公卫教学中虚拟实训系统的教学效果提升策略

公卫教学中虚拟实训系统的教学效果提升策略演讲人CONTENTS引言：虚拟实训系统在公卫教学中的时代价值与挑战当前公卫虚拟实训系统教学效果的现状与挑战公卫虚拟实训系统教学效果提升的核心策略保障措施：确保策略落地的长效机制结语：回归公卫人才培养的核心使命目录公卫教学中虚拟实训系统的教学效果提升策略01引言：虚拟实训系统在公卫教学中的时代价值与挑战引言：虚拟实训系统在公卫教学中的时代价值与挑战随着公共卫生领域对复合型、实践型人才需求的日益迫切，传统公卫教学中“理论灌输为主、实践体验不足”的局限性逐渐凸显。特别是在突发公共卫生事件应对、传染病防控、慢性病管理等关键领域，学生缺乏真实场景下的沉浸式训练机会，导致理论与实践脱节、应急能力培养不足等问题。虚拟实训系统（VirtualTrainingSystem，VTS）以数字技术为支撑，通过构建高仿真的虚拟工作场景、模拟复杂的公共卫生事件流程，为学生提供了“零风险、可重复、强交互”的实践平台，成为破解公卫实践教学困境的重要路径。近年来，国内多所高校及公共卫生机构已开始探索虚拟实训系统的应用，如突发传染病应急处置虚拟仿真系统、慢性病管理情景模拟平台等，初步验证了其在提升学生实践能力、缩短岗位适应周期方面的有效性。引言：虚拟实训系统在公卫教学中的时代价值与挑战然而，从教学实践来看，现有虚拟实训系统的教学效果仍存在提升空间：部分系统交互性不足、内容更新滞后，与公卫行业最新需求脱节；教学设计仍以“演示-操作”为主，未能充分融入问题导向式（PBL）、案例式（CBL）等现代教学方法；教师对虚拟技术的应用能力参差不齐，学生自主学习动力不足；缺乏科学、系统的教学效果评估机制，难以精准定位教学短板。这些问题制约了虚拟实训系统在公卫教学中的价值发挥，亟需构建一套系统化、多维度的教学效果提升策略。基于此，本文将从技术赋能、教学重构、师资协同、评价驱动、资源整合五个维度，深入探讨公卫教学中虚拟实训系统教学效果提升的路径与方法，以期为推动公卫实践教学改革提供理论参考与实践指引。02当前公卫虚拟实训系统教学效果的现状与挑战技术层面：沉浸感与交互性不足制约实训真实感虚拟实训系统的核心价值在于通过技术手段构建“接近真实”的实践环境，但当前部分系统在技术实现上存在明显短板：1.场景仿真度有限：多数系统仍以2D界面为主，3D建模精度不足，难以模拟公卫现场的空间布局、人群动态、设备细节等关键元素。例如，在突发公共卫生事件现场处置虚拟实训中，若无法真实再现混乱的人群秩序、多变的现场环境，学生难以获得身临其境的“现场感”，应急处置能力的培养效果大打折扣。2.交互响应滞后：部分系统因算法优化不足或硬件性能限制，存在操作延迟、反馈不实时等问题。学生在虚拟环境中进行流行病学调查、样本采集等操作时，系统响应速度与真实场景的差异，可能导致学生形成错误的操作习惯或认知偏差。技术层面：沉浸感与交互性不足制约实训真实感3.动态数据支撑不足：公卫实践具有高度动态性（如疫情传播、病原体变异），但现有系统多采用预设数据模型，缺乏基于真实世界数据的动态更新机制。例如，在传染病传播模拟实训中，若无法接入实时疫情数据、人口流动数据，学生只能基于静态假设进行推演，难以应对真实疫情中的不确定性。教学设计层面：与公卫实践需求脱节，模式单一教学设计是连接技术与教学目标的桥梁，当前虚拟实训系统的教学设计存在“重技术、轻教学”的倾向，未能充分体现公卫学科的实践性与综合性：1.内容更新滞后于行业需求：公卫领域知识更新迭代迅速（如新发传染病防控指南、慢性病管理新标准），但部分系统内容开发周期长、更新慢，仍沿用传统教学内容，未能融入最新技术标准（如基因测序在传染病溯源中的应用）、政策规范（如《突发公共卫生事件应急条例》修订版），导致学生所学与岗位需求脱节。