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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)25-0260-02
医学实验在培养医学生的专业教学过程中占有重要的地位,医学作为一门实践性很强的专业,实验教学方法对医学生掌握实验操作至关重要。随着日新月异的科技发展,新的医学理论和技术层出不穷。实验技术和方法对学科的辐射越来越大,在临床预防、诊断、治疗以及科研工作中得以广泛应用,对基础医学和临床医学各学科的发展起到了极大的推动作用。虚拟仿真实验依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,突破传统实验教学模式限制,提高学生学习的积极性和主动性,将抽象的内容具体化、形象化,给学生留下深刻的记忆,也给教员提供了方便,大大提高了教学质量[1]。
一、虚拟仿真实验的应用优势
虚拟仿真实验系统是以计算机虚拟现实和数码仿真技术为核心,生物仿真引擎、处理因素数据库、虚拟环境界面等多种技术为支撑的虚拟现实系统。在计算机环境中建立的虚拟实验环境使实验者可以像在真实的环境中一样运用各种虚拟实验器械和设备,对实验对象进行虚拟操作,完成各种预定的实验项目,起到学习训练的作用。该系统由于不受试验动物、试剂的制约,学生在预习、复习或拓展训练时采用虚拟实验比实时实验有更大的优越性。虚拟仿真实验教学是教师综合应用虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库以及网络通讯等多种技术,通过构建一个逼真可视化的实验操作环境和实验对象,使学生在开放、自主、交互的虚拟环境中开展高效、安全且经济的实验,达到真实实验不具备或难以实现的教学效果。虚拟仿真实验教学具有明显优势,并对传统实验教学思想、体系、模式、内容、方法以及手段等都产生了颠覆性影响。学生通过对仿真实验系统的反复多次模拟操作,可以加深对实验原理及操作步骤的理解,还可节省大量时间进行综合性、设计性、探究性的实验,为学生综合能力、创新精神和创新能力的培养提供保障。
二、虚拟仿真实验应用于医学实验教学的必要性
关键词:基础医学实验课教学;虚拟实验室;模拟实验
北京中医药大学基础医学实验教学中心属于国家级实验教学示范中心也是北京市实验示范中心和北京高等学校示范性校内创新实践基地。在该实验教学示范中心的基础上正在有计划地进行虚拟实验室的建设,构建了虚实结合的实验教学模式,对开展虚拟仿真实验教学进行了初步探索。
构建医学实验教学虚拟实验室是科技发展的必然。医学实验教学是培养医学及相关专业学生实践能力、创新意识、科学思维方法及严谨科学态度的重要途径。中医专业的学生要成为一个合格的医生,不仅要掌握中医基本理论、中医经典及中医临床知识,也要掌握现代医学知识。教育部关于"十二五"期间实施"高等学校本科教学质量与教学改革工程"的意见中提出"卓越医生教育培养计划",对医学院校的人才培养也提出了更高的要求[1]。
1虚拟实验技术的引入可提高形态学实验课程的课时效率
1.1在传统人体解剖学教学中,教师使用实物标本、教学模具、多媒体课件等帮助学生理解人体的形态结构。虚拟实验室可通过建立数字虚拟人体平台,在计算机上建立三维人体模型,能更好地展现人体空间的准确结构和层次关系[3]。学生只需将鼠标移到某一解剖结构上,该结构的详细说明便会显示出来。这使学生能够反复多次观察人体复杂多样的组织器官,便于理解和记忆其形态、位置和毗邻关系。也可进行虚拟解剖操作,通过点击、选择即可完成逐层解剖、构建组织与器官等,极大地增加了学生的操作机会,锻炼了动手能力,同时启发临床思维。数字虚拟人体平台作为尸体解剖的辅助训练和前期练习,可以提高解剖学实验教学的时效。
