虛擬現實技術（VR）在高等醫學院校教育機制創新發展中的作用
——以泰山醫學院為例

文/陳艷春

虛擬現實技術(VR)是一種以計算機技術為核心使用戶沉浸到虛擬環境中的多源信息融合的、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真。采用以計算機技術為核心的高科技手段生成虛擬環境，借由特殊的輸入或輸出設備，使用戶與虛擬世界中的物體進行自然交互，從聽覺、視覺獲得與真實世界相同的感受。

以計算機技術為核心的科技發展是當今時代發展的主流，VR 技術作為一種新興科技從最初的沉浸式體驗逐步走向功能性、實用性開發。我國醫學教育中存在成本高、風險高、能耗大等問題，學校教育是培養一名合格優秀的臨床醫務人員的起始階段，實際提供給學生們實體操作的標本少之又少，學生們后期工作期間理論知識充足而實踐經驗匱乏 。

本文將兩者結合起來，分析兩者結合對我校醫學生培養的影響、實施的必要性與可能性、將要遇到的問題及發展前景。有利于增加學生學習的興趣與主動性、符合我校在醫學資源整合與重組過程中改革創新需要，加強我校醫學生培養的高效性與全面性、推進科技與教育事業協同發展。

1 VR助推高等醫學院校教育機制創新發展研究實施的可能性

1.1 發展前景

VR 作為多學科多領域交叉、融合、滲透的產物，逐漸應用到軍事、航空航天、教育、醫學等各個方面，醫學方面的占比僅次于游戲且有逐步增加的趨勢。十九大以來，國內醫學教育改革愈演愈烈，2017年教育部辦公廳發布了關于2017-2022年開展示范性虛擬仿真實驗教學項目建設的通知。在我校進行教學資源整合背景下，兩者結合勢必進一步提高我校人才培養高效性，推動學校教育體制創新發展。

1.2 國內外發展現狀

西方發達國家很早將VR 技術應用到教育和教學領域，美國加州大學圣地哥亞分校建立了虛擬醫學中心（VRMC）研究精神和心理疾病，同時有上萬學生使用zSpace 的實驗室課件進行學習；英國在2016年通過VR 對一例腫瘤切除手術進行了直播，旨在利用增強現實技術和VR 對醫學院校學生進行培訓。

VR 技術在國內高等醫學院校教育層面的發展還不成熟但已取得初步成效。四川大學華西基礎醫學與法學院首創利用VR 技術來給學生們上解剖課幫助理解與記憶。上海六院通過APP 進行了中國首例骨科VR 手術直播，國內也已經建立了物理、化學、醫學模擬實驗室等。

1.3 可實行方案

（1）建立虛擬人體，二維平面轉為三維立體，全方位觀察解剖結構。

（2）虛擬外科手術，交互式體驗下多次實踐操作練習，查體、診斷等都將在沉浸式的教學中成為觸手可及的畫面，將經驗運用到臨床，降低手術事故的幾率。

（3）虛擬實驗室，減少病理生理切片損壞或過期造成的資源浪費，直觀地將書本知識展現在學生面前，使其更好地掌握。

（4）運用到課堂教授理論知識中，采用多屏教育模式的創新模式。在將來的VR 課堂上，每個學生佩戴VR 眼鏡，屏幕端不再局限于教室，也可以是平板、電腦、手機等，不受空間和時間限制，另一端在老師手中。

（5）國內外醫學信息實時更新，緊跟科技發展趨勢，實現資源平等化。

2 VR助推高等醫學院校教育機制創新發展研究對學生培養的必要性

2.1 理論與實踐相結合培養醫學生

現實中標本資源短缺、切片及設備費用昂貴等問題使在校醫學生無法掌握熟練的操作技能，后期在臨床實習或規培中不斷摸索、積累臨床經驗，延長醫學生的培養年限，增加教育風險。在學校當中若能實現理論與實踐的完美結合，將更加高效地為社會提供醫務人才，減輕病人的痛苦。

2.2 緩解醫學學習受到的多種限制

采訪本校多個專業在校生了解到：臨床專業用于解剖與觀察的標本稀缺，操作經驗匱乏、練習次數不足；檢驗專業組織切片和精密儀器易損害，影像專業設備的保養與維修耗資巨大等等。一些本應開設的教學實驗無法進行，虛擬現實技術可以很好地解決這一問題，各科實驗在虛擬環境中得以進行并取得全方位多感官式的體驗，彌補實物教學資源的不足。

2.3 打破傳統課堂教學模式

VR 通過聲音和視覺傳入，將學生們的視、聽、觸、感覺充分調動起來，不再局限于書本，藥學專業同學可以通過虛擬現實技術更好地了解藥物分子結構、化學式，不再枯燥地重復課本構圖，主動投入對知識的探索和創新，打破現實條件與傳統教育模式的限制，實現知識的立體化、整體化、系統化。

2.4 節省醫療資源，避免真實場景所帶來的各種危險

醫學院校培養人才不同于其他院校，所學知識最后要體現到真實的人體上，失誤之后無法挽回。應用虛擬現實技術，模擬危急病況，反復進行急救相關的基礎技能訓練，提高速度，日后工作為病人爭得一線生機；模擬復雜臨床手術的操作，假設過程中可能遇到的術中并發癥并解決處理，多次練習降低病人術中風險。

2.5 促進教育公平

不同學校掌握不同的教育資源，導致醫學生水平參差不齊，資源配置好的擁有更多的條件與機會，將來有更多競爭力，通過虛擬現實技術推動教育創新發展，資源平均分布，各地區醫學生得到公平的教學條件資源，補足區域教育的短板，從真正意義上促進教育公平。

3 VR助推高等醫學院校教育機制創新發展研究擬解決的問題及對策

（1）VR 作為一種新興科技，大眾對其認知還停留在較膚淺的層面。為推動我校教育機制創新發展，要對全體師生普及VR 有關的識，開展講座、印發宣傳手冊、舉辦活動等使大家接受和嘗試這種新型教育模式。

（2）虛擬現實技術運用到醫學院校教育中的創新舉措仍處于起步階段，引進設備需要大量資金。可以聯系相關企業尋求合作互助，將學校作為試點，既推動技術發展，又使學生對VR 有真實體驗。

VR 教育是培養高層次醫學人才和推動學校創新發展的需要，是大勢所趨。視覺、聽覺、觸覺多方位立體式的感受，鍛煉學生空間想象力和實際操作能力，改進傳統教育中枯燥無味、死記硬背的學習方式，實現教育模式向精細、創新、高科技方向發展。

虛擬現實技術具有四大特性：多感知性、沉浸性、交互性、構想性。隨著虛擬現實技術發展及硬件設備性價比提高，其在高等醫學院校教育中將趨于大眾化、普及化。屆時，這些特性將打破時間空間限制，節省教學資源避免浪費，實現理論與實踐相結合，降低實際臨床中的風險。真正做到實訓為主、教學為輔，看得見摸得著的醫學教育，完成從合格醫學生到優秀臨床醫務人員的轉變。

我國教育變革大背景下，高等醫學院校創新發展面臨更多機遇與挑戰，教育與高新技術發展結合可解除當前境遇下帶來的時間、資金、資源限制。VR 技術飛速發展必定助力多行業多領域的共同發展，有更廣闊的發展前景，教育機制創新發展關鍵時期，抓住機遇培養高水平多方位全面發展的醫學人才，緩解社會醫學資源緊缺、配置不平衡等問題，推動我國醫療水平發展。為建設綜合強國做出貢獻，提高我國醫學和科學領域的地位。