2.实训模块碎片化，缺乏系统性：现有系统多聚焦单一技能训练（如个人防护用品穿脱、消毒液配置），未能围绕“公卫事件全流程处置”设计综合性实训模块。例如，在突发公共卫生事件应对中，流行病学调查、风险评估、信息上报、社区防控等环节环环相扣，但碎片化的实训设计难以培养学生系统思维与综合处置能力。教学设计层面：与公卫实践需求脱节，模式单一3.教学方法固化，学生主体性不足：多数系统仍采用“演示-练习-考核”的单向灌输模式，缺乏对学生主动探究能力的培养。例如，在慢性病管理实训中，若仅让学生按预设流程完成“血压测量-健康宣教”等步骤，而未引导其根据患者具体情况（如合并症、依从性差）制定个性化管理方案，则难以培养学生的临床思维与决策能力。师生适应层面：技术认知偏差与能力短板影响教学实施虚拟实训系统的教学效果不仅取决于技术本身，更依赖于师生的适应与应用能力，当前存在的主要问题包括：1.教师“技术恐惧”与“教学惯性”并存：部分教师对虚拟技术存在抵触心理，认为其“华而不实”，仍习惯于传统板书或PPT教学；部分教师虽尝试使用虚拟系统，但因缺乏技术培训，仅能实现基础操作，未能深度挖掘其在互动教学、个性化指导等方面的潜力。例如，有教师在虚拟实训中仅让学生“自由操作”，缺乏过程引导与即时反馈，导致实训流于形式。2.学生“被动接受”与“浅层学习”现象突出：部分学生将虚拟实训视为“游戏”，仅关注操作结果，忽视背后的公卫原理；部分学生因缺乏操作指导，对复杂系统产生畏难情绪，学习主动性不足。例如，在食品安全事故调查虚拟实训中，若学生仅机械完成“现场拍照-样本采集”等步骤，未深入分析污染来源、传播途径，则难以达成“培养流行病学调查思维”的教学目标。师生适应层面：技术认知偏差与能力短板影响教学实施3.师生互动不足，教学反馈滞后：虚拟实训多采用“学生独立操作-教师事后点评”模式，缺乏实时互动与过程性指导。当学生在操作中出现错误（如流行病学调查问卷设计遗漏关键信息）时，无法即时获得纠正，可能导致错误认知固化。评价体系层面：重结果轻过程，难以全面反映能力提升科学的教学评价是优化教学效果的关键，但当前虚拟实训系统的效果评估存在“三重三轻”问题：1.重技能操作，轻素养培育：现有评价多聚焦学生是否完成“穿脱防护服”“计算感染率”等具体操作，忽视对学生应急心态、团队协作、伦理意识等核心素养的评估。例如，在突发公共卫生事件实训中，学生虽能快速完成个人防护，但在现场沟通中因缺乏同理心引发群众抵触，此类素养短板难以通过传统评价指标量化。2.重结果考核，轻过程分析：评价多依赖“实训报告”“操作得分”等结果性指标，缺乏对学生操作过程（如决策路径、问题解决策略）的深度分析。例如，在传染病传播模拟实训中，两名学生虽得出相同的“基本再生数（R0）”，但一人通过数据分析发现高危人群聚集风险，另一人仅套用公式计算，其思维能力的差异无法通过结果考核体现。评价体系层面：重结果轻过程，难以全面反映能力提升3.重教师评价，轻多元主体参与：评价主体多为教师，缺乏行业专家、同伴、学生自评的多元视角。例如，在社区慢性病管理实训中，学生对患者的健康宣教效果，需结合患者反馈（如知识掌握度、行为改变情况）综合评估，单一的教师评价难以全面反映教学效果。03公卫虚拟实训系统教学效果提升的核心策略公卫虚拟实训系统教学效果提升的核心策略针对上述挑战，提升公卫虚拟实训系统的教学效果需构建“技术赋能-教学重构-师资协同-评价驱动-资源整合”五位一体的提升体系，从技术支撑、教学创新、人员能力、评价导向、生态构建五个维度协同发力。