醫學專業課程具有很強的實踐性,實驗教學是培養學生實踐能力的關鍵,在醫學教育中起著至關重要的作用。為了拓展實驗教學內容廣度和深度♎️🧙🏻,延伸實驗教學時間和空間,提升實驗教學質量和水平,MK体育高度重視虛擬仿真實驗教學項目的建設工作,助力實驗教學改革和實驗教學信息化建設☺️。
新技術助力新實踐,虛擬仿真實驗的開展,在過去實驗教學的理論基礎上,實現了傳統“理論+實驗”教學模式的新升級,能夠幫助醫學生突破實驗室物理空間和實際操作時間的局限,更好地學習理論知識、熟練專業技能🧓🏿、鍛煉實踐能力,同時培養他們的自主學習意識🤘🏿。
官微聚焦這一新技術😴,於日前介紹了公共衛生學院👱🏽♀️、藥學院和護理學院的虛擬仿真實驗🛏,以及兒科醫院、婦產科醫院和眼耳鼻喉科醫院的虛擬仿真實驗。今天,讓我們繼續走近基礎醫學院系統解剖學、醫學遺傳學和病理解剖學的虛擬仿真實驗教學項目🦹🏽♀️。
系統解剖學:人腦解剖與影像結構虛擬仿真實驗教學系統
戴MK用手套👇🏽🧑🧒,小心翼翼地將腦標本捧到手術燈下,對照著教科書鉆研起大腦的結構及其功能分區——這是系統解剖學課程實驗環節中常見的一幕👨🍼。該課程按照人體的器官功能系統,闡述正常人體器官的形態🧢🫅🏼、結構、生理功能及其生長發育規律,是醫學教育中最重要的課程之一🐢。其中,“人腦”作為人體最復雜的器官🧓🏻🫷,能夠準確掌握人腦各結構的形態、影像和毗鄰關系👨🏿🔧,是醫學人才培養的重要基礎💇🏽。
基於傳統“理論+實驗”教學模式中存在的“盲點”🧑🏿🏭,基礎醫學院解剖與組織胚胎學系開發了人腦解剖與影像結構虛擬仿真實驗教學系統,作為課程的線上教學部分供醫學生補充學習。
該系統設置了“解剖腦”、“數字腦”和“虛擬腦”三大模塊。“解剖腦”以誌願者捐獻的真實人腦進行3D掃描🧛🏽♀️、建模而成;“數字腦”則在高精度數字的人腦斷層解剖和正常人腦的磁共振影像數據的基礎上,利用圖像分割☝🏻、三維重建和可視化技術,展示大腦結構在各層面上的形狀🕞、位置,仿真度高達100%;“虛擬腦”則是將時下熱門的VR技術應用到了醫學解剖領域。
在MK体育平台人體科學館的虛擬解剖實驗室內🤵🏽♂️,李文生老師帶領學生們熟悉人腦解剖與影像結構虛擬仿真實驗教學系統。
操作中,“虛擬腦”將為同學們建立起人腦的三維結構提供輔助,學生戴上虛擬頭盔後🤔,可通過移動手柄將虛擬場景中人腦結構的各個部位“解剖”出來✊🏼。利用正常和病變人腦MRI多模態影像建模數據,“虛擬腦”將通過圖像分割、融合、三維重建和VR技術🦴,360度全方位地展示大腦的外形功能區及內部結構🐴。極具真實感和沉浸感的訓練環境不僅能激發醫學生的學習興趣,還能加深他們對相關結構位置及其空間毗鄰關系的理解🏅,同時鍛煉他們獨立發現問題和解決問題的能力🥌👨🏼🦱。
據介紹🤳🏽,人腦解剖與影像結構虛擬仿真實驗教學系統還將不斷更新升級👩🦼,加入更多全腦標本和腦斷層標本,呈現出更優質、立體的效果🍮,幫助醫學生熟悉掌握更多、更全面的解剖知識。除了面向醫學院的學生♘,未來該系統也會面向腦科學工作者開放🤾🏿,為他們提供一個科普性學習平臺。
醫學遺傳學🤺:遺傳咨詢虛擬仿真診室
