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基础医学是高等医学教育体系中最基本、最关键的环节之一。但传统基础医学教学呈现出明显的局限性，可能导致基础与临床脱离、基础与科学研究发展前沿脱节[1-2]。因此，如何在早期将基础医学知识与临床内容和科研进展内容密切联系，以临床的思维模式、以科研的发展眼光，将相关理论联系实际，做到基础、临床和科研三位一体、有机相融合，培养出符合时代需求的高水平医学人才，是当今医学教育的新问题和新挑战。
我们教学团队长期以来致力于医学基础理论教学、早期科研、早期临床相结合的混合式教学法的探索[3]。近年来随着虚拟现实技术的发展和计算机网络的快速普及，网络虚拟教学作为一种新型的教学手段越来越受到人们的关注，已成为高等教育架构中重要的组成部分[4-5]。我校于2008年建立了形态学和机能学2个虚拟仿真实验室；2011年成立了基础医学虚拟仿真实验教学中心；2015年获批国家级虚拟仿真实验教学中心，该平台由形态学虚拟仿真实验网络教学平台、机能学虚拟仿真实验网络教学平台和病原与免疫学虚拟仿真实验教学平台组成，目前该平台的主要功能是用于医学生的基本实验操作、常规基础学科实验教学。近年来，随着虚拟仿真技术的不断飞速发展，虚拟器官组织、虚拟病人、虚拟场景等建设日益成熟，虚拟平台陆续被尝试应用于病例讨论教学、科研进展教学中[6]。为了更好地做到基础、临床和科研相融合，我们提出了以虚拟仿真实验平台为基础、以早期接触临床和早期接触科研为核心思想的基础医学实践教学模式，利用我校现有的虚拟仿真实验平台，以临床病例、科研成果为主体，开展基础医学早期临床和早期科研实践课程教学模式。现将主要建设方法和成果作一报道。
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选择2015级五年制临床医学6~7班学生60人作为观察组，采用虚拟仿真早期临床案例和科研案例的教学形式，其中女生22人，男生38人，年龄19~21岁。选择2015级五年制临床医学1~2班62人作为对照组，采用传统PBL教学(纸质打印案例课堂讨论)，其中女生26人，男生36人，年龄19~21岁。观察组和对照组教学分别由2名水平相当的高年资教师负责。
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围绕基础医学各学科教学大纲重点要求掌握的基本病理过程和系统性功能不全知识点，精选8个典型临床病例，包括体液系统、循环系统、血液系统、心脏、呼吸、肝脏、肾脏等系统(见表 1, 序号1~8)；2个科研案例，包括肿瘤发病机制前沿进展、心血管病发病分子机制(见表 1, 序号9、10)，对其进行标准化采集和整理，创立情境，编写病例脚本。
序号 案例标题 知识点 1 都是“水”惹的祸 水、电解质平衡、高渗性脱水、低渗性脱水、水肿、水中毒 2 酸酸碱碱不简单 酸碱平衡、代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒、代谢性碱中毒、呼吸性碱中毒 3 血管里面你看不见的那些事 血液系统、凝血和抗凝、弥散性血管内凝血等 4 这个杀手不太冷——休克 微循环障碍、缺血缺氧、淤血缺氧、多器官功能衰竭综合征、全身炎症反应综合征 5 要命的“烦心事” 心脏生理、收缩和舒张功能障碍、心肌肥大、心衰临床表现和发病基础 6 会“呼吸”的痛 肺功能、血气指标、通气换气障碍 7 醉生梦死——酒精性肝硬化 肝脏功能、肝硬化、肝性脑病、氨中毒 8 不只是肾虚那些事 急性少尿型肾衰、慢性肾衰、肾性高血压、肾性骨病、肾性贫血 9 细胞信号转导异常和疾病——以我校汪思应教授课题组研究进展为例 受体、信号传递、信号调控、受体病、肿瘤信号 10 细胞凋亡和增殖异常与疾病——以我校朱华庆教授课题组研究进展为例 凋亡、坏死、自噬、内皮细胞、炎症反应、血栓形成 表 1 虚拟临床案例和科研案例设计一览表
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围绕以上教学素材，将虚拟病人的预诊信息、问诊与查体、实验室与辅助检查、观察与治疗4个阶段与PBL教学形式有机结合在一起。每位学生进入虚拟临床场景后可以自学自评。以“水肿”这一知识点为例，我们设计开发了“心源性水肿”的虚拟病例，通过情景动画将病人的特征性病容、体格检查的异常心脏和肺部杂音、B超、CT等各种影像学改变等虚拟化展示，按发病的环节设计背景知识、思考题、知识点测试等多个环节，生动详细地展示临床心衰这类疾病发生发展过程，最后通过在线题库测试，评价学习效果。
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通过“星问卷”在线问卷调查网自主设计问卷，调查学生学习效果的自我评价情况，项目包括学习满意度、兴趣感、学习效率、知识获得能力、加深对课程的理解、有利于未来临床或科研工作。共发出问卷122份，回收有效问卷122份，有效回收率100%。收集问卷后审核筛查输入SPASS19.0软件，采用二分法进行统计学分析。比较2组学生期末成绩分数，并以86~100分为优秀，76~85分为良好，60~75分为合格，59分以下为不合格，统计学生成绩分布情况。
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采用t检验和χ2检验。
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问卷调查结果显示，观察组学生对教学满意度为93.3%，高于对照组的77.8%(P < 0.05)；在激发学习兴趣方面观察组为91.1%，高于对照组的77.5%(P < 0.05)；在有利于未来临床或科研工作方面，观察组为95.6%，明显高于对照组的59.1%(P < 0.01)；在有利于拓宽知识面、学习效率、知识获得能力、加深对课程理解方面，2组差异均无统计学意义(P＞0.05)(见表 2)。
分组 n 教学
满意度有利于
拓宽知识面知识
获得能力激发
学习兴趣学习
效率加深对课程
的理解有利于未来临床
或科研工作观察组 60 56(93.3) 51(84.4) 48(80.2) 55(91.1) 43(71.1) 53(88.9) 57(95.6) 对照组 62 48(77.8) 48(77.8) 43(70.3) 48(77.5) 44(70.8) 52(84.4) 37(59.1) χ2 — 6.14 1.15 1.82 4.71 0.01 0.51 21.51 P — ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.01 表 2 2组学生教学效果的自我评价情况比较[n; 百分率(%)]
