姜胜 王晓杜 宋厚辉

[摘 要] 动物医学是实践性极强的学科，其根本目标是培养合格兽医师，而当前动物医学实验（践）教学中存在的临床实践教学资源不足、经费短缺等问题严重影响了教学质量。虚拟仿真实验教学具有“沉浸性、可重复性、交互性”的特点，能够提升学生学习兴趣，丰富教学资源，有效解决传统实验（践）教学的弊端，提升教学质量和学生的实践操作能力。分析了当前虚拟仿真实验教学项目在应用过程中的存在的问题，并从学科交叉、资源共享等方面提出了针对性应对策略。

[关键词]动物医学;虚拟仿真实验教学项目;实验教学;实践教学

[基金项目] 2018—2020年浙江省“十三五”教学改革项目“基于应用型高级创新人才培养的动物医学专业实践教学体系的改革与实践”（JG20180173）;2019—2020年浙江农林大学校级教改项目“以培养合格兽医师为目标的‘兽医内科学课程改革”（KG2019041）

[作者简介] 姜 胜（1986—），男，山东烟台人，博士，浙江农林大学动物科技学院动物医学院讲师，主要从事动物医学教育教学研究;宋厚辉（1975—），男，山东枣庄人，博士，浙江农林大学动物科技学院动物医学院教授，院长（通信作者），主要从事动物医学教育研究。

[中图分类号] G642.41? ?[文献标识码] A? ?[文章编号] 1674-9324（2021）08-0165-04? ?[收稿日期] 2020-07-15

动物医学人才培养的根本目标就是要培养合格的兽医师。2018年5月2日，习近平总书记在北京大学师生座谈会上的讲话中特别强调，学到的东西，不能停留在书本上，不能只装在脑袋里，而应该落实到行动上，做到知行合一、以知促行、以行求知[1]。动物医学实践性强的学科特点决定了临床实践教学是培养兽医人才临床能力的关键环节[2]，因此要实现动物医学人才培养的根本目标，培养符合卓越农林人才和专业认证要求的复合应用型人才，应面向实际，深入实践，走提升实践教学水平的根本之路。

一、当前动物医学专业实践教学面临的问题

（一）教学实验（践）科目多，学时紧张

当前各高校在制定动物医学专业人才培养目标时既注重通专结合，宽口就业，又注重跨领域、跨行业，交叉融合。动物医学本科教育阶段主要是培养兽医基础全科人才，因此各高校动物医学专业在课程设置上，覆盖面较广，涵盖知识丰富[3]。按照动物医学教学指导标准，动物医学专业的学生要掌握专业基础课、专业课共21门，总学时达1348学时，而实践类课程学时要求不得低于理论课的30%。目前国内各农林高校动物医学专业的学制绝大多数为4年，仅有少数“双一流”院校（学科）为五年制。尽管近年来动物医学教学指导委员会在推动延长学制，全面实行五年制动物医学教育，提升教学质量，但与欧洲或美国兽医教育8年制的学时相比[4]，五年制的学时仍有很大差距。在当下课程多学时紧张的情况下，只有删减实验内容才能完成规定的教学内容，而没有足够的临床实践培训，很难获得足够的临床实践经验，这是目前动物医学实验（践）教学遇到的问题之一。

（二）临床实践教学资源相对不足

在疾病的发生、发展及治疗的过程中需要各课程、各学科的交叉与融合，我国现行兽医教育实行的是专业基础课—专业课—临床实习的教育体系，各课程自成体系，学科之间缺乏联系，使得学生所学基础知识较为孤立，与疾病之间相互脱节。此外，在实际教学过程中理论授课与实践教学相互分开，在理论授课过程中几乎接触不到临床病例，这进一步加剧了理论与实践的脱节。再者，合格兽医师的养成不能仅靠实验室里的训練，更需要大量临床真实病例的锤炼，因此培养合格兽医师离不开成熟的教学动物医院。而资料显示，国内具有动物医学招生资格的90余所本科院校（专业）中，配有教学动物医院的仅占50%[5]，而在这50%的教学动物医院里，仅有中国农大、南京农大、华中农大、东北农大、扬州大学等少数几所院校的附属教学动物医院接诊的病例量，能够满足临床实验（践）教学的需求。由于医患关系的敏感性，在临床实践教学过程中，一些稀缺病例、重症病例，在教学动物医院实习的学生只能“观摩”，不能真正地得到实操机会。而按照动物为中心、临床治疗最优化原则等兽医伦理观念，以及未取得执业兽医师资质不得参与医疗活动的现行规定，限制了学生实践操作经验与能力的提高，影响了教学效果。

