虛擬現實技術與醫學護理學教育

摘要：虛擬現實技術是一門新興的仿真技術，具有多感知性、浸沒感、構想性等特點；應用虛擬現實技術于護理學教育中，其理論基礎為建構主義學習理論和人本主義學習理論；可以解決護理實踐與資源不足、護理安全的矛盾。

關鍵詞：虛擬現實技術；護理學教育；護理實踐

虛擬現實（Virtual Reality，VR）是用于創建一個虛擬環境的計算機系統。它可通過視、聽、觸覺等作用使用戶產生身臨其境的仿真效果。用戶能直接地、直觀地、及時地在這個虛擬世界里行動，并能操縱其中的虛擬對象，進行交互作用、相互影響。虛擬現實技術 （Virtual Reality Technology，VRT）是指利用三維圖形生成技術、傳感交互技術以及高分辨顯示技術，生成三維逼真的虛擬環境[1]。它綜合了計算機圖形、圖像處理與模式識別，智能技術、傳感技術、語言處理與音響技術、網絡技術等多門科學，是現代仿真技術的高級發展和突破。

1 VRT的發展歷程

VRT是在計算機圖形學、計算機仿真技術、人機接口技術、多媒體技術以及傳感技術的基礎上發展起來的交叉學科。美國是VRT的發源地，對該技術的研究始于20世紀60年代。1989年Jaron Lanier首次提出 Virtual Reality 一詞。同年，美國弗吉尼亞大學的William Wolf提出虛擬實驗室（Virtual Laboratory，Vlab）的概念，用來描述一個計算機網絡化的Vlab環境。

目前VRT已風行于娛樂、教育、醫學、軍事訓練、制造、建筑等各個領域。我國的VR研究目前處于起步階段，與發達國家的差距較大。近年來，VRT、多媒體技術和網絡技術的高速發展并且逐步被引入教育領域，促使教學方式發生了深刻的變革。

2 VRT的特點

2.1多感知性（Multi-Sensory） 所謂多感知是指除了一般計算機技術所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。

2.2浸沒感（Immersion） 又稱臨場感，指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度。理想的模擬環境應該使用戶難以分辨真假，使用戶全身心地投入到計算機創建的三維虛擬環境中，如同在現實世界中的感覺一樣。

2.3交互性（Interactivity） 指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度（包括實時性）。

2.4構想性（Imagination） 強調虛擬現實技術應具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類認知范圍，不僅可再現真實存在的環境，也可以隨意構想客觀不存在的甚至是不可能發生的環境。

3 VRT的理論基礎

3.1建構主義學習理論

3.1.1關于學習的含義，建構主義認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境下，借助其他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得。獲得知識的多少取決于學習者根據自身經驗去建構有關知識的意義的能力，而不取決于學習者記憶和背誦教師講授內容的能力。由此，學習者通過VRT提供的虛擬環境，親身體驗是學習的最佳途徑。

3.1.2關于學習的方法，建構主義提倡在教師指導下的、以學習者為中心的學習，學生是信息加工的主體、是意義的主動建構者，而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸的對象。

3.2人本主義學習理論

3.2.1自由學習觀 人本主義強調教學的目標在于促進學習，因此學習并非教師以填鴨式嚴格強迫學生無助地、順從地學習，而是在好奇心的驅使下去吸收任何他自覺有趣和需要的知識。因此以學生的自發性和主動性為學習動力，把學習與學生的愿望、興趣和需要有機地結合起來，因而這種虛擬情境下的參與性學習必然是有意義的學習。

3.2.2以學生中心的教學觀 人本主義的學習觀認為凡是可以教給別人的知識，相對來說都是無用的；能夠影響個體行為的知識，只能是他自己發現并加以同化的知識。教師的任務不是教學生學習知識，也不是教學生如何學習，而是為學生提供各種學習的資源，提供一種促進學習的氣氛，讓學生自己決定如何學習。

4護理學教育中遇到的現實問題以及與VRT的契合點

4.1護理實踐與資源不足的矛盾 護理學是一門直觀性、實踐性、規范性均強的學科，實踐教學是其不可或缺的部分。隨著護理院校的擴招，有限的實驗儀器、設備、實驗室空間、實習床位等資源不能滿足護生的實踐需求，實驗室的運力和師資力量以及實習醫院受到了很大的考驗。如何豐富實驗教學環節，提高學生實驗操作能力已成為高等護理教育急需解決的重要問題。

虛擬現實技術所提供的無損耗實踐環境能夠模擬實驗、實習的全部過程。改變了護理教師演示學生練習的傳統教學模式。學生可以通過學習平臺提供的專業教學視頻，在平臺軟件中提前進行模擬實驗操作，在實踐過程中，平臺自動通過操作要點設定，提示學生實驗操作規范，并對學生不正確操作進行錯誤提醒與人性化要點學習。學生可在無指導教師以及不占用實驗室資源的情況下，順利掌握實驗操作流程，大大節約了實驗室資源。

4.2護理實踐與護理安全的矛盾 安全管理直接影響到醫療質量、病人的安危、醫院的聲譽。護理安全是指在實施護理的全過程中，患者不發生法律和法規允許范圍以外的心理、機體結構或功能上的損害、障礙、缺陷或死亡。隨著人們自我保護意識和法律意識的不斷增強，護患糾紛的發生呈逐步上升趨勢。尤其是尚未接觸臨床的實習護生實在是護理安全的嚴重隱患。然而護理教育中，護理臨床實習帶教是無法回避的一環。二者之間的矛盾一直困擾著大多數的承擔護理教學任務的臨床部門。

虛擬現實技術能夠使護生在接觸臨床之前提前進入虛擬的臨床氛圍，掌握必要的基礎理論和知識，還可以在虛擬環境中模擬操作，鍛煉動手能力，而不至于在接觸臨床時手忙腳亂，造成安全隱患。

參考文獻：

[1]湯躍明.虛擬現實技術在教育中的應用[M].北京：科學出版社，2007：7，15.

編輯/孫杰