遺傳病的發病率並不高👩🏽🌾,還有不少屬於罕見病❄️,因此,在短期的臨床見習過程中,醫學生難以接觸到足夠多的相關病例;而當遇到這些病例時,同學們又大多不具備遺傳咨詢的專業資格,出於倫理、保密等原因,無法更好地和患者接觸、溝通,更無法獲得患者的樣本進行遺傳學實驗研究。為了更好地解決上述矛盾並規避倫理風險,基礎醫學院細胞與遺傳醫學系在原有積累的大量珍貴遺傳病視頻和資料的基礎上🔏,設計開發了遺傳咨詢虛擬仿真診室,為醫學生創造虛擬現實的環境🧑🏻🦽➡️,幫助他們在其中學習和完成醫學遺傳學的診斷操作🥱。
進入遺傳咨詢虛擬仿真診室,醫學生將化身“福爾摩斯”,尋找任何可能幫助診斷遺傳病的因素:病史要看全,出生史👨🏻🦲、發育史⇢、用藥史、致畸因子暴露史,還要考慮家族史;診斷的依據更要追求嚴謹,咨詢對象的臨床症狀、體格檢查🚛、實驗室檢查結果🚝、家系信息……一樣都不可以忽略🧱,在這些醫學資料和文獻檢索的基礎上🫃🏽,醫學生對咨詢對象所患疾病的種類進行初步判斷後,將跳轉進入實驗環節。面對人體染色體標本製備🧑🏽🍼、基因組DNA抽提、PCR擴增🍢、產物的酶切鑒定⚅、瓊脂糖凝膠電泳五個實驗🧖🏼,醫學生將按照實驗提示,進行實驗操作,結合實驗結果,判斷遺傳病所屬的類別,並結合醫學專業知識給出建議🧑💼。
校園封閉管理期間,虛擬仿真實驗教學的順利進行🚵♂️,最大限度地彌補了實地操作的缺失,做到疫情下在線實驗停課不停教。醫學遺傳學課上,同學們在線學習知識點後,根據相應的病例,在教師的指導下,通過遺傳咨詢虛擬仿真診室進行操作和學習🫅🏽,完成病例分析報告,並在課堂上展示🖼;老師再根據學生學習操作的情況和病例報告對他們進行考核🚢🤛🏼,並通過交流反饋❌🙂,達到翻轉課堂的效果。
病理解剖學:胃潰瘍型病變病理學實驗虛擬仿真教學課程
病理解剖學是醫學教育中最重要的基礎學科之一,也是一門臨床實踐性很強的學科。然而,在本科教育階段,醫學生僅在基礎醫學課程中學習病理解剖學相關知識;在臨床見習和實習階段,醫學生鮮有在臨床病理科操作的機會和經歷。對此🤹♂️,基礎醫學院病理學系設計開發了胃潰瘍型病變病理學實驗虛擬仿真教學課程。
胃潰瘍型病變病理學實驗虛擬仿真教學課程負責人王淑陽副教授介紹道🤵🏻♀️:“該課程依托病理解剖學課程,以學生發展為中心,突出病理形態學教學特點💂🏼♂️,加強理論結合實踐、基礎結合臨床📯,通過模擬臨床病理科的病理診斷過程開展探究式學習,促進學生病理診斷思維的建立和對基本病變、常見疾病的病理診斷能力的初步形成。”
同學們可以先在平臺上觀看講解視頻進行預習🧘🏻♂️,提前了解實驗內容,然後通過對數字系列切片的觀察、3D大體標本的分析,自行尋找病變、描述病變特點並做出正確的病理診斷,從而掌握病理學基本病變和常見病的診斷和鑒別診斷⛹🏿♀️。通過人機交互性操作,醫學生可以在線進行大體取材、製片、閱片👈、診斷、完成報告,體驗一個病例的診斷全過程。
相比較傳統教學,虛擬仿真實驗有助於醫學生課前預習和課後復習→,以及反復訓練和操作,同時有效解決了特殊時期學生無法實際動手操作標本取材👱🏻♀️、製片的難點,讓學生能夠更形象地認識病理診斷的過程🧑🏿🦱,更容易地掌握胃潰瘍型病變的診斷和鑒別診斷。“更重要的是,醫學生作為操作主體進入虛擬仿真實驗👨🏿🦰,能充分激發他們的主動性和探索性🍝,為深層次的醫學學習和醫學科研打下基礎。”