虛擬現實技術在武警部隊基層衛生員集訓中的應用探討

李 陽,程蕭云,竇梅杰,紀明明

衛生員是基層衛勤保障的主要力量[1]。近年來,各級不斷規范和加強基層衛生員集訓和輪訓工作,訓練效果得到較大幅度提升,但距實戰化訓練仍有較大差距[2]。如何緊貼實戰,突出實訓,仍是當前亟待解決的問題。而隨著高新技術迅猛發展,特別是虛擬現實技術應用,使得受訓者沉浸逼真實戰環境、投身真實戰現場傷員救治成為現實,軍事訓練實戰化更趨成型[3,4]。本文以衛生員集訓為切入點,分析和探討虛擬現實技術在提升衛生員實戰化訓練水平中應用的意義和作用,旨在為后續實踐應用提供參考。

1 當前衛生員集訓中存在的不足

1.1 訓練模式針對性不強 當前衛生員集訓仍然采用集中組織、統一大課的總體訓練方式,很大程度上忽視了學兵基礎文化知識參差不齊,能力素質高低有別的現實。某部1期衛生員培訓班學員共92人,其中本科學歷占2.2%、大專占8.7%、中專占3.7%、高中占39.1%,初中占16.3%[5]。基礎薄弱的學兵跟不上教員的講授進度,無法徹底理解吸收;基礎好、領悟力強的學兵感到進度慢、沒新意,不能滿足學習要求[6]。特別是不同任務部隊所處地域不同、擔負任務不同、實際衛勤保障能力要求不同,一體化的集訓模式固然方便省力,但缺乏針對性和實效性。

1.2 訓練內容實戰性不夠 衛生員訓練教材是醫學學科教材的壓縮、精簡,補充教材和輔導資料沒有兵種界面和地域切分,與任務貼的不緊、實戰性不強[7]。教員選拔主要來自于本級醫院理論功底扎實、臨床經驗豐富一線醫務骨干,但深入了解部隊、潛心研究任務、經受衛勤實戰歷練、兼具教練素養的教員少之又少,更缺乏衛勤實踐經驗和一線帶兵能力。

1.3 訓練方式形式單一 衛生員教學模式不斷豐富和升級,由傳統理論授課為主向技能理論并重,由自行授課為主向軍地教學協作共建,由靜態模擬訓練為主向動態綜合演練轉變,均取得了較好效果。但客觀上,采用統一大課的授課形式沒有變,以理論培訓為主的客觀現實沒有變,滿堂灌、填鴨式的教學方式沒有變;加之礙于人力、經費、場地、設施條件限制,理論授課多、單項技能操作多、實戰背景切入少、真實傷員設置少,尤其缺乏“火線救護-戰術區救援-戰后方救治”全流程、全要素實戰綜合演練[8]。沒有實戰化訓練氛圍,日常訓練緊張度不夠、帶入感不強。

1.4 訓練評價主觀片面 考核評估是保證訓練效果的關鍵一環。衛生員集訓考核,仍主要采用主觀評分的方式,人工打分的主觀性、基于步驟打分的片面性,不夠科學,難以真實全面反映學兵訓練效果。特別是在精兵強能的現實條件下,不能把握學兵性格優勢,分析梳理能力特點,更難以結合訓練數據,科學劃分學兵衛勤能力層級,為今后學兵定向培養與選拔提供依據[9,10]。

2 虛擬現實技術在衛生員集訓中應用構想及優勢

虛擬現實(virtualreality,VR)技術是利用計算機模擬產生三維仿真系統,為使用者提供各種感官模擬及可視化的操作交互,具有浸沉式、交互性和構想性特征,高度還原真實場景。在仿真模擬訓練方面,具有綜合成本較低、環境流程可變、數據實時反饋等優勢。為快速有效培訓軍醫、衛生人員戰創傷救治技能,外軍已研發多款虛擬仿真系統,應用于野戰急救技能訓練。自2005年起,美國海軍醫學中心和德州農工大學,合作開發集醫學教育和訓練功能于一體的虛擬學習項目,主要用于軍醫和衛生院內外科技能操作培訓,取得較好效果[11]。國內解放軍總醫院和國防科技大學開發的虛擬鼻內窺鏡手術仿真系統和膝關節鏡手術仿真系統也已取得較豐碩成果[12-15]。2016年教育部便批準100個國家級虛擬仿真實驗教學中心,目前全國已建成教學中心300個[16]。基于此,構想在武警部隊衛生員集訓中引入虛擬現實技術,研發模擬訓練系統,具有現實意義。

