虛擬仿真技術在醫(yī)學檢驗實訓教學中的應用

許國瑩　劉家秀

[關 鍵 詞] 虛擬仿真技術；醫(yī)學檢驗；實訓教學；應用

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）27-0147-01

醫(yī)學檢驗技術是一門側重技能培養(yǎng)的學科，豐富的教學資源和大量的實驗教學是提高教學水平的有效手段。但由于醫(yī)學檢驗專業(yè)實驗的特性，如實驗儀器種類多且昂貴、試劑耗損量大、影響實驗誤差因素多、形態(tài)學檢驗教學難、過程長、資源少等，使很多實驗無法開展。同時，三年制高職校內(nèi)教學學時較少，使一些基本實驗也無法正常開展。而且，各類自動化檢驗儀器已經(jīng)在臨床檢驗工作廣泛應用，如果學校教學仍然以傳統(tǒng)手工檢驗項目為主，將與實際工作脫節(jié)。如何更好地開展醫(yī)學檢驗實訓教學逐步成為醫(yī)學檢驗專業(yè)教學的瓶頸問題。

一、虛擬現(xiàn)實技術

在20世紀90年代初，虛擬現(xiàn)實技術（virtual reality，VR）才開始形成一個比較完整的學科體系。VR是仿真技術與多種學科與技術的集合：如計算機圖形學、網(wǎng)絡技術、多媒體技術以及人機接口技術等。這門交叉技術前沿學科非常具有挑戰(zhàn)性，主要包括感知、模擬環(huán)境、自然技能以及傳感設備等。

二、虛擬實訓及虛擬實訓教學系統(tǒng)

虛擬實訓是依托虛擬現(xiàn)實技術而產(chǎn)生和發(fā)展的一種實訓模式，是利用計算機技術、網(wǎng)絡技術、多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術以及仿真技術等多種技術來真實地展示實訓環(huán)境，模擬實訓過程，評價實訓結果，讓學生操作計算機展示的實訓信息來完成真實實訓的模擬，以替代或部分替代傳統(tǒng)的真實實訓。

虛擬實訓教學系統(tǒng)是一類適用于虛擬實訓的實訓教學系統(tǒng)，包括以下兩種：一種是仿真模擬真實的實驗室，另外一種是完全虛擬構成的實驗室，包括相應的實訓環(huán)境、實訓對象、實訓儀器和實訓信息資源等。

三、醫(yī)學檢驗虛擬實訓教學平臺

醫(yī)學考試技術的虛擬實踐教學平臺是模擬醫(yī)院實驗室的真實環(huán)境，仿真對象一方面是檢驗科先進的儀器設備：如血常規(guī)分析儀、尿沉渣分析儀、全自動自動生化分析儀、化學發(fā)光分析儀等，依托虛擬現(xiàn)實技術、人機交互技術、多媒體技術等，另一方面是手工操作的實訓項目。通過桌面虛擬現(xiàn)實技術，設計虛擬臨床實驗室系統(tǒng)與虛擬實驗操作流程，操作者可以通過虛擬實驗環(huán)境，擺脫傳統(tǒng)實驗的限制，自主選擇實驗內(nèi)容、根據(jù)實驗內(nèi)容選擇實驗器材，完成模擬操作。此外，操作者還可以“身臨其境”地操縱醫(yī)院檢驗科完全相同的醫(yī)學檢驗儀器，在虛擬世界的交互和體驗中進一步加深對醫(yī)學檢驗專業(yè)的認識和了解，這也有利于實現(xiàn)高端技能型人才的培養(yǎng)目標。

四、醫(yī)學檢驗專業(yè)虛擬實訓教學現(xiàn)狀

由于虛擬仿真技術的優(yōu)點，如形象生動、激發(fā)學生學習興趣、環(huán)保節(jié)能、減少投入、降低損耗等，國內(nèi)外大力推廣虛擬仿真技術在教學中的應用。

在國內(nèi)，近五年對虛擬實訓的關注度正逐步提高。尤其是2013年9月9日，教育部高等教育司發(fā)布《關于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知》（教高司函〔2013〕94號）后，20多家醫(yī)學院校如山東大學醫(yī)學院、南方醫(yī)科大學、上海中醫(yī)藥大學、南京醫(yī)科大學等先后通過了“國家級虛擬仿真實驗教學中心”的評審。

目前，關于虛擬實訓系統(tǒng)的設計與開發(fā)大都是針對醫(yī)學檢驗技術專業(yè)的某一門課程。如在2009年，許惠玉等利用虛擬技術制作了臨床免疫學及檢驗的虛擬實驗室。隨后皖南醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院檢驗科構建了基于虛擬仿真技術的《臨床檢驗基礎學》虛擬實驗室。李宇紅對漯河醫(yī)學高等專科學校2014級三年制專科檢驗通過傳統(tǒng)教學模式和采用虛擬仿真技術有機結合模式教學對比，進一步驗證了在臨床檢驗儀器設備維修教學中采用虛擬仿真技術，提高了學生的學習成績和學習效果。

近年來，醫(yī)學檢驗專業(yè)方向的虛擬實訓通用模型也逐漸出現(xiàn)。近三年來，如南方醫(yī)科大學第一臨床醫(yī)學院（南方醫(yī)院）醫(yī)學檢驗系采用虛擬技術初步建成了醫(yī)學檢驗虛擬實驗教學系統(tǒng)，建設的主要內(nèi)容是使用自動儀器在醫(yī)療檢查。如何進行質(zhì)量控制，如何校準，如何進行樣品的測試和維護和報警處理。福建衛(wèi)生職業(yè)技術學院醫(yī)學技術系也利用檢驗醫(yī)學虛擬實驗室進一步培養(yǎng)了學生的學習興趣，提高了學生的實踐能力，并改變了傳統(tǒng)的教學手段，創(chuàng)新了教學模式，同時，也解決了醫(yī)學考試實踐教學中存在的問題。

五、醫(yī)學檢驗專業(yè)虛擬實訓教學發(fā)展方向

（一）應用研究

部分院校醫(yī)學檢驗專業(yè)已經(jīng)開發(fā)了虛擬實訓系統(tǒng)，今后的發(fā)展方向是注重教學模式與效果分析和系統(tǒng)的評價研究。

（二）智能化

目前醫(yī)學檢驗虛擬實訓系統(tǒng)主要是基于醫(yī)院檢驗科的實訓資源與環(huán)境進行構建的，今后的醫(yī)學檢驗虛擬實訓系統(tǒng)將隨著檢驗儀器的發(fā)展具備智能化自適應的功能。

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