虛擬仿真技術在醫學檢驗實訓教學中的應用

許國瑩　劉家秀

[關 鍵 詞] 虛擬仿真技術；醫學檢驗；實訓教學；應用

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）27-0147-01

醫學檢驗技術是一門側重技能培養的學科，豐富的教學資源和大量的實驗教學是提高教學水平的有效手段。但由于醫學檢驗專業實驗的特性，如實驗儀器種類多且昂貴、試劑耗損量大、影響實驗誤差因素多、形態學檢驗教學難、過程長、資源少等，使很多實驗無法開展。同時，三年制高職校內教學學時較少，使一些基本實驗也無法正常開展。而且，各類自動化檢驗儀器已經在臨床檢驗工作廣泛應用，如果學校教學仍然以傳統手工檢驗項目為主，將與實際工作脫節。如何更好地開展醫學檢驗實訓教學逐步成為醫學檢驗專業教學的瓶頸問題。

一、虛擬現實技術

在20世紀90年代初，虛擬現實技術（virtual reality，VR）才開始形成一個比較完整的學科體系。VR是仿真技術與多種學科與技術的集合：如計算機圖形學、網絡技術、多媒體技術以及人機接口技術等。這門交叉技術前沿學科非常具有挑戰性，主要包括感知、模擬環境、自然技能以及傳感設備等。

二、虛擬實訓及虛擬實訓教學系統

虛擬實訓是依托虛擬現實技術而產生和發展的一種實訓模式，是利用計算機技術、網絡技術、多媒體技術、虛擬現實技術以及仿真技術等多種技術來真實地展示實訓環境，模擬實訓過程，評價實訓結果，讓學生操作計算機展示的實訓信息來完成真實實訓的模擬，以替代或部分替代傳統的真實實訓。

虛擬實訓教學系統是一類適用于虛擬實訓的實訓教學系統，包括以下兩種：一種是仿真模擬真實的實驗室，另外一種是完全虛擬構成的實驗室，包括相應的實訓環境、實訓對象、實訓儀器和實訓信息資源等。

三、醫學檢驗虛擬實訓教學平臺

醫學考試技術的虛擬實踐教學平臺是模擬醫院實驗室的真實環境，仿真對象一方面是檢驗科先進的儀器設備：如血常規分析儀、尿沉渣分析儀、全自動自動生化分析儀、化學發光分析儀等，依托虛擬現實技術、人機交互技術、多媒體技術等，另一方面是手工操作的實訓項目。通過桌面虛擬現實技術，設計虛擬臨床實驗室系統與虛擬實驗操作流程，操作者可以通過虛擬實驗環境，擺脫傳統實驗的限制，自主選擇實驗內容、根據實驗內容選擇實驗器材，完成模擬操作。此外，操作者還可以“身臨其境”地操縱醫院檢驗科完全相同的醫學檢驗儀器，在虛擬世界的交互和體驗中進一步加深對醫學檢驗專業的認識和了解，這也有利于實現高端技能型人才的培養目標。

四、醫學檢驗專業虛擬實訓教學現狀

由于虛擬仿真技術的優點，如形象生動、激發學生學習興趣、環保節能、減少投入、降低損耗等，國內外大力推廣虛擬仿真技術在教學中的應用。

在國內，近五年對虛擬實訓的關注度正逐步提高。尤其是2013年9月9日，教育部高等教育司發布《關于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知》（教高司函〔2013〕94號）后，20多家醫學院校如山東大學醫學院、南方醫科大學、上海中醫藥大學、南京醫科大學等先后通過了“國家級虛擬仿真實驗教學中心”的評審。

目前，關于虛擬實訓系統的設計與開發大都是針對醫學檢驗技術專業的某一門課程。如在2009年，許惠玉等利用虛擬技術制作了臨床免疫學及檢驗的虛擬實驗室。隨后皖南醫學院第一附屬醫院檢驗科構建了基于虛擬仿真技術的《臨床檢驗基礎學》虛擬實驗室。李宇紅對漯河醫學高等專科學校2014級三年制專科檢驗通過傳統教學模式和采用虛擬仿真技術有機結合模式教學對比，進一步驗證了在臨床檢驗儀器設備維修教學中采用虛擬仿真技術，提高了學生的學習成績和學習效果。

近年來，醫學檢驗專業方向的虛擬實訓通用模型也逐漸出現。近三年來，如南方醫科大學第一臨床醫學院（南方醫院）醫學檢驗系采用虛擬技術初步建成了醫學檢驗虛擬實驗教學系統，建設的主要內容是使用自動儀器在醫療檢查。如何進行質量控制，如何校準，如何進行樣品的測試和維護和報警處理。福建衛生職業技術學院醫學技術系也利用檢驗醫學虛擬實驗室進一步培養了學生的學習興趣，提高了學生的實踐能力，并改變了傳統的教學手段，創新了教學模式，同時，也解決了醫學考試實踐教學中存在的問題。

五、醫學檢驗專業虛擬實訓教學發展方向

（一）應用研究

部分院校醫學檢驗專業已經開發了虛擬實訓系統，今后的發展方向是注重教學模式與效果分析和系統的評價研究。

（二）智能化

目前醫學檢驗虛擬實訓系統主要是基于醫院檢驗科的實訓資源與環境進行構建的，今后的醫學檢驗虛擬實訓系統將隨著檢驗儀器的發展具備智能化自適應的功能。

參考文獻：

[1]費嫦，張荔茗，桂芳，等.醫學檢驗實驗教學虛擬仿真平臺建設初探[J].衛生職業教育，2015，33（18）：54-56.

[2]姚春艷，王丹妮，府偉靈.檢驗專業學生臨床實習教學現狀及改進措施思考[J].醫學教育探索，2010，9（2）：195-197.

[3]洪洲.虛擬實訓系統的研究現狀及發展趨勢[J].實驗技術與管理，2014，31（6）：111-113.

[4]許惠玉，孫風永，曹元，等.臨床免疫學及檢驗虛擬實驗室的創建[J].齊齊哈爾醫學院學報，2009，30（18）：2304-2305.

[5]武其文，張鵬，黃麗珠，等.《臨床檢驗基礎學》實驗課中的應用[J].安徽衛生職業技術學院學報，2015，14（5）：85-87.

[6]李宇紅.虛擬仿真技術在臨床檢驗儀器維修教學中的應用[J].中國醫學裝備，2016，13（5）：53-55.

[7]張繼瑜，亓濤，王前，等.醫學檢驗專業虛擬臨床教學實驗室的構建[J].實驗技術與管理，2014，31（12）：101-103，113.

[8]彭臻菲，魏碧娜，黃銘珊.檢驗醫學3D虛擬實驗室的構建與應用[J].實用檢驗醫師雜志，2015，7（3）：189-190.