VR技術(shù)在中醫(yī)院校學(xué)生體驗式教學(xué)中的應(yīng)用分析

祝恩智 張紅石 顧顏 張雷

摘?要：VR技術(shù)具有良好的交互性和沉浸性，能夠提供高度還原仿真系統(tǒng)，這一特性促使它越來越多應(yīng)用在實驗教學(xué)中。根據(jù)中醫(yī)院校學(xué)生學(xué)習(xí)的特點以及學(xué)習(xí)模式進(jìn)行一系列的研究，以VR技術(shù)的特點為基點，將其應(yīng)用到教學(xué)中，加強(qiáng)體驗式教學(xué)在學(xué)生學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真;體驗式教學(xué);醫(yī)學(xué)實踐

中華文明源遠(yuǎn)流長，中醫(yī)伴隨著中華民族的不斷發(fā)展，流傳至今，是當(dāng)之無愧的中華文明瑰寶。而如何發(fā)展好中醫(yī)事業(yè)，如何將中醫(yī)與世界技術(shù)接軌，這一切需要從中醫(yī)藥事業(yè)的傳承者中醫(yī)院校的醫(yī)學(xué)生抓起。出色而優(yōu)秀的中醫(yī)人才，要經(jīng)歷漫長的學(xué)習(xí)時長以及枯燥的學(xué)習(xí)過程，學(xué)習(xí)內(nèi)容過于抽象，實踐機(jī)會相對較少成為培養(yǎng)中醫(yī)藥人才的瓶頸，如何攻克這個難題，將現(xiàn)代VR技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，打造寓教于樂激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，同時也為醫(yī)學(xué)生的身份轉(zhuǎn)變提前打好相應(yīng)的基礎(chǔ)，為醫(yī)學(xué)生過渡到醫(yī)生階段做好保障工作。

一、虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)（Virtual?Reality，簡稱VR）技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代[1]，VR一詞是在20世紀(jì)80年代提出的。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種基于可計算信息的沉浸式交互環(huán)境，是一種新的人機(jī)交互接口。具體地說，就是利用計算機(jī)技術(shù)作為現(xiàn)代高科技的核心，生成一個逼真的視覺、聽覺、觸覺等為一體的特定的虛擬化環(huán)境，用戶與相關(guān)的設(shè)備與虛擬化境進(jìn)行互動，創(chuàng)造出與真實的環(huán)境一樣的體驗。[2]目前，隨著虛擬仿真技術(shù)的不斷提高，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域，例如，航天航空、中西醫(yī)教學(xué)、機(jī)械制造等。醫(yī)學(xué)知識的個體性和復(fù)雜性導(dǎo)致VR技術(shù)在興起后一段時間內(nèi)沒有馬上應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中。但現(xiàn)如今隨著科技的進(jìn)步，人才的全面發(fā)展，VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步成熟。最成功的是將這種技術(shù)應(yīng)用到中醫(yī)院校的學(xué)習(xí)實踐中去，不僅能滿足醫(yī)學(xué)生的實踐需求也能將枯燥抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容以更加形象具體的形式展現(xiàn)出來，利于學(xué)生的學(xué)習(xí)與理解。

面對技術(shù)的不斷發(fā)展、人類的不斷進(jìn)步，社會對醫(yī)療技術(shù)以及醫(yī)務(wù)工作的水平有著極高的需求，醫(yī)療崗位對醫(yī)學(xué)生的知識水平及臨床實踐能力提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，如何提高這理論與實踐的水平，成為醫(yī)學(xué)教育面臨的一項重要挑戰(zhàn)。

VR技術(shù)的應(yīng)用能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教學(xué)中抽象及枯燥的缺陷，也能填充實踐教學(xué)過程中動手機(jī)會少、上手難的不足。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以其沉浸式的高感官功能，增強(qiáng)了教學(xué)效果，醫(yī)學(xué)專業(yè)的特殊性和專業(yè)性需要學(xué)生記住更多的知識點。學(xué)生很大程度上通過背誦和老師指導(dǎo)記憶大部分醫(yī)學(xué)知識點，這種教育方式要求學(xué)生在進(jìn)行VR學(xué)習(xí)的過程中付出更多的努力，教師可以選擇一個特定的模擬的教學(xué)情景對學(xué)生進(jìn)行針對性的教學(xué)，學(xué)生利用3D視頻的動態(tài)演示和人機(jī)交互界面進(jìn)行操作，有針對性地學(xué)習(xí)到某一知識點[3]。以人體解剖課程為例，枯燥的解剖知識難以結(jié)合實際，學(xué)生也很難從理論知識中尋找到相應(yīng)的定位和內(nèi)容，而虛擬仿真系統(tǒng)就可以實現(xiàn)理論與實際的結(jié)合，例如形象逼真的3D解剖試驗臺，通過人機(jī)交互界面，根據(jù)系統(tǒng)的提示和指導(dǎo)，學(xué)生可以直接對3D數(shù)字1∶1高仿真的人體模型進(jìn)行局部和整體的解剖與學(xué)習(xí)，通過不斷的平掃及局部細(xì)致的觀察，學(xué)生能身臨其境的觀察人體的各個部位，肌肉、骨骼、神經(jīng)、血管以及各部位臟器，這種感受是傳統(tǒng)的解剖教學(xué)無法實現(xiàn)的，加深學(xué)生對解剖知識的印象，有利于提高學(xué)習(xí)效果。除此之外，VR技術(shù)在應(yīng)用過程中也能提高自主學(xué)習(xí)能力，通過虛擬教學(xué)模式，學(xué)生從被動參與學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉で笾R。在虛擬環(huán)境中，學(xué)生可以開發(fā)模擬情景和設(shè)計實驗程序。目前在實際應(yīng)用中就有很多符合這類標(biāo)準(zhǔn)的虛擬仿真系統(tǒng)，例如，醫(yī)學(xué)檢驗在教學(xué)中的應(yīng)用，學(xué)生通過運用理論知識集合虛擬仿真系統(tǒng)，讓學(xué)生猶如身臨檢驗科，真實地體會到檢驗科的工作模式，能有效地培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識融入臨床工作，促進(jìn)學(xué)生臨床思維能力、臨床操作能力的訓(xùn)練[4]，實現(xiàn)與臨床無縫對接，也拓展了學(xué)生的視野，為踏上臨床奠定了基礎(chǔ)，也通過自主的設(shè)計與參與，學(xué)習(xí)模式實現(xiàn)了轉(zhuǎn)化，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性不斷提升，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

