虚拟实训系统在公卫教学中的教学管理创新

虚拟实训系统在公卫教学中的教学管理创新演讲人01虚拟实训系统在公卫教学中的教学管理创新02教学设计创新：从“以教为中心”到“以学为中心”的范式重构03教学资源管理创新：从“静态分散”到“动态共享”的生态升级04师生互动模式创新：从“单向灌输”到“多元协同”的关系重构目录01虚拟实训系统在公卫教学中的教学管理创新虚拟实训系统在公卫教学中的教学管理创新作为公共卫生教育领域的从业者，我始终认为：公卫教学的本质，是培养能“在实战中解决问题”的守护者。然而，传统教学中，我们长期受困于“纸上谈兵”的困境——理论讲授饱满，但实践场景匮乏；知识点考核严格，但应急处置能力薄弱；教学资源丰富，但个性化指导不足。直到虚拟实训系统的出现，才让我们看到了破局的曙光。这种以“沉浸式模拟、数据化驱动、个性化适配”为核心的技术工具，不仅重构了公卫教学的实践场景，更推动了教学管理从“经验驱动”向“数据驱动”、从“统一管控”向“精准服务”的深刻变革。以下，我将结合近五年的教学实践与探索，从教学设计、资源管理、评价体系、师生互动、质量保障五个维度，系统阐述虚拟实训系统在公卫教学管理中的创新路径。02教学设计创新：从“以教为中心”到“以学为中心”的范式重构教学设计创新：从“以教为中心”到“以学为中心”的范式重构教学设计是教学管理的“顶层蓝图”，其核心逻辑决定了教学的方向与效果。传统公卫教学中，教学设计多围绕“教师讲授什么”展开，实训内容也常以“验证性实验”为主，学生被动接受知识，难以形成“发现问题-分析问题-解决问题”的思维闭环。虚拟实训系统的引入，彻底打破了这一范式，推动教学设计转向“以学生能力培养为中心”的动态生成模式。虚实融合的“三段式”实训模式设计我们基于“理论奠基-虚拟演练-实地实践”的认知规律，构建了“虚实结合、层层递进”的实训体系。在理论教学阶段，教师通过虚拟系统嵌入的“知识图谱模块”，将抽象的理论（如流行病学“三间分布”特征）转化为可视化场景，学生可提前在虚拟环境中“预演”基本操作；在虚拟演练阶段，系统提供“高仿真模拟场景”，如“某高校诺如病毒暴发”“社区不明原因肺炎聚集”等真实案例，学生需独立完成流行病学调查、样本采集、风险评估、防控方案制定等全流程操作；在实地实践阶段，学生带着虚拟演练中积累的经验，走进社区、医院等真实场景，完成“从模拟到实战”的最后一跃。以“突发公共卫生事件应急处置”课程为例，传统教学中，学生仅能通过教材案例了解流程，而虚拟实训系统上线后，我们设计了“虚拟-实地”双轨考核：学生需先在系统中完成“某地区H7N9疫情处置”模拟操作，虚实融合的“三段式”实训模式设计系统根据其操作步骤（如病例搜索范围、密接判定标准、消杀剂配置浓度）实时评分，通过后方可进入实地演练。数据显示，该模式实施后，学生“应急响应时间”缩短了40%，“防控方案科学性”评分提升了35%，真正实现了“知行合一”。问题导向的“案例库动态开发”机制虚拟实训系统的核心优势在于其“场景可重构性”。我们建立了“行业专家-教师-学生”协同的案例开发机制：行业专家（如疾控中心一线人员）提供真实公卫事件素材，教师将其转化为教学案例（如“某化工厂水污染事件溯源”），学生则在虚拟环境中“代入”不同角色（流调员、检验师、社区协调员），通过多视角参与深化理解。例如，在“职业卫生与中毒控制”模块中，我们联合市疾控中心，将2022年某企业“苯中毒事件”脱敏处理后嵌入系统，学生需在虚拟场景中完成“车间空气检测”“中毒工人救治”“暴露人群评估”等任务，系统会根据“检测数据准确性”“救治时效性”等指标实时反馈。这种机制不仅解决了传统教学中“案例陈旧”“脱离实际”的问题，更让教学设计实现了“动态迭代”。2023年，我们根据系统收集的学生操作数据（如“80%学生在‘风险评估’环节忽略气象因素”），新增了“气象条件对传染病传播影响”的子模块，针对性强化了学生的综合分析能力。个性化学习路径的“智能推荐”系统传统教学管理中，“统一进度、统一内容”的模式难以适配学生的个体差异。虚拟实训系统通过“学习画像”技术，构建了“千人千面”的个性化学习路径：系统会记录学生的操作时长、错误类型、知识点掌握情况（如“流调访谈技巧薄弱”“消毒剂配制熟练”），生成可视化学习画像，并智能推荐适配资源——对“流调访谈”薄弱的学生，推送“虚拟沟通场景模拟”模块；对“消毒剂配制”熟练的学生，跳过基础操作，直接进入“复杂场景消杀方案设计”。