淺析虛擬實驗室在臨床診斷學教學中的應用

劉 巖，李艷霞，路 巖，張盛林

（大連醫科大學附屬第一醫院，遼寧大連116011）

淺析虛擬實驗室在臨床診斷學教學中的應用

劉 巖，李艷霞，路 巖，張盛林

（大連醫科大學附屬第一醫院，遼寧大連116011）

臨床診斷學是由醫學基礎理論過渡到臨床醫學的一門橋梁課程，是醫學生從事臨床工作的基礎。因此，診斷學教學具有重要意義。但目前臨床診斷學教學中存在醫學生數量增加，教學資源短缺，學生實踐機會缺乏等問題。利用虛擬實驗室進行臨床診斷學教學，能夠為學生提供一個生動逼真的學習平臺，激發學生學習興趣，增加實際動手機會，提高教學效果，節約教學資源。虛擬教學在臨床診斷學教學的4個主要部分（問診、系統體格檢查、輔助檢查的判讀和臨床基本操作）中都具備不可替代的作用，是一種高效、實用的教學手段，有很好的應用前景。

虛擬實驗室； 臨床醫學； 診斷； 教學形式； 學生

臨床診斷學是醫學生的主干課程之一，診斷學不但是臨床各學科的基礎，而且是由醫學基礎理論過渡到臨床醫學的橋梁課程[1]。掌握診斷學的基本技能是醫學生從事臨床工作的基本功。因此，臨床診斷學教學任務通過理論授課和臨床實踐，使醫學生逐步掌握診斷疾病的原理和思維方法，掌握如何采集病史、系統進行體格檢查及綜合分析輔助檢查的結果，并能夠進一步準確給出診斷結論，為今后學習臨床課程奠定堅實的基礎。但以往診斷學教學中存在諸多不足：教學模式單一，教學效果欠佳；理論授課與實踐技能訓練分別授課，造成二者脫節，不能很好的結合；由于醫學生逐年增多，而醫患關系緊張，造成診斷學見習中學生不能充分接觸患者，得不到問診和體格檢查的實戰訓練。為了彌補教學中的不足，采用現代計算機技術，構建虛擬實驗教學平臺是一個很好的選擇[2]。虛擬教學是以計算機軟件和硬件技術為支撐，借助多媒體、虛擬現實等技術營造可輔助傳統實驗各項操作中的相關環境，操作者可以像在真實的環境中一樣，完成各個操作或實驗項目，對實驗結果和實驗過程中產生的現象進行預測和評價的一種教學方法[3]。

1 虛擬實驗教學所具備的優勢

1.1 能夠激發學生的學習興趣，使其發揮主觀能動性虛擬實驗室具有3個特色，即沉浸性、交互性和構想性[4]：能夠使學生沉浸在虛擬場景中，投身于實驗活動中，并及時準確得到反饋信息，使學生從視聽觸摸各方面獲得直觀感受。虛擬實驗技術是將文字、圖形、聲音、圖像、動畫有效的結合在一起全方位地呈現給學生，這樣就可以不斷地刺激學生的感官，激發學習興趣。而且，虛擬實驗技術采用問題式教學法，將學生帶入問題存在的環境，有針對性啟發性地引導學生思考；并能將抽象的學習和現實病例結合起來，誘導學生展開聯想，主動思考；學生可以直接與周圍虛擬環境進行交流，圖文并茂的功能使其獲得豐富的感性認識，加深對抽象概念的理解和記憶，逐步培養學生分析、綜合、歸納等思維能力，并能最大程度激發學生的學習興趣[5]。

虛擬實驗室應用于臨床診斷學，打破傳統教師在學習過程中的主導地位，使學生能夠很好地發揮主觀能動性，提高主動思考，逐步解決問題，培養臨床思維的能力。將學習新知識、反復練習和自我測試有效地結合，形成一種積極、生動、高效的教學模式。這是以往傳統教學方式無法比擬的，因此在教學中具有重要的、不可替代的作用。

1.2 節約教學資源，彌補教學條件欠缺 傳統的臨床診斷學包括理論授課和實習教學兩部分，主要以教師講授、書寫板書、結合幻燈片演示和示教來進行教學。面臨教學場地限制、教學經費缺乏、師資力量不足等問題。而且，學生主要獲得的是間接知識。虛擬實驗室可以創建出虛擬的學習環境，解決上述存在的教學問題，使學生能夠直觀形象的進行觀察和學習。而且能夠反復利用，節約教學成本和資源。診斷學教學無論問診、體格檢查還是輔助檢查的判讀，都需要反復演練，逐步培養學生的臨床思維和實踐能力，利用虛擬實驗技術可以解決日益增長的醫學生數量和有限的教學資源之間的矛盾。

1.3 提高醫學生臨床實踐經驗，減少醫患矛盾 在醫學院校中以往的傳統教學以課堂授課為主，學生缺乏實踐經驗，紙上談兵難以很好掌握診斷學基本功。虛擬實驗技術的優勢之一就是可以讓學生們反復實踐，改變原來只能聽，而摸不著看不見的狀態。能夠模擬各種疾病，不同的癥狀和體征，醫學生可以根據自己的情況，自由選擇，因材施教，反復訓練。另外，醫學領域需要與患者、家屬密切接觸，而目前醫患關系欠佳，學生很難單純通過臨床實習全面系統獲得診斷學的實踐經驗，甚至存在增加醫患矛盾和醫療隱患的風險。而虛擬現實技術既能提高教學質量，又可以規避矛盾，消除隱患，減少風險。

