学院虚拟仿真实验教学中心申报书

省级虚拟仿真实验教学中心申 请 书学校名称： 湘南学院 学校管理部门电话： 0735-2653038 申报中心名称： 医学虚拟仿真实验教学中心 湖南省教育厅制填 写 说 明1. 申请书中各项内容用“小四”号仿宋体填写。2. 表格空间不足的，可以扩展。1. 基本情况 虚拟仿真实验教学中心名称医学虚拟仿真实验教学中心 实验教学示范中心名称级别（省级或国家级）湘南学院临床技能实践教学示范中心（省级）湘南学院医学类专业大学生创新训练中心（省级）批准时间湘教通2009299湘教通2012434实验教学示范中心主任姓名郭皖北性别男年龄52专业技术 职务教授、主任医师学位博士/博士后联系电话13507358694主要职责2004年至2010年先后任湘南学院教务处副处长（主管实验教学）、湘南学院国资办主任，2010-2012年任湘南学院临床医学系主任、湘南学院医学虚拟仿真实验教学中心主任，2013年至今任湘南学院基础医学部主任。全面负责虚拟仿真实验教学中心的实验教学、中心建设和管理工作。主持制定中心建设规划，负责虚拟仿真实验教学中心实践教学体系、课程体系和实验内容的制定与改革，负责虚拟仿真实验教学资源和共享平台建设，仿真实验室的管理工作，制定实验师资培训计划，负责和学校的工作联系等。教学科研主要经历1、实验教学管理工作：2004-2006年任湘南学院教务处副处长主管全校实验室工作。2008-2010年为湘南学院国资办主任，主管教学设备论证采购。2010-2012年作为系主任负责省级临床技能实践教学示范中心建设工作并获得验收通过。2013年为校级优秀教学团队负责人。2、教学经历：从事医学本科诊断学、内科学理论教学和实验教学30年。现任全国高等医学教育学会临床医学教育发展建设督导专家委员会委员、湖南省临床专业委员会委员、郴州市学术和科技带头人、郴州市内分泌专业委员会主任委员。担任2届国家英语口语考试（PETS）郴州点主考官之一。被选举为首届湖南省欧美同学会及海外留学人员联合会（HORSA）理事，主持了省教育厅教改项目“湖南省海外名师项目”（2011年）及湖南省外国专家局的 “湖南省国外智力引进 (美国)项目计划”（2011年）。近年来主持了“大学生研究性学习和创新实验计划项目”2项（2012年、2013年）。3、科研经历：自中南大学湘雅医学院毕业后一直在湘南学院从事科研、教学及临床工作。2004评聘为医学教授、主任医师（双职称）。2000年考取国家教育部公派留学生证书号：留金出（2000）3030号，赴加拿大多伦多大学“内分泌及糖尿病研究中心”（即“班廷”实验室）做研究工作，发表SCI论文2篇（IF=9.3），2002年按期出研究站并获博士后证书。教学科研主要成果 近10年来教学主要成果：1、湘南学院医学虚拟仿真实验教学中心，负责人，2012年。2、省临床技能实践教学示范中心建设验收获通过，负责人，2012年。3、湖南省医学类大学生创新训练中心，方向带头人，2012年。4、湘南学院硕士培育点，负责人，2013年。5、湘南学院协同创新中心培育点，主要负责人，2013年。6、指导本科生获得第二、三届全国临床技能大赛（华中）三等奖。7、湖南省“十二五”重点建设学科：流行病与卫生统计学，方向负责人，2011年。8、湘南学院专业综合改革项目（临床医学），负责人，2012年。9、湘南学院优秀教学团队，负责人，2012年。10、郴州市临床1类重点专科：内分泌及代谢疾病专科，负责人，2011年。11、湘南学院教学成果奖：按认知规律探讨诊断学实践教学改革。主要参与人，2012年。12、副主编省级教材1部：临床诊断基本操作技能(M)，中南大学出版社。2006年。13、参编国家级教材：内分泌代谢病学（第三版）.上下册(M). 全书509万字.人民卫生出版社。2012年。14、所获荣誉：郴州市学术和科技带头人、湘南学院学生社团优秀指导老师（2013年）、教师联系学生制优秀教师（2012年）。近10年来科研主要成果：1、共发表教学及科研论文46篇，代表作有：“Angiopoietin-like protein 3 and adiponectin levels in patients with metabolic syndrome.中南大学学报.医学版（英文）,2010.3，第一作者，被Medline全文收入”、 “Gene and Protein Kinase Expression Profiling of Reaction Oxygen Species -Associated Lipotoxicity in the Pancreatic Line MIN6. Diabetes; Vol. 53: 129-140, January, 2004. （IF=9.3）”。2、主持省级以上教学科研课题2项，主要参与指导省级以上科研课题5项。3、获郴州市科技进步一等奖1项：湘南林区莱姆病治疗的对策性研究（2006年）、郴州市科技论文成果二、三等奖各1项。虚拟仿真实验教学中心教师基本情况正高副高中级其它博士硕士学士其它总人数平均年龄人数44426021339935016740.3所占比例（%）26.325.735.912.619.759.3210实验教学情况实验课程数 面向专业数实验学生人数/年实验人时数/年2107610018164002.建设内容2-1虚拟仿真实验教学中心的建设概况 湘南学院于2003年以郴州医专、郴州师专为主体合并组建，是一所以医学教育为特色的地方性本科院校，现在校生18114人，医学生人数达6千余人，占1/3。