1.2传统的医学组织胚胎学与病理��验教学中,教师借助光学显微镜和组织切片,向学生阐述各种正常及病理状态下的细胞、组织、器官的结构和特点。教学模式存在玻片制作成本高,且易破损或褪色,后期投入资金加大、学生学习局限于专业实验室内进行,受时间和空间的限制的问题。这些问题必然会影响形态实验教学的质量。虚拟实验技术将普通玻璃切片扫描、重构形成数字化切片,以图像的方式呈现给学生,以模拟显微镜观察切片的全过程[4]。数字化切片具有图像分辨率及色彩还原度高、不受显微镜、场地和时间的限制、操作简单等特点,可完美解决上述问题。大大提高教师有限实验课程的课时教学效率。
2虚拟实验技术的引进可延伸人体机能学实验课程的时间和空间;提高学生实验的安全系数;提高实验教学效果。是实操实验课程的有益补充
人体机能学实验课程包括生化、生物、生理、病原微生物实验课程,在虚拟实验室中构建虚拟仿真技能学实验平台。依托网络通信技术、数据库技术、人机交互技术、多媒体技术等,构建一个虚拟的实验环境和实验对象,学生可通过鼠标在虚拟的实验环境对实验对象进行操作,掌握一些因实验条件不具备、实验操作危险性较高、实验成本过高、实验消耗过大等原因无法真实进行的实验[5]。以生理实验室为例,包含了神经肌肉电生理实验、心血管系统实验、呼吸系统实验、泌尿系统实验、消化道系统实验等5个实验模块,每个实验模块又下设若干个具体的实验项目。每个实验项目包括了实验简介、实验原理、实验模拟、实验录像、实验波形和结果等内容。学生可根据自己的兴趣选择实验项目进行操作或者预习,实验操作过程通过鼠标移动来实现,如果出现操作不当或者操作失误,系统会进行自动提示。学生也可以通过实验录像对实验内容进行提前预习或者在实验操作后进行回顾。通过这种教学方式,一方面可以节约教学成本,另一方面也可以提高高校对创新型人才的培养能力。
3虚拟实验技术引入中医诊断实训课程和中药学实训课程不仅提高了教学效果并延展课堂范围
中医诊断实训课程和中药学实训课程是中医院校的特色,对培养中医学生成为一名真正优秀的中医人才起着桥梁的作用。虚拟实验技术通过计算机生成的一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。它通过视、听、触觉等作用于使用者,使之产生身临其境的交互视景的仿真。通过网络大数据可以将临床病例收集整理并通过计算机图形、图像处理与模式识别,智能技术、传感技术、语言处理与音响技术、网络技术等多门科学,是现代仿真技术的进一步发展和应用。使作者借助必要的设备自然地与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,产生身临其境的感觉和体验,使人机交互更加自然和谐。以多媒体编程技术和虚拟现实技术为基础,应用语义识别、TTS发音、动态图形识别和多种音视频素材,构建一个仿真的临床技能培训和诊断思维环境,采取人机交互方式进行实验。虚拟诊断技术具有创新性、交互性、智能性、仿真性、开放性和可扩展性等优点,用于训练和培养医学生、研究生和青年医师,有助于增强诊断学实验教学效果、提高学生的积极性和自主性、培养与学生临床技能和思维能力。
4虚拟实验室的局限性
虚拟实验室虽具有诸多优点,但是也存在某些局限性,所以在实际教学过程中不可以完全取代真实实验室。虚拟实验室的局限性体现在以下3方面。
4.1设备参数测试与实物测试有差别,虚拟实验不能完全代替实物实验。
