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醫(yī)學(xué)學(xué)科

1.1學(xué)科背景

醫(yī)學(xué)教育是一種高級專業(yè)技能教育，實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)貫穿整個醫(yī)學(xué)教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)在開展過程中存在的問題主要包括：

（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源不足：傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)需要消耗大量的動物、尸體、實(shí)驗(yàn)試劑及各類耗材，但目前解剖學(xué)用的尸體來源有限，同時由于疾病發(fā)生，發(fā)展轉(zhuǎn)變及治療措施的改進(jìn)，典型病例大體標(biāo)本、切片已很難找到，實(shí)驗(yàn)動物也在日益漲價，生物類試劑等成本過高，都客觀導(dǎo)致了醫(yī)學(xué)學(xué)生在傳統(tǒng)技能訓(xùn)練中的不足；

（2）醫(yī)學(xué)專業(yè)性技能訓(xùn)練不足：隨著患者個人維權(quán)意識增強(qiáng)，我國醫(yī)患矛盾日益緊張，醫(yī)學(xué)生臨床動手實(shí)踐操作的機(jī)會越來越少已成為客觀事實(shí)；

（3）實(shí)驗(yàn)受到時間與空間的限制：理想的臨床醫(yī)學(xué)教育階段是讓學(xué)生能見習(xí)豐富的、典型的、復(fù)雜的臨床教學(xué)真實(shí)案例，但現(xiàn)實(shí)中卻很難實(shí)現(xiàn)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合高等教育信息化建設(shè)開展醫(yī)學(xué)類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革是克服實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)技術(shù)困難的一個重要途徑。

1.2解決方案

北京潤尼爾具有豐富的醫(yī)學(xué)類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，采用三維仿真虛擬技術(shù)開發(fā)了醫(yī)學(xué)類系列虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源。

合作的院校包括：南開大學(xué)、浙江大學(xué)、浙江中醫(yī)藥大學(xué)、溫州醫(yī)科大學(xué)、福建醫(yī)科大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)、中山大學(xué)、南昌大學(xué)、北華大學(xué)等。

北京潤尼爾醫(yī)學(xué)類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目資源涵蓋：醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)、公共衛(wèi)生學(xué)、護(hù)理學(xué)、人體解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、藥理學(xué)、病理學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)、診斷學(xué)、內(nèi)科學(xué)、外科學(xué)、婦產(chǎn)科學(xué)、兒科學(xué)、中醫(yī)學(xué)、法醫(yī)學(xué)等19個方面，總計(jì)90多個實(shí)驗(yàn)。

1.3典型案例

1.3.1突面型青少年的正畸虛擬仿真診療實(shí)驗(yàn)

1.3.1.1建設(shè)內(nèi)容

通過三維仿真技術(shù)，還原一個突面型青少年正畸治療的全過程，包括醫(yī)患對話、特征識別、選擇治療方案、選擇“戴用TwinBlock矯治器”、托槽粘結(jié)等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)者通過該項(xiàng)目，不僅對正畸型治療的流程有全面的熟悉，而且還能熟練掌握上頜擴(kuò)弓、調(diào)磨矯治器等具體知識技能運(yùn)用。

該實(shí)驗(yàn)可以作為實(shí)物實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和替代，在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)文字圖片提示，控制鼠標(biāo)鍵盤進(jìn)行交互，多視角觀看牙齒的模型、選擇光固化粘貼劑、開口器、弓絲、鑷子等實(shí)驗(yàn)儀器或工具進(jìn)行操作，掌握相關(guān)知識點(diǎn)。用戶能通過完成該虛擬實(shí)驗(yàn)，達(dá)到認(rèn)知實(shí)驗(yàn)總體流程，掌握病變特征判別、治療方案操作方法，實(shí)驗(yàn)相關(guān)理論知識的效果。

1.3.2虛擬病人虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

1.3.2.1建設(shè)內(nèi)容

該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程真實(shí)模擬了標(biāo)準(zhǔn)化病人在問診、體格檢查、輔助檢查、腹腔穿刺術(shù)、胸腔穿刺術(shù)、骨髓穿刺術(shù)、診斷、治療整個過程中臨床醫(yī)生的臨床思維訓(xùn)練。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合相關(guān)理論知識，學(xué)生可以反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生理論水平和實(shí)踐能力，節(jié)省大量教學(xué)資源和時間。

