淺談虛擬仿真教學在高職《醫學影像設備學》教學中的應用

蔣彬斌

摘要：隨著當前我國教育教學體制的深化改革，在進行高職院校課程教學的過程中，實踐性教學逐漸引起了學校以及有關部門的重視，通過實踐性教學能夠更有效的提升學生的綜合能力，為學生未來的就業奠定堅實的基礎。對于醫學影像技術專業學生來說，在進行《醫學影像設備學》這一課程的教學過程中，采用虛擬仿真教學平臺的教學模式能夠更好地幫助學生掌握醫學影像設備的工作原理和操作流程，使得學生能夠將理論體系更好地應用到實踐當中。[1]

關鍵詞：高職院校；虛擬仿真平臺；醫學教育

醫學影像設備隨著當前社會、科技的不斷發展得到了巨大的生機與活力，在這一背景之下，高職院校在開展有關醫學影像設備課程的過程中，通過傳統的理論體系教學難以有效的幫助學生掌握課程內容，很多學生對于抽象的概念和復雜的電路的分析知之甚少。另一方面在開展實踐性課程過程中，往往由于醫學影像設備價格昂貴、體型過大難以進行搬運，學校缺乏相應的教學資源，無法開展系統有效的實踐性課程教學。因此虛擬仿真教學模式在醫學影像設備教學體系當中有了廣泛的應用，通過醫學影像設備的虛擬仿真教學，有效的實現了成本費用的降低，高職院校在開展教育教學的過程中能夠將抽象化的知識概念通過虛擬仿真平臺系統傳授給學生。

一、虛擬平臺技術的特點分析

隨著當前科學技術的不斷發展和完善，在虛擬網絡技術發展上我國得到了迅猛的進步，逐步的應用到了教育教學領域。虛擬技術主要是利用計算機資源，結合相應的軟件程序設備等實現普通儀器的相關功能和操作要求。學生在虛擬仿真平臺上所操作的軟件程序就是根據臨床實踐當中的醫學影像設備所構成的。例如當前學生在《醫學影像設備學》課程體系當中的程控X線機、CT、MRI工作原理和操作流程便是其中的重難點，而通過虛擬仿真教學的方式能有效的提升學生的學習效率。[2]

二、虛擬仿真學習大型醫學影像設備的操作流程

高職院校在進行《醫學影像設備學》這一課程的教育教學過程中，往往一些大型設備由于價格昂貴難以購買，導致學生無法進行有效的實踐課程的學習，最終制約了學生技能的全面發展。例如CT、MRI等大型影像設備的成像原理、操作流程相對較復雜，而學校又不能保證每一個學生都能夠真正的接觸到真實的設備來達到練習和實踐的目的。因此，為了幫助學生更加熟練的掌握大型設備的使用方法以及操作流程，應當通過模擬仿真訓練的模式來實現課程的教學。例如MRI模擬仿真實踐教學可以包含MRI的定位確定、掃描方式的選擇、參數設置以及特殊掃描模式的設定等，通過虛擬仿真訓練教學模式，學生能夠直接通過計算機模擬設備現場的操作流程，開展實踐技能課程。

而且教師也能夠自主的設計相應的基于互聯網的MRI仿真訓練系統，例如在進行MRI技術對體液流動受檢層面的處理過程的操作流程等問題都可以以虛擬平臺的方式來實現。同時學生在采用虛擬仿真平臺的過程中可以在任何時間、任何地點多次的訓練，熟練的掌握MRI的操作流程以及設備的工作原理。

另一方面，在進行CT掃描仿真系統以及核醫學的課程教學過程中，高職院校充分的利用互聯網技術以及計算機硬件來實現虛擬仿真教學，能夠更加有效的完成此類大型醫學影像設備的實踐性教學，實現學生技能的綜合全面發展，為學生未來的就業奠定堅實的基礎。[3]