湘南学院医学虚拟仿真实验教学中心2012年由学校立项建设，依托省级临床技能实践教学示范中心、省级医学类专业大学生创新训练中心、校级形态学实验教学示范中心和机能学实验教学示范中心，由形态学虚拟仿真、机能学虚拟仿真和临床技能虚拟仿真实验平台组成，依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等信息化技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，学生在虚拟环境中开展实验，达到教学大纲所要求的教学效果。虚拟仿真实验教学中心的宗旨是提高医学生的实践应用能力和创新精神，核心是共享优质实验教学资源，重点是建设信息化实验教学资源，是我校信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物，也是“十二五”期间实验教学的发展方向。实验项目覆盖医学本科教育整个过程，开设虚拟实验和仿真实践项目309个，设备总值4668.9万元，另有湘南学院附属医院教学设备总值1.5亿元，湘南学院第一附属医院（郴州市第一人民医院）教学设备总值2.4亿元，用房面积6万余平方米。1.建设背景（1）医学是一门实践性很强的学科，实验和实践贯穿整个教学过程。随着高校扩招，迫切需要“以虚补实”。（2）医师法实施后医学生临床医疗实践与患者权利之间的矛盾日益突出，医疗真实实践机会相对不足，迫切需要“以虚补实”。（3）随着动物实验“3R”原则的实行，生物安全的强调，真实动物实验项目的减少为大势所趋，迫切需要“以虚补实”。（4）医学综合实验中的高成本、高消耗及高危的实验实训项目，如真实人体标本、罕见病理病原标本及病例、医学分子生物学试剂、传染性强的病原实验、CT、核磁共振等，迫切需要“以虚补实”。（5）我校是湖南省高校信息化首批示范单位、湖南省信息化运用优秀单位，并作为第二批教育信息化示范单位推荐到全国参评。我校已广泛开展的空间教学、MOOC教学与PBL教学改革，实现基础与临床教学的无缝对接，迫切需要数字化的网络资源作补充，需要实验教学平台进行自主学习，迫切需要“以虚补实”。（6）我校新建的附属医院和教学医院存在师资水平、教学资源不足，为了缩短培训时间，使其尽快达到直属附属医院教学及教学管理水平，迫切需要“以虚补实”。在此背景下，我校整合基础和临床实验教学资源，建立了医学虚拟仿真实验教学中心。利用我校为省级信息化教学试点单位的优势，将医学教育与信息技术深度融合，促进现代化教学手段的广泛应用，提高医学实验实践教学水平和质量。2、建设理念虚拟仿真是一种可创建和体验虚拟世界的计算机系统，信息科学是实现虚拟现实的基本前提。虚拟实验教学在培养学生的实践能力、研究能力、创新能力和综合素质等方面有着其他教学环节所不能替代的独特作用。中心按照“能力培养，虚实结合、以虚补实、能实不虚”的原则建立实验教学体系，以全面提升学生能力为宗旨，以共建共享优质实验教学资源为核心，以建设信息化实验教学资源为重点，持续推进实验教学信息化建设。紧贴多学科协同创新发展的现实需求，全面开展“虚拟仿真实验+校企合作实践” 模式的实践教学形式改革，打破传统实验室的建设模式和思路。3. 建设平台中心包含形态学虚拟仿真、机能学虚拟仿真和临床技能虚拟仿真实验平台，拥有丰富的软体与实体实验教学资源。面向校内临床医学、护理学、康复医学、医学影像学、医学检验、预防医学、药学7个专业本科生教学及继续教育和执业医生培训及考试，近3年，已有2万多不同层次人员接受医学虚拟仿真实验培训，在我校医学人才培养中发挥了重要作用。4.建设队伍（1）中心主任:郭皖北教授是中南大学湘雅医学院毕业医学博士，2000年赴加拿大多伦多大学“内分泌及糖尿病研究中心”（即“班廷”实验室）做研究工作，2002年按期出站并获博士后研究证书。主持建立了临床技能实践教学省级示范中心，现任全国高等医学教育学会临床医学教育发展建设督导专家委员会委员、郴州市学术和技术带头人、国家英语口语考试（PETS）郴州点主考官、湖南省欧美同学会和海外留学人员联合会（HORSA）理事、湖南省科技项目评审专家、湖南省高级职称评审专家。发表教学及科研论文46篇，代表作为“Gene and Protein Kinase Expression Profiling of Reaction Oxygen Species -Associated Lipotoxicity in the Pancreatic Line MIN6. Diabetes; Vol. 53 :129-140,2004. （IF=9.3）”。主持省级以上教学科研课题2项，指导省级以上科研课题5项，获郴州市科技进步奖一等奖1项（见附件1）。（2）中心队伍：医学虚拟仿真实验教学中心有一支结构合理、教学科研能力强、勇于创新的实验教学和管理团队。目前，中心实验教学人员167人。其中教授44人，博士（含在读博士）33人，湖南省“121”人才工程人选4人，省级教学名师1人，省级优秀实验实训老师1人，省级教学奉献奖1人。中心重视青年教师培养，有省级青年骨干教师10人，学校实施“三百工程”（即分阶段引进100名高层次人才、派出100名教师出国访学、派出100名教师到基层企业锻炼），中心已引进博士2人，出国培训3人，到企业锻炼6人。广泛进行国内外学术交流，并建立长期合作关系，如美国新泽西医学与牙科大学王湘兵教授（湖南省海外名师）、范辉宙教授（教务主任），中山大学中山医学院吴忠道教授等国内外知名学者。