我曾遇到一名基础较弱的学生，传统教学中他因跟不上进度逐渐失去兴趣。引入虚拟系统后，系统发现其“样本采集手法”错误率高达60%，便推送了“3D动画演示+手柄实操”的专项训练模块。两周后，他的操作错误率降至15%，并在后续的“虚拟疫情处置”中主动承担起“采样组组长”角色。这种“精准滴灌”式的教学设计，让每个学生都能在自己的“最近发展区”获得成长，这正是教学管理创新的根本价值所在。03教学资源管理创新：从“静态分散”到“动态共享”的生态升级教学资源管理创新：从“静态分散”到“动态共享”的生态升级教学资源是教学实施的“物质基础”，传统公卫教学资源存在“更新滞后、共享不足、利用率低”等痛点——教材内容跟不上新发传染病（如猴痘、X疾病）的防控需求，各校实训资源（如虚拟实验室、案例库）各自为战，优质资源难以辐射更多院校。虚拟实训系统通过“技术赋能”与“机制创新”，构建了“动态整合、开放共享、智能运维”的资源管理新生态。集成化“虚拟实训资源库”建设我们牵头联合国内8所高校、3家疾控中心，构建了国家级公卫虚拟实训资源库，涵盖“传染病防控”“慢性病管理”“环境健康”“职业卫生”等12个核心领域，包含300+高仿真场景、500+操作视频、2000+案例数据。资源库采用“元数据标准”统一管理，每个资源均标注“适用对象（本科/研究生）”“知识点”“难度等级”“更新时间”等标签，教师可根据教学目标一键筛选调用。例如，“突发化学中毒应急处置”模块中，资源库整合了“毒物数据库”（涵盖500+常见化学毒物的理化性质、中毒症状）、“虚拟急救设备”（模拟洗胃机、呼吸机的操作流程）、“案例库”（包括天津港爆炸、某化工厂泄漏等真实事件处置经验）。教师无需再花费大量时间搜集素材，直接调用资源库即可开展教学，备课效率提升了60%以上。“实时更新+版本管理”的资源动态机制公卫领域知识更新迭代快，尤其是新发传染病、突发公共卫生事件，对教学资源的时效性提出极高要求。虚拟实训系统建立了“行业预警-资源更新-版本同步”的动态更新机制：与国家疾控中心、世界卫生组织（WHO）建立数据直连，当出现新发疫情或防控指南修订时，系统自动触发“资源更新警报”，教研团队在48小时内完成虚拟场景、操作流程、考核标准的修订，并通过“版本管理”功能确保新旧资源平稳过渡——学生可选择学习“最新版”资源，教师也可调取“历史版”用于教学对比。2022年底“新冠防控优化政策”出台后，我们连夜更新了虚拟系统中的“社区封控管理”“重点人群转运”等场景，新增“无症状感染者的居家管理流程”模块。次日，学生登录系统即可学习最新政策，这种“资源随政策变、教学随需求动”的敏捷响应能力，是传统纸质资源无法比拟的。跨区域“资源共享与协同”平台为解决东西部教育资源不均衡问题，我们依托虚拟实训系统搭建了“1+N”跨区域资源共享平台——“1”指国家级资源库，“N”指地方院校、疾控中心的子资源库。通过“云存储+API接口”技术，各院校可将自建资源（如地方特色病种案例、少数民族地区卫生服务场景）上传至平台，其他院校可按需调用，同时贡献资源可获取“积分”（积分可用于兑换其他优质资源）。例如，新疆医科大学上传了“包虫病防控虚拟案例”（基于当地高发特点开发），西藏大学调用了“高原病急救虚拟模块”，实现了“特色资源共享、优势互补”。截至目前，平台已接入127家院校，资源调用量超50万次，西部院校学生“虚拟实训覆盖率”从35%提升至82%，真正做到了“优质资源无边界，公卫教育共提升”。跨区域“资源共享与协同”平台三、教学评价创新：从“结果导向”到“过程+结果双导向”的价值重塑教学评价是教学管理的“指挥棒”，传统公卫教学评价多以“期末笔试+实训报告”为主，侧重知识记忆，难以衡量学生的“实践能力”“应急思维”“职业素养”。虚拟实训系统通过“数据采集全流程、评价主体多元化、能力指标具体化”，构建了“过程性评价与终结性评价相结合、知识能力与素养并重”的新评价体系。