技术赋能：构建沉浸式与交互性并重的实训环境技术是虚拟实训系统的“骨架”，需通过技术创新提升场景真实感、交互流畅度与数据动态性，为学生提供“可感知、可操作、可探究”的实践环境。1.融合VR/AR/MR技术，提升场景沉浸感：-VR构建全景化场景：利用VR头显、动作捕捉设备构建高3D仿真场景，如“传染病暴发现场”“社区慢性病管理站”等，通过视觉、听觉、触觉多通道反馈，让学生“沉浸”其中。例如，在突发公共卫生事件实训中，学生可通过VR设备进入“模拟医院急诊室”，面对“发热患者”“焦虑家属”，需完成“问诊、采样、隔离、信息上报”等全流程操作，感受真实的工作压力与场景细节。技术赋能：构建沉浸式与交互性并重的实训环境-AR增强现实交互：通过AR眼镜将虚拟信息叠加到真实环境中，辅助学生掌握实操技能。例如，在“个人防护用品穿脱”实训中，AR眼镜可在学生操作时实时标注“手卫生步骤”“防护服密封处检查点”，并通过语音提示纠正错误动作，解决传统实训中“教师示范观察不清”“学生操作细节遗漏”等问题。-MR混合现实协同：利用MR技术实现虚拟场景与真实设备的交互，如将虚拟的“流行病学调查表”“疫情数据图表”投射到真实桌面，学生可通过手势、语音与虚拟信息互动，提升操作的自然性与便捷性。技术赋能：构建沉浸式与交互性并重的实训环境2.优化动态仿真算法，强化交互实时性：-引入多智能体建模（ABM）、基于主体的建模（BAM）等算法，构建动态变化的虚拟环境。例如，在“传染病传播模拟”中，可接入真实人口流动数据、病原体特性参数，模拟不同干预措施（如封控、疫苗接种）对疫情传播的影响，学生需根据实时传播数据调整防控策略，系统即时反馈干预效果，培养其动态决策能力。-开发轻量化交互引擎，降低系统延迟。通过边缘计算、云端渲染等技术，优化数据处理与传输效率，确保学生在虚拟环境中的操作（如点击、拖拽、语音指令）能在0.1秒内获得响应，接近真实场景的交互体验。技术赋能：构建沉浸式与交互性并重的实训环境3.建立动态数据更新机制，保障内容时效性：-与疾控中心、医院等机构合作，接入实时公共卫生数据（如法定传染病报告数据、慢性病监测数据），定期更新虚拟实训内容。例如，在“新冠疫情防控”实训中，可根据最新病毒变异株特点调整“病例诊断标准”“治疗方案”；在“慢性病管理”实训中，融入最新临床指南（如《中国高血压防治指南2023版》），确保教学内容与行业实践同步。教学重构：以能力为导向的实训内容与模式创新教学设计是虚拟实训系统的“灵魂”，需以公卫人才核心能力（如应急处置能力、数据分析能力、健康传播能力）为导向，重构实训内容与教学模式，实现从“知识传授”到“能力培养”的转变。1.基于公卫工作流程设计模块化实训内容：-围绕“公共卫生事件全周期管理”（监测预警、风险评估、应急处置、总结评估），设计阶梯式实训模块：基础模块（如个人防护、样本采集）→进阶模块（如流行病学调查、疫情分析）→综合模块（如多部门协同处置、跨区域联防联控）。例如，在“突发公共卫生事件”综合实训中，学生需依次完成“疫情监测（发现异常病例）→风险评估（计算续发率、预测传播趋势）→现场处置（流调、采样、隔离）→信息发布（撰写公告、媒体沟通）”等环节，培养系统思维与综合处置能力。教学重构：以能力为导向的实训内容与模式创新-融入“跨学科融合”内容，体现公卫与临床、环境、管理的交叉性。例如，在“食品安全事故”实训中，需结合“流行病学调查（追溯污染来源）”“食品检测（理化、微生物指标）”“风险评估（暴露评估、剂量-反应关系）”“法律适用（食品安全法责任认定）”等多学科知识，培养学生解决复杂问题的综合能力。2.