虛擬現實技術在衛生職業教育實訓教學中的應用探討

劉 娉

（甘肅衛生職業學院，甘肅 蘭州 730207）

衛生職業教育離不開實訓教學這一環節，在教育現代化快速發展的今天，如何應用虛擬現實（virtual reality，VR）技術彌補傳統實訓教學的不足，取得更好的教學效果，是當前衛生職業教育教師需要思考的問題。本文主要介紹VR 技術在衛生職業教育實訓教學中的創新應用，分析其與傳統實訓教學有機結合的必要性，思考如何充分發揮輔助教學的作用，為提高衛生職業教育實訓教學質量提供借鑒。

1 傳統實訓教學模式及存在的問題

1.1 傳統實訓教學模式

衛生職業教育傳統實訓教學中，教師一般會根據教學內容進行操作演示，或通過播放視頻對實驗操作過程及關鍵點進行解讀。學生根據教師的講解一步步完成操作，且早已知曉實驗結果，操作過程中沒有獨立思考，也不會經歷實驗失敗，這不利于培養學生的臨床創新思維。

1.2 存在的問題

1.2.1 實訓教學設施投入嚴重不足 醫學實訓設備需要投入很大資金，存在成本高、更新換代快、容易損壞等問題，使得學生實際能夠利用的實訓設備較少，實訓室利用率總體較低。很多院校由于經費不足，未及時更新實訓器材，導致實訓教學難以順利開展。

1.2.2 學校對實訓教學不重視 高職教育是以培養學生實際應用技能為主的教育，既有高等教育的屬性，又有職業技術的特點，與普通高等教育有著顯著區別。但有些高職院校仍沿襲傳統理論教育為主的模式，未充分利用現有條件積極開展實訓教學，導致很多實訓設施成為擺設甚至成為上級部門檢查參觀的昂貴“展覽品”，學生缺乏操作技能，動手能力不強，不能滿足社會對職業院校人才的需求。

1.2.3 實訓教學管理及考核體系不健全 大部分職業院校采取的是各二級學院（系部）對所屬實訓室、實訓基地獨立管理模式，學校層面沒有統一、規范、科學的管理制度，宏觀管理困難較多。實訓考核也沒有統一標準，一般的考核也只是隨堂操作，缺乏過程性考核，而且教師評分也不會太低。學生期末成績以卷面筆試成績為主，實訓考核成績甚至未納入其中，導致學生對實訓課不重視，實訓效果不盡如人意。

為改變衛生職業教育實訓教學現狀，教育界及醫學界的專家學者積極開展探索。VR 技術以及高性能計算機的快速發展使得現代醫學實訓教學有了新的發展契機，也讓虛擬醫學實驗教學成為可能。在衛生職業教育實訓教學中合理運用VR 技術，充分利用三維虛擬實驗儀器控制醫學實驗成本，讓學生基于虛擬環境完成仿真實驗，這在很大程度上使得衛生職業院校實訓教學不再受限于經費不足等條件，還可以有效鍛煉學生的實驗技能。

2 VR 技術的概念及創新應用

2.1 VR 技術的概念

VR 技術是以計算機圖形學為基礎逐步演變發展而來的一種新技術，具有高度融合性，集合多個學科于一體，包括現代仿真學、傳感學以及人機交互學等。其核心目的是建立三維立體的新環境，以幫助用戶獲得更優質的沉浸體驗。現階段，很多醫學、旅游以及理工院校在實踐教學中已普遍應用VR 技術進行模擬教學。分析探索VR 技術應用于衛生職業教育實訓教學的有效策略，可以推動職業教育高效有序發展。

VR 技術的概念可以細分為狹義和廣義兩個不同層面。狹義的VR 技術主要指借助計算機和三維立體設備等相關傳感輔助設備實現數據信息交換，讓人們可以通過多元感官體會到真實信息，建構虛擬化的環境，讓學習者有身臨其境的現實體驗感[1]。廣義的VR 技術包含非常多的內容，除狹義的內容外，還涉及其他可以制作出逼真化的立體環境的軟件設備，包括各種使用方法以及使用技術。總之，VR 技術主要通過計算機模擬形成二維或三維空間世界，讓使用者獲得真實的體驗感。所以，VR技術本身也是包含視覺、聽覺、嗅覺以及觸覺等多元感官的立體式虛擬環境。

2.2 VR 技術的創新應用

隨著現代科技的快速迭代，傳統職業教育模式、體系及方法已無法充分滿足學生的學習認知需求，不利于學生自主學習能力及創造力的充分發揮。在衛生職業教育中積極融入VR 技術，能促進信息化教學的發展，也更符合學生個性化特征以及認知特點，使教學逐漸從教師教授知識向學生自主探索求知轉變。因此，應用VR 技術是創新實訓教學方式的必然要求。