二、體驗式教學(xué)與虛擬仿真技術(shù)的相結(jié)合

體驗式教學(xué)模式起源于二戰(zhàn)時期的生存訓(xùn)練課程，最終在大衛(wèi)庫伯的改進(jìn)與完成的基礎(chǔ)上建立起來。體驗式教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與學(xué)習(xí)過程，通過各種實踐經(jīng)驗提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，注重教學(xué)的實踐和應(yīng)用性和針對性，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力[5]。體驗式教學(xué)模式目前由于其真實感強(qiáng)，學(xué)生參與度高，已逐漸應(yīng)用于對操作性要求高的醫(yī)學(xué)專業(yè)教學(xué)中。根據(jù)中醫(yī)臨床特點，它包含了醫(yī)患溝通、病例分析等多種實踐技能和臨床技能，特別適合于體驗式教學(xué)。其次，它還包括醫(yī)患溝通、臨床病案例分析等多種實踐技能，尤其適合體驗式教學(xué)。將體驗式教學(xué)模式與虛擬仿真相結(jié)合是培養(yǎng)現(xiàn)代優(yōu)秀中醫(yī)的有效途徑之一，也是由學(xué)生到醫(yī)學(xué)生再到醫(yī)生的轉(zhuǎn)變之路上的無縫對接體系。

一名優(yōu)秀的臨床醫(yī)生精湛的技藝是必不可少的重要基礎(chǔ)，而醫(yī)學(xué)生到醫(yī)生的轉(zhuǎn)變之路，需要大量的動手實操機(jī)會。在這里體驗式教學(xué)就發(fā)揮的不可缺少的重要角色，而虛擬仿真就是的加入，更為體驗式教學(xué)增加了趣味性和真實感[6]。中醫(yī)治療建立在辨證論治的基礎(chǔ)上，而通過現(xiàn)代技術(shù)，將“望”“聞”“問”“切”的理論知識充分地與實踐相結(jié)合，能制定出完整的診斷體系，由接診到治療，完全模擬臨床真實診療過程，提高學(xué)生的臨床實踐與應(yīng)變能力[7]。將傳統(tǒng)的觀察方法與虛擬診斷相結(jié)合，使學(xué)生獲得更多的實踐經(jīng)驗，掌握臨床技能。傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式中實習(xí)觀摩也是醫(yī)學(xué)生獲取實踐經(jīng)驗的主要方式，而現(xiàn)在臨床的培訓(xùn)資源少，醫(yī)生工作任務(wù)繁會使代教的質(zhì)量下降，觀摩實習(xí)與預(yù)期效果的差距較大。這時虛擬仿真的參與就解決了這個難題，調(diào)試好虛擬仿真系統(tǒng)后，教學(xué)過程中，由醫(yī)學(xué)生為主導(dǎo)進(jìn)行參與，利用虛擬系統(tǒng)，在加入智能系統(tǒng)的仿真模型中大膽實踐，根據(jù)理論知識的積累將其運用到實踐中，并且可以不同專業(yè)相結(jié)合，對模擬病例進(jìn)行診治，培養(yǎng)臨床思維的同時增進(jìn)了合作意識，為臨床工作的順利完成打下基礎(chǔ)。同時對比從模擬系統(tǒng)中獲取的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)的由來、觀察模擬患者的變化分析原因，通過這樣一個過程分析與指導(dǎo)學(xué)生的理論與實際的差距，將有助于學(xué)生獲得臨床經(jīng)驗，明確自身的不足與學(xué)習(xí)目標(biāo)，加深對基礎(chǔ)理論知識的掌握。