臨床教學(xué)中，很多疾病學(xué)生難以全程參與并進(jìn)行獨(dú)立診療。本項(xiàng)目通過制作數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化病人模型，使學(xué)生模擬醫(yī)生角色，通過人機(jī)交互及文字、圖片等各種媒介，與虛擬病人進(jìn)行各種診療互動，對虛擬病人進(jìn)行獨(dú)立診療。實(shí)驗(yàn)過程不唯一，治療不當(dāng)會引起虛擬病人出現(xiàn)相應(yīng)的表現(xiàn)，甚至死亡。通過線上的學(xué)習(xí)和線下的課堂學(xué)習(xí)、模型練習(xí)等相結(jié)合，彌補(bǔ)臨床教學(xué)的不足，并通過過程性評價、及時反饋等，培養(yǎng)學(xué)生的臨床思維能力和臨床操作能力等。

1.3.3犬小腸切除術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

1.3.3.1建設(shè)內(nèi)容

該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程真實(shí)還原了犬小腸切除術(shù)實(shí)驗(yàn)操作步驟。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合相關(guān)理論知識，學(xué)生可以反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生理論水平和實(shí)踐能力，節(jié)省大量教學(xué)資源和時間。

學(xué)生通過在三維場景中操作實(shí)驗(yàn)，熟悉犬小腸切除的實(shí)驗(yàn)步驟，根據(jù)實(shí)驗(yàn)場景展示，實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作提示和物體高亮提示，使用各種工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，最后完成整體的實(shí)驗(yàn)流程；關(guān)鍵計(jì)分點(diǎn)在無操作提示條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，系統(tǒng)可自動判斷操作是否正確，實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后，針對操作過程設(shè)置考核點(diǎn)可彈出最終操作得分。

1.3.4壓力性損傷的臨床處理

1.3.4.1建設(shè)內(nèi)容

壓力性損傷是臨床常見的問題，也是護(hù)理學(xué)專業(yè)本科生必須掌握的重要技能。常規(guī)教學(xué)中，因存在病人資源有限，學(xué)生在單位時間內(nèi)難遇到不同類型壓力性損傷患者，慢性傷口護(hù)理的周期長，對真實(shí)病人進(jìn)行護(hù)理實(shí)踐存在安全風(fēng)險，也無法體驗(yàn)不同護(hù)理措施對壓力性損傷患者的結(jié)局影響等諸多問題，模擬訓(xùn)練與床邊見習(xí)難以在本科生和低年資護(hù)士中實(shí)施。

本項(xiàng)目包含6個實(shí)驗(yàn)?zāi)K，24個知識點(diǎn)，分別是：理論學(xué)習(xí)、壓力性損傷的評估、壓力性損傷的臨床分期識別、壓力性損傷的臨床處理、壓力性損傷的預(yù)防、壓力性損傷的綜合訓(xùn)練。

本項(xiàng)目借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)高度仿真了2期壓力性損傷標(biāo)準(zhǔn)化病人，虛擬再現(xiàn)了學(xué)生難對虛擬病人實(shí)施評估-完成評估-臨床分期識別-臨床處理-預(yù)防等操作讓學(xué)生切身體驗(yàn)與熟練壓力性損傷的護(hù)理技術(shù)，有效解決了傳統(tǒng)教學(xué)中的不足，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題-分析問題-解決問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力。打造了壓力性損傷的完整實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，填補(bǔ)了國內(nèi)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)于壓力性損傷實(shí)驗(yàn)教學(xué)的空白。

1.3.5活髓切斷術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

1.3.5.1建設(shè)內(nèi)容

活髓切斷術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過在三維場景中操作實(shí)驗(yàn)，熟悉活髓切斷術(shù)操作流程的實(shí)驗(yàn)步驟，根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材展示，了解實(shí)驗(yàn)過程中所用的器材。

該實(shí)驗(yàn)可以作為實(shí)物實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和替代，在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，學(xué)生任意視角觀察活髓切斷術(shù)操作流程實(shí)驗(yàn)中各類儀器的結(jié)構(gòu)，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)操作提示選擇操作，播放實(shí)驗(yàn)操作動畫，通過開展該實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解活髓切斷術(shù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟，以及實(shí)驗(yàn)中涉及器材的使用方法，掌握活髓切斷術(shù)原理和操作流程。該實(shí)驗(yàn)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中主要存在實(shí)驗(yàn)器材昂貴，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)器材少，實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械、繁瑣；因操作不慎造成安全隱患等問題。通過在網(wǎng)上開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，不限制學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時間、地點(diǎn)，讓學(xué)生在三維的實(shí)驗(yàn)場景中完成膠合板生產(chǎn)模擬實(shí)驗(yàn)，了解活髓切斷術(shù)的基本實(shí)驗(yàn)流程。

1.3.6人感染高致病性禽流感事件應(yīng)急演練虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

1.3.6.1建設(shè)內(nèi)容

該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程真實(shí)還原了突發(fā)公共衛(wèi)生事件的應(yīng)急演練實(shí)驗(yàn)過程。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合相關(guān)理論知識，學(xué)生可以反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生理論水平和實(shí)踐能力，節(jié)省大量教學(xué)資源和時間。