4.2虚拟现实技术属于新兴计算机技术的一种,要求教师具有较专业的计算机技能,而医学专业教师主要侧重于教学能力的培养和教学方法的探索,两者有时不能得到统一。如何实现两种能力的有机组合,又发挥专业技能优势,是当前亟需解决的问题。
4.3传统的实验教学是在教师的指导下,学生分组进行实验,在实际操作中发现问题并通过合作解决问题。对于较复杂的自主设计实验,要求学生能对课本知识融会贯通,提高动手能力和创新能力;要求多位学生团结协作,明确分工。而虚拟实验室是对现有实验的三维重现,只包含已经建模并输出的实验教学课程,难以模拟具有创新性的自主实验设计。
5结论
目前基础医学实验教学模式大多仍然遵从传统的医学实验教学模式,在进行实验教学和管理的同时也暴露出许多问题。一是现有的教学模式都是教师先讲解实验步骤,学生再一步一步做,与其说做实验不如说体会实验过程,学生在其中很少能够得到思考,只是机械地完成课程任务,这样的教学模式无法培养学生学习的主观能动性与创造性,也不会激起学生的浓厚兴趣,更不会深刻理解教学内容从而学以致用;二是课堂实验开展的仅仅只是一部分有代表性、易操作、经济、常用的简单实验,对于那些需要昂贵仪器、比较耗时的实验大多并不开展;三是实验课的资源(如实验动物、仪器设备等)紧张,经常多人共做一次实验,而开展的实验大都较为简单,可以自己独立完成,某些复杂实验因为资源紧张只做教学示教,没有锻炼机会,这些都不利于学生动手能力的提高及对实验的理解;四是随着科技的不断发展,一些高端精密仪器设备也逐步应用于基础医学实验教学当中,但是生均实验设备拥有量低,而且该类仪器由专人操作,采用示范教学的方法,不利于学生培养;五是部分基础医学实验标本和耗材难于购置(如局部解剖学、断层解剖学等课程需用的大量尸体,部分稀缺微生物寄生虫大体标本,蟾蜍、狗等特殊实验动物等),导致资源的极度紧张;六是某些实验存在危险性,如分子生物学实验和免疫学实验所必须使用的一些试剂有剧毒或神经毒性,医学微生物学实验中必须用到许多致病菌(如大肠杆菌、痢疾杆菌、结核分歧杆菌等),一旦学生操作不慎或失误都会对学生的健康造成威胁。
2基础医学虚拟仿真实验教学中心建设的目标
基础医学虚拟仿真实验教学中心是针对本校的管理需求,采用先进的设计理念和教育技术,整合国内外成熟的虚拟实验研究成果,与机能学实验、形态学实验、人体解剖学实验、断层解剖学实验、局部解剖学实验、分子生物学实验及病原生物学实验相结合,研究开发和部署开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台,提供数字化网上实验教学环境,在全校范围内开展应用。在现有的校园网和省级医学基础实验教学示范中心平台的基础上,以各个学科的特点建设不同的虚拟仿真实验模块,实现以学生为主体、全天候开放的基础医学虚拟仿真实验教学平台。搭建“真实与虚拟相结合,教学与科研相结合”的现代化实验教学平台,创建了“理论授课-虚拟实验-实验室教学”融合的医学基础类学科实验教学体系,为医学教育科研服务。基础医学虚拟仿真实验教学平台包含机能学虚拟仿真实验平台、形态学虚拟仿真实验平台、人体解剖学虚拟仿真实验平台、分子生物与免疫学虚拟仿真实验平台4个虚拟模块。主要目的在于实现虚实统一、网络学习与课堂模拟相结合,使现代计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、仿真技术等多种技术融合于基础医学实验当中,为学生提供一个新的学习环境,激发学生的学习兴趣与热情,提高学生实体操作的动手能力,激发学生对科学实验的兴趣,真正实现绿色、安全、经济的实验教学。基础医学虚拟仿真平台的建设将为学校大大节约实验动物、实验用尸体标本、显微镜、切片购置和维护成本,解决珍稀标本如胚胎等和尸体标本的来源。同时使基础医学各学科实验教学内容优化重组,增加观念创新、实验技术创新的设计性、综合性实验,培养学生的创新意识,增强学生分析问题、解决问题的能力及跨学科综合运用知识和动手的能力。
