错，可以让学生通过虚拟的错误，看到可能发生的后果，进而激发学生的思考和探索。同时，我校鼓励在项目建设过程中将科研成果及时转化为实验教学项目的内容，让学生早科研、早临床。

2、“虚实一体化”医学实验教学体系的构建

虚拟仿真实验教学项目作为新时代高校人才培养的一个重要载体，对学生的全方面培养和实现学生全面发展起到了积极推动作用，这也是新时代高校人才培养的必然要求和结果[5,6,7,8]。

2.1体系建设的必要性

建立完善虚拟仿真实验教学管理体系可以更好地弥补虚拟仿真实验教学部分基础不足。教学管理体系的建立主要基于以下两项内容：第一，根据虚拟仿真实验教学需求，对教学实践过程中存在的问题进行记录，并向资源共享平台、资源开发者及有关企业进行反馈，帮助企业及教育机构进行资源优化，使虚拟仿真实验教学课程内容能与该学科教学需求保持一致；第二，规范教学实验流程，提高虚拟仿真实验教学标准化水平，使仿真实验课程教学能真正意义上发挥实际教育优势，从根本上保证虚拟仿真实验课程教学的有效性，避免教育实践发展形式化问题，为虚拟仿真实验教学更好地融入高校教育发展体系提供切实保障[9]。

2.2体系构建

我校的虚拟仿真实验教学体系，以我校已建设的国家级虚拟仿真实验教学项目为指引，系统地建设我校的项目库。国家级项目建设中，以国家建设规划为标准进行申报，结合我校培养方案进行建设，如呼吸系统、循环系统、消化系统项目库。国家级项目规划未涵盖的专业，积极申报省级项目建设，在山西省医学虚拟仿真实验教学中起好引领、示范作用。同时，根据我校培养目标，采取购置已有项目及建设自有项目相结合的方式，完善学校的虚拟仿真实验教学项目平台。体系主要内容见表1。

表1虚拟仿真实验教学体系内容  

3、虚拟仿真实验教学项目的应用

虚拟仿真实验教学项目的最终目标是使学生能够解决某一或某方面的问题，从而实现高校人才培养的目标，这是一条完整的生产—产出链[10]。我校高度重视虚拟仿真项目建设完成后的实际应用和持续更新工作，所有项目必须应用到实践教学中。

虚拟仿真实验项目如何真正地为提高本科教学质量服务，如何确实地为人才培养内涵发展作出贡献，如何在信息时代为提高办学效益做出实质性探索，有许多问题需要冷静和理性的思考并加以注意[11]。

学生临床实践核心能力的培养是我国护理教育改革的一个主要趋势[12]。本研究以我校护理学项目“呼吸困难病人综合护理虚拟仿真实验——以慢性阻塞性肺疾病为例”作为切入点，对学生使用护理学虚拟仿真实验的情况进行调研,对实际使用过程中发现的仿真效果欠佳、操作步骤烦琐等问题，及时反馈给项目组成员，不断修改、完善设计方案，切实将虚拟仿真项目打造成精品实验课程。对“实验空间”12 091人次的实验应用情况及3 482名学生的实验成绩、时间及学生对实验项目的评价进行了分析。

3.1实验应用情况

虚拟仿真实验教学项目，作为线下实验的补充，将信息技术与实验内容有机结合，表现出一定的沉浸感、交互性、想象性和智能性，让学生以更大的兴趣投入实验中。特别在线上教育期间，受时间、地点限制无法进行常规线下实验教学，此时共享程度高的虚拟实验项目能够及时弥补课程中传统实验无法开展的不足，以交互性强、能反复操作的虚拟仿真实训系统为媒介，“虚实一体化”实验教学，课前预习、课中讨论、课后复习，有效激发了学生的学习兴趣，提高了教学效果。实验应用情况见图1。

图1完成实验日期分布图 

3.2实验成绩分析

学生在第1次操作时，先对实验项目进行整体熟悉及浏览，通过对自己薄弱处的学习和巩固，多次练习，反复操作，第3次与第2次相比，成绩有所提高，用时逐渐缩短。学习积极性明显提高，对知识点的掌握更加扎实，教学效果得到改善。具体见表2。

表2 3次护理学虚拟仿真实验教学项目实验成绩和时间比较  

3.3实验项目评价

学生对实验内容、操作系统、支持服务的评分分别为4.9、4.8、4.9分（满分均为5分）。学生在学习过程中遇到的阻碍或困难问答中，40.34%的学生选择“没有遇到过任何阻碍或困难”，24.13%的同学选择“硬件性能和网速跟不上”，18.63%的学生选择“缺失技术支持和指导”，8.73%的学生选择“缺少虚拟现实（VR）设备”，8.13%的学生选择“容易出现眩晕、眼睛疲劳等生理不适”。

4、讨论

虚拟仿真实验教学项目评价的功能主要体现在3个方面[13]。第一，评价是具有导向作用的指挥棒。评价引导着虚拟仿真实验项目研发和应用的方方面面，能够引起学校决策层的重视，激发教师投身项目研发的积极性和主动性。第二，评价是发掘缺陷与问题的诊断器。评价作为一种反馈-矫正系统，能够帮助教师发现教学过程中存在的缺陷与问题，查清影响教学效果的重要环节和关键因素，为教师更新实验内容、改进教学方式、完善教学手段等提供依据和参考。第三，评价是评判质量水平的度量衡。评价是学校和各级教育主管部门评定虚拟仿真实验教学项目等级的有效途径和手段，也是进行各类评优奖励的常规做法。此外，评价结果也可以为管理者决策提供参考[14]。