（3）成果转化：中心积极将科研成果转化为实验所用，有国家发明专利5项，2013年获第十届湖南省高等教育省级教学成果一、三等奖各1项。强大的教学及科研团队为医学虚拟仿真实践教学提供了质量保障。5建设目标依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，学生在虚拟环境中开展实验，达到教学大纲所要求的教育效果。以提高学生创新精神和实践能力为宗旨，以建设信息化实验教学资源为重点，以共享优质实验教学资源为核心，以深化实验教学改革为突破，最终建设成为省内先进、省内同类院校中领先的医学虚拟仿真实验实践教学与医学新技术、新方法培训基地，为国家培养更多高素质、综合性医学人才。在省内同类型医学院校中起着引领、示范和辐射作用。中心已逐步发展成为集教学、培训、考核与社会服务为一体高水平医学教育平台，传承50余年优良教学传统，依托强大的师资力量和学科支撑条件，抓住发展机遇，探索校企共建共管模式，进一步建设具有扩展性、兼容性、前瞻性的医学虚拟仿真实验平台，满足医科多学科多专业教学需求，发挥辐射示范作用，一如既往为郴州地区、全省乃至国家医学人才培养与医疗卫生事业发展服务。2-虚拟仿真实验教学资源（实验项目、功能及效果等） 1教学任务中心面向临床医学、预防医学、医学影像技术、护理学、药学、医学检验技术、康复治疗学等7个本科专业开设210门实验课程，年实验学生人数：6100人/年，年实验人时数：1816400人时数/年，开放实验课：39500人时数/年；培训住院医师1166人次；还承担了职业医师考试与培训，连续5年承担郴州地区国家职业医师考试技能考核任务，每年考生上千人。中心已组织基础医学技能大赛、医学生创新大赛各一届，临床技能大赛二届。图1 中心现有结构图2 中心资源中心包含形态学虚拟仿真、机能学虚拟仿真和临床技能虚拟仿真实验平台组成，拥有丰富的软体与实体实验教学资源。（1）形态学虚拟仿真实验教学平台：中国数字人解剖系统：由山东易创电子有限公司研发，以窗口形式显示人体断层解剖、系统解剖和局部解剖，具有三维图像显示功能。系统面向全校师生和社会医务人员开放，起到了对实体解剖的补充和拓展作用。数字切片库系统：由山东易创数字切片网络浏览系统建设，拥有组织胚胎学、病理学等数字切片1500余张的数据资源，通过数码显微镜与数字切片进行互动教学和学习，增强了学生的操作能力与学习兴趣。（2）机能学虚拟仿真实验教学平台：内容包括生理、药理、病生三门课程67个实验项目。系统包含资料室、动物房、实验准备室、模拟实验室、考试房（练习题、考试题）等模块。每个仿真实验项目包含有实验简介、实验原理、操作仿真、实验录像、实验波形5个部分内容。模拟各种不同条件下波形的实时变化，实现对真实实验的补充与拓展，有利于学生综合分析问题及创新精神的培养提高实验室开放性，突破传统实验模式，突出实验的自主性。（3）临床技能虚拟仿真实验教学平台：由基本技能训练模块、专科技能训练模块和综合技能训练模块组成，构建多角度、全方位、深层次、系统化的虚拟仿真临床技能实验实践教学体系。实验室配置有SimMam综合模拟人2套；ECS综合模拟人1套，心肺听诊仿真实验系统，心肺复苏（CPR）仿真实验系统，OSCE考站，高智能数字化综合护理人、神经电检诊仪、脑电仿真电刺激仪等高端临床训练教学模型，以及核磁共振技术试验仪、高档数字化黑白超声诊断仪并配有手术直播系统，可实施远程教学,学生通过该平台的训练，为见习与实习打好基础，通过反复训练，临床技能得以提高。目前共开展虚拟实验项目309项（见附件5），典型实验项目或系统如下：1）中国数字人解剖系统项目概况：从界面上主要分为三个区域，即断层显示区域、三维显示区域、目录及结构说明。图2 系统界面功能：断层显示区域包括人体的横断面、冠状面、矢状面截面图。其中横断面尸体断层2110层，精度为0.1mm1mm。可进行层面、文字标注、边界提取、影像保存。三维人体展示是根据目录结构展示人体所有解剖结构的三维形态，可进行三维人体平移、缩放、旋转、解剖结构的隐藏、显示和着色等。系统目录区域功能从医学角度，对人体的所有已知的解剖结构进行科学分类，形成的一个完整的目录体系，包含了人体的十大系统。 效果：中国数字人系统既可以作为学生上解剖课的辅助教学系统应用，也可以安装与校园网上作为学生自学之用，特别是在当前解剖标本比较紧张的情况下这套系统的应用能有效节省尸体的用量，能够很好地帮助学生掌握人体解剖知识。可用于临床医生进行模拟手术，也可供人体解剖学课堂教学和临床医生参考。2）数字切片系统项目概况：“数字切片”也称虚拟显微镜，它是由上万个显微视场的图像拼接而成，图像信息采集于真实的标本切片。汇集了显微图像连续采集，图像融合、拼接、压缩、网络浏览和考试等多项高新技术。包括组织胚胎学和病理解剖学2个模块。 图3 系统界面图4 观察界面 图5 考试系统界面功能: 无需显微镜，可以不受实验室的限制自由学习，方便学生预习与复习，为教师备课提供丰富的资源（提供了极为珍贵数字切片图像）。可进行后台管理，包括设置相应目录、切片显示或隐藏、以及切片的添加、删除，对相应切片的附加信息、文件说明、标注进行管理。分配不同用户权限、角色分配、实现学生端管理。系统留有标准化接口，为以后增加其它学科实验模块提供方便。采用C/S网络系统架构，不限使用场地，只限使用点数，支持远程教育，可支持200个终端以上同时访问该服务器数据，局域网内无延时。效果：应用数字切片为形态学实验教学和学术交流提供了有效工具，教师通过数字切片的缩略导航图指导学生点击典型结构区局部放大或缩小，方便讲授和学习，组织病理阅片直观易懂。