3基础医学虚拟仿真实验教学中心建设模式的探索与实践
3.1优化实验模式
在基础医学实验教学设计中积极探索各种类型实验的优势互补,将动画模拟、虚拟仿真、录像和实体实验优化组合。对于生理、病理及机能学等实验可使模拟医学实验教学系统和原有的多道生理信号处理系统实验软件配合,使高仿模拟实验、实验指导实现随意切换。每一个教学实验包括实验指导、模拟实验、动手实验3大部分。可完成多达几十个实验项目,介绍生理科学实验的仪器常识、常用仪器设备,常用实验动物种类、品系、实验操作技术等知识,拥有多部生理学、病理生理学和药理学操作视频。高仿实验有真实实验场景,实验仪器、装置、实验对象与真实实验现场情况一致,实验仪器界面和操作与真实的道生理信号采集处理系统相仿;实验步骤按实际实验设计;实验操作与实验对象的活动应用实景动画;实验数据进行生理指标的定量分析测量,并可导出。可满足不同学生的需求,增强学生对机能学实验的兴趣,提高学生在真实实验中的动手能力,能节约部分实验动物,并且能解决以往在实体实验时由于操作失误导致实验动物的浪费现象。针对系统解剖学、局部解剖学、断层解剖学、麻醉解剖学课程将虚拟解剖系统与传统的尸体解剖实验相结合,可开设几十个虚拟仿真实验项目,可查看彩色塑化切片图像,可根据教学需要锁定显示画面,3D解剖模型与2D切片截面图像完美结合,带来无与伦比的视觉感受,可完全满足临床医学、影像学、中医骨伤科学等特殊专业对解剖学课程的不同要求。使现代医学解剖教学摆脱了日常教学中对尸体解剖的完全依赖,满足教学需要,并可缓解教学尸体紧缺的难题。运用3D技术并有机合理地组合文字、图片、声音、动画、视频等多种媒体,把枯燥乏味的课堂知识形象、生动、活泼地展现出来,让学生在生物化学与分子生物学实验中摆脱以往的抽象枯燥且具有一定危险性的实验环境,让学生在快乐中轻松地掌握更多分子生物与免疫学实验的知识,能够在虚拟仿真的过程中掌握聚合酶链反应(PCR)技术,克隆核酸电泳,琼脂糖凝胶电泳,测序DNA、RNA提取,逆转录cDNA,以及蛋白免疫印迹(Westernblotting)等实验技术相关的实验项目,可减少分子生物和免疫学实验过程中有毒、有害物质对学生的伤害;减少分子生物与免疫学实验过程中对耗材、试剂、抗体等昂贵实验材料的需求以减少实验经费,使学生通过虚拟仿真实验掌握基本技术、操作步骤以及特殊仪器设备使用后能顺利完成实体实验,同时,分子生物学与免疫学虚拟仿真实验也可作为对本科生、研究生及教师科研基本功的培训。
3.2流程化的实验管理
注重操作细节,规范实验管理,通过虚拟仿真实验平台可完成实验教学的全流程业务功能。通过实验课程管理、实验教学设计、实验教学安排、实验前预习、实验过程指导、实验结果批改、实验成绩分析等,实现对实验教学过程的全流程跟踪。各类教学资源建设也进行流程管理。基于网络的流程化管理有效促进各种类型实验的统一安排、优化组合,提高实验教学工作的效率和规范,为开放共享虚拟仿真实验资源奠定良好基础。
3.3智能化的教学服务
为了减轻实验指导教师的工作量,提高实验教学的质量和效果,在课前预习阶段,采用智能组卷技术对学生进行应知应会测试。在实验过程中,采用人工智能技术,实现虚拟仿真实验的网上实时智能指导,根据实验过程中的问题,阶段性地对学生进行个性化的有效指导。实验结束后,对学生的实验结果和实验报告进行自动化的辅助批改。整个教学过程中,学生随时可以通过智能答疑系统答疑,学生可搜索常见问题,与教师实时互动或者向教师发送邮件。实验管理者和教师可以对实验过程的数据进行详实的统计与分析,通过大数据挖掘,发现教学过程中的问题,改进实验教学。
