虛擬仿真教學(xué)在《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》教學(xué)中的實(shí)踐探析

王衍子

（山東醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校，山東 濟(jì)南 250002）

醫(yī)學(xué)影像學(xué)是一門涉及范圍非常廣、發(fā)展速度非常快的學(xué)科，在課程教學(xué)當(dāng)中不僅僅需要具備足夠的專業(yè)知識，掌握一定的理論基礎(chǔ)、臨床技術(shù)等，還要求能夠熟練操作臨床影像設(shè)備，保證領(lǐng)域內(nèi)人才培養(yǎng)符合行業(yè)發(fā)展要求。當(dāng)前國家對虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理、共享平臺的建設(shè)非常重視。在以往的教學(xué)當(dāng)中，醫(yī)學(xué)影像專業(yè)教師培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的時候主要依賴醫(yī)院有限的設(shè)備，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式導(dǎo)致學(xué)生接觸的大多為陳舊設(shè)備，這種授課方式與人才培養(yǎng)目標(biāo)相違背。

一、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)

醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)具備很強(qiáng)的操作性與實(shí)踐性，理論課程涉及多個要點(diǎn)，參數(shù)復(fù)雜、知識點(diǎn)記憶難，學(xué)生普遍感覺學(xué)習(xí)難度大，學(xué)習(xí)興趣不高。實(shí)驗(yàn)課程可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生從理論知識到實(shí)踐能力的轉(zhuǎn)變，在這個過程中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力非常重要。當(dāng)前該專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的授課形式諸如學(xué)生在放射科室檢查過程中的“圍觀教學(xué)”“臨床見習(xí)教學(xué)”，大都是教師帶領(lǐng)學(xué)生在臨床上一邊操作完成臨床檢查，一邊給學(xué)生講解。放射科室內(nèi)一般設(shè)置有大型醫(yī)療影像設(shè)備，成本昂貴、資源稀缺。DR與CT類檢查過程中存在潛在輻射損傷，進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)教學(xué)就存在一個醫(yī)學(xué)倫理上非常重要的問題，學(xué)生無法參與到其中。這種情況造成傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生僅僅是旁觀者。實(shí)際上只有動手操作才可以鍛煉動手能力，才可以在未來的學(xué)習(xí)與就業(yè)當(dāng)中運(yùn)用自己的能力。實(shí)驗(yàn)課程要求學(xué)生手腦并用自己動手實(shí)驗(yàn)，并且在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行創(chuàng)新。基于傳統(tǒng)理念和教學(xué)條件的局限，實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直以來都是醫(yī)學(xué)影像學(xué)課程的短板。為解決這些問題，保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程上能夠激發(fā)綜合素質(zhì)意識，探索新知識的同時提升自身的實(shí)際操作技能，文章以虛擬仿真技術(shù)作為出發(fā)點(diǎn)，闡述虛擬仿真教學(xué)平臺在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)授課當(dāng)中發(fā)揮的作用與價值［1］。

二、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

（一）基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床課程獨(dú)立存在

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)與臨床課程教學(xué)彼此之間相互獨(dú)立分割存在多年。不同專業(yè)與高校在專業(yè)課程設(shè)置上都存在差別，學(xué)生群體也根據(jù)學(xué)年階段的差異從基礎(chǔ)學(xué)院到不同醫(yī)院進(jìn)行分別管理。現(xiàn)階段醫(yī)院教育受到不同因素的影響，很難實(shí)現(xiàn)兩個教育階段一體化運(yùn)營管理，教育效果無法改善，人才質(zhì)量也良莠不齊。管理體制本身的限制導(dǎo)致兩個階段教育職責(zé)與任務(wù)界限模糊，從事基礎(chǔ)教育的教師切實(shí)回歸臨床和向臨床基礎(chǔ)技術(shù)靠攏的愿望無法實(shí)現(xiàn)。學(xué)校教育工作主要是以教學(xué)科研為主，以教研為主要方向，與醫(yī)院教育工作存在差異，導(dǎo)致醫(yī)學(xué)專業(yè)育人工作的開展極為艱難，學(xué)科內(nèi)容融合難度很高，學(xué)生也無法建立起群體思維模式；臨床課程與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)之間的割裂及獨(dú)立導(dǎo)致基礎(chǔ)與臨床之間無法搭建起良好溝通的橋梁，從而限制了實(shí)際的發(fā)展。