学生通过电脑屏幕近距离观察切片参照编辑标注好的数字切片，有更好的指导性，学生能更快更好地理解和掌握切片的内容，提高学习效率。应用数字切片组织生动活泼的实验讨论课，教师将重点难点的数字切片作为疑难标本，附加一些文字问题，作为学生讨论的内容。学生之间以协作伙伴的关系相互交流和借鉴，实现合作学习模式，激发学习热情，培养发现和解决问题的能力，充分发挥学生在教学中的主体作用。3）机能学虚拟仿真系统项目概况:机能学虚拟仿真实验系统涵盖了生理学、药理学、病理生理学三门学科的67个实验项目。包含资料室、动物房、实验准备室、模拟实验室、考试房。每个实验项目包含有实验简介、实验原理、操作仿真、实验录像、实验波形5个部分内容。功能:VBL-100医学机能实验室模块采用客户/服务器体系结构，既可以在实验室局域网，又可以在校园网范围内进行访问，供全校医学各专业学生同时使用。在计算机系统中运用各种虚拟实验器械、实验药物和仪器设备,对“实验对象”进行虚拟操作，完成各种预定的实验项目。效果：通过虚拟操作的动画演示和互动操作，把实验中的重点、难点表示出来，使学生通过该虚拟实验掌握各项基本操作技能。模拟实验对生理、药理、病生、人体实验以及综合性实验的波形进行逼真模拟，模拟各种不同条件下波形的实时变化；波形模拟逼真，比如对血压波形的模拟，表现出心室收缩与心房切迹，叠加在血压波形上的呼吸二级波。典型实验介绍：生理学呼吸运动调节本实验包括5个模块：家兔呼吸运动调节实验简介；家兔呼吸运动调节实验原理；动手模拟操作家兔的麻醉固定，气管插管、分离迷走神经等；录像显示家兔动物手术操作的全过程；通过点击不同的处理因素可观察到家兔呼吸的波形变化过程。图6 呼吸运动调节原理图7 呼吸运动调节实验结果记录药理学神经体液因素及药物对家兔心血管活动的影响本实验包括5个模块：心血管活动调节实验简介；心血管活动调节实验原理；动手模拟操作家兔麻醉，气管插管、分离减压神经、迷走神经、交感神经；录像显示家兔动物手术操作的全过程；观察神经体液、7种药物对家兔心血管活动包括血压的影响，主要有以下内容：药物作用、夹闭右颈动脉、刺激右侧降压神经、刺激右侧迷走神经对血压的影响。学生通过选择相应工具，对家兔进行以上各种不同的处理因素，同时血压曲线发生相应的变化。图8神经体液因素及药物对家兔心血管活动的影响生理学神经干动作电位 实验包括五个基本模块：神经干动作电位的引导实验简介；神经干动作电位的引导实验原理；动手模拟操作；录像显示坐骨神经的分离；实验结果的波形图。图9 坐骨神经分离图10神经干动作电位生理学影响尿生成的因素本实验包括5个模块：家兔尿生成影响因素简介；家兔尿生成原理；动手模拟操作家兔的麻醉固定，动脉插管、腹部膀胱插管等手术过程；录像显示家兔动物手术操作的全过程；通过点击不同的处理因素可观察到家兔血压及尿生成的变化。图11 影响尿生成的因素图12 影响尿生成的因素药理学多次给药对药物血浓度的影响本实验包括5个模块：多次给药对药物血浓度影响实验的简介、原理；动手模拟操作过程；录像显示操作的全过程；通过点击不同的处理因素可观察到多次给药对药物血浓度影响的变化。图13 多次给药对药物血浓度的操作过程图14 多次给药对药物血浓度的影响结果药理学强心苷对离体蛙心的影响实验包含四个基本实验元素：离体心脏制备操作录像；强心苷、低钙、高钙对蛙心灌流影响的虚拟子实验；在已知药物对蟾蜍心脏灌流的虚拟实验中，为同学提供了心脏灌流的动画与3D心脏的虚拟环境，学生亲自动手在虚拟空间内使用不同的药物分别加入灌流液中，观察不同药物、不同剂量对离体心脏功能的影响，实验操作过程基本不7。受时间限制。 图15 强心苷对离体蛙心的影响图16强心苷对离体蛙心影响的结果记录病理生理学急性失血性休克虚拟实验模块包括：家兔急性失血性休克实验简介、实验原理；动手模拟操作的全过程，录像显示家兔动物手术操作的全过程；少量失血，大失血，输血补液抢救休克、药物抗休克治疗，血流动力学和肠系膜微循环变化录像，每个子实验完成后的知识点自测。通过基础与临床、整体与微观有机结合，大大提高了学生的学习兴趣与教学效果。图17 急性失血性休克手术操作 图18 急性失血性休克肠微循环变化病理生理学急性高血钾症的治疗虚拟实验模块包括：急性高血钾症治疗的实验简介、实验原理；动手模拟操作的全过程，录像显示注入氯化钾致急性高血钾症的心电波形及其治疗。通过基础与临床的有机结合，大大提高了学生的学习兴趣与教学效果。图19 急性高血钾症的治疗操作过程图20 急性高血钾的治疗结果记录4）仿真模拟人系统项目慨况：可以像真人一样去自主反应体现学生的操作，无论是正确、错误的还是无效的操作，模拟人都会自动产生相应的反应，各项生理参数的设计都是相互关联的生理驱动系统，它可以使学生完全处在一种真实治疗病人的环境下。同时避免因为教师授课时在软件上设置不及时或者因为经验的缺乏而没有预先设置相关的病情变化，传递错误的信息给学生。因此在模型的功能上，一般会选择智能化的教学系统，功能要求是从仿真人反应角度，例如，“全身可以触及双侧的颈动脉、桡动脉、肱动脉、股动脉、腘动脉、足背动脉12处动脉搏动，而动脉搏动的搏动强度对血压的强度和胸外按压的效果会自动产生相应的变化；脉搏和生命体征紧密相连，更直观真实的感觉临床病人的生理变化情况”；又如“模拟人在生理驱动下的呼吸音与模拟患者的生理及辅助呼吸装置的使用相关联，心音频率与患者的心率自动匹配”等，根据很多调查研究，一个能够真正体现生理反应的模拟人，可以很好的提高学生的临床判断和评估能力。