虚拟仿真实验中心平台建设探索

赖策 魏小琴

摘要：随着现代信息技术的发展，可以通过模拟临床场景来完成对学生临床动手能力的培训，弥补了传统医学实验教学的许多不足，已成为研究前沿和研究热点和国际医学教育的发展方向。本文以川北医学院医学影像学院为例，探索如何构建切实可行的虚拟仿真实验中心平台建设框架。

关键词：信息技术;模拟仿真;实验教学;建设框架

中图分类号：TP393.09 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）03-0235-02

1 建设平台的必要性

为实现教育部提倡的“自主型学习、创新型学习”宗旨，我们确立了“以医工结合为基础，以计算机网络、虚拟仿真技术为支撑，构建虚拟仿真实验教学云平台，将医学影像知识以数字仿真的形式传授给学生”的教学改革的新思路。

已建成影像诊断数字化实验室、PACS、放射治疗仿真、影像技术图像后处理等系统，但存在部分设施老旧、运行缓慢、缺乏师生及时交流、各系统管理分散、利用效率较低等问题，本项目旨在通过计算机网络、虚拟仿真、云计算等技术，对实验中心基础设施进行改造、扩容、升级建设，对原有系统进行整合，搭建一个统一的云平台，提供统一登录认证、随时随地安全访问的机制，实现师生充分的交流互动。推进实验教学管理模式改革，拓展实验室开放范围，提高设备利用效率，提高实践教学水平[1]，可以在理论课中融合实验，形象、生动地展示，增强理论教学的效果。

这对于培养高素质人才，加强学生的独立科研能力和动手能力，增进学生对医院数字化建设的了解，提升学生社会竞争力是很有现实意义的。

2 平台实施的意义

本文通过计算机网络、虚拟仿真、云计算等技术，对中心原有实验系统进行整合，搭建一个统一的云平台，提供随时随地的安全访问机制，确保海量的影像实验资源的安全储存、快速处理、高效利用，确保实验教学的高效、快速、高质量进行;实现师生充分的交流互动;可以为学生打造一个便捷、高效、快速的学习环境并不占用大量的的临床教学资源，学生学习自由度更大，可选择合适的时间和地点自由学习[2];促进实验教学管理模式的改革，扩大实验室开放范围，提高设备利用效率，提高实践教学水平。可以在理论课程的教学中运用相关资源进行生动形象的展示，从而提高理论教学的效果。

我们的目标是以虚拟实验作为影像实验教学改革的突破口，建立起一个初步的虚拟仿真实验教学体系，形成川北医影像特色，为全国各级各类医院、科研院所输送更优秀的毕业生。

3 建设基本内容

（1）云存储：在原有影像诊断数字化实验室、影像诊断图像后处理系统、放射治疗仿真系统的基础上，升级网络基础设施，构建云存储体系，将各个数字化实验室软硬件整合在一个统一的资源云上，确保海量的影像实验资源的安全储存、快速处理、高效利用，确保实验教学的高效、快速、高质量进行。

（2）云桌面：采用最新的RDV架构的虚拟化桌面，RDV架构是基于“系统虚拟化”，采用“集中存储、分布计算、软硬分离”的独特架构，充分利用学校现有硬件设备，充分利用终端计算资源，最大化用户体验的同时给设备管理者提供同样的智能管理功能，在不进行大量资金投入，不用更新现有硬件基础设备，不影响用户体验的前提下，通过RDV即可快速方便实现桌面虚拟化。

（3）云教室：通过云教室软件支持屏幕广播、影像广播、视频直播，为教师.多样化的授课方式提供支持，支持多个班级，多个主控端（教师机）同时上课，可进行分组教学，实现师生多对多实时交流，提高教学效率。支持远程辅导，可以实时监控学生机的屏幕，并可以远程操作学生机。在实时查看学生操作情况，对不正确的操作进行指导;对不良行为可以立即发现和制止。

（4）云教室录播系统：通过高清、快速的双向视频系统促进师生实时交流，为学习者提供随时随地的远程学习支持服务[3]。推进以终结性考试为主、向形成性考核为主的多元评价模式转变[4]。系统建成后具有网络考试、考试视频监控、远程论文答辩与面试、双向互动教学、课堂实时录播、网络直播教学、多地教学研讨及高清视频会议等功能，可以支持并满足各种网络条件下的教学、会议、考试等业务的开展[5]。

4 总结

本文通過计算机网络、虚拟仿真、云计算等技术，对中心原有实验系统进行整合，搭建一个统一的云平台，提供随时随地的安全访问机制，确保海量的影像实验资源的安全储存、快速处理、高效利用，确保实验教学的高效、快速、高质量进行;实现师生充分的交流互动;可以为学生打造一个便捷、高效、快速的学习环境，学生学习自由度更大，可选择合适的时间和地点自由学习。切实可行的探索虚拟仿真实验中心平台改革新模式，为提高学生医学实践水平，理论结合实际提出了可行方案。

参考文献

[1] 李建楠，刘玉峰，李春晖.高校实验教学管理现状及对策[J].实验科学与技术，2011（1）：138-140.

[2] 黄正宽，祝元仲，谭榜宪，等.医学影像学教学模式改革与探索 ——以川北医学院医学影像学院为例[J].科技视界，2017，19（40）：72-121.

[3] 赵惜红.对远程开放教育个别化学习问题的思考[J].肇庆学院学报，2016，33（6）：81-84.

[4] 刘瑛，彭莉.高等教育自学考试学业评价改革的理论与实践探索[J].成人教育，2016（8）：1-4.

[5] 周个妹，邓孟红.基于云服务架构的云教室建设及共享应用模式探讨——以广西广播电视大学为例[J]，高教论坛，2015（10）：25-27.

参考文献

[1] 周健.RabbitMQ消息队列在城市智慧综合管廊监控与报警集成管控平台上的应用[J].工业控制计算机，2019，32（09）：12-13+15.

[2] 王雪峰.净水厂过程监控系统设计与运行[J].数码世界，2018（8）：103.

Abstract：SCADA system is data acquisition and control monitoring system. Its core is computer system， which has a wide range of application fields. It focuses on data transmission links and configuration software. This paper introduces the application of SCADA system based on PCC and upper monitoring configuration software in a water purification plant through the functional requirements of the corresponding control system in the water purification plant， in order to provide reliable reference for the relevant departments.

Key words：SCADA system; APROL upper monitoring configuration software; water purification plant; control system