（二）教學(xué)模式逐漸陳舊

在國家高等院校招生規(guī)模擴(kuò)張的背景下，學(xué)校教師力量需求不斷擴(kuò)大，吸引了大批青年教師進(jìn)入高校教學(xué)。在一次調(diào)查研究當(dāng)中得到的數(shù)據(jù)顯示：普通高校35歲以下教師占據(jù)了教師整體數(shù)量的48%左右。但是醫(yī)學(xué)院教育工作者基本上都是博士研究生畢業(yè)，并非醫(yī)學(xué)院和師范學(xué)院專業(yè)畢業(yè)的教師。這一部分教師在畢業(yè)之后就開始從事相關(guān)工作，僅僅是知識接受者，或者是接受過學(xué)習(xí)體驗(yàn)過專業(yè)教學(xué)的人員，在教學(xué)活動過程中，缺乏知識傳授技能、學(xué)生心理學(xué)習(xí)特點(diǎn)把握、綜合素質(zhì)技能、教育工作經(jīng)驗(yàn)等等。雖然都參加過相關(guān)短期培訓(xùn)，仍舊缺乏臨床工作經(jīng)驗(yàn)。而且存在科研壓力比較大、教育任務(wù)比較重等情況。基礎(chǔ)教師長期脫離臨床，缺乏臨床教育經(jīng)驗(yàn)、臨床知識及工作經(jīng)驗(yàn)，雖然職前經(jīng)過短期培訓(xùn)，但是仍舊無法貫通基礎(chǔ)，無法保證時間與精力。在這種情況下無法突破以傳統(tǒng)教育為中心的教學(xué)模式。在這種教育背景下，擺脫公共基礎(chǔ)、臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)三段設(shè)置的醫(yī)學(xué)影像學(xué)，是當(dāng)前教育工作開展的重要任務(wù)。

三、虛擬仿真教學(xué)平臺的應(yīng)用與評價

（一）虛擬仿真平臺的建設(shè)

虛擬仿真教學(xué)平臺系統(tǒng)使用“瀏覽器+”服務(wù)器模式，設(shè)置上前端使用web前端技術(shù)，后端運(yùn)用Java技術(shù)，數(shù)據(jù)庫為SQLSERVER。用戶可以通過瀏覽器直接訪問該系統(tǒng)，該系統(tǒng)支持多人使用，并發(fā)數(shù)量多，當(dāng)用戶人數(shù)超過之后，后臺會有提示服務(wù)功能。系統(tǒng)根據(jù)科室真實(shí)的環(huán)境及臨床工作流程、大型設(shè)備的操作情境，運(yùn)用虛擬仿真動畫技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬仿真，模仿臨床上常見的疾病掃描方式、技術(shù)要點(diǎn)、不同狀態(tài)下掃描參數(shù)對應(yīng)不同影像資料，保證每一個環(huán)節(jié)都在臨床仿真當(dāng)中。系統(tǒng)常常會提供2～3種病例研究：比如顱腦CT檢查設(shè)備，針對急性腦外傷、腦卒中等進(jìn)行模擬，在使用過程中病例隨機(jī)出現(xiàn)，教師進(jìn)行啟發(fā)式提問，包括針對病種進(jìn)行研究分析討論，學(xué)生分組討論和探索實(shí)驗(yàn)，最后教師進(jìn)行點(diǎn)評。

（二）虛擬仿真教學(xué)平臺的運(yùn)用

虛擬仿真教學(xué)平臺能夠突破時間限制、打破空間上的局限，原本因?yàn)榻逃Y源稀缺而無法開展的教學(xué)，運(yùn)用虛擬仿真教學(xué)手段都可以完成，尤其是大型稀缺教育資源。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)既不會干擾臨床工作，也避免了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中受到輻射的損傷［2］。同時學(xué)生能夠提前在線上熟悉教育平臺的相關(guān)操作，進(jìn)入到練習(xí)模塊，根據(jù)平臺系統(tǒng)的提示獨(dú)立完成操作訓(xùn)練，培養(yǎng)動手能力。在實(shí)驗(yàn)課程的開展過程中教師可以采用教學(xué)模塊，通過啟發(fā)互動式教學(xué)來深入引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的操作與學(xué)習(xí)；引導(dǎo)學(xué)生重視重點(diǎn)、注意事項(xiàng)；引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)自己獨(dú)立思考的能力。考核模板還可以記錄學(xué)生每一個步驟的操作情況，在記錄與統(tǒng)計之后，教師可以一目了然看出學(xué)生對哪些設(shè)備的操作能力強(qiáng)，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)上的缺陷。虛擬仿真教學(xué)平臺有練習(xí)、考核兩種功能，練習(xí)模塊涵蓋醫(yī)學(xué)影像設(shè)備技術(shù)的基本知識點(diǎn)、技術(shù)要點(diǎn)，考核模塊還具備自動判斷評分、統(tǒng)計，得到學(xué)生正確計算的概率。