功能：该模拟人主要是借助模拟人营造出一个多变真实的临床环境，可以让学生在面对危急的临床环境下运用自己掌握的医护知识去救护病人，在反复综合训练中提升学生的评估能力。根据临床情况，营造一些临床上少见的病例。由于学生多，设备数量有限，可单独将模拟人的操作软件带到多媒体教室，软件能脱离模拟人独立运行，进行大课的示教和模拟人的病例讨论，从而尽可能的提高高端模拟人的使用率，创收更好的教学效果。图21 ECS综合模拟人效果：培训模式为“简短理论讲授单项技能训练综合场景训练讨论提高”，该仿真人可以用客观的事件记录学生的所有操作，供学生从自己的错误中学习，也便于教师进行评估；在临床教育上，可以很好的预设每一个病的所有的并发症和综合症，提前用程序语言写进去电脑，模拟人能够根据实际的临床病情自动的反应学生的操作，模拟人和操作系统完全互动。5）心肺模拟听诊系统项目概况：实现智能化听诊，将电子听诊器放在仿真人体的任何一个听诊部位，都能听到各自相应的体征，如同在真实病人身上进行心肺听触诊体格检查。图22 模拟心肺听触诊功能：可提供典型的心脏病人和肺脏心脏听诊除常规的五个瓣膜听诊区，还有 “心尖内侧听诊部位”、“心脏明显增大后的心尖听诊部位”及“胸骨左缘第四肋间听诊部位” 符合临床实际心肺听诊检查要求。设有与临床一致的呼吸音听诊部位，采用震动传感器，模拟舒张期细震颤、收缩期细震颤和连续性细震颤。效果：通过局域网络可实现整个实验室全体教学、分组教学、实时示教、个别交互对话和网络考试。共有260种真实患者的心音、呼吸音，配制了相应的心音图、呼吸音图，并将相关的解剖、生理、病理、血流动力学图、心音图、心电图、X线片、CT片、彩超等有机地结合在一起，直观地阐述了心音、呼吸音的产生机理、听诊方法、听诊特点、出现时期、传导方向等重点教学内容，有效提高教学质量。3.人才质量 我校培养的医学人才具有基础好、应用能力强的特点。受益于医学虚拟仿真实验平台的建设，取得了一批成果： （1）近三年来我校医学生考研率逐年提高，占毕业生总人数比例分别17.5%，21.3%，25.6%。临床医学毕业生执业医师通过率名列全省高等医学院校前列。我校医学生就业率96.85%，就业单位反映我校毕业生适合地方特色，吃苦耐劳，动手能力强。许多学生成为医疗卫生单位技术和管理骨干，社会声誉好，例如护理学2011届毕业生曹薇2013年获中南大学湘雅三医院 “十佳护士”称号。（2）技能竞赛：2010年获第一届全国高等医学院校大学生临床技能竞赛分区赛三等奖； 2011年第二届全国高等医学院校大学生临床技能竞赛分区赛三等奖； 2012年获第三届全国高等医学院校大学生临床技能竞赛分区赛三等奖；全国康复治疗学专业学生技能大赛二等奖； 2013年获第四届全国高等医学院校大学生临床技能竞赛分区赛二等奖、全国影像技能大赛二等奖（见附件10）。（3）省级大学生研究性学习与创新实验项目11项（见附件10）。（4）挑战杯获奖：第七届全国 “挑战杯” 创业计划竞赛获铜奖；第四届湖南省“挑战杯”创业计划竞赛获金奖；第五届湖南省“挑战杯”创业计划竞赛获优胜奖2项；第九届湖南省“挑战杯”科技作品大赛获一等奖1项、二等奖1项；第十届湖南省“挑战杯”科技作品大赛获二等奖（见附件10）。2-虚拟仿真实验的教学平台（平台功能、信息化设备、网络与信息安全等）1.平台功能我校医学虚拟实验教学中心三大平台目前主要通过校园网、精品课程等网站进行搭建，教师、学生每人都有自己单独的教学空间，空间资源可共享。通过校园网和教学空间可实现信息发布、数据收集分析、互动交流、成绩评定、成果展示等功能。现正进行“医学虚拟仿真实验教学中心”网站的建设，建设后的网站将把所有的医学虚拟仿真实验教学项目、软件进行统一管理和进一步开发完善，本校或外校学生都可通过局域网或 Internet 网进入虚拟实验室，注册的学生可自主选择实验项目，完成虚拟实验。老师能对学生完成的虚拟实验情况进行检查、督促和批改；同样，学生可以在线完成实验和实验报告的递交，并查看个人实验成绩和老师的评语，与老师进行网上交流。其平台管理具备以下功能。 （1）用户管理功能：管理员通过平台可以建立学校和班级，对学生的身份进行批量导入与管理，以及虚拟实验教学内容导入与管理。例如，管理员主要负责学生身份和后台系统管理。在后台系统注册每个同学个人信息，包括学校、学号、年级、班级、小组、姓名、性别、地址、邮编、联系电话、Email 地址等身份认证信息。同时，可以分配二级管理员的系统账号和密码管理，使用权限管理和课程管理，后台数据的维护备份管理。 （2）学生实验信息及预约管理功能：在学生实验信息管理栏目中，学生可以依据老师实验布置进行实验操作，也可以自主选择任何一个实验项目进行操作。可以查看各个实验的分数、权重，查看自己的班级、组别，参与小组讨论。学生可利用网上实验预约共享系统，实现贵重仪器的“预约”、“使用”、“计费”功能。（3）在线考试功能：教师可以设置在一个时间段内，进行虚拟实验知识掌握情况的在线考试和测评，学生必须在规定时间内完成试卷内容，并在线提交。客观题自动生成成绩，主观题由老师批阅后，给出成绩。 虚拟实验平台实验平台软件基础支撑网络服务器宽带接入操作系统软件系统安全软件后台管理系统前台操作系统学校管理功能班级管理教师管理实验项目管理实验内容管理题库管理考试信息管理学生成绩统计查询公告信息发布管理在线答疑功能管理数据管理系统日志用户登录模块形态虚拟仿真机能虚拟仿真临床虚拟仿真虚拟实验性质目的虚拟实验动物介绍虚拟实验仪器介绍综合虚拟实验操作基础虚拟实验操作虚拟实验操作指南图23 平台结构功能（4）在线师生互动交流功能：学生在虚拟实验操作过程中，除了按实验操作指南进行外，也可以通过答疑台接受来自老师的指导。