全流程“数据化过程性评价”虚拟实训系统能够自动记录学生操作的每一个细节：在“虚拟流调”中，系统会记录“接触者排查数量”“信息完整度”“关键问题遗漏率”；在“样本采集”中，会记录“操作时长”“消毒步骤规范性”“样本标记准确性”；在“风险评估”中，会记录“数据筛选逻辑”“结论推导过程”“防控建议针对性”。这些数据实时汇总为“过程性评价报告”，包含“操作技能”“决策能力”“沟通协作”三个维度12项指标，教师可精准定位学生的薄弱环节。我曾对两个班级进行对比实验：传统班级仅采用“期末操作考核”，虚拟班级增加“过程性评价”。结果显示，虚拟班级学生在“密接判定”指标上的优秀率（85%）显著高于传统班级（52%），且能清晰说明“某密接者判定依据是‘共同用餐时长超过15分钟且未佩戴口罩’”，而非传统班级学生常见的“差不多判定”的模糊表述。这种“数据说话”的评价方式，让学生的学习过程从“黑箱”变为“透明”，也为教师精准施教提供了依据。多元化“主体参与评价”为避免单一教师评价的主观性，虚拟实训系统构建了“AI评分+教师评价+同伴互评+自我反思”的多元评价体系：AI基于预设规则（如“采样操作符合《临床技术操作规范》”）自动评分；教师从“专业深度”“创新思维”等维度点评；同伴通过系统观看操作回放，从“沟通流畅度”“团队协作”等角度互评；学生则提交“操作反思日志”，分析自身不足与改进方向。在“多部门协同处置虚拟疫情”模块中，学生分组扮演疾控、医院、社区、教育部门角色，系统记录各组“信息共享时效”“联合决策科学性”“资源调配合理性”等指标。任务结束后，AI给出基础评分，教师指出“跨部门沟通存在信息壁垒”共性问题，同伴互评则发现“A组社区协调员对老年群体需求关注不足”，学生反思日志中写道“下次会提前了解特殊人群的沟通方式”。这种多视角评价，不仅让评价结果更客观，更培养了学生的批判性思维与团队协作意识。能力导向“增值性评价”传统评价多关注学生的“绝对成绩”（如实训得分90分），但忽略了学生的“进步幅度”。虚拟实训系统通过“前测-后测”对比，开展“增值性评价”：学生在学习模块前先进行“基线测试”（如“虚拟流调基础操作”），学习完成后进行“进阶测试”，系统根据“分数提升量”“操作时长缩短率”“错误率下降幅度”等指标，计算“能力增值系数”，评价学生的努力程度与进步空间。这种评价方式对基础薄弱学生尤为友好。一名学生初始测试得分为60分（班级最低），经过针对性训练后，进阶测试得分85分，增值系数达41.7%，位列班级第一。我们在评优时特别设置了“进步之星”奖项，该生因此获得表彰，学习积极性大幅提升。增值性评价的推广，让教学管理从“筛选优秀”转向“激励成长”，真正践行了“面向全体学生”的教育理念。04师生互动模式创新：从“单向灌输”到“多元协同”的关系重构师生互动模式创新：从“单向灌输”到“多元协同”的关系重构师生互动是教学管理的“生命线”，传统教学中，“教师讲、学生听”的单向互动模式导致师生互动频次低、互动形式单一。虚拟实训系统通过“实时反馈、协作学习、角色转变”，构建了“平等对话、深度互动、教学相长”的新型师生关系，让教学管理从“管控”走向“赋能”。“实时反馈+远程指导”的互动机制虚拟实训系统支持“教师端-学生端”实时互联：教师可远程观察学生的操作界面，通过“语音通话+文字标注”进行即时指导——当学生虚拟操作“消毒剂配制”出现浓度错误时，教师可直接在屏幕上标注“此处应加水至1000ml”，并通过语音提醒“注意查看刻度线”；学生遇到疑问时，也可通过“一键求助”功能发起提问，教师收到提示后立即介入。2022年疫情期间，学生居家学习，我们通过虚拟系统开展“线上实训”。一名学生在“虚拟采样”中因“无菌操作不规范”导致样本污染，教师通过屏幕共享发现其“手部消毒后未等待干燥”，便发送一段“手部消毒规范演示”视频，并同步语音讲解“消毒剂需作用3分钟才能形成保护膜”。这种“即指即改、即学即会”的互动，让居家实训效果不降反升，学生“无菌操作合格率”从75%提升至92%。“协作任务+角色扮演”的互动场景虚拟实训系统设计了大量“多角色协作”任务，如“突发疫情处置”中，学生需分别担任“流调组长”“检验技师”“社区联络员”“数据分析师”，通过系统共享信息、协同完成任务。教师则从“主导者”转变为“观察者”与“引导者”，在任务结束后组织“复盘会”，引导学生反思“沟通中是否存在信息断层”“决策是否考虑了多部门需求”。