（三）实验（践）教学经费投入缺口大

动物医学在我国属于农业科学范畴，但它具有医学属性，需要大量的实践动手操作来训练技巧，获取宝贵经验，因此在动物医学的实验（践）教学中需要大量的动物、动物尸体、药品、试剂、细胞，并需要各种先进医疗设备的投入。所以动物医学实验（践）教学相比其他涉农专业需要的资金投入大，师资要求高。随着国内本科招生专业的增加，本科招生数量的增加，造成各高校教学经费的压力增大，导致国内多数农业院校的动物医学专业的实验教学经费的拨付额度，远不能满足正常教学的需要。在实际教学过程中多数高校动物医学专业学生人数增加了，而实验资源种类变少了，实验动物（尸体）的使用数量变少了，实验（践）动手的机会变少了[6]，最终导致学生的实践操作的时间和质量都未达到教学的要求。这严重影响了实验（践）教学质量，培养合格兽医师的根本目标很难实现。

二、虚拟仿真技术在动物医学实验（践）教学中的作用与应用

虚拟仿真技术是借助计算机软件技术模仿并还原真实系统的技术，利用可穿戴设备，可实现真实感受与虚拟世界的自然交互[7]。将虚拟仿真技术应用于教育教学是《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》的主题思想[8]，而虚拟仿真技术自带的“沉浸性、可重复性、交互性”等特点，使其成为实践教学改革和教学应用研究的新洼地，为实践教学和应用研究提供先进工具及有效手段[9]。

（一）虚拟仿真技术的沉浸性提升学生学习兴趣

在医学领域流传着这样一句话：“没有解剖学，就没有医学”，说明解剖学在医学课程中有着极其重要的地位[ 10 ]。在动物医学中同样如此，一名合格兽医师的养成，离不开深厚扎实的解剖基础。然而，由于实验场地限制、实验资源（动物尸体）缺乏、动物福利与伦理要求、人畜共患病风险等因素，传统的动物解剖实验教学已不能完全满足卓越农林人才培养的要求。以中国农业大学开发的，2018被年教育部认定为国家级虚拟仿真实验教学项目的“犬骨骼肌关节虚拟解剖实验教学项目”为例，不仅将犬骨骼及关节呈现出三维结构，给学生视觉上产生冲击，还设置有相应的互动操作，可以对骨骼及关节结构进行拼接，让学生以游戏形式完成理论知识的学习，既增加了趣味性，又有助于提高学生对关节结构和毗邻关系的深刻领悟。这一过程既是对传统的实体解剖教学的模拟和还原，更是对教学过程、教学手段的提高。尽管虚拟仿真在我国兽医学教育的应用刚刚起步，但在医学解剖领域的应用研究显示，虚拟仿真技术辅助教学在提升学生学习的主动性、对课程的兴趣方面成效显著，成功解决了课程枯燥乏味、内容复杂难懂的问题[ 11 ]。