实验操作结束后进入知识点测试区完成测试题作业，并获得本人的虚拟实验成绩。同样，也在线进行递交虚拟实验报告，并实时查看本人实验报告成绩和老师评语。教师也可以通过答疑台与同学互动交流，查询全部学生实验操作的进展状态，阅读递交的实验报告，并发布实验成绩。实验教学管理的后台系统能对同学完成实验数量、质量和知识点掌握程度进行智能化批改，自动给出实验成绩，并打印成册。 （5）教师教学管理功能：教师通过网络虚拟实验室对学生进行实验教学管理，如学生的分组管理、实验教学内容的布置、实验完成的进度监查、实验报告批阅和答疑互动，完成对实验教学状态的评估等实验教学管理工作。2.信息化设备（1）有大型存储设备，为“医学虚拟仿真实验教学中心”提供了网络应用环境湘南学院是湖南省高校信息化首批示范单位、湖南省信息化运用优秀单位，并作为第二批教育信息化示范单位推荐到全国参评。学院与郴州电信、长沙八骏公司建立战略合作关系，投资2700余万元建设湘南学院校园网，共同开启校园信息化建设。湘南学院数字校园中心机房于2012年新建而成，中心机房按电信运营商企业级标准建设，目前拥有30余台服务器，其中新置高性能服务器达26台，拥有100T的高能性存储设备和20T的本地存储备份，以及2T的异地备份，拥有8小时的不间断电源保证，防火、防雷、防水、防静电完全达到国家标准，完全可以满足虚拟仿真实验教学中心的存储需求和保障学校的网络应用。为推动信息化技术与高校教育教学的深度融合，学校为所有在校师生购买了近2万个世界大学城的云空间，引导和鼓励全校师生参与空间课程建设，做到了“人人有空间、个个会空间”。空间有海量的云存储功能，为最终实现采用“开放、自主、合作”学习的方式来组织课程教学，为开展MOOC（“慕课”）教学作好技术和思想上的准备，为医学虚拟仿真实验教学中心的教学和管理在信息和资料的存储上奠定了强大的物质基础。（2）校园网覆盖学校教学、科研、管理与建筑的比例达100%目前校园网络实现了“万兆骨干、千兆汇聚和百兆桌面”的设计目标。各楼宇更换为全新的华为万兆核心交换机、华为千兆汇聚交换机和接入百兆交换机，所有交换机之间全部采用光纤连接，实现王仙岭校区和北湖校区的教学区（教学楼及实验）、办公区、生活区、学生宿舍区、教工住宅区近万余个信息点宽带网络全覆盖，校园网络总出口带宽达到3G。（3）校园门户网站对校内外公布虚拟仿真实验教学信息，提供虚拟仿真实验教学平台链接等相关服务校园门户网站对校内外公布虚拟仿真实验教学信息，提供虚拟仿真实验教学平台链接等相关服务。湘南学院目前所有的虚拟实验教学系统全部对师生免费开放，师生可通过湘南学院门户网站下载客户端和使用操作说明，或通过湘南学院统一门户平台进行访问，学校统一门户平台已提供虚拟仿真实验教学平台链接服务。湘南学院门户网站：http:/www.xnu.edu.cn湘南学院统一信息门户平台：通过湘南学院门户网站访问湘南学院医学技能创新训练中心：http:/www.xnu.edu.cn/yxcx医学虚拟机能实验系统、医学数字切片系统：http:/www.xnu.edu.cn/Jcyxb/viewlist.aspx?lanmuid=1192中国数字人系统访问地址：http:/www.xnu.edu.cn/Jcyxb/viewarticle.aspx?ID=73289省级精品课程网站：药理学：http:/www.xnxyjw.com/ec2006/C64/zcr-1.htm流行病学：http:/www.xnxyjw.com/ec2006/C82/zcr-1.htm临床生物化学与检验：http:/jpkc.hnadl.cn.Able.ACC2.Web/26749.jpkc外科护理学：http:/www.xnu.edu.cn/Hlx/3.网络管理与安全（1）拥有完善的网络信息安全保障制度，有用户身份管理、认证和计费管理系统，提供用户认证和权限等级识别。湘南学院拥有用户身份管理、认证和计费管理系统，学校数字校园通过统一信息门户平台实现用户身份认管理、认证和权限识别。目前对通过认证的用户实行学校资源免费访问，鼓励师生访问和利用校园数字资源。外网用户通过VPN虚拟拨号可访问学校内网资源，实现对外网用户的身份管理与认证。（2）注重实验室网络化、智能化建设。中心包含形态学虚拟仿真实验平台、机能虚拟仿真实验平台、临床虚拟仿真实验平台，拥有丰富的软体与实体实验教学资源。校园网覆盖所有实验室。各楼宇更换为全新的华为万兆核心交换机、华为千兆汇聚交换机和接入百兆交换机，所有交换机之间全部采用光纤连接，实现王仙岭校区和北湖校区的实验教学区信息点宽带网络全覆盖。我们与企业联合成立了软件研发工作室，现已初步开发学生综合测评系统、实习远程管理系统、教师评价系统等应用软件。随着网络学习资源的逐渐丰富，学生可通过校园网进行自主学习、互助学习；教师、学生每人都有教学空间，学生与领导、学生与教师、学生与学生的沟通将会十分方便。校园门户网站对校内外公布虚拟仿真实验教学信息，提供虚拟仿真实验教学平台链接等相关服务。湘南学院目前所有的虚拟实验教学系统全部对师生免费开放，师生可通过湘南学院门户网站下载客户端和使用操作说明，或通过湘南学院统一门户平台进行访问，学校统一门户平台已提供虚拟仿真实验教学平台链接服务。（3）具有网络防病毒、信息过滤和入侵检测功能。湘南学院校园网络具备有网络防病毒、信息过滤和入侵检测功能，中心机房服务器配置有网络防病毒软件、在各网络设备上实行安全策略配置，实行信息过滤，有效防止IP地址攻击、DDOS攻击，对发现有攻击行为的端口实行自动封闭。