（1）使實訓教學更加形象具體化，具有更高可視化水平，以此調動學生的參與積極性。比如，教師可以將理論知識以動態視頻化課件形式予以呈現，這樣可以幫助學生更好地理解并掌握抽象難懂的概念及原理，加深理解與記憶，有效增強實踐教學效果。

（2）解決實訓教學設備投入成本高的問題，有效降低危險事件發生率。很多職業院校專業實訓教學中，實訓設備普遍比較昂貴，且實訓過程存在一定安全風險，教學活動容易受到限制。借助VR 技術開展實訓教學，可以大大降低設備成本，且減少危險事件的發生，有效提升實訓效率和質量。

（3）提升學生的綜合職業素養。VR 技術可以利用建模工具為學生提供更為多元豐富的體驗場景，讓學生在虛擬仿真的環境中參與實踐，感知崗位要求，體驗企業文化與工作氛圍，促進自身職業素養的全面提升。教師也可以更有效地培養學生的發散思維能力和自主探索意識，豐富實踐經驗。

3 VR 技術在衛生職業教育實訓教學中的應用

VR 技術在醫學教育領域的應用非常廣泛，包括基礎醫學、臨床醫學、中醫學、解剖學等方面。利用VR 技術構建虛擬實訓教學系統，學生可以反復操作練習，熟悉所有操作流程，并將知識與技能密切結合，從而更加高效地建構完善的理論體系，掌握操作技能[2]。

3.1 VR 技術在護理實訓教學中的應用

護理實訓教學中，教師借助VR 技術為學生創設真實的護理場景，學生能夠實現與虛擬環境中人物的信息交互，從而在逼真的情景中高效掌握護理實操技能[3]。

3.1.1 護理技能單項訓練 護理技能需要反復練習才能掌握，可以通過VR 技術開展護理技能單項訓練。例如，護理基礎技能中的肌肉注射技術與靜脈注射技術練習，通過創設虛擬仿真環境，讓學生自然沉浸其中，獲得逼真的針刺感。同時還可以反復操練，更加精準地把控注射的操作要領，提升操作成功率，有效避免失誤。

3.1.2 護理綜合性訓練VR 技術對護理綜合性訓練有著很大作用，通過VR 技術建構護理綜合性仿真環境，基于訓練項目，結合病例實際情況、患者的不同病情等，設計針對性的護理搶救方案。學生根據實際自主選擇相應的方案，并對比不同方案的優勢與劣勢，了解各種病例的護理要求，提升綜合實踐能力[4]。

3.2 VR 技術在解剖實訓教學中的應用

3.2.1 VR 技術在解剖實驗講解中的應用 傳統解剖理論課上，教師運用多媒體課件或直接通過解剖掛圖進行講解，枯燥乏味，無法讓學生獲得直觀的感受和體驗。借助VR 技術開展虛擬三維人體解剖實驗，學生能夠沉浸于具體操作環境中，通過不斷旋轉虛擬化的三維人體模型，建立起關于人體空間結構、器官組織結構、骨骼框架等的正確認知[5]。

傳統解剖實訓課上，為有效利用尸體標本，實驗前教師會口頭說明解剖實驗的具體步驟及注意要點。而在虛擬三維人體解剖實訓教學中，教師可以一邊講解注意事項一邊操作，學生可以更加仔細地觀察完整的操作流程，有助于強化實驗操作記憶。

3.2.2 VR 技術在解剖實驗操作中的應用 學生在掌握了解剖基礎原理、了解了人體結構后，可以參與解剖操作過程。當然，通過真實的尸體開展解剖教學最為直觀，但通常衛生職業院校能夠用于解剖練習的尸體標本有限，不能滿足所有學生的操作需求，而開展虛擬解剖實驗也可以收到較好的效果。搭建虛擬人體解剖實訓教學平臺，能夠打破時空的限制，讓學生可以隨時隨地反復練習操作，掌握解剖技能。這也是真實實驗操作難以實現的，且能有效降低實訓成本[6]。

3.3 VR 技術在臨床實訓教學中的應用

VR 技術應用于臨床實訓教學，收到了良好效果[7]。目前，很多醫學院校已建立了虛擬化的臨床教學培訓中心，構建了針對內外科、婦產科、口腔醫學科及兒科等多個不同臨床部門的虛擬現實環境，還有一些臨床教學培訓中心建有專門的模擬病房，同時配備了處于急危重等不同狀態的虛擬患者。借助VR 技術開展虛擬實訓教學，讓學生直接參與臨床醫學實踐，反復進行專業技能實操練習，掌握操作技能，提升應變能力。