推广PBL与CBL融合的问题导向式教学模式：-以真实公卫案例为载体，设计“问题链”引导学生探究。例如，在“糖尿病社区管理”实训中，可引入“某社区糖尿病患病率逐年上升”的真实案例，提出核心问题“如何通过社区干预降低糖尿病患病率？”，学生需在虚拟场景中完成“居民健康档案分析→危险因素识别→干预方案设计（健康宣教、运动处方）→效果评估”的全流程，教师通过“追问式引导”（如“为什么选择这种干预方式？如何提高居民依从性？”）激发学生深度思考。教学重构：以能力为导向的实训内容与模式创新-采用“角色扮演+情景模拟”增强代入感。在虚拟实训中设置“疾控专家”“社区医生”“患者”“媒体记者”等角色，学生通过角色扮演体验不同岗位的职责与挑战。例如，在“突发传染病防控”中，学生可轮流扮演“流调队员”“信息报告员”“社区工作者”，在模拟疫情处置中学习团队协作与沟通技巧。3.构建“虚实结合”的混合式实训模式：-线上虚拟实训与线下实体操作互补：利用虚拟系统进行高风险、高成本训练（如烈性传染病个人防护），线下开展基础技能实训（如体检操作、健康档案填写），实现“虚拟练流程、实体练技能”。例如，“突发公共卫生事件”实训中，学生先通过虚拟系统熟悉“现场处置流程”，再在实验室进行“防护服穿脱”“采样管规范使用”等实体操作，确保“流程熟、技能精”。教学重构：以能力为导向的实训内容与模式创新-课前预习-课中实训-课后拓展闭环：课前，学生通过虚拟系统预习“操作要点”“案例背景”；课中，在教师引导下完成虚拟实训与小组讨论；课后，通过虚拟系统进行“错题重练”“拓展任务”（如模拟不同场景下的疫情处置），形成“预习-实践-巩固”的学习闭环。师资协同：打造“双师型”教师队伍与教学支持体系教师是虚拟实训教学的“主导者”，需通过能力培训、激励机制、团队建设，提升教师的技术应用能力与教学设计能力，构建“高校教师+行业专家”协同教学模式。1.分层分类开展教师技术能力培训：-基础操作培训：针对中老年教师或技术基础薄弱教师，开展“虚拟系统基本操作”“简单故障排除”等培训，消除“技术恐惧”；-教学应用培训：针对青年教师，开展“虚拟实训教学设计”“PBL/CBL教学法在虚拟实训中的应用”等培训，提升其将技术与教学深度融合的能力；-技术开发培训：针对有潜力的教师，联合企业开展“虚拟场景建模”“交互算法设计”等培训，培养一批“懂技术、懂教学”的复合型教师，参与系统开发与内容更新。师资协同：打造“双师型”教师队伍与教学支持体系2.建立“高校教师+行业专家”协同教学机制：-聘请疾控中心、医院、社区卫生服务中心的公卫专家作为“兼职教师”，参与虚拟实训教学设计、案例开发与现场指导。例如，在“突发传染病处置”实训中，高校教师负责教学流程设计，行业专家提供“真实疫情处置经验”“最新防控标准”，确保虚拟实训内容“源于实践、用于实践”。-组织教师定期到公卫一线实践（如参与疫情防控、慢性病筛查），收集真实案例与需求，反哺虚拟实训系统开发。例如，某教师在参与社区新冠流调后，将“密接人员追踪中的沟通技巧”“特殊人群（老人、儿童）采样注意事项”等真实经验转化为虚拟实训中的“情景任务”，提升实训的针对性与实用性。师资协同：打造“双师型”教师队伍与教学支持体系3.构建虚拟实训教学支持团队：-成立“虚拟实训教学研究中心”，由教学专家、技术专家、行业专家组成，定期开展教学研讨、案例分享、效果评估，为教师提供教学设计、技术应用、问题解决等支持；-开发“虚拟实训教学资源库”，包含优秀教学案例、操作指南、常见问题解决方案等，降低教师备课难度，促进优质资源共享。评价驱动：建立多维度、过程性的教学效果评估机制评价是教学效果的“晴雨表”，需构建“知识-技能-素养”多维度、“过程-结果”相结合、“教师-学生-专家”多元主体的评价体系，精准定位教学短板，推动持续改进。