高致病性病原體的衛(wèi)生應(yīng)急演練對公衛(wèi)專業(yè)學(xué)生的傳染病處置能力培養(yǎng)非常重要，但由于其高致病性、高實(shí)驗(yàn)要求和條件限制，在實(shí)體實(shí)驗(yàn)中難以完成。學(xué)生通過在三維場景中實(shí)現(xiàn)從隊(duì)伍響應(yīng)、物資準(zhǔn)備、個人防護(hù)、疫情控制、現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查、樣本采集、疫點(diǎn)消毒、個人洗消、疫情處理信息報(bào)送等方面的演練操作，熟悉突發(fā)公共衛(wèi)生事件的操作過程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作提示和物體高亮提示，使用各種工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，最后完成整體的實(shí)驗(yàn)流程；關(guān)鍵計(jì)分點(diǎn)在無操作提示條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，系統(tǒng)可自動判斷操作是否正確，實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后，針對操作過程設(shè)置考核點(diǎn)可彈出最終操作得分。

1.3.7臨床樣本病原微生物檢測虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

1.3.7.1建設(shè)內(nèi)容

該實(shí)驗(yàn)可以作為實(shí)物實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和替代，在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，學(xué)生任意視角觀察醫(yī)學(xué)微生物實(shí)驗(yàn)的各類儀器，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)操作提示選擇操作，播放實(shí)驗(yàn)操作動畫，通過開展該實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟，掌握醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程。該實(shí)驗(yàn)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中主要存在實(shí)驗(yàn)原材料難取材；實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械、繁瑣；因操作不慎造成安全隱患等問題。通過在網(wǎng)上開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，不限制學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時間、地點(diǎn)，讓學(xué)生在三維的實(shí)驗(yàn)場景中完成醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟，掌握醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程。

1.3.8腎組織活檢標(biāo)本病理診斷虛擬仿直實(shí)驗(yàn)

1.3.8.1建設(shè)內(nèi)容

本虛擬實(shí)驗(yàn)主要通過虛擬仿真技術(shù)仿真腎組織的采樣、病理切片的制備實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器，讓學(xué)生在三維的虛擬空間中進(jìn)行交互實(shí)驗(yàn)，從而彌補(bǔ)實(shí)際實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，實(shí)驗(yàn)環(huán)境危險等一系列問題。

本實(shí)驗(yàn)通過三維場景和模型，模擬腎組織活檢從超聲引導(dǎo)下穿刺到活檢標(biāo)本的制片和觀察的完整流程，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，可以熟悉完整的病理檢查的流程，掌握對應(yīng)儀器的操作方法和操作流程，實(shí)驗(yàn)還有對應(yīng)的考核模式，可以考察學(xué)生對實(shí)驗(yàn)和知識點(diǎn)的掌握程度。

1.3.9 基于針灸復(fù)合應(yīng)用能力為導(dǎo)向的針灸-苗醫(yī)外治適宜病種及技術(shù)交互訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)

1.3.9.1建設(shè)內(nèi)容

在實(shí)驗(yàn)中，涉及中醫(yī)四診、西醫(yī)體格檢查、經(jīng)絡(luò)腧穴、刺灸等關(guān)鍵知識點(diǎn)，建立優(yōu)勢病種痹證的臨床數(shù)模型，進(jìn)行“虛擬臨床”人機(jī)交互，尤其是在技術(shù)操作中虛擬與臨床場景高度吻合，從而使學(xué)生如同“真實(shí)門診”一樣，提高學(xué)生的體驗(yàn)度。本實(shí)驗(yàn)包含對應(yīng)的考核模式，可對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核和評價。

1.3.10 智能化虛擬仿真胸部損傷的急救思維訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)

1.3.10.1建設(shè)內(nèi)容

本虛擬實(shí)驗(yàn)主要通過虛擬仿真技術(shù)仿真胸部損傷急救環(huán)境，實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器，讓學(xué)生在三維的虛擬空間中進(jìn)行交互實(shí)驗(yàn)，從而彌補(bǔ)實(shí)際實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，實(shí)驗(yàn)環(huán)境危險等一系列問題。

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以體驗(yàn)從急救中心接到報(bào)警電話、現(xiàn)場處理以及轉(zhuǎn)運(yùn)至醫(yī)院的完整過程，學(xué)生可以參與患者傷情的判斷和臨床處置，根據(jù)病人的生命體征變化和輔助檢查結(jié)果得出初步的病情判斷，并能根據(jù)患者接受的治療進(jìn)行合適的護(hù)理操作，從而提高學(xué)生的臨床護(hù)理知識和分析問題解決問題的能力。

