摘 要:虛擬現實技術是計算機與信息技術發展的新成就,在醫學教育領域具有重要的應用價值和廣闊的發展前景。文章主要從實物展示、仿真教學、虛擬實驗、實踐訓練等四個方面,探討了高職院校護理教學如何運用虛擬現實技術,增強教學效果,提升人才培養質量。
關鍵詞:高職院校 護理教學 虛擬現實技術 運用
中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(b)-0174-01
依托虛擬現實技術(Virtual Reality,簡稱VR),可以在計算機軟硬件與各種傳感器的支持下生成一個逼真的、三維的,具有一定的視、聽、觸、嗅等感知能力的環境,使用戶能以簡捷、自然的方法與“虛擬”世界中的對象進行交互作用,獲得身臨其境的感受和體會。虛擬現實技術以其具有的沉浸性、交互性、多感官性和構想性等獨特優勢,在醫學教育領域具有重要的應用價值和廣闊的發展前景。高職院校護理教學虛擬現實技術的運用主要有實物展示、仿真教學、虛擬實驗、實踐訓練等四種方式。
1 運用虛擬現實技術進行實物展示
實物展示主要實現教學儀器、醫療器械、人體模型和器官等的三維立體展示,便于學生更直觀更細致地了解它們的結構、組成和工作原理等。例如,在虛擬環境中,可以建立虛擬的人體模型,借助跟蹤球、3-D功能的頭盔顯示器(HMD)、感覺手套,學生可以很容易了解人體內部各器官結構的形狀、位置及器官間的相互空間關系等,這比現有的采用教科書、掛圖、多媒體課件等方式要更為直觀、形象、細致。
運用虛擬現實技術為學生提供三維立體的實物展示,一是使得教學更為形象、生動和具體,有助于激發學生學習興趣和提高教學效果。二是無需購買大量的實體實驗設備,虛擬仿真軟件可以廣泛模擬各種實驗設備,使之小型化,逼真化,減少了實驗設備的存儲空間,便捷了維護保養,節約了資金投入。三是面對日新月異的技術進步,設備的更新永遠趕不上實際需要,但虛擬環境里的“設備”或“部件”許多是“虛擬”的,可根據發展需要及時重新“生成”新設備,使“設備”和教學內容在虛擬環境中不斷更新。
2 運用虛擬現實技術進行仿真教學
仿真教學主要運用虛擬現實技術創設教學情境,讓學生模擬崗位角色,通過對每個角色的工作內容深入分析,將多種需要傳達的知識集中到角色身上,提高了教學與學習效率。教師在進行理論授課的時候,可以將虛擬仿真作為一種重要的輔助授課方法,幫助提高教學效果。比如在學習心音聽診這個難點時,可以讓學生通過VR系統,在虛擬病人身上,直接看到心臟內部結構,將心音的錄音與心臟實際工作過程關聯起來,使學生通過三維的方式,從各角度觀看心臟瓣膜工作狀態與心音產生的關系。將這種抽象的教學信息直接地表現出來,可以幫助學生更快、更好地掌握教學內容。同時,虛擬現實技術也給教學設計過程帶來了很大的靈活性,徹底打破空間和時間的限制,有利于教學模式的革新,構建開放性的教學環境,進一步培養學生的綜合能力和創新能力。
3 運用虛擬現實技術進行虛擬實驗
虛擬實驗是依托虛擬現實技術而產生和發展的一種實驗模式,它運用虛擬現實技術將實驗設備、教學內容、教師指導和學習者的思考、操作有機融合為一體,直觀再現相應的實驗環境、實驗設備、實驗對象和實驗信息資源等,向學習者提供對虛擬實驗操縱和模擬訓練的機會,從而使教學與實驗得到事半功倍的效果。
當今已有很多醫學院的臨床技能培訓中心建成了網絡虛擬實驗室。進入實驗室的學生可以身臨其境地操作虛擬儀器,并運用虛擬實驗室中的大量實驗圖片、逼真動畫和多種視頻、音頻素材構造的仿真實驗環境和機器實施交互式實驗。比如:運用虛擬的“孕婦”,學習人胚胎的發生和早期發育全過程,既可減少對實際孕婦和胎兒進行跟蹤研究的不便,又可獲得與真實實驗一樣的體會。還有,虛擬標本室內有大量仿真組織,“虛擬器官”可以對各種刺激作出反應,并可模擬實際人體器官的生理、病理過程,學生可隨意選擇標本進行虛擬實驗。
實踐證明,虛擬實驗室不僅打破了傳統實驗教學的時空限制,為學生提供逼真的操作實驗,還能對那些不可視的結構原理和不可重組的精密設備作仿真實訓。將虛擬實驗用于課堂教學和學生自學,對提高教學效果、增強學生學習興趣、培養學生創造力和想象力等會產生極大的促進作用。
4 運用虛擬現實技術進行實踐訓練
護理教學的實踐性非常強,實踐訓練在高職護理院校教學中地位突出。運用虛擬現實技術實踐訓練主要是充分發揮其沉浸性和交互性的優勢,讓學生成為虛擬學習環境的參與者,進行像外科手術技能、基礎護理技能等職業技能訓練。
目前,高等醫學院校實踐技能訓練中普遍存在著資源有限和教學效果不佳等現象。傳統的實踐技能培訓模式主要以教師口述為主,以學生對無反應的模型動手操作為輔。學習內容往往停留在書本上,模型又無識別操作對錯的能力,因此效果往往差強人意。而且,傳統的訓練方法成本較高,訓練的安全性、真實性和參與性不強,效果不夠理想。虛擬現實技術在實踐技能訓練中的運用,有效地解決了這一問題。例如,通過虛擬現實技術可以模擬職業防護的真實場景,如洗手、穿脫隔離衣、戴防護面罩和手套等。模擬在診療、護理操作過程中包括輸液、抽血、穿刺時可能發生的血液、體液飛濺到操作者的衣服、皮膚、粘膜或者傷口的特殊情境,考察并提高學生在發生職業暴露后的自我保護能力。
在以虛擬現實技術為基礎的實訓室中,訓練不受標本、場地、次數等的限制,并能避免條件、費用和危險等不利因素的困擾。學生通過虛擬實踐,親身體驗一系列活動包括身體的動作及大腦的探索、思維活動,獲得在傳統學習中無法獲取的隱形知識,其優越性和效果是不可估量和比擬的。
總之,在高職院校護理教學中推廣運用虛擬現實技術,是教學技術手段的一次新飛躍,是推進護理學信息化的一個重要手段,對于推動護理教學方式改革和提高教學質量具有重要意義。
參考文獻
[1]邁克爾·海姆.從界面到網絡空間——虛擬現實的形而上學[M].上海:上海科技教育出版社,2000.
[2]李華才.虛擬現實技術在醫學領域的應用與展望[J].中國數字醫學,2009,4(5):013.
[3]楊洋,朱彩蓮.虛擬仿真技術在高職學院教學中的應用[J].中國現代教育裝備,2007(7):36~37.