VR技術在中醫院校學生體驗式教學中的應用分析

祝恩智 張紅石 顧顏 張雷

摘?要：VR技術具有良好的交互性和沉浸性，能夠提供高度還原仿真系統，這一特性促使它越來越多應用在實驗教學中。根據中醫院校學生學習的特點以及學習模式進行一系列的研究，以VR技術的特點為基點，將其應用到教學中，加強體驗式教學在學生學習中的應用。

關鍵詞：虛擬仿真;體驗式教學;醫學實踐

中華文明源遠流長，中醫伴隨著中華民族的不斷發展，流傳至今，是當之無愧的中華文明瑰寶。而如何發展好中醫事業，如何將中醫與世界技術接軌，這一切需要從中醫藥事業的傳承者中醫院校的醫學生抓起。出色而優秀的中醫人才，要經歷漫長的學習時長以及枯燥的學習過程，學習內容過于抽象，實踐機會相對較少成為培養中醫藥人才的瓶頸，如何攻克這個難題，將現代VR技術與傳統教學內容相結合，打造寓教于樂激發學習興趣，同時也為醫學生的身份轉變提前打好相應的基礎，為醫學生過渡到醫生階段做好保障工作。

一、虛擬仿真技術在教學中的應用

虛擬仿真技術（Virtual?Reality，簡稱VR）技術產生于20世紀60年代[1]，VR一詞是在20世紀80年代提出的。虛擬現實技術是一種基于可計算信息的沉浸式交互環境，是一種新的人機交互接口。具體地說，就是利用計算機技術作為現代高科技的核心，生成一個逼真的視覺、聽覺、觸覺等為一體的特定的虛擬化環境，用戶與相關的設備與虛擬化境進行互動，創造出與真實的環境一樣的體驗。[2]目前，隨著虛擬仿真技術的不斷提高，虛擬現實技術已經廣泛地應用到各個領域，例如，航天航空、中西醫教學、機械制造等。醫學知識的個體性和復雜性導致VR技術在興起后一段時間內沒有馬上應用于醫學領域中。但現如今隨著科技的進步，人才的全面發展，VR技術在醫學領域的應用也逐步成熟。最成功的是將這種技術應用到中醫院校的學習實踐中去，不僅能滿足醫學生的實踐需求也能將枯燥抽象的學習內容以更加形象具體的形式展現出來，利于學生的學習與理解。

面對技術的不斷發展、人類的不斷進步，社會對醫療技術以及醫務工作的水平有著極高的需求，醫療崗位對醫學生的知識水平及臨床實踐能力提出了更高的標準，如何提高這理論與實踐的水平，成為醫學教育面臨的一項重要挑戰。

VR技術的應用能夠彌補傳統醫學教學中抽象及枯燥的缺陷，也能填充實踐教學過程中動手機會少、上手難的不足。虛擬現實技術以其沉浸式的高感官功能，增強了教學效果，醫學專業的特殊性和專業性需要學生記住更多的知識點。學生很大程度上通過背誦和老師指導記憶大部分醫學知識點，這種教育方式要求學生在進行VR學習的過程中付出更多的努力，教師可以選擇一個特定的模擬的教學情景對學生進行針對性的教學，學生利用3D視頻的動態演示和人機交互界面進行操作，有針對性地學習到某一知識點[3]。以人體解剖課程為例，枯燥的解剖知識難以結合實際，學生也很難從理論知識中尋找到相應的定位和內容，而虛擬仿真系統就可以實現理論與實際的結合，例如形象逼真的3D解剖試驗臺，通過人機交互界面，根據系統的提示和指導，學生可以直接對3D數字1∶1高仿真的人體模型進行局部和整體的解剖與學習，通過不斷的平掃及局部細致的觀察，學生能身臨其境的觀察人體的各個部位，肌肉、骨骼、神經、血管以及各部位臟器，這種感受是傳統的解剖教學無法實現的，加深學生對解剖知識的印象，有利于提高學習效果。除此之外，VR技術在應用過程中也能提高自主學習能力，通過虛擬教學模式，學生從被動參與學習轉變為主動尋求知識。在虛擬環境中，學生可以開發模擬情景和設計實驗程序。目前在實際應用中就有很多符合這類標準的虛擬仿真系統，例如，醫學檢驗在教學中的應用，學生通過運用理論知識集合虛擬仿真系統，讓學生猶如身臨檢驗科，真實地體會到檢驗科的工作模式，能有效地培養學生將所學知識融入臨床工作，促進學生臨床思維能力、臨床操作能力的訓練[4]，實現與臨床無縫對接，也拓展了學生的視野，為踏上臨床奠定了基礎，也通過自主的設計與參與，學習模式實現了轉化，學生自主學習的積極性不斷提升，激發學習興趣。

二、體驗式教學與虛擬仿真技術的相結合

體驗式教學模式起源于二戰時期的生存訓練課程，最終在大衛庫伯的改進與完成的基礎上建立起來。體驗式教學模式強調學生參與學習過程，通過各種實踐經驗提高學生的綜合素質，注重教學的實踐和應用性和針對性，培養學生的實際操作能力[5]。體驗式教學模式目前由于其真實感強，學生參與度高，已逐漸應用于對操作性要求高的醫學專業教學中。根據中醫臨床特點，它包含了醫患溝通、病例分析等多種實踐技能和臨床技能，特別適合于體驗式教學。其次，它還包括醫患溝通、臨床病案例分析等多種實踐技能，尤其適合體驗式教學。將體驗式教學模式與虛擬仿真相結合是培養現代優秀中醫的有效途徑之一，也是由學生到醫學生再到醫生的轉變之路上的無縫對接體系。

一名優秀的臨床醫生精湛的技藝是必不可少的重要基礎，而醫學生到醫生的轉變之路，需要大量的動手實操機會。在這里體驗式教學就發揮的不可缺少的重要角色，而虛擬仿真就是的加入，更為體驗式教學增加了趣味性和真實感[6]。中醫治療建立在辨證論治的基礎上，而通過現代技術，將“望”“聞”“問”“切”的理論知識充分地與實踐相結合，能制定出完整的診斷體系，由接診到治療，完全模擬臨床真實診療過程，提高學生的臨床實踐與應變能力[7]。將傳統的觀察方法與虛擬診斷相結合，使學生獲得更多的實踐經驗，掌握臨床技能。傳統的培養模式中實習觀摩也是醫學生獲取實踐經驗的主要方式，而現在臨床的培訓資源少，醫生工作任務繁會使代教的質量下降，觀摩實習與預期效果的差距較大。這時虛擬仿真的參與就解決了這個難題，調試好虛擬仿真系統后，教學過程中，由醫學生為主導進行參與，利用虛擬系統，在加入智能系統的仿真模型中大膽實踐，根據理論知識的積累將其運用到實踐中，并且可以不同專業相結合，對模擬病例進行診治，培養臨床思維的同時增進了合作意識，為臨床工作的順利完成打下基礎。同時對比從模擬系統中獲取的數據，分析數據的由來、觀察模擬患者的變化分析原因，通過這樣一個過程分析與指導學生的理論與實際的差距，將有助于學生獲得臨床經驗，明確自身的不足與學習目標，加深對基礎理論知識的掌握。