中心机房配置有华为高端入侵检测设备，对用户访问实现审计和跟踪。2-4合作企业的概况和参与程度 本中心坚持校企合作、资源共享、全面开放的运行管理模式，在虚拟仿真实验教学资源的建设、实验项目的实施、实践性成果的转化等方面与郴州市多家医院和多家软件开发公司开展了合作，使实验教学与行业、企业实践充分融合，取得了良好的效果。1.与多家医院进行深度合作，实现了院校双赢的人才培养模式由于我校医学教育规模的不断扩大，在培养大量医疗卫生人才的同时，临床教学师资、生均床位数和教学基地相对不足；而医疗环境的不尽人意和医疗市场的激烈竞争，医院渴望能在医、教、研和学科建设等方面能得到我校的品牌和实际效应的支撑，促使医院与我校的深度合作。（1）医院承担了大量教学任务，培养了合格的医学人才 我校现有实习实训基地共29个，其中与湘南学院附属医院、第一附属医院、第二附属医院、附属苏仙医院、郴州市第二人民医院、郴州市精神病医院长期合作，承担医学各专业学生实习见习。共建共享的手术直播系统与教学视频，极大丰富了中心实验教学资源。（2）学校加强对教学医院的指导，提高医院的教学和管理水平 学校坚持高等院校的要求，全面指导医院的建设，引导构筑教学工作网络;教学管理制度的完善和落实，师资队伍的建设;完善兼职和高校教师的评聘制度；培训教学管理人员，提高其管理水平；中心的虚拟仿真资源向教学医院开放，造就一支教学能力强和技术水平高的“双师型”队伍；将院校的教学质量监控体系延伸到医院，在学校和医院之间、医院内部均建立起教学质量监控体系，在教师的选聘、教学过程管理、教学效果评价和学生的管理等诸多环节实施全程质量监控，从而确保医院的临床教学质量；定期召开教学工作会议，加强交流，在招生、进修、科研、论文发表、导师评定等方面对医院采用倾斜政策，充分发挥协议和感情相结合机制，以确保临床教学规范、有序、有效的顺利开展。2.与软件开发公司合作，积极探索双向参与、优势互补的产学研结合新模式中心积极与成都泰盟科技有限公司、山东易创电子有限公司开展深度合作，从研发改进教学模型，开发软件系统，开展医疗培训等角度探索校企合作的新模式，引入社会力量为医学教育服务。（1）与成都泰盟科技有限公司合作开发了VBL-100医学机能虚拟实验室客户端成都泰盟软件有限公司成立于2004年，注册资本500万元，是成都市软件企业和高新技术企业。该公司目前拥有21项软件著作权及26项专利。公司具有10多年医学领域产品研发的经验，对医学技术熟悉，该公司研发的VBL-100虚拟实验系统在湘南学院和其他上百所医学院校使用。我中心正在与该公司开发一系列的虚拟仿真软件，如虚拟标准化病人+PBL教学临床思维案例、病原微生物学、细胞分子学、生物化学、解剖学等众多虚拟实验教学软件模块。（2）与山东易创电子有限公司合作开发了数字切片教学平台安装和数字化人体系统 山东易创电子有限公司成立于2002年，公司主要从事数字医学和数字影音产品的研发与创造。我中心参与了该公司的医学形态学数字化教学平台、中国数字人解剖系统、数字切片系统的开发，在我校广泛使用，已取得良好的实验教学效果。公司与我校合作中主要承担以下任务：应用产品开发的技术指导；免费提供技术人员的培训；共同承担本校虚拟仿真实验开发项目；共同申报科研项目；参与社会服务项目的竞标等。2-5虚拟仿真实验教学和管理队伍（教师水平、虚拟仿真实验教学和研发水平、队伍结构等）1.队伍结构合理中心人员组成结构由三部分组成：管理队伍、信息技术专业队伍、学科专业教学队伍。（附件2-4）（图24）管理队伍包含校内外专家、相关学科的教师以及中心主任在内的虚拟仿真实验教学中心建设专家指导委员会，负责中心的规划和学术指导。校外专家聘请了中南大学湘雅医学院秦晓群教授，校内专家有王晓萍职能部门主管校长等。信息技术专业队伍配有专职网络技术服务和信息资源开发人员6人，主要负责中心网络教学平台运行维护和实验教学虚拟资源的自主开发工作。此外，中心还聘请合作企业的技术骨干作为兼职技术人员。学科专业教学队伍现有实验教师167人，其中正高占26.3%，副高占25.7%， 79.0%具有硕士以上学位，双师型教师占64.1%，学历结构、职称结构合理，骨干成员相对稳定（图25）。2.虚拟仿真实验教学水平高、研发能力强实验教师和专职实验技术人员中绝大部分均参加过各类实验教学信息化技术培训，具有较强的实验教学信息化技术研发能力和虚拟仿真实验教学能力。中心成员研发的医学免疫学、组织学总论等课件多次获得省级多媒体课件大赛一、二、三等奖。拥有湖南省级教学名师1人，省级优秀实验实训老师1人，省“121”人才工程人选4人，省级教学奉献奖1人。实验中心各级领导特别重视青年教师实验教学能力的培养，按照循序渐进与科学合理的原则，提高青年教师教学水平，取得了良好的效果，已有省级教学能手2人，省级青年骨干教师10人等（见附件9）。学校实施“三百工程”，已引进博士2人，出国培训3人，到企业锻炼6人。广泛进行国内外学术交流，并建立长期合作关系，如美国新泽西医学与牙科大学王湘兵教授（湖南省海外名师）、范辉宙教授（教务主任），中山大学中山医学院吴忠道教授等国内外知名学者。这些都是中心发展的人才支柱。中心人员近三年来共获各类教研教改项目46项，国家级特色专业1个，省级优秀教学团队1个，院级优秀教学团队4个，省级精品课程4门，院级精品课程10门，专业综合改革试点项目4项，教学成果奖8项，主参编教材23部，公开发表论文500多篇（见附件7-8）。中心成员积极开展科学研究，坚持科研成果向教学转化，成效显著。