虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代中醫(yī)教學(xué)環(huán)境中的應(yīng)用

卜景旭

北京衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代中醫(yī)教學(xué)環(huán)境中的應(yīng)用

卜景旭

北京衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院

虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，簡稱VR)一詞最早是由美國 VPL 公司的創(chuàng)建人Jaron Lanier 提出的。狹義的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是指通過計算機(jī)與立體眼鏡、傳感手套等傳感輔助設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使人們得到相應(yīng)的視覺、聽覺、觸覺、力覺甚至嗅覺等感官信息，從而建立三維信息的人工環(huán)境，產(chǎn)生逼真的三維現(xiàn)實(shí)感覺。廣義的虛擬現(xiàn)實(shí)的涵義已經(jīng)得到大大的擴(kuò)充，它不僅包括狹義的內(nèi)容，還泛指一切與之有關(guān)的能夠?qū)崿F(xiàn)模擬仿真的軟硬件，以及所使用的技術(shù)與方法。

一.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中醫(yī)教學(xué)中的引入和發(fā)展

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在美國已被研究了將近五十年了，但應(yīng)用到教育教學(xué)中是近三十年的事。美國較早的將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入課堂。醫(yī)學(xué)教育與其它學(xué)科的教學(xué)手段有所不同，尤其是中醫(yī)教學(xué)，它不僅要向?qū)W習(xí)者傳授醫(yī)學(xué)知識，更要注重實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的教學(xué)模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上知識更新的速度，許多抽象的教學(xué)內(nèi)容難以表達(dá)，許多實(shí)踐性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容和情感體驗在教學(xué)過程中難以實(shí)現(xiàn)，而且實(shí)驗教學(xué)資源有限、某些醫(yī)學(xué)實(shí)驗危險性大、臨床實(shí)踐機(jī)會不多，這些矛盾都嚴(yán)重影響著醫(yī)學(xué)教育的質(zhì)量和效果。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)具有三個重要特征：臨境性，交互性，想象性。這些特性對解決上述問題非常有幫助。作為一名在中醫(yī)藥教育領(lǐng)域的從業(yè)者，筆者認(rèn)為：如果將虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)引入到中醫(yī)教學(xué)領(lǐng)域必將給這個教育領(lǐng)域注入了新的活力，從而引起教學(xué)手段和教學(xué)方式的變革。

目前由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有了長足的進(jìn)步，在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用也是有目共睹的。據(jù)統(tǒng)計，市場上的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)中就有60%個應(yīng)用于醫(yī)學(xué)。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用研究也就顯得尤為重要。同時也涌現(xiàn)了許多積極的案例，比如在2016年6月7日，好醫(yī)術(shù)VR團(tuán)隊和上海六院張長青院長合作，第一次在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)VR手術(shù)APP直播，通過好醫(yī)術(shù)APP向來自20個省區(qū)3000多位執(zhí)業(yè)醫(yī)師進(jìn)行了手術(shù)的現(xiàn)場直播，醫(yī)生們第一次體驗到VR技術(shù)給醫(yī)學(xué)教育帶來的便利與創(chuàng)新。

二.虛擬技術(shù)在中醫(yī)教學(xué)中的應(yīng)用場景

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育的領(lǐng)域有：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、中醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)遠(yuǎn)程教育等多種。在中醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用分以下兩個方面：

針灸學(xué)是中醫(yī)臨床教學(xué)實(shí)踐操作的重要方面，針灸治病是根據(jù)病變部位和性質(zhì)等，選取最佳的穴位和確定最佳的刺激方法、最適宜的刺激量，從而獲得最有效的針灸治療效果。由于針灸操作中存在著交互性，所以利用虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)，如動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、實(shí)時三維圖形生成技術(shù)，是解決針灸教學(xué)和研究復(fù)雜問題的重要途徑。、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用真實(shí)的人體數(shù)據(jù)集，運(yùn)用信息技術(shù)建立數(shù)字化的人體計算機(jī)模型，為針灸研究與教學(xué)提供形象而真實(shí)的模型。在針灸手法教學(xué)上，以往培訓(xùn)一位技藝高超的針灸醫(yī)生，要長時間在患者身上積累針刺手法的經(jīng)驗和技巧。這種“練手藝”的過程，可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供模型進(jìn)行演練完成。