1.4 完善臨床技能考核綜合評估體系 以往的醫學考試通常重視理論知識的掌握，而輕視臨床實際操作能力的檢驗。學生往往死記硬背，而不會活學活用。虛擬實驗室應用于診斷學考核中，可以根據情況設計出各種模塊，如某種疾病的問診，陽性體征的查體，心電圖的判讀及臨床基本穿刺操作，可以全面考核學生的臨床技能的實際掌握情況，便于發現教學中存在的問題和遺漏，查漏補缺，及時修正，確保教學質量的提高。

2 虛擬實驗室在臨床診斷學各部分教學中發揮的作用

醫學教育涉及人體的復雜結構和功能，傳統教育依靠教師口頭講授、板書、掛圖，即使結合多媒體聲音、圖像等也無法將人體的立體結構呈現給學生。而虛擬實驗技術可以將人體從整體到局部，從內部到外部，包括神經系統、血管系統等，均可立體形象的展示出來，使學生一目了然，從感性認識開始，逐步掌握相關知識[6-7]。臨床診斷學作為各臨床學科的基礎，將虛擬實驗技術貫穿至診斷學各部分教學內容中，可大大提高教學質量和效果。臨床診斷學主要包括4個部分：

2.1 問診 問診是醫學生成長為臨床醫生前所必須掌握的重要技能，而且對于疾病的診斷至關重要。但初學診斷學的學生，在學習問診階段也會遇到很多問題，比如患者的配合、語言表達能力、溝通能力、受教育程度等都會影響問診的效果。而利用虛擬患者，人機對話問診，模擬問診全過程，反復演練，有利于醫學生掌握規范的問診用語和正確的問診方法。也能激發學生的學習興趣，增強信心，有效地掌握問診方法和技巧。

2.2 系統體格檢查 該部分是臨床診斷學教學中的重點和難點，理論授課講述內容多，必須結合實際演練才能很好掌握，而臨床實習中，由于患者數量及病種的限制，常常出現實習內容與住院患者不匹配的現象。而且，目前醫患關系緊張，患者維權意識強，很難充分配合。利用虛擬標準化病人可以解決這些問題。虛擬標準化病人系統是由兩部分組成：電子標準化病人和多媒體軟件。多媒體教學軟件可將相關的文字、圖片、聲音等有機地結合在一起，盡可能模擬真實患者設計[8]。學生可以在虛擬標準化病人身上進行系統的體格檢查，可以反復練習心肺腹部視觸叩聽4步查體操作；可以看到虛擬標準化病人疼痛、病理反射等反應；觸到甲狀腺腫大、肝脾腫大等陽性體征；叩出清音、濁音、鼓音、實音；聽到正常或異常的心音、呼吸音、心臟雜音、腸鳴音等。其中，心臟聽診最為復雜抽象，學生難以很好掌握，虛擬標準化病人可設計各種類型的雜音反復對比，并結合多媒體技術可將雜音產生原理與心臟運動、心動周期、心電圖相結合以動畫的形式演示給學生，將抽象復雜的知識形象生動的呈獻給學生。另外，虛擬標準化病人具有糾錯功能，并給出評分，使學生們在反復演練中逐步掌握扎實的臨床基本功。

2.3 輔助檢查 以心電圖教學為例，在心電圖學習過程中，學生往往感到抽象、難以理解記憶。要想提高心電圖認識的水平與能力，就要讓學生們從原理入手，了解心臟的結構，傳導系統解剖以及心電圖形成的原理。虛擬實驗技術可以創建出心臟三維模型，讓同學們直觀地從不同角度、不同切面研究心臟結構，明確心電活動的產生原理[9]。另外，給虛擬標準化病人反復行心電圖檢查可使學生多動手、多練習、多思考，一邊操作，一邊學習圖形，并結合具體病例判讀各種異常心電圖。理論聯系實際，提高醫學生的動手能力和臨床思維能力。

2.4 臨床基本操作 比如胸腔穿刺術、腹腔穿刺術、骨髓穿刺術等，以往醫學生在診斷學實習階段不可能在患者身上進行操作，只能通過聽課、讀書、觀摩來學習，沒有實戰經驗。利用虛擬標準化病人則可進行各種穿刺操作，而且可以反復練習，體會穿刺針進入皮膚的阻滯感，進入胸腹腔的落空感，抽出液體時的感受等。從而提高學習興趣和熱情，真正掌握操作技巧，積累經驗教訓，成為一名合格的醫學生，為今后從事臨床工作奠定堅實的基礎。

此外，虛擬實驗室的模擬病例系統還可以客觀且逼真的模擬醫生的臨床診療過程，使醫學生在逼真的環境下，對虛擬標準化病人進行系統問診、查體、檢查及給出相應的診斷治療意見[10]。計算機可將每個步驟記錄并評分反饋，使學生在不斷練習中逐步提高基本檢查能力、結果判斷能力、診治能力等綜合素質。

總之，虛擬實驗室應用于臨床診斷學的教學中，為醫學生提供生動逼真的學習環境，使知識立體直觀，便于掌握，使學生動手實踐機會增加，調動學生學習積極性，有利于醫學生掌握臨床診斷學的相關知識，培養臨床思維和提高臨床實踐能力。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.12.069

:B

:1009-5519（2015）12-1913-03

2015-02-23）

劉巖（1977-），女，山東濟寧人，博士研究生，主要從事心血管內科臨床與教學工作；E-mail：15541191236@163.com。

張盛林（E-mail：slzhang2991@outlook.com）。