获市级以上成果8项，科研成果能转化为实验教学内容，开拓学生视野，培养学生综合设计和创新能力。3.队伍建设中心加强教师队伍建设，组织教师参与各类实验教学信息化技术培训与学术交流，提高教师的信息化技术水平和实验技术水平。每年参加学校组织的教学比武，均获一等奖。校企合作，培养青年骨干，分批选送青年教师赴合作企业或医院进行信息化培训，要求其掌握虚拟仿真实验教学的技能和具备一定的研发能力。2-6虚拟仿真实验教学中心的管理体系（组织保障、制度保障、管理规范等）1. 组织保障学校成立实验室建设与管理工作领导小组，由主管校长任组长，各相关职能部门及教学院（系）行政负责人作为领导小组成员，负责学校实验室建设的发展规划、管理制度、机构设置，研究解决实验室建中的重大问题，学校高度重视实验教学管理和实验室建设工作，专门成立了正处级机构湘南学院综合实验实训中心。各院（系）成立实验室建设与管理工作小组，负责贯彻执行学校实验室建设与管理工作领导小组的决议，负责领导本院（系）实验室建设与管理工作。院（系）实验室建设与管理工作小组组长由院（系）主任担任，副组长由分管实验室建设工作的院（系）负责人担任，成员由有关学科专家组成。虚拟仿真实验教学中心是我校在基础医学实验教学中心、临床技能实践教学中心（省级实践教学示范中心）、医学检验实验教学中心、医学影像实验教学中心、医学类大学生创新训练中心（省级大学生创新训练中心）和心脑血管天然药物实验室（省级重点实验室）等基础上整合组成。在学校实验室建设与管理工作领导小组的指导下，学校下设“虚拟仿真实验教学中心建设专家指导委员会”，委员会由校内外专家等组成，负责实验室的规划与建设。虚拟仿真实验教学中心业务上接受学校教务处和综合实验实训中心的指导。2. 制度保障从2007年起，学校先后修订出台了实验教学、实验室管理、网络信息安全相关制度。实验室管理制度有：湘南学院实验室工作规程、湘南学院实验室建设项目立项管理暂行办法、湘南学院实验室开放管理规定、湘南学院教学仪器设备管理办法、湘南学院设备物质采购实施细则、湘南学院实验室安全与环境保护管理办法、湘南学院省级重点实验室建设与管理实施细则、湘南学院实验室建设与管理考核评比办法、湘南学院大型精密贵重教学仪器设备管理暂行办法、湘南学院实验室工作档案管理制度、湘南学院实验室基本信息收集与上报制度、湘南学院实验室安全与环境保护管理办法、湘南学院实验室建设与管理考核评比办法等；实验教学及质量监控管理制度有：湘南学院实验（训）教学管理办法、湘南学院“三性”实验项目管理办法、湘南学院实验（训）耗材和低值易耗品管理规定、湘南学院临床教学基地管理办法、湘南学院临床教学规范、湘南学院教学督导工作条例、湘南学院学生教学信息员制度实施办法、湘南学院教学检查与评估制度等；网络信息安全管理制度有：湘南学院校园网网络中心机房管理制度、湘南学院密码管理制度等。中心适用学校制定的各类与实验教学、实验室管理有关的规章制度，中心根据工作需要，制定各类规章制度，本中心现已出台的中心制度如下：虚拟仿真实验教学中心实验教学管理规定、虚拟仿真实验教学中心运行经费管理办法、虚拟仿真实验教学中心仪器设备管理规定、虚拟仿真实验教学中心安全管理制度、虚拟仿真实验教学中心仪器设备借用管理规定。3. 管理机制学校制定了一系列奖励教学改革以及规范实验教学和实验室管理的相关政策。通过深化学校管理体制和人事分配制度改革，鼓励教师投入实验教学和实验教学改革，建立了具有竞争与激励的实验教师选用、聘任、培训、考评和流动的新机制。学校每年均有制度性的实验室建设与运行经费的投入，在学校发展规划制定时，能优先考虑教学实验室的建设。每年均加大对开放实验室的教师和技术人员、实验教学示范中心、实验精品实践课程与教材建设的经费投入力度。中心实行主任负责制下的人、财、物统一管理，实现实验室开放和网络化管理，形成资源共享、集约高效的实验室管理运行模式。学校制定了一系列中心建设与管理、经费投入、教学质量监控和鼓励实验教学改革等政策措施。中心始终坚持“管理机制质量体系评估制度”三维并举，保证实验室“以人为本、高效集约”的运行，制定一系列切实可行的管理制度、科学有效的管理模式和网络化、信息化管理平台；探索建立了以“四性”（即自主性、开放性、实践性和创新性）“五结合” （即教学与科研、理论与实践、经典与现代、虚拟与实训、基础与临床相结合）为指导的分层次、多模块、与理论课既相互衔接又相对独立的创新实验教学体系。建立虚拟仿真实验教学中心激励机制、约束机制和运行保障机制，优先保证实验中心在人员配备、培养培训、系部经费配套等方面的需要，创造良好的实验中心建设环境。2-7虚拟仿真实验教学中心的特色与创新 1. 学校全力推广网络空间，促进了虚拟仿真教学的改革我校为湖南省高校网络空间教学第一批试点单位，学校为所有在校师生购买了近2万个世界大学城的云空间，引导和鼓励全校师生参与空间课程建设，做到了“人人有空间、个个会空间”。 网络空间教学充分发挥了网络的优势，可在自己的空间直接浏览网页，能充分利用网络的优质教学资源；教师将自己的教学视频、教学资源整合后存储到空间，并通过网络实现空间好友即老师间、师生间、学生间的所有教学资源的共享，学生通过空间能平等地享受到最优质的师资教育；教师通过空间实践分组教学、案例教学、项目教学和虚拟现场教学等，利用空间完成作业批改、实践辅导、效果评价。可以通过空间进行及时交流互动和互评，推动传统的封闭、灌输式教学方式向开放、互动式教学方式的转变，促进了教、学相长。网络环境下自主学习、互助学习、研究性学习的教育教学新模式是信息技术与教学过程深度融合的有效方式，也是我们今后相当长一个时期教学模式改革