三、《醫學影像設備學》的虛擬仿真實踐教學案例

1 教學內容

在進行程控X線機這一教學內容的教學過程中，可以通過虛擬仿真程序完成程控X線機的基本結構和工作原理等實踐教學。虛擬仿真程序將程控X線機分為上位機以及下位機兩個部分。上位機主要是PC端，即學生所控制的一端，主要是學生通過操作上位機來實現下位機相關參數以及操作功能的實現。下位機則主要由單片機、功能電路構成，能夠進行燈絲加熱、旋轉陽極啟動等模擬，在實際操作過程中，通過教師的有效引導，學生能夠直接通過上位機的操作來了解程控X線機的基本操作特點以及工作原理。

虛擬仿真教學平臺針對程控X線機來說，能夠模擬開關機、工作方式的選定、管電流以及曝光時間等參數的設定、曝光準備、開始到結束等指令以及對人體器官的模擬攝影等。在進行程控X線機工作方式的選定過程中，主要通過管電壓、管電流以及曝光時間的設定、發布曝光命令以及狀態指示（包含手閘一檔和二檔兩個指令）、發布燈絲升溫和焦點選擇的控制等命令，為學生展示程控X線機的操作流程。

2 效果分析

學生在采用虛擬仿真平臺來學習程控X線機的過程中，一方面由于虛擬仿真技術沒有高壓產生，不會有X線產生，因此學生可以放心大膽的進行嘗試，訓練一些復雜的操作等，通過“犯錯”來鞏固自身的知識，有效的達到理論聯系實際的效果。同時通過這種虛擬仿真教學方式也有效的避免了學生受到傷害的可能。

其次，在虛擬仿真教學之前，教師首先幫助學生了解程控X線機的基本操作流程、功能特點以及相關的工作原理等，同時結合多媒體技術的方式讓學生了解普通攝影、濾線器等過程，讓學生在后期的虛擬仿真平臺上能夠直接進行操作，實現理論與實踐的結合。而且當學生初步的了解了程控X線機的工作原理和操作流程之后，再在模擬平臺上實現正確的操作之后，學生的學習興趣以及學習自信心有效的調動起來，為學生學習后續課程內容做好準備。

再次，虛擬化仿真實踐教學大大降低了高職院校內部實驗設備數量的相關要求，通過虛擬仿真教學模式，使得學校的投入大大降低，同時還有效的幫助學生更好地掌握了《醫學影像設備學》當中的重難點內容。并且計算機虛擬仿真教學模式具備一定的創造性原則，如果學生具備一定的編程能力，那么便能夠根據自身對《醫學影像設備學》的認識來設計一款簡易影像設備，對于學生的創造能力和開發思維來說具有積極的效果，有效的實現學生技能的全面發展。

總結

綜上所述，本文筆者主要從當前階段我國高職院校在開展《醫學影像設備學》課程教學過程中存在的問題入手進行分析。隨著當前科技的發展，傳統的理論教學難以有效的幫助學生更好地認識大型設備的操作流程以及工作原理，而通過虛擬仿真教學模式，能夠有效的解決這一問題，在虛擬仿真教學的過程中，學生能夠通過計算機以及程序的模擬直接進行大型設備的虛擬化操作，在虛擬化操作的過程中掌握復雜設備的操作流程以及工作原理。[4]而且虛擬仿真技術能夠跟隨科技的不斷進步，進行不斷的升級和優化，跟隨前沿科技發展，使得學生能夠在學校期間接觸到前沿的醫學影像設備，為學生的未來就業和職業發展奠定了堅實的基礎。

參考文獻：

[1]韓曉磊，楊全新. 高職醫學影像技術專業網絡虛擬實踐教學平臺的構建與應用[J]. 中國醫學教育技術，2014， 05：504-507.

[2]宋莉，王韶卿，魯雯. 醫學影像學專業《醫學影像電子學》教學改革探討[J]. 中國醫學物理學雜志，2012， 05：3705-3707.

[3]高春芳，李國柱，黃磊，胡慧嫻，徐爭元，李田，徐曉燕. 淺談《醫學影像設備學》實踐教學改革[J]. 醫學理論與實踐，2016，15：2131-2132.

[4]牟紅霞. 虛擬仿真技術在《機械加工設備》課程教學中的應用研究[J]. 濟南職業學院學報，2016，06：122-124.