1.设计“三维一体”的能力评价指标：-知识维度：通过虚拟系统中的“嵌入式测试”（如实训中的即时问答、案例分析题）评估学生对公卫理论、规范标准的掌握程度；-技能维度：通过“操作过程记录”（如系统自动保存的操作步骤、用时、错误次数）与“操作结果评分”（如样本采集合格率、流调报告完整性）评估学生的实操技能；-素养维度：通过“情景任务表现”（如应急处置中的冷静程度、与团队协作的沟通效果）、“反思报告”（学生对实训中伦理问题的思考、自我改进计划）评估学生的应急心态、团队协作、伦理意识等核心素养。评价驱动：建立多维度、过程性的教学效果评估机制2.采用“过程+结果”的全程评价方式：-过程性评价：利用虚拟系统的“学习分析功能”，记录学生的操作路径、决策过程、错误类型等数据，生成“学习行为画像”，为教师提供个性化指导依据。例如，系统可识别出“某学生在流行病学调查中常遗漏‘暴露史询问’”，教师可针对性补充相关案例与训练；-结果性评价：通过“综合任务考核”（如模拟多部门参与的疫情处置演练）、“作品评估”（如学生设计的慢性病干预方案）评估学生的综合应用能力，结合过程性数据，形成“能力发展雷达图”，直观展示学生的优势与短板。评价驱动：建立多维度、过程性的教学效果评估机制3.引入“多元主体”的参与式评价：-教师评价：基于观察记录与数据指标，给出综合评分与改进建议；-学生自评与互评：学生通过“反思日志”“同伴互评表”评价自身与同学的表现，培养自我认知与批判性思维；-行业专家评价：邀请公卫专家对学生的“实训成果”（如疫情处置方案、健康宣教材料）进行行业对标评估，提出“岗位需求视角”的改进意见。资源整合：构建开放共享的公卫虚拟实训生态虚拟实训系统的建设与应用需打破“院校壁垒”“校企壁垒”，通过资源共享、协同开发、国际合作，构建“共建-共享-共进”的实训生态，提升系统效益与可持续发展能力。1.推动校际资源共享与学分互认：-建立区域性“公卫虚拟实训联盟”，整合各高校优质虚拟实训资源（如某高校的“突发传染病处置”系统、某机构的“慢性病管理”平台），通过“云端共享”实现资源互通，避免重复建设；-推行“虚拟实训学分互认”制度，学生在联盟内高校修读的虚拟实训课程可相互认可，促进优质教育资源的跨区域流动。资源整合：构建开放共享的公卫虚拟实训生态2.深化校企合作与协同开发：-与虚拟仿真技术企业、公共卫生机构共建“产学研用”合作平台，企业负责技术研发与系统维护，机构提供行业需求与案例资源，高校负责教学设计与人才培养，形成“需求-开发-应用-反馈”的闭环；-联合开发“行业定制化”虚拟实训系统，如为疾控中心开发“突发公共卫生事件指挥决策实训系统”，为社区卫生服务中心开发“家庭医生签约服务实训系统”，实现“教学-培训-岗位”的无缝衔接。资源整合：构建开放共享的公卫虚拟实训生态3.引入国际优质资源与标准：-借鉴WHO、CDC等国际组织的虚拟实训标准（如“公共卫生核心能力实训框架”），引进国外优质虚拟实训案例（如“全球卫生安全应急演练系统”），本土化后应用于教学，提升学生的国际视野与跨文化协作能力；-参与国际虚拟实训项目合作，如“一带一路”沿线国家公卫人才联合培养项目，通过虚拟实训系统开展跨国疫情处置模拟、慢性病管理经验交流，推动中国公卫教育的国际化发展。04保障措施：确保策略落地的长效机制政策支持：完善顶层设计与制度保障教育主管部门应将虚拟实训系统建设纳入公卫教学改革重点任务，出台《公卫虚拟实训教学指导意见》，明确建设目标、技术标准、评价体系；设立“公卫虚拟实训专项经费”，支持高校系统开发与师