1.3.11兒科常見疾病中西醫(yī)診治思維訓(xùn)練虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

1.3.11.1建設(shè)內(nèi)容

本虛擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在三維的虛擬空間中進(jìn)行反復(fù)的操作，掌握兒科病史采集、常見疾病的臨床表現(xiàn)（以普通肺炎為示例），如何選擇必要的實(shí)驗(yàn)室檢查，相似疾病的鑒別診斷，完成正確的臨床診斷和合適的中西醫(yī)治療，從而全面深刻認(rèn)識和理解小兒常見疾病的中西醫(yī)診治過程，建立中西醫(yī)結(jié)合的診療思維，達(dá)到現(xiàn)實(shí)教學(xué)過程中無法達(dá)到的教學(xué)效果。

該實(shí)驗(yàn)可以作為實(shí)物實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和替代，在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)文字圖片提示，控制鼠標(biāo)鍵該實(shí)驗(yàn)可以作為實(shí)物實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和替代，在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)文字圖片提示，控制鼠標(biāo)鍵盤進(jìn)行交互，觀看實(shí)驗(yàn)過程，閱讀相關(guān)知識點(diǎn)。用戶能通過完成該虛擬實(shí)驗(yàn)，達(dá)到認(rèn)知實(shí)驗(yàn)總體流程，掌握實(shí)驗(yàn)相關(guān)理論知識的效果。該實(shí)驗(yàn)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中存在案例選擇不穩(wěn)定，典型案例重復(fù)性差，不能反復(fù)觀摩學(xué)習(xí)，帶教老師人手不足等現(xiàn)實(shí)問題，這些問題會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量下降，本實(shí)驗(yàn)可以為這些問題提供良好的解決方案。實(shí)驗(yàn)還有對應(yīng)的考核題目及模式，可以直觀地體現(xiàn)學(xué)生的掌握程度，對老師的教學(xué)活動提供參考。

1.3.12單純皰疹病毒的分離與鑒定實(shí)驗(yàn)

1.3.12.1建設(shè)內(nèi)容

本虛擬實(shí)驗(yàn)主要通過虛擬仿真技術(shù)仿真單純皰疹病毒的分離與鑒定實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器，讓學(xué)生在三維的虛擬空間中進(jìn)行交互實(shí)驗(yàn)，從而彌補(bǔ)實(shí)際實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)室條件要求嚴(yán)格，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，實(shí)驗(yàn)環(huán)境危險，存在感染風(fēng)險等一系列問題。

實(shí)驗(yàn)三維模擬了完整的生物安全實(shí)驗(yàn)室場景，共包括標(biāo)本采集、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、細(xì)胞傳代、HSV的分離培養(yǎng)、HSV的分型鑒定五個實(shí)驗(yàn)流程，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作的過程中，可以熟悉完整的實(shí)驗(yàn)流程，掌握儀器設(shè)備的操作方法，掌握相關(guān)試劑的使用和操作規(guī)范，從而對實(shí)驗(yàn)形成完整形象的認(rèn)知，為以后實(shí)驗(yàn)實(shí)操打下相應(yīng)的基礎(chǔ)。

1.3.13交通事故法醫(yī)現(xiàn)場虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目

1.3.13.1建設(shè)內(nèi)容

項(xiàng)目基于真實(shí)的交通事故案例開發(fā)，注重學(xué)生思維模式的培養(yǎng)，具有高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度。學(xué)生利用現(xiàn)場勘驗(yàn)得到的所有證據(jù)進(jìn)行邏輯推理，分析判斷誰是駕駛員，充分展現(xiàn)了法醫(yī)學(xué)破案的全過程，弘揚(yáng)“為生者權(quán)，為死者言”的法醫(yī)精神，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

1.4建設(shè)效果

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以作為實(shí)物實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和替代，在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，學(xué)生任意視角觀察實(shí)驗(yàn)場景及器材，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)操作提示選擇操作，播放實(shí)驗(yàn)操作動畫，通過開展該實(shí)驗(yàn)，如突面性青少年的正畸虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解導(dǎo)致突面性青少年的正畸實(shí)驗(yàn)步驟，掌握突面性青少年的正畸的實(shí)驗(yàn)過程。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中主要存在實(shí)驗(yàn)原材料難取材；實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械、繁瑣；因操作不慎造成安全隱患等問題。

通過在網(wǎng)上開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，不限制學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時間、地點(diǎn)，讓學(xué)生在三維的實(shí)驗(yàn)場景中完成該醫(yī)學(xué)系列的實(shí)驗(yàn)，掌握發(fā)病及治療全實(shí)驗(yàn)過程。

附錄：醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品目錄