3.4 VR 技術在外科手術實習教學中的應用

部分衛生職業院校設置了外科專業，但外科手術越來越復雜，特別是當前比較流行微型介入外科技術，這對醫生的專業能力提出了更高要求，同時也要求外科實習教學中應用新的技術方法，幫助學生快速提升手術技能[8]。借助VR 技術創設虛擬化的手術環境，如虛擬眼科手術、心臟外科手術、放射治療手術、頜面外科手術、腹腔手術等，讓學生在校期間就能直接接觸外科手術相關技術和環境，通過反復模擬操作不斷提升手術實操能力。而且虛擬環境下能夠針對人體結構中的重要部位進行三維手術模擬，手術開始前還可以通過模擬實驗不斷優化手術方案。衛生職業院校需要與時俱進，創設虛擬手術平臺，高效開展外科手術教學。比如，借助導管插入動脈這一實訓環節的虛擬模擬器，可以讓學生反復練習操作；借助眼睛手術模擬器，結合人眼結構創設三維立體的逼真圖像，可以讓學生獲得實時動態的觸覺反饋，學生在實訓操作過程中通過觀察模擬晶狀體移除的完整手術過程，直觀了解人體眼睛前部的組織結構等。

3.5 VR 技術在中醫針灸實訓教學中的應用

應用VR 技術開展中醫針灸實訓教學，在當前衛生職業教育實訓教學中較為流行[9]。通過VR 技術創設逼真的三維立體人，還可以在上面標識常見的針灸穴位，學生借助鼠標點擊就能夠控制模擬人體的旋轉或縮放。這樣可以將原本抽象難懂的中醫針灸穴位通過直觀具體的方式呈現出來，讓學生更加清晰地了解相關知識，并參與操作練習。不僅如此，虛擬環境下還可以動態模擬人體危險穴位的針刺反應，有助于學生理解相關知識，系統掌握中醫針灸專業知識。學生借助VR 技術開展中醫針灸操作練習，掌握針法及手法，并結合已有的理論知識應用不同的針刺技能，不會發生危險，可以反復練習，直至熟練掌握。

4 VR 技術應用策略及思考

VR 技術能夠讓學習者沉浸于創設的虛擬情景中，高效建構理論知識體系，能為學習者帶來新的視覺、觸覺、聽覺等多元感官體驗，在實時感知過程中獲得身臨其境的體驗。與此同時，還能讓學習者在虛擬環境中溝通互動，強化對理論知識的理解，并做到取長補短。借助虛擬仿真實訓平臺，教師可以提前上傳相關文獻資料，及時了解學生在線學習實操具體情況，針對性地調整優化教學內容，同時還可以在平臺與學生交流互動，答疑解惑，這個過程有效鍛煉了教師的信息化教學能力，提高了教學素養。學生利用豐富的教學資源，通過直觀的體驗能夠進一步鞏固所學知識，夯實理論基礎，提升實操能力。而虛擬操作也會激發學生求知探索的欲望，更愿意主動參與實訓練習。然而當前虛擬實訓教學開展過程中存在資源不完善等問題，需要教師不斷豐富教學內容，拓展應用領域，構建虛擬仿真實訓課專有教學平臺，使學生擁有更多自主選擇的機會。

VR 技術的應用為衛生職業教育實訓教學創造了新的發展機遇，也帶有一定局限性。（1）實物研究不充分。虛擬實訓教學過程中學生可以看到有關操作設備，但是無法直接觸摸。因此學校要將基于VR 技術的虛擬實訓教學和線下實訓教學有機融合，讓學生真正了解操作設備。（2）對于比較復雜的生物醫學來說，很多具體臨床情況需要結合實踐驗證才可以得出有效的應對方案，虛擬實訓過程中學生很難直接收獲這方面的經驗。（3）通過線下實訓教學，學生能夠直接有效地分析排查相關問題，獲得更為客觀、完整的信息，這有助于鍛煉、提升自主分析解決實際問題的綜合能力。盡管VR 技術應用于教學確實便捷高效，但是與傳統的醫學實訓教學依然存在差距，所以虛擬實訓教學不能代替傳統醫學實訓教學，而應發揮其輔助教學的重要作用。

5 結語

總之，將VR 技術充分應用到衛生職業教育實訓教學中，學生不再受限于時間與空間，能獲得更為真實的體驗，更有效地訓練操作技能，提升自身專業素養。同時，可以有效彌補傳統實訓教學的不足，豐富醫學實訓教學資源。因此，將虛擬實訓教學與傳統實訓教學有機結合，實現優勢互補，可以有效提升實訓教學質量，這也是當前衛生職業教育的重大創新。