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观察组学生综合性实验课期末成绩为(81.54±15.12)分，与对照组的(80.62±14.32)分差异无统计学意义(t=0.35，P＞0.05)。观察组学生期末考试优秀率优于对照组(P < 0.05)(见表 3)。
分组 人数 优秀 良好 合格 不及格 观察组 60 28(46.8) 24(40.0) 7(11.6) 1(1.6) 对照组 62 18(29.0) 30(48.4) 12(19.3) 2(3.3) χ2 — 6.00 0.03 6.07 0.48 P — ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 表 3 2组学生期末考试成绩分布情况比较[n；百分率(%)]
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本研究深入开发基础医学各学科的虚拟化病例和科研教学素材，将虚拟信息与案例讨论教学形式有机结合在一起，通过人机互动同步完成教学、自学、自评等全过程，最终形成开放式学习、闭环式评价的优良学习生态模式。本研究结果显示，观察组学生在教学满意度、激发学习兴趣和有利于未来工作方面的自我评价均优于对照组，差异有统计学意义；2组学生综合性实验考试成绩比较差异无统计学意义，但观察组成绩优秀比例高于对照组。相对于传统课堂授课模式，我们的教学模式实现了虚拟临床场景、科研场景与理论知识的有机结合，是利用网络技术和虚拟仿真技术对传统医学教学模式的改良和创新。一方面，相对于传统课堂授课模式，它实现了虚拟的临床场景和科研场景，有利于学生尽早建立临床思维和科研方式；另一方面，相对于传统教学，它突破了PBL小组学习模式对师资、时间和空间等各种教学资源的限制性，在当前互联网主导的环境模式下，积极探讨和建设虚拟标准化案例式教学法将对医学教学改革起到良好的推动和促进作用。
虚拟仿真教学平台可以为学习者提供了一个既先进又灵活的环境，可以锻炼学生的独立构思和设计能力激发其学习的兴趣，提高教育技术水平、优化教学过程、提高教学效率、节约教学成本、加速培养现代化的医学专业技术人才[7-8]。但也必须要指出, 虽然这种新的教学环境确实在一定程度上激发学生的学习兴趣和热情, 但我们不能单纯以技术的刺激来带动教学水平的提高, 要充分调动学生的学习积极性, 关键还是教学组织和教学内容, 好的教学设计和教师自身教学能力才是高效教学的根本。作为教师, 我们应该不断提高自身能力, 在此基础上积极使用新工具、新方法, 才能最终提高教学效果。
基于基础医学虚拟仿真实验平台的“早期临床”“早期科研”实践课程体系构建及应用
Construction and application of the "early clinic" and "early scientific research" practical curriculum system based on the virtual simulation experiment platform of basic medicine
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摘要:
目的构建以虚拟仿真实验平台为基础、以早期接触临床和早期接触科研为核心思想，以临床病例、科研成果为主体，以虚拟仿真和多媒体为主要形式的基础医学实践教学模式。 方法围绕基础医学各学科的教学大纲，选取体液系统、循环系统、血液系统、心脏系统、呼吸系统等典型临床病例和科研案例，将转化成标准化的虚拟案例投入虚拟仿真平台使用。在临床医学“5+3一体化”专业中随机抽取班级进行教学实践，并通过问卷调查、成绩分析评价教学效果。 结果目前建成虚拟案例10个，问卷调查结果显示，观察组学生对教学满意度为93.3%，高于对照组的77.8%（P < 0.05）；在激发学习兴趣方面观察组为91.1%，高于对照组的77.5%（P < 0.05）；在有利于未来临床或科研工作方面，观察组为95.6%，明显高于对照组的59.1%（P < 0.01）；在有利于拓宽知识面、学习效率、知识获得能力、加深对课程理解方面，2组差异均无统计学意义（P>0.05）。观察组学生综合性实验课期末成绩为（81.54±15.12）分，与对照组的（80.62±14.32）分差异无统计学意义（P>0.05），但观察组学生期末考试成绩优秀比例优于对照组（P < 0.05）。 结论基于基础医学虚拟仿真实验平台的“早期临床”“早期科研”实践课程体系初步构建成功，通过该体系进行案例讨论教学可以实现虚拟临床场景、科研场景与理论知识的有机结合，有利于提高学习的兴趣，使学生尽早建立临床思维和科研思路，学生满意度较高，对医学教学改革有较好的推动和促进作用。 Abstract:ObjectiveTo construct the basic medical practice teaching mode based on virtual simulation experiment platform with early contacting clinic and scientific research as the core idea, taking clinical cases and scientific research achievements as the main body, and virtual simulation and multimedia as the main form. MethodsAccording to the teaching syllabus of basic medicine, the typical clinical and scientific research cases in the body fluid system, circulatory system, blood system, heart system and respiratory system were selected, transformed into the standardized virtual cases, and put into virtual simulation platform.The students from the clinical medicine "5+3 integration" major were randomly selected and taught, the teaching effect was evaluated using questionnaire survey. ResultsTen virtual cases were constructed.According