在“某学校流感暴发处置”虚拟任务中，一组学生因“流调组与检验组数据未及时同步”，导致“疫情传播链分析”出现偏差。复盘会上，学生主动反思：“我们应该建立‘每日数据共享表’，实时更新病例进展。”教师则进一步引导：“在真实场景中，跨部门沟通还需要考虑哪些因素？”学生讨论后补充“信息报送的时效性”“上级部门的协调机制”等。这种“做中学、学中思”的互动，不仅提升了学生的专业能力，更培养了其系统思维与责任意识。“教师成长+学生发展”的互动共同体虚拟实训系统打破了“教师教、学生学”的传统边界，构建了“师生共成长”的互动共同体：一方面，系统记录的“学生高频错误数据”“典型问题案例”，为教师提供了教学改进的“一手资料”，推动教师从“经验型”向“研究型”转变；另一方面，学生在虚拟演练中提出的“创新性解决方案”（如“用AI辅助流调数据筛查”），也为教师的教学研究提供了新思路。我们曾组织“师生共创”活动，让学生参与虚拟案例开发。一名学生提出的“‘外卖骑手’作为流动哨点监测社区传染病”的想法，被教师团队采纳并开发为“虚拟社区健康监测”模块。该模块上线后，学生参与度提升了50%，教师也据此发表了《基于虚拟仿真技术的公卫实践教学案例开发路径研究》论文。这种“教学相长”的互动，让师生关系从“权威-服从”转变为“伙伴-共创”，为教学管理注入了持久活力。“教师成长+学生发展”的互动共同体五、教学质量保障体系创新：从“经验驱动”到“数据驱动”的效能提升教学质量是教学管理的“生命线”，传统教学质量保障多依赖“听课督导-学生评教-期末总结”的滞后性反馈，难以实时发现问题。虚拟实训系统通过“全维度监测-智能化预警-闭环式改进”，构建了“数据驱动、实时反馈、持续优化”的教学质量保障新体系，让教学管理从“被动应对”转向“主动预防”。“多维度数据+可视化看板”的监测机制虚拟实训系统构建了“教-学-管”全维度数据监测网络：教学端监测“教师资源调用频率”“指导响应时长”“案例更新效率”；学习端监测“学生参与度”“任务完成率”“能力达成度”；管理端监测“课程满意度”“资源利用率”“异常事件发生率”。所有数据实时汇总至“教学质量可视化看板”，以图表形式直观呈现“各模块教学效果”“学生能力雷达图”“资源热度排行”等关键指标。例如，看板显示“环境健康监测”模块的学生“操作完成率”仅为65%，远低于平均水平（85%）。我们进一步调取数据发现，该模块的“虚拟采样设备操作流程”动画演示时长不足（仅2分钟），学生难以掌握。为此，我们立即组织教师团队补充了“分步骤演示+手柄实操训练”内容，更新后学生完成率提升至88%。这种“数据发现-问题定位-快速响应”的监测机制，让教学质量保障从“事后补救”转向“事中干预”。“阈值预警+精准干预”的防控机制针对教学过程中的潜在问题，虚拟实训系统设置了“三级预警机制”：一级预警（轻度问题）如“单个学生连续3次操作错误”，系统自动向学生推送“针对性练习资源”；二级预警（中度问题）如“某班级某模块平均分低于70%”，系统向教师发送“教学改进建议”；三级预警（重度问题）如“资源使用率骤降30%”，系统向教学管理部门提交“专项调研通知”。2023年春季学期，系统监测到“职业卫生与中毒控制”模块的教师“指导响应时长”平均达4小时（远超1小时标准），触发二级预警。管理部门随即调研发现，该模块教师因“新入职不熟悉系统功能”导致响应滞后。为此，我们立即组织“虚拟实训系统操作培训”，并安排老教师“一对一”帮扶。一周后，教师响应时长降至1.2小时，学生满意度从68%回升至89%。这种“精准预警、靶向干预”的防控机制，有效降低了教学质量风险。“PDCA循环+持续改进”的优化机制基于监测与预警数据，我们建立了“计划（Plan）-实施（Do）-检查（Check）-处理（Act）”的持续改进闭环：每学期初，根据上学期教学质量数据制定“教学改进计划”（如“加强学生应急决策能力培养”）；学期中，通过虚拟系统实施改进措施（如新增“复杂疫情处置虚拟案例”）；学期末，通过系统数据检查改进效果（如“学生决策能力评分提升25%”）；最后将有效经验固化为“标准化流程”（如“虚拟案例开发模板”），推广至全课程。经过三年的PDCA循环，我校公卫虚拟实训课程的教学质量指标持续提升：“学生