虛擬實驗室在醫學影像實驗教學的應用

劉宇卉 劉愛連

摘 要：本文從虛擬軟件代替儀器，有效降低實驗經費、利用計算機進行虛擬實驗，實現了實驗的開放性、綜合性實驗，促進學生專業技能的提升、設計性實驗，全面提升學生綜合能力、客觀性的實驗評價與成績等方面，對虛擬實驗室在醫學影像實驗教學的應用極其優勢進行了闡述，以期為醫學影像實驗教學的良好開展提供參考。

關鍵詞：虛擬實驗室；醫學影像實驗教學；應用

引言：隨著科學技術的發展，計算機、信息技術早已在各個領域之中得到了普及，近年來國內外的醫學領域通過對計算機及信息技術的有效應用，推出了虛擬實驗室這一概念，并將其在醫學影像實驗教學之中加以應用。

一、虛擬軟件代替儀器，有效降低實驗經費

在醫學影像教學的實際開展之中，會用到較多的試驗設備其中不乏大型設備，加之所應用到的設備通常功能型號的更新換代較快且價格昂貴，在實際的使用之中還需要專業人員進行定期的維護，這本身便需要大量的資金維持。即便是其中價格相對較低的超聲儀及X-光機等設備，其在使用之中也存在設備及藥品方面的消耗，加之進行實驗的學生通常在實驗操作方面存在缺失，若其在實驗之中對設備及材料造成損害，均會產生實驗經費的損耗。此時，虛擬實驗室的應用，可以通過對虛擬軟件的利用有效代替真實的實驗儀器及設備，在版本升級方面也較為簡便，可為學生提供最新的設備版本，便于學生大膽的使用設備進行實驗，既不會產生損耗又不需維護，可實現實驗經費的有效降低。

二、利用計算機進行虛擬實驗，實現了實驗的開放性

在傳統的醫學影像實驗教學之中，教師與學生通常會受到學時、時間、地點等多方面因素的限制，進而無法實現開放性的實驗，且因受制于知識、儀器設備等多方面因素，通常都以教師為實驗的主體，教學開展較為枯燥，致使學生的積極性下降，無法取得良好的教學效果。而通過虛擬實驗，教師可在教學之中以學生作為課堂的主體，并能夠突破時間及空間的限制，使學生可以隨時通過計算機進行實驗。此外，在虛擬實驗室之中，還應用了大量的圖片、動畫、視頻、音頻等素材，同時還具備實時軟件包及人機對話的模式，使之具備了良好的仿真性、交互性、多樣性、趣味性、同步性等方面的性能。例如，在實際的教學之中，教師可將虛擬實驗室作為實驗教學的輔助材料，向學生們展現出可視化的人體及三維立體器官，并能夠實現對人體各個器官的任意斷層面的模擬，可實現對人體內部的全方位觀察，便于學生在實驗之中更好的理解知識[1]。

三、綜合性實驗，促進學生專業技能的提升

虛擬實驗室本身包含了多方面的醫學影像方面的知識，在利用其進行醫學影像實驗教學時，首先需進行虛擬患者的選擇，然后對其病癥進行合理的診斷，并以診斷的結果為依據，來進行相應的設備、儀器等方面的選擇，然后展開實驗操作，可通過相應的指令由屏幕顯示出相應的影像，經處理后完成實驗。在這整個過程之中，對醫學影像相關的設備、技術檢查、診斷及臨床醫學等方面的知識進行了綜合的考察，在此過程之中的每個環節都需要學生對自身所學習到的知識及實驗技巧進行充分的運用，該模擬方式與實際實踐極為接近，便于學生對相應的過程準確掌握，并可將之納入到畢業影像實驗考核之中。

四、設計性實驗，全面提升學生綜合能力

在虛擬實驗室所應用的虛擬軟件之中通常會儲存大量的醫學影像學圖片，其中包含了正常圖片與異常圖片。因此，在進行醫學影像實驗教學之中，教師可以通過軟件來對學生進行實驗方面的指導，可探討在不同的實驗條件下所產生的實驗結果所存在的不同，并得出相應的實驗結論。這種教學方法，可以使學生對正常及異常的圖片進行比較，學會在正常值范圍進行測量，教師也可利用虛擬實驗室的這一特點，讓學生完成相應的虛擬實驗論文，以此來提升學生對醫學影像實驗的掌握程度，促使學生在接下來的臨床實驗之中擁有正確的分析及思維的方式。此外，虛擬軟件本身可以針對醫學影像學實驗，來設計出相應的實驗習題，有助于學生對實驗方案的設計探索與實踐，可全面提成學生的邏輯思維、心理素質、操作技能及創造力。

五、客觀性的實驗評價與成績，促進學生實驗能力的提升

將虛擬實驗室應用于醫學影像學教學之中，學生可以在完成綜合實驗后點擊評價鍵，便可以得到自身在虛擬實驗的整個過程之中的評價。學生所得到的這個評價內容便是虛擬實驗系統，以學生在實驗之中選擇、診斷、操作、處理等環節完成情況的客觀評價及相應的成績，此時學生便可依據相應的評價，對自身在知識及操作方面的水平有一個較為客觀的認知，并能夠明確自身所存在的不足，以便于在教學的開展之中及時的完善。但這一評價與成績，還需專業的醫學影像學教師給予補充點評，才能夠達到完善[2]。

結論：總而言之，醫學影像實驗教學之中虛擬實驗室的應用，可從多方面促進實驗教學的展開，可通過其本身具有的虛擬仿真實驗，實現開放性、綜合性、設計性的開展，對醫學影像實驗教學的良好開展具有促進作用。

參考文獻

[1]劉念，黃小華，雷力行.醫學影像技術后處理實驗室在影像技術實驗教學中的應用研究[J].科教導刊（中旬刊），2016（09）：46-47.

[2]石新麗，唐飛羽，孫夢雯，等.虛擬實驗室在醫學實驗教學中的應用研究[J].實驗技術與管理，2014，31（06）：114-116.

作者簡介

劉宇卉（第一作者），籍貫：遼寧大連，職稱和學歷：助理實驗師，本科，研究方向或專業：醫學影像學，單位（學校）名稱：大連醫科大學。

通訊作者：劉愛連，大連醫科大學附屬第一醫院放射科，博士。

（作者單位：大連醫科大學）