2.1 個性化訓練模式 依托虛擬現實技術研發模擬訓練系統,應結合受訓者個人基本情況、知識儲備、心理身體狀況等,做出初步評估和模擬打分。再根據任務部隊要求和個人預期,制定針對性訓練計劃。由易到難,由簡至繁,由單兵到綜合。期間,要對某一技能、戰術反復訓練,及時回饋,確保在較短時間積累衛勤處置經驗。另外,結合不同任務部隊特性和任務地域情況,制定專項模擬訓練計劃,確保訓練實效。

2.2 系統全面訓練內容 依托虛擬現實技術研發模擬訓練系統,不應是單一課目、單一路徑的訓練內容,而是結合部隊衛勤各層級衛生員能力生成需要而開發的融合式課目,要根據部隊實戰衛勤實際,不斷充實、調整、完善,實現預設課目的全面、精準與動態保險。按照“仗要怎么打,兵就怎么練”的原則,課目的編排、設置,應由各任務部隊具有10年以上衛勤實戰經驗的一線精兵骨干、衛勤專家、軍地醫學專家及部隊衛勤機關領導等組成若干專項課題組,精研打磨形成,以確保訓練課目權威可靠、實用管用。

2.3 逼真實戰訓練體驗 虛擬現實技術最大的優勢在于仿真度高、還原度強,既能高度還原戰爭場面、傷員體征、傷情特點,又能訓練階段設置相應難度等級,使操作者獲得三維空間的沉浸式體驗[17]。依托虛擬現實技術研發模擬訓練系統,應借助人、煙、火,聲、光、電等三維場景特效,讓受訓者身臨其境。同時,考慮到部隊衛勤實際,也要有意識嵌入武警部隊遂行任務背景、衛勤需求場景、緊急處置情景,切實讓受訓者在逼真實戰中得到淬煉。

2.4 全面可靠考核評估 依托虛擬現實技術研發模擬訓練系統,應實現學員訓練數據全程自動載存,通過先期制定實戰化項目評估標準及評分細則,及時評估打分,并系統呈現培訓效果;同時,要針對訓練中薄弱環節,每個學員某一技能、戰術的過程數據,進行智能化輔助分析,提出調整和訓練建議,進而持續訓練、及時跟進反饋評估,最終形成學員綜合評價結論,實現考核評價體系完整閉環[18,19]。

3 虛擬現實技術在衛生員實戰化訓練中的建議

3.1 開展專項戰救技能訓練 依托AR技術并融合利用傳感器及模擬人,構建基于實戰的訓練環境,使衛生員熟悉戰現場急救傷員類型、創傷特征及生命體征變化,開展幾近現實的有創操作,過程中輔助增強對傷員解剖結構的洞察,開展戰救訓練等,為一線衛生員快速處置傷情提供輔助支撐。如果能將后方專家遠程醫學指導與火線救護人員頭盔視野實時疊加,使復雜戰創傷在第一時間得到權威有效一線處置,對實戰衛勤能力提升也更具現實意義[20]。

3.2 開展多人互救訓練 虛擬技術應用于多人交互戰術訓練,是適應小組衛勤保障需要的積極嘗試。單純VR技術,存在多人訓練中組件隊員直接交互信息隔絕、需獨立配套動作捕捉等輔助系統等限制。筆者建議應依托混合現實技術(mixed reality,MR)技術,有效解決VR技術短板,使受訓者在戰現場環境沉浸訓練同時,高效實施組間信息時時互通,極大提高衛勤訓練隊員間協同配合,有效提升衛勤保障效能。

3.3 開展裝備操作訓練 隨著當今科學技術迅猛發展,醫療衛生裝備升級、更新日益迅速。各單位一面列裝、一面適應,人裝結合快慢,直接關乎衛勤保障戰斗力生成。可借助MR技術,將操作提示與儀器設備疊加,通過視覺與語音向導,引導衛生員獨立開展裝備操作,運用虛擬技術優勢,嵌入多場景、多情景、多故障情況模擬,加快人裝磨合適應,能夠大幅提升訓練效果和裝備使用效能。