醫學影像虛擬實驗教學平臺建設新設想

喬麗華 郝晨汝 趙瑞斌 楊一諾 吳艷茹 池子強

摘? 要 統計目前國內主要虛擬實驗教學平臺中醫學影像相關實驗，得出醫學影像虛擬實驗教學的不足及發展方向，為醫學影像虛擬實驗教學平臺建設及優化提供幫助。

關鍵詞 醫學影像成像原理;醫學影像實驗;虛擬實驗教學平臺;教學改革;網絡教學

中圖分類號：TP391.9? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）09-0009-02

1 前言

伴隨著新冠肺炎疫情的發生，各校本著“停課不停學”的觀念開展網絡授課。理論課尚可借助中國大學慕課網、雨課堂、釘釘等教學平臺的直播或視頻課件傳輸等功能實現，而實驗課必須借助虛擬實驗教學平臺來實現。從目前開設的虛擬教學平臺的實驗統計來看，難以完全滿足實驗課的上課需求，虛擬實驗教學平臺上擁有的課程可以開設，沒有的課程只能暫時調整到疫情過后返校開設。綜上來看，虛擬實驗教學平臺有待進一步完善，這也是未來教學改革的一個重要方面，也是本研究的重點。筆者以醫學影像成像原理課程為例，談談對該課程虛擬實驗教學平臺建設的新設想。

2 研究內容

研究原因? 醫學影像成像原理課程是醫學影像學專業和醫學影像技術專業的專業基礎課程，主要包括X線影像、磁共振影像、超聲影像和核醫學影像。課程內容主要涉及物理理論知識和臨床實踐應用兩方面，但由于實驗設備耗資太大，涉及輻射與防護等原因，阻礙了醫學影像實驗的開展[1]。所以，學生在校期間無法開設相關實驗課，只能等到臨床實踐時實際操作。以河北醫科大學為例，以前該課程的教學只是物理教師和臨床教師上課描述或圖片視頻展示，學生學習起來相對乏味和枯燥。在這種背景下，醫學影像仿真實驗應運而生，可彌補實驗教學方面的相關缺陷[1]。

仿真實驗也就是運用虛擬技術[2-3]，充分利用現有計算機資源，配以獨特設計的軟硬件，實現普通儀器的全部功能[4]。它可以讓學生看到虛擬環境，模擬實驗過程，理解成像原理，學生進入臨床實踐之前，就會對環境、設備、注意事項等有初步認知，在臨床實踐中穩而不亂、條理有序。

創新設計? 隨著教學改革的深入，一些醫學院校在條件允許的情況下開展了該課程的虛擬實驗教學，但這些虛擬實驗主要是X射線影像和磁共振影像，核醫學影像實驗很少，即使有也是簡單的動畫場景模擬，關于核醫學成像原理的虛擬實驗目前沒有看到，這也是本研究的創新點。以夢之路的醫學魔課MOEC云實驗平臺和國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺實驗空間的統計結果為例，如表1所示。

從表1可以看出，目前有多個虛擬教學平臺，涉及多個虛擬實驗，然而核醫學相關的虛擬實驗比重很小，僅有的幾個核醫學虛擬實驗也是動畫場景演示，涉及核醫學成像原理的虛擬實驗目前沒有看到，這也是本文的創新點。

核醫學是醫學影像學中的四大影像之一，隨著現代影像技術突飛猛進的發展，核醫學的檢查結果在臨床診斷及治療中有著不可估量的作用[5]。在醫學院校中涉及核醫學的課程有很多，如醫學影像成像原理、醫學影像物理學、醫學物理學、核醫學設備與檢查技術等。核醫學涉及的實驗設備是大型設備，實驗源是具有一定危險性的放射源。在核醫學的應用中，隨著使用放射性核素總量增加，核醫學從業人員的輻射風險也隨之增大，容易造成工作場所和工作人員自身的污染，所以其放射防護一直是重點，也是難點[6]。因此，在校內開設核醫學方面的實際實驗是不現實的，但開設虛擬實驗是有必要的。借助虛擬實驗平臺可以很好地學習核醫學影像的相關知識和注意事項，為學生順利進入臨床實踐做了很好的鋪墊。所以，綜觀虛擬實驗的開設情況，核醫學成像原理的虛擬實驗是未來一個重要的創新方向。

考核方法? 核醫學成像原理虛擬實驗開設以后，考核方法也應相應進行調整。原來核醫學方面在學校的考核方式是期末考試，學生臨床實踐以后有的采用OSCE考核方法[5]。

現在加入虛擬實驗之后，核醫學在校教學的考核方法可以改為期末試卷（70%）+平時成績（30%）=總成績（100%）。此處的平時成績就是虛擬實驗的成績。

核醫學部分在醫學影像成像原理中實驗課課時分配情況可以設計如表2所示，根據核醫學理論課占醫學影像學理論課總課時數的百分比算出。

教學評價? 開設核醫學虛擬實驗后的教學評價應該在原來教學評價的基礎上，增加實驗課過程中的形成性評價，主要設計如圖1所示。這種形成性評價可以很好地反映學生在虛擬實驗操作過程中對操作流程、注意事項、原理的理解等方面的掌握程度，進一步完善教學效果的評價;也可以根據反饋的結果對虛擬實驗的實施進行及時調整，進而保證教學過程不斷更新和優化。

3 結語

虛擬實驗教學平臺是網絡教育信息化的一部分，可以充分利用程序設計把有危險性或高成本的實驗在課堂上很好地展現出來，只要有計算機，學生就可以模擬臨床操作過程，對流程、原理及注意事項等都能很好地掌握。因此，虛擬實驗教學是一種很好的教學模式，對提高影像相關課程的教學質量具有很大優勢，應該充分利用“互聯網+”“新醫科”等教學理念，積極推進教學改革。同時，這種改革也能提高學生的求知積極性，完善教學評價。

筆者相信，未來的虛擬實驗教學平臺應該會越來越完善，涉及的虛擬實驗也會越來越接近現實實驗，網絡教學中的虛擬實驗教學也將充分滿足教學的需求。

參考文獻

[1]于毅，楊楠，任瓊瓊，等.醫學影像虛擬仿真實驗平臺建設探索[J].數字技術與應用，2018（12）：193，195.

[2]杜金榜，王躍科.儀器儀表技術的發展趨向[J].儀器儀表學報，2002（5）：228-230，236.

[3]王建林，劉靜宜.虛擬集成測試與虛擬儀器技術[J].北京化工大學學報：自然科學版，2001（2）：84-88.

[4]齊現英，魯雯，韓豐談，等.虛擬仿真教學在《醫學影像設備學》教學中的研究與應用[J].中國醫學物理學雜志，2012（1）：3208-3210.

[5]周偉娜，王城，鄔心愛，等.OSCE在核醫學教學中的應用[J].內蒙古醫科大學學報，2018（S1）：91-93.

[6]鄭森興，張燕.2009—2011年福建省核醫學工作人員外照射個人劑量監測結果分析[J].中國輻射衛生，2013（6）：684-686.