（二）虚拟仿真技术的可重复性丰富教学资源

虚拟仿真实验教学项目的可重复性，克服了在实验（实践）教学过程中遇到的代表性病例资源短缺以及病例重现困难等问题。对于一些在教学动物医院中遇到的可遇不可求的病例资源，教师可以借助于虚拟仿真技术，将宝贵的教学资源转化成仿真软件，真实还原病例的处置过程，并能永久保存下来，既能提升教育资源的层次性，又能让学生通过虚拟操作训练，掌握复杂病例的处理技巧，收获宝贵临床经验。以我校开发的国家级虚拟仿真实验教学项目“犬前十字韧带断裂修复虚拟仿真实验教学项目”为例，利用虚拟仿真技术，为学生模拟从接诊到诊断、确诊的全过程，使得学生能更好的学习跛行患犬的诊断要点、前十字韧带断裂的确诊方法、麻醉方案的制定、气管插管流程、详细具体的手术方案与方法等，更好地学习犬前十字韧带断裂修复技术。在软件开发的过程中设置考核模式和教学模式，在动态情境下对学生基础理论知识、临床诊断能力、外科手术技术以及综合分析能力进行整体考核，不仅全面考查学生解决实际问题的真实能力，也能提升学生的整体诊疗能力。在学习过程中学生可用利用软件资源在课上进行实践练习，也可以在课下利用电脑或借助网络方式反复练习，从而全面掌握修复技术技巧。此外，华南农业大学廖明团队开发的“高致病性禽流感诊断”国家级虚拟仿真实验教学项目，既丰富了难以实验的教学资源，又充分体现出虚拟仿真技术可以有效避免接触高危有害物质、实验安全性能较高的特点[ 12 ]。

（三）虚拟仿真技术的网络性提高教学效率

虚拟仿真实验教学项目可以不受时间的限制。在真实的手术实验训练中，从麻醉到术后苏醒需要较长时间，而在虚拟仿真实验教学项目的训练中可以缩短手术完成时间，重点训练诊断技巧、手术技巧，做到有的放矢。虚拟仿真实验教学项目可以不受空间的限制。在真实的动物实验过程中需要固定的实验场所、专业的实验器械，而虚拟仿真实验教学项目可以基于B/S架构开发，可以通过浏览器访问虚拟仿真用户平台[ 13 ]，在任何有电脑和网络的地方，借助互联网进行通信，随时随地进行训练，实现在线复习回顾。这种线上线下结合的“互联网+教育”的教学模式符合当前推行的现代信息技术与教育深度融合的国家教育改革战略。

三、虚拟仿真实验教学项目在动物医学实验（践）教学中的问题与策略

虚拟仿真实验教学项目在动物医学实验（践）教学中的应用不仅调动了学生的学习兴趣，而且解决了因医患关系紧张、教学资源不足、教学经费投入不足等因素带来的教学弊端，但在实际应用过程中仍存在一些问题。一方面，当前虚拟仿真实验教学项目刚刚起步，懂动物医学的人员对虚拟仿真技术不精，懂虚拟仿真技术的人员对动物医学专业知识了解不多，在虚拟资源的正确性、专业性方面有待提高，需要参与软件开发的一线教师改变传统教学观念与模式，通过培训掌握相关技术，在交互性、知识点考核的设计上体现出趣味性与可操作性，使技术与课程有机融合，达到更好的教学效果;另一方面，各院校应积极响应教育部的指导政策，开展互联网资源共享，避免重复建设与资源浪费，规范虚拟仿真教学资源，全方位应用虚拟仿真教学资源。

四、结论

2018年农业农村部印发的《全国兽医工作要点》指出：要强化兽医人才队伍建设，加强兽医国际人才培养，切实加强动物疫病防治，提供畜禽免疫诊疗服务，促进乡村振兴战略和健康中国战略高效实施。在新的时代背景下，实现这一目标，高素质动物医学人才是保障。动物医学专业应培养各类兽医师，深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合，培养具有高超技能、过硬素质的兽医人才，符合行业需求，符合时代需求。虚拟仿真技术在动物医学实验（实践）教学的应用，将弥补传统实验教学过程中存在不足，可在解决实验（践）教学资源不足、条件受限、实验（践）训练效果不佳等客观问题，为实现培养合格兽医师的根本目标，实现“同一世界，同一健康”做出应有贡献。

参考文献

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