3.4规范化的资源建设
中医医家师承授受,师者言传身教,因材施教,学者体悟心会,成为古代中医药人才培养的主要模式,使中医中药在漫漫历史长河中得以延续、发展。然而,千年传承,百年困惑,当古文化与新文明发生了对接,当元阴元阳碰撞了0和1代码,中医药学的教育传承如何从原始的手工作坊体系走向机器化批量生产道路,古代自然哲学式、思辨式的中医论述如何换装为强大的现代科学体系,变成用现代科学语言表达的唯象理论,便成为一直以来的核心论题。
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1 现代中医教育体系及思维模式
目前,中医教育以学院教育为主,采用基础教育、专业教育、临床实习三段式教学模式,以及理性思维为主导的思维导向,以系统性、完整性的学科分科教育为基础,突出了课堂、教师、教材的中心地位。现代中医已经实现了从师承教育到学院教育的转变,重视教育目标和培养模式的共性,注重学生扎实的理论基础和自主学习的能力,以及辨证论治理论思想的培养,使得现代中医师的培养走向规模化。
然而,审视规模化教育体制下的教育模式,并不能让我们高枕无忧,因为,我们所期待的“秀才学医,如笼抓鸡”并没有出现,取而代之的则是枯燥、抽象,甚至晦涩难懂的尴尬处境,很多想往中医的初学者,才触皮毛,便生退却之心,因为“不协调”,玄妙晦涩的理论论述与人工智能化的机器识别,浩如烟海的古籍与海量数据便捷检索的自动化体系,古代自然哲学式的思辨方式与现代严谨缜密的逻辑推理,加之系统化微观化高精密仪器化的西医学导向的医疗体制体系与整体性宏观性四诊合参式的中医辅助医疗地位,让很多学子望而却步,而即使高学历中医学子,无论在临床治疗水平与中医学术造诣上也很少有人能望老中医项背。2 全脑思维契合中医教育传承模式探索2.1 全脑开发的理论基石
1981年美国加州理工学院罗杰·史培利博士提出了左右脑理论,并因此获得诺贝尔医学奖。这项理论将大脑分为左半球和右半球,认为左右脑有着不同的智能。左脑操纵语言,偏重概念思维,具有逻辑思维功能;右脑知觉空间关系,欣赏音乐绘画,偏重直觉思维,具有形象思维功能。哈佛大学心理学博士詹姆斯·怀特研究发现,一般人只用了大脑潜能的10%,甚至更低;而95%的人荒废了右脑,即仅仅使用一半的大脑,另一半的大脑被闲置起来。如果我们能够充分地运用左右脑,则会产生意想不到的效果。
全脑学习就是充分调动左右脑多元智能参与学习活动,双管齐下,平衡发展,最大限度发挥大脑潜能。全脑学习由知识、方法技能的学习和情感态度的学习3个方面构成,让学习者左右脑互动,音乐、图像等于大脑互动,学习者与知识互动。
2.2 当前的教育大环境需要全脑教育
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我们国家所实行的应试教育所开发的是左脑,实际上大脑左半脑是辅助的,右半脑是主要的,深层次的思考,深层次的创意,深层次永久性的记忆靠右脑,而我们恰恰忽视了右脑的开发,目前国家所倡导的素质教育,就是要我们开发右脑,多用右脑,多训练右脑可以事半功倍,甚至可以提高几百倍。英国哈莫尔曾说过:“右脑的图像思维能力是惊人的,调动右脑思维的积极性是科学思维的关键所在。”就大部分天才来说,他们能够很有效地使用大脑,取得杰出的成就,原因是他们大多能够充分协调、合理地使用大脑。爱因斯坦就曾说过:“我思考问题时,不是用语言进行思考,而是用活动的跳跃的形象进行思考。”此外,瓦特看到火炉上的水烧开后壶盖不停地动,发明了蒸汽机;鲁班被草划破了手,发明了锯;世界著名画家达·芬奇从画鸡蛋开始,成为一代巨匠等,均是左右脑协调发展的典范。