脈診是中醫(yī)學(xué)特色的診病方法之一，在臨床上有豐富的經(jīng)驗和知識可借鑒，具有經(jīng)受千錘百煉的客觀效果。脈象儀是脈診中重要的儀器設(shè)備，人們對它的研究已有多年，但由于其成本高、操作不靈活、模擬人體三指脈診法不夠真實(shí)等缺點(diǎn)沒有得到廣泛的推廣，只能用于科研和教學(xué)。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，近年來人們在研究儀器、儀表領(lǐng)域有了很大的突破，打破了原有儀器模擬、傳送、顯示等方面的限制，使學(xué)習(xí)者可以方便靈活的使用、維護(hù)。采用基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)中醫(yī)三指脈象儀可以充分地利用現(xiàn)有的計算機(jī)軟件和硬件資源 提升脈象儀各種功能和性價比，適合用于臨床診斷與電子病歷等。

遠(yuǎn)程教學(xué)，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)遠(yuǎn)程教育中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最大優(yōu)勢是它和仿真模擬結(jié)合起來，既能創(chuàng)造出逼真的情景，模擬出不同條件下的救治，還能避免真實(shí)操作所帶來的各種危險，使教學(xué)更加貼近實(shí)際，既突出了對學(xué)習(xí)者心理素質(zhì)的訓(xùn)練，又?jǐn)U大了學(xué)習(xí)者的體驗和對現(xiàn)實(shí)救治的經(jīng)驗等。

三.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用價值

3.1 將抽象的理論問題形象化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

VR技術(shù)可以再現(xiàn)實(shí)際生活中無法看到的自然現(xiàn)象或事物的變化過程，為學(xué)習(xí)者提供生動的、逼真的感性學(xué)習(xí)材料，幫助學(xué)習(xí)者解決學(xué)習(xí)中的知識難點(diǎn)。VR技術(shù)有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生的知識面，有效地充實(shí)理論知識學(xué)習(xí)。在虛擬實(shí)驗中學(xué)生把虛擬環(huán)境與真實(shí)相比較，在合作的基礎(chǔ)上進(jìn)行探究，發(fā)展醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的概念、解決問題的基本技能以及從虛擬真實(shí)情境遷移的能力，必將產(chǎn)生極大的教育價值。

3.2 打破教學(xué)空間和時間的限制

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)徹底打破了空間的限制，學(xué)習(xí)者可以直接進(jìn)入物體的內(nèi)部進(jìn)行動態(tài)觀察。如藥學(xué)課程中藥物的分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)反應(yīng)，傳統(tǒng)的授課就是教師向?qū)W習(xí)者口頭表達(dá)它的反應(yīng)過程，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則把學(xué)習(xí)者帶入了分子反應(yīng)的內(nèi)部，以獲得真實(shí)感受和第一手概念資料，大大提高他們的學(xué)習(xí)效率。比如生物遺傳學(xué)中的某些遺傳定律，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在一堂課內(nèi)就可以完成動物需要幾個月內(nèi)的變化。

3.3 因材施教、因人施教，提供自主的學(xué)習(xí)環(huán)境

傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教學(xué)模式下，教師就只提供了一種教學(xué)計劃，這樣就使所有的學(xué)習(xí)者必須同一步驟同一進(jìn)度的進(jìn)行學(xué)習(xí)，不利于個性化發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所提供的人機(jī)交互的虛擬場景適用于個性化學(xué)習(xí)，每個學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇適合自己難易程度的學(xué)習(xí)內(nèi)容、制定自己的學(xué)習(xí)計劃，以取得因材施教的效果。這種因人施教、因材施教的方式給學(xué)習(xí)者提供了更大的學(xué)習(xí)空間，培養(yǎng)出高素質(zhì)的綜合型人才。

3.4 彌補(bǔ)教學(xué)資源的不足

在實(shí)驗教學(xué)中，由于實(shí)驗設(shè)備、場地及經(jīng)費(fèi)等方面的因素，使一些應(yīng)該開設(shè)的實(shí)驗項目無法進(jìn)行，不能滿足實(shí)驗教學(xué)的需要。在虛擬的學(xué)環(huán)境中實(shí)驗設(shè)備可以重復(fù)使用，且不會有任何物理上的損耗，最大程度的節(jié)約了教育教學(xué)資源，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境的不足。

四.展望

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育是教育技術(shù)研究的一個重要方向。有效整合現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)教育資源，幫助學(xué)生獲取醫(yī)學(xué)知識、精進(jìn)臨床技術(shù)、培養(yǎng)科研思維，促進(jìn)了醫(yī)學(xué)教育的改革創(chuàng)新。

[1]劉永德.建筑工程造價的動態(tài)管理控制分析[J].建筑與預(yù)算，2016，(01)：5-8.[2017-08-03].DOI：10.13993/j.cnki.jzyys.2016.01.001

[2]張淑玲，許丹凌，付小達(dá).現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境下的綜合教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)生英語自主學(xué)習(xí)中的應(yīng)用和效果[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011，(13)：79-80.[2017-08-03].