（三）虛擬仿真教學(xué)平臺的使用特征

首先，虛擬仿真教學(xué)平臺的使用，具有很強(qiáng)的便捷性。使用虛擬仿真教學(xué)平臺，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中不會受到時間與空間的限制，設(shè)備數(shù)量與設(shè)備本身性能也不會受到任何限制，運(yùn)用線上學(xué)習(xí)的形式，能夠在任何時候開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。其次，虛擬仿真教學(xué)的效果評價基本上都是由教師來掌控。在傳統(tǒng)教學(xué)中教師的評價手段和效果受到限制，而且不能直觀體現(xiàn)出學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的整體情況［3］。運(yùn)用虛擬教學(xué)方式，能夠使用考核模塊直接統(tǒng)計學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)當(dāng)中存在的問題，可以了解到哪個知識點(diǎn)掌握得不好、哪個環(huán)節(jié)操作能力弱等問題，而且可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行針對性指導(dǎo)。最后，平臺的豐富性與延續(xù)性很強(qiáng)，虛擬仿真教學(xué)平臺后期還會持續(xù)進(jìn)行開發(fā)與更新，增加多種技術(shù)平臺，在不斷改進(jìn)、完善的背景下，使用瀏覽器服務(wù)模式的虛擬仿真教學(xué)平臺，能夠更加方便使用各種教學(xué)手段開展教學(xué)。比如可以運(yùn)用混合模式開展教學(xué)提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果與手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，充分發(fā)揮虛擬仿真技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)方面的優(yōu)勢，從而培養(yǎng)出現(xiàn)代高素質(zhì)的醫(yī)學(xué)人才。

四、虛擬仿真教學(xué)平臺實(shí)踐教育的應(yīng)用

（一）創(chuàng)新醫(yī)學(xué)教育基礎(chǔ)與臨床教學(xué)結(jié)合的教育平臺

創(chuàng)新教學(xué)平臺，實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)教育基礎(chǔ)與臨床教育相結(jié)合［4］。虛擬仿真實(shí)踐教育平臺的創(chuàng)新建設(shè)有利于加強(qiáng)醫(yī)學(xué)工作崗位的就業(yè)能力，虛擬實(shí)踐融合技能形態(tài)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的優(yōu)化與整合，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理與資源共享，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教育和現(xiàn)代教育的優(yōu)勢互補(bǔ)，建設(shè)嶄新的教學(xué)模式，將臨床實(shí)操能力與臨床思維培育作為教學(xué)的核心內(nèi)容，以操作技能、臨床思維、結(jié)構(gòu)形態(tài)、器官功能等作為教育主線，實(shí)現(xiàn)PACS醫(yī)學(xué)影像仿真虛擬平臺下的實(shí)驗(yàn)教育系統(tǒng)創(chuàng)新。在平臺設(shè)計上，能實(shí)現(xiàn)從高到低、由簡單到復(fù)雜逐漸過渡的趨勢，從而配合學(xué)生臨床思維的生成與認(rèn)知規(guī)律。在教育內(nèi)容設(shè)計上，前期應(yīng)該接觸臨床基礎(chǔ)知識與技能，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識的掌握，后期才逐漸回歸到教育基礎(chǔ)上，落實(shí)大跨度學(xué)習(xí)與全過程學(xué)科結(jié)合，從而構(gòu)建完整的知識系統(tǒng)。資源建設(shè)將虛擬平臺與實(shí)驗(yàn)室、器材設(shè)備、課程等整合起來，借助充分的實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)踐教育成果，推動虛擬項(xiàng)目設(shè)計與開發(fā)，增加和高水準(zhǔn)教師的學(xué)習(xí)交流。這種教育資源模式提升了醫(yī)學(xué)影像虛擬仿真教育平臺的實(shí)踐性教學(xué)，也有利于提高教師的教育水準(zhǔn)、綜合素質(zhì)［5］。

（二）創(chuàng)新教育實(shí)踐過程

創(chuàng)新傳統(tǒng)教育模式，將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技術(shù)、多媒體技術(shù)等引入到實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中，促進(jìn)教學(xué)方式的創(chuàng)新、改革。在醫(yī)學(xué)影像仿真虛擬平臺建設(shè)的過程中強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教育的信息化建設(shè)。在實(shí)踐教育當(dāng)中任課教師應(yīng)該充分借助多元化的功能創(chuàng)新教育模式，比如平臺支持在任意時間和任意地點(diǎn)遠(yuǎn)程訪問、教師在線布置教學(xué)任務(wù)、學(xué)生在線提交作業(yè)、批改實(shí)驗(yàn)報告等，為師生的教育與學(xué)習(xí)提供了渠道，也豐富了教育資源庫。平臺與諸多附屬醫(yī)院聯(lián)合建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)資源共享，在教育過程中附屬醫(yī)院能夠?yàn)閷W(xué)校教學(xué)提供案例與典型事故，充實(shí)教學(xué)資源。

綜上，運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)來充實(shí)醫(yī)學(xué)教育，可以幫助學(xué)生更好地完成臨床影像技術(shù)仿真模擬訓(xùn)練，解決在傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中存在的弊端，達(dá)到良好的教學(xué)效果。尤其在新時代，實(shí)踐教育創(chuàng)新教學(xué)在提升醫(yī)學(xué)影像教學(xué)質(zhì)量的過程中發(fā)揮了舉足輕重的作用，經(jīng)實(shí)踐證明該方式的推廣價值優(yōu)異。