2.3 古代中医教育传承体系中的全脑式教育
就全脑式教育而言,我国有先天的优势,因为汉字是象形文字,而运用象形文字本身就是用的右脑。此外,在传统中医教育中,我们意外发现全脑式教育竟然无处不在。首先,在古代特定的社会同构体中,传统的中医药学以其特定的思维方式,即形象思维为主导,采用形象思维下的形象比较、倒果求因、类比推理等思维方法,成为当时社会的主导;其次,传统中医药的望、闻、问、切四诊合参以及经络铜人等多感官、多知觉体验式的医疗、传承手段,不仅强化了感性认识,而且不自觉地早已运用、挖掘了右脑潜能;第三,古代中医是古代自然科学与中国传统文化相结合的产物,具有多学科的特点,因此,历代名医多博览群书、吸纳百家,通晓佛、道、儒等学说,这种文理兼通的多元思维模式使得中医理论在形成之初就成为形象思维与逻辑思维完美结合的经典之作;第四,古代中医师承教育的最大特点是强调教学的实践性,重视临床能力的培养。而将课堂与临床合二为一,理论学习与临证实践融为一体,恰恰又是抽象思维与形象思维、左脑与右脑的有效契合。
2.4 现代互联网高速经济时代下的全脑思维新模式
1989年,美国率先推出了全国性的脑科学计划,把1990-2000年命名为“脑的十年”,并制定了以开发右脑为目的的“零点工程”。之后,国际脑研究组织(IBRO)和许多国家的相应学术组织纷纷响应。欧洲出台了“欧洲脑的十年”计划,日本启动了为期20年的“脑科学时代”计划和“脑科学与教育”研究项目,全脑教育已经呈现出“全民普及”的态势。
在现代互联网高速经济时代,中医教育更应抓住这次革命性、全球性脑风暴的机遇,综合应用数据挖掘、人工智能、虚拟仿真等现代多媒体、数字信息技术,增加内在知觉体验,平衡开发大脑潜能,将整体思维嵌入机器代码,将临床搬进课堂。
2.4.1 音乐冥想
音乐诱导具有集中注意力、提高记忆力、增强想象力、开发智力等多种效应。接受这种有节奏的声波振荡,可以使人体各部分本能地、协调一致地按照规定的节奏、旋律、情感进行细微振荡,促使细胞正常分裂,加强新陈代谢,使人的心跳、血流、肌肉收缩、肠胃蠕动得到最好的、最统一的节奏调整。右脑被称为“音乐脑”,经常进行音乐诱导,能改变右脑的劣势地位,转换脑的能量平衡,从而使脑电波发生变化,达到使右脑活化的目的[1]。因此,基于中医五行理论开发五行音乐,将成为身体平衡与右脑活化的高效粘合剂。
2.4.2 多感官、多知觉体验
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迄今为止,许多人没有意识到自己还有其他5种知觉可以用来想象。时常练习用多种知觉来想象,可以增加图像的清晰度和鲜明度,从而刺激右脑思维活性。不管你的目的是什么,能运用越多的感官来引起强烈的图像,成功的机会就越大。能够运用越多知觉创造一个鲜丽的内在经验,你的想象就会变得越有意义,收获也就越多。
2.4.3 虚拟化、智能化体验式传承体系
国际著名传播学家、教育新秩序的倡导者余也鲁教授指出:“文字发明前,人类多用右脑;文字普遍使用后,我们多用左脑……现在电视出现,重心又移到右脑,这会引发一些什么变革呢?”这里实际上提出了一个平衡用脑,运用全脑学习的问题。天津普教系统就曾进行过一个颇具影响的教学科研课题,即运用多媒体教学,提供形象教材,引导学生交替使用左右脑,从而使形象思维与抽象思维的交织上升为灵感思维与创造思维,达到平衡用脑目的[2]。