通过大量学生完成该实验后的能力评价进行大数据分析，能够起到两个方面的作用：一是检查该虚拟仿真实验教学项目设计的合理性，如果大数据分析结果反映出绝大多数学生对评价体系的某个或某几个基本点的掌握有欠缺，说明该虚拟仿真实验教学项目的教学设计存在不足，需要改进；二是检查理论教学与实验教学的协调性，如果通过共享应用大数据分析，有的学校的学生对该虚拟仿真实验教学项目所有考核基本点的掌握都在合理范围内，说明这些学校的理论教学与虚拟仿真实验教学项目的教学是融合协调的；如果只有某个或某几个学校的所有学生对该虚拟仿真实验教学项目的一个或某几个基本点掌握欠缺，说明这些学校的理论教学与该虚拟仿真实验教学项目的教学设计不匹配，存在某些缺陷，这些学校应该改进相应的理论教学[15]。

虚拟仿真实验项目的在线网络管理系统可以记录学生的实验日志，并形成实验档案。在项目实施过程中会产生大量学习者的数据，如学生观看视频的时间长度和进度、测验的成绩、不同节点的操作得分等。对这些数据进行采集和分析，可以很好地了解学生的学习表现，并通过分析学生的学习效果，更好地了解学习的薄弱环节，从而实现精准化教学，达到传统教学难以获得的效果[16]。通过对学生操作成绩的分析，一是可以反馈学生学习情况，学生操作项目的失分点，即是学生的薄弱点，需进一步加强学习；二是可以预测学生的学习兴趣点，基于学生完成度，或是对某部分的感兴趣程度，可预测其学习兴趣及需求，在线上或线下实验设计或完善中、下一步实验步骤的开发中，可以给教师以提示；三是反馈教学，如某个知识点整体都失分，可能是项目的设计环节有欠缺，需要进一步改进。

由于采取了让学生通过虚拟仿真实验提前预习的方式，所以学生提前对知识点有所熟悉，线下实验操作的完成时间被极大缩短，而学生上课时候又会带着问题去听课。教师在课堂上可以更高效地引领学生进行分析和讨论，并利用问题引导学生的创新思维。而在实际应用中，虚拟仿真实验教学项目也展现了它可反复性的优势。有研究对目前的虚拟仿真实验教学与学习状态进行了探讨，认为在实验中问题解决方式的选择上，应鼓励学生采取试错和查阅学习资料的方式寻求答案[17]。

5、小结

在国外，虚拟仿真技术较多应用于心脏、肠道、耳鼻喉等手术以及牙科诊疗中[18,19,20,21]，而随着社会的不断发展以及教育的需求，信息技术与医学教育越来越受到关注。VR学习平台被北安普顿大学和牛津大学用于培训护士、医学生和医生，这些大学参与者的反馈非常积极[22]。为了提高学生对VR技术的接受度，Walter等[23]建议将VR模拟纳入医学院的课程中。在De Ponti等[24]的研究中，学生对虚拟训练的总体看法是非常积极的，即使无法在真实的医院环境中进行实践，虚拟模拟也可以确保适当的医学教育。在Eleni Dafli等[25]的研究中，绝大多数参与者(83.3%)认为基于虚拟病人的教育活动比传统的更有趣，60%的医学教师同意虚拟病人的设计过程增加了他们对与病例相关的临床状况的研究兴趣，63%的人回应虚拟病人的教育经历不能被认为等同于真正的临床接触，但所有人(100%)都同意，通过临床决策的实践，它可以有助于临床技能的发展。

较多的研究表明，虚拟仿真应用于医学教育有着较高的价值，但如何将这一技术应用好值得思考和探索。在我国，虚拟仿真实验教学被列入一流课程中，是一流课程中的实践类课程。课程建设被称为体现“以学生为中心”理念的“最后一公里”[26]，而虚拟仿真实验教学一流课程的建设，不仅推进了传统的验证性实验融入基础理论课程教学，也推进了以实验教学为突破口，以问题为切入点，带动学生提升自主探索专业理论知识的能力，更可以推进理论教学增加前沿科技与工程技术等方向课程的比重，培养学生学科交叉和结合各专业领域的综合能力[27]。

虚拟仿真实验教学项目最终目标是服务于教学，提高学生的综合素质，促进专业发展。学生和教师是教学活动的两个主体，通过线上教学的有效补充，学生根据自己的需要和兴趣，可整合同一学科的不同阶段、跨越不同学科进行学习和探索，满足了学生实验学习的个性化需求。教师通过线上教学资源建设，丰富和完善现有教学手段，消除实验教学盲点，提升教学质量。

从教学管理来看，如何高效地利用线上教学优势提高实验教学效果尤为重要。首先应合理利用优质资源，有效融入教学中，让学生从“要我学”转化为“我要学”；让教师从“让我用”转化为“我要用”。在不断地应用中，通过教学模块设计、教学反馈等多方面进行分析，不断丰富和完善项目相关资源的内容，进而持续提高实验教学质量。

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文章来源:汤艳,覃凯,郑洁,等.护理学一流课程在实践教学中的探索与思考[J].护理研究,2024,38(13):2419-2422.