to the results of questionnaire, the students' satisfaction with teaching in observation group(93.3%, ) was higher than that in control group(77.8%)(P < 0.05).The aspect of stimulating learning interest in observation group(91.1%) was higher than higher than that in control group(77.5%)(P < 0.05).The aspect of beneficial to future clinic or scientific research in observation group(95.6%) was significantly higher than that in control group(59.1%) (P < 0.01).The differences of widening the scope of knowledge, learning efficiency, knowledge acquisition ability and deepening the understanding of the course between two groups were not statistically significant(P>0.05).The difference of the final score between the observation group[(81.54±15.12)] and control group[(80.62±14.32)] was not statistically significant(P>0.05).The proportion of excellent students in the final examination in observation group was better than that in control group(P < 0.05). ConclusionsBased on the basic medical virtual simulation experiment platform, the "early clinic" and " early scientific" preliminary practice curriculum system is constructed.Through this system, the case discussion teaching can realize the organic combination of virtual clinical and scientific research scene with theoretical knowledge, which is conducive to improve learne interest and enable students to establish clinical thinking and scientific research ideas as soon as possible, and improve the students' satisfaction.It can promote the reform of medical teaching. -
Key words:
- basic medicine teaching /
- virtual simulation /
- early scientific research /
- early clinic
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表 1 虚拟临床案例和科研案例设计一览表
序号 案例标题 知识点 1 都是“水”惹的祸 水、电解质平衡、高渗性脱水、低渗性脱水、水肿、水中毒 2 酸酸碱碱不简单 酸碱平衡、代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒、代谢性碱中毒、呼吸性碱中毒 3 血管里面你看不见的那些事 血液系统、凝血和抗凝、弥散性血管内凝血等 4 这个杀手不太冷——休克 微循环障碍、缺血缺氧、淤血缺氧、多器官功能衰竭综合征、全身炎症反应综合征 5 要命的“烦心事” 心脏生理、收缩和舒张功能障碍、心肌肥大、心衰临床表现和发病基础 6 会“呼吸”的痛 肺功能、血气指标、通气换气障碍 7 醉生梦死——酒精性肝硬化 肝脏功能、肝硬化、肝性脑病、氨中毒 8 不只是肾虚那些事 急性少尿型肾衰、慢性肾衰、肾性高血压、肾性骨病、肾性贫血 9 细胞信号转导异常和疾病——以我校汪思应教授课题组研究进展为例 受体、信号传递、信号调控、受体病、肿瘤信号 10 细胞凋亡和增殖异常与疾病——以我校朱华庆教授课题组研究进展为例 凋亡、坏死、自噬、内皮细胞、炎症反应、血栓形成 
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表 2 2组学生教学效果的自我评价情况比较[n; 百分率(%)]
分组 n 教学
满意度有利于
拓宽知识面知识
获得能力激发
学习兴趣学习
效率加深对课程
的理解有利于未来临床
或科研工作观察组 60 56(93.3) 51(84.4) 48(80.2) 55(91.1) 43(71.1) 53(88.9) 57(95.6) 对照组 62 48(77.8) 48(77.8) 43(70.3) 48(77.5) 44(70.8) 52(84.4) 37(59.1) χ2 — 6.14 1.15 1.82 4.71 0.01 0.51 21.51 P — ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.01
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表 3 2组学生期末考试成绩分布情况比较[n；百分率(%)]
分组 人数 优秀 良好 合格 不及格 观察组 60 28(46.8) 24(40.0) 7(11.6) 1(1.6) 对照组 62 18(29.0) 30(48.4) 12(19.3) 2(3.3) χ2 — 6.00 0.03 6.07 0.48 P — ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05
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