中医理论的形成并不是从实验中来的,而是象控制论的黑箱论那样,通过无数的信息反馈得出的[3],而这种反馈信息就是各种知觉信息构成的形象素材,并结合逻辑思维判断所形成的阶段式螺旋上升式的思维创造。因此,应运用虚拟化、智能化的辅助手段实现多感官、多知觉的信息体验,建立虚拟课堂、虚拟实验、虚拟临床,甚至虚拟“药物园”、虚拟针灸铜人等仿真交互环境,加强感性认识,增加辨证施治方法、药物性味归经以及方剂组成等理论的理解、记忆和运用,以虚拟医院为实验室,以虚拟患者或病历作为实验课的素材,进行完全虚拟化的临床科研设计、临床诊疗、临床观察及临床总结。
此外,可以利用情感暗示教学调动大脑无意识领域潜能,以培养学生的直觉思维、发散思维,以及对知识接受的自觉性;利用情景联想、脑力激荡、灵感捕捉来培养创造思维等等。
这种全新的多感官、多知觉体验式教学模式,一方面寓教于乐,化抽象为形象,化复杂为简洁,融知、情、意、趣与一体,以有效调动学生主体性学习热情,充分体现“教师主导,学生主体”的双边作用;另一方面,形象思维与抽象思维反复交替印证的过程,也即思维启发、灵感创造的过程,虚拟化整体教学实现了课堂教学与临床教学的实时交互,温故而知新,继承后创新,更使因材施教、差异教学成为主体选择下的水到之渠。在此,主体性、交互性、启发性、创造性、差异性的教育教学新模式得到综合体现。
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3 结语
全脑思维,新模式古用,既是新时代传统教育的活性剂,也可以说是传统中医思维的复古。互联网时代经济、现代思维节奏决定了中医教育现代化步伐,抽象思维与形象思维,情景教学与实战演练,多感官刺激与全脑学习,师承教育与规模化、现代化学院教育的全方位结合,将为中医的教育传承事业搭建起一座传统与现代、现代与未来的教育桥梁。
【参考文献】
[1] 王世群.全脑学习势在必行[J].山东教育,2001,14(2):7-8.
关键词:翻转课堂;高职医学;实践教学
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-8882(2015)05-142-01
医学是维护与促进人类健康的全球性事业,医学教育与医学发展紧密相关,医学教育源于医学的发展,亦促进了医学的发展。古人云:“事必有法,然而可成”,教学方法不等同于教师的教授方法,教学方法是教师组织学生进行学习活动的动作体系,是教法和学法两者的有机结合体,即教师以自己教的动作来指导学生的学习动作。研究当代高职医学实践教学方法,不仅是医学教育发展的需要,而且是培养新型技能型医学人才的要求,具有一定的现实意义。
翻转课堂在2007年前后在美国开始出现已经把自身影响力扩展至全美乃至全球。与传统的高职医学教学模式不同,在“翻转课堂式教学模式”下,学生利用课余时间在网上学习实践课教学视频,而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、技能知识的运用、操作的指正等,从而达到更好的教学效果。传统的高职医学实践教学模式和翻转教学模式各要素的对比的主要情况见表:
通过上表可以看出,“翻转课堂” 翻转的是什么? 它翻转的是一种手段, 增加学生和教师之间的互动和个性化的接触时间; 是让学生对自己学习负责, 教师是学生身边的 “教练”, 不是讲台上的 “圣人”; 是混合了直接讲解与建构主义学习; 是一种学习理念的翻转, 以学生为中心, 因材施教, 学生是主动的自主学习, 教师是有针对性的个别指导[1]。 由此看来 “翻转课堂” 并不是胡乱、 随意翻转的, 它符合高职教育理念,高职教育改革的理念就是以培养学生技能主体, 改变教师角色,引导学生掌握实践技能。那么如何以翻转课堂教学模式构建高职医学实践教学体系?构建高职医学实践教学翻转课堂模式的构建有两个步骤:
一、学生课前在医学实践教学虚拟仿真平台学习。首先,建立与翻转课堂教学模式相适应的医学教学资源,满足高职医学技能型人才的培养要求,建立医学实践教学虚拟仿真平台最终需要表现的内容。其次,收集和创建视频,应考虑不同教师和班级的差异。再次,在制作过程中应考虑学生的想法,以适应不同学生的学习方法和习惯。创建医学实践教学虚拟仿真平台基本思路是:在信息技术、传播技术和网络发展综合影响国际教育的大背景下,以开放性在线课程为平台;以校企合作为基础;以医学疾病为导向;以人体的系统为中心,对医学实践课程进行全面的综合改革。高职医学实践教学虚拟仿真平台学习流程:学习实训目的--实训原理--实训视频--虚拟实践操作--视频回顾。总之,医学实践教学虚拟仿真平台的建立,可以提高实践教学效果,实现在“翻转课堂式教学模式”下,以模拟训练的方式让学生在课前学习,是提高学生实训教学质量的有效手段,完全符合高职医学教育培养高素质技能型人才的需求[2]。
二、实践教师组织实践教学活动。实践教学内容在课外通过视频传递给学生后,课堂内更需要高质量的学习活动,让学生有机会在职业情景环境中应用所学内容。这包括教师指导学生明确学习目标,创建职业情景内容,独立解决问题,开展探究式活动,实施基于项目的学习等。
(一)明确学习内容和目标。在实践教师组织实践活动前一定要帮助学生明确学习的内容和目标,要告诉学生这次实践课要达到什么样的目标,满足什么样的要求,有什么样的学习内容;不能像传统实践课那样,直接演示然后学生模仿,要告诉学生我们要学什么、学到什么结果。
(二)创建职业情景内容。实践教师要在教学中创建职业情景内容,把具体的实践操作引入活生生的职业情景中去,激发学生的学习兴趣和积极性。如内科实训中的测量血压,可以模拟医院中医师给病人测量血压的情景,在这个过程中学生不仅可以学习如何测量血压,还要求学生如何正确和病人沟通;以及病人不配合怎么办?有操作失误怎么办?这首实践教师可以加以正确引导,很容易让学生有深刻记忆。如学生在测完血压后直接告诉病人,你收缩压和舒张压是多少,这时就可以引导学生用通俗的高压及低压与病人交流,用专业术语容易造成沟通障碍。
(三)开展探究式小组协作实践活动。在课堂教学中,可通过学生的探究式小组协作和教师的帮助完成知识到技能的转化,以形成对传统课堂教学方式的翻转。可采取的措施为: 通过创建职业情景内容,导入新课; 让学生进行探究式小组协作实践活动,对实践活动中出现的问题小组成员间进行探讨解决;然后让学生进行再练习,熟练操作,这时实践教师对各组错误实践动作进行纠正;最后进行课堂小结,查漏补缺。翻转课堂教学模式的应用,可引起高职医学实践教学方式、教学理念和教学设计的变革,从不同方面提升教学质量和教学水平,有效促进学生职业技能水平的提升[3]。
虽然,目前高职医学实践教学“翻转课堂”模式, 由于数字技术 (移动终端、 平台服务), 实践教师教师观念和数字技术应用水平,实践教师和学生的思想意识还不到位等现实因素,还不能全面铺开;但是,《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》指出,教育信息化的发展要以教育理念创新为先导,以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础,以学习方式和教育模式创新为核心。在国家教育信息化发展过程中,高职医学实践教学翻转课堂教学模式必将对我国的教学改革产生一定的影响。
参考文献:
[1] 张金磊等.翻转课堂教学模式研究[J]. 远程教育杂志,2012(04).