醫(yī)學教育與計算機虛擬仿真技術(shù)的結(jié)合思考

李永　王曉燕

摘 要：本文簡要分析了計算機虛擬仿真技術(shù)的內(nèi)涵，并對醫(yī)學教育中應(yīng)用計算機虛擬仿真技術(shù)的教學路徑展開討論，以供參考。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學教育 計算機虛擬仿真技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）09-0-01

近幾年，計算機虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展迅猛，尤其是應(yīng)用在醫(yī)學教學中，能建構(gòu)虛擬化教學環(huán)節(jié)，引導學生和教師形成良好的教學互動，保證技術(shù)融合體系能發(fā)揮其實際價值和作用，整合基礎(chǔ)性教學資源，更好地融合醫(yī)學教育工作內(nèi)容，確保教學可持續(xù)發(fā)展。

一、計算機虛擬仿真技術(shù)概述

1.內(nèi)涵

計算機虛擬仿真技術(shù)主要是借助計算機完成的科學技術(shù)體系，能將多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)以及人機接口技術(shù)等進行整合，從而發(fā)揮不同技術(shù)模塊的作用。并且，技術(shù)還能對人的行為進行研究，從而生成視聽以及觸覺等一系列虛擬環(huán)境中的相關(guān)形態(tài)，會給人制造出一種身臨其境的虛擬化真實感受。在計算機處理功能逐漸強大的背景下，將醫(yī)學教育工作和計算機虛擬仿真技術(shù)進行融合，能為學生模擬出有效的仿真訓練系統(tǒng)，并且整合醫(yī)學輔助教學的資源，確保學生能提高認知和感受水平，更好地體會相關(guān)教學內(nèi)容，從而在虛擬環(huán)境中提高學習效率[1]。

2.時代意義

在醫(yī)學教育中，之所以要落實計算機虛擬仿真技術(shù)，不僅僅是要為學生創(chuàng)設(shè)良好的學習環(huán)境，也是為了保證學生的學習積極性，調(diào)動學生的學習興趣，從而為后續(xù)教學提供保障。能改善傳統(tǒng)教學模式中無法滿足觸覺的問題，發(fā)揮計算機虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢，將抽象化的課本知識和內(nèi)容轉(zhuǎn)化為虛擬化真實感受，從而優(yōu)化教學效果和教學框架的意義，加深學生印象的同時，保證教學便捷化程度得以優(yōu)化，也為提升教學水平和教研能力奠定堅實基礎(chǔ)。

二、醫(yī)學教育中應(yīng)用計算機虛擬仿真技術(shù)的路徑

在醫(yī)療事業(yè)發(fā)展和進步的背景下，落實系統(tǒng)化計算機技術(shù)和醫(yī)療事業(yè)融合體系已經(jīng)成為順應(yīng)時代發(fā)展趨勢的必然選擇，尤其是在醫(yī)學教育工作中，無論是課堂教學還是實驗教學，整合計算機技術(shù)資源，能在優(yōu)化教學效果的同時提高質(zhì)量。

1.基礎(chǔ)醫(yī)學教育中應(yīng)用計算機虛擬仿真技術(shù)

對于醫(yī)學教育而言，基礎(chǔ)醫(yī)學的教學價值較高，因此，教師在實際教學過程中要針對具體情況建立實效性較好的教學框架體系，確保教學流程的完整性。在基礎(chǔ)醫(yī)學教學結(jié)構(gòu)中，理論授課和試驗操作是最根本的兩個教學主線。

在理論教學工作開展的過程中，教師主要是利用理論講解和插圖展示對學生進行知識點講授，這種方式會造成學生學習效率低等問題，學生覺得學習過程較為枯燥且難以直觀理解，逐漸會出現(xiàn)厭煩心理和抵觸心理，造成學習成績下降。因此，要整合計算機虛擬仿真技術(shù)的相關(guān)教學資源和方式，建構(gòu)更加完整的教學框架，為學生創(chuàng)立有效的虛擬教學環(huán)境，引導學生形成良好的學習狀態(tài)。教師要借助計算機虛擬仿真技術(shù)對人體的各種器官進行有效的解剖，從生理學、病理學等方面對數(shù)學模型進行分析和數(shù)據(jù)庫存檔，保證能借助計算機對局部細節(jié)進行統(tǒng)籌管控和處理，從而有效維護學生的學習效果。例如，學生能在計算機虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)的學習空間和環(huán)境內(nèi)對相關(guān)圖像進行選擇和細致化觀察，利用移動虛擬對象的方式對相關(guān)內(nèi)容進行回顧和總結(jié)。這種主觀的方式能有效加深學生的理解程度，從而更好地掌握解剖的相關(guān)結(jié)構(gòu)，一定程度上提高了學習效率。

較為常見的方式中，教師會利用計算機虛擬仿真技術(shù)對虛擬人的數(shù)字化數(shù)據(jù)予以三維建模，保證解剖過程的立體效果和真實感，并且為學生提供CT和MRI斷層圖像等，確保學生能直觀的分析虛擬數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容，有效處理解剖學知識，從而提高學習水平[2]。教師借助計算機虛擬仿真技術(shù)講解人體各個部位的解剖知識，確保學生能在虛擬的組織結(jié)構(gòu)中對器官和相關(guān)內(nèi)容予以分析，學生的手術(shù)要領(lǐng)和技術(shù)也會隨之增強。正是借助學生對三維模式的分析和理解，能在原有理論知識的基礎(chǔ)上，對知識點有更加深入且全面的分析，將相關(guān)知識進行內(nèi)化和模型建構(gòu)，形成更加直觀的思維導圖，完善知識網(wǎng)絡(luò)。值得一提的是，計算機虛擬仿真技術(shù)還能將人體內(nèi)不同臟器、結(jié)構(gòu)的位置以及器官間的空間關(guān)系展示出來，不僅僅優(yōu)化了學生的學習效果，也一定程度上提高學生的學習興趣，確保學生能更加喜歡基礎(chǔ)醫(yī)學教學內(nèi)容，達到基礎(chǔ)醫(yī)學教學效果全面優(yōu)化的目標。

2.臨床醫(yī)學教育中應(yīng)用計算機虛擬仿真技術(shù)

對于醫(yī)學教育過程而言，除了豐富的理論知識外，學生的實踐操作水平也十分關(guān)鍵，傳統(tǒng)實踐教學無論是資源還是課程安排都有一定的局限性，而要想培養(yǎng)學生的動手操作能力，臨床實踐課程不能被忽略。因此，如何強化學生醫(yī)學實踐技能成為了我國醫(yī)學教育改革體系運行過程中關(guān)注的焦點。而在計算機不斷發(fā)展的背景下，將計算機虛擬仿真技術(shù)和臨床醫(yī)學教育進行融合，具有非常重要的時代意義和現(xiàn)實指導意義。在臨床醫(yī)學教育中，最重要的就是手術(shù)教學，應(yīng)用計算機虛擬仿真技術(shù)對手術(shù)教學進行改良勢在必行。

借助計算機虛擬仿真技術(shù)能保證學生在參與手術(shù)實踐前就建立相應(yīng)的手術(shù)方法和手術(shù)基礎(chǔ)性流程，確保手術(shù)計劃制定的同時，也能為虛擬仿真技術(shù)升級提供保障。也就是說，教師在利用計算機虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學情景的過程中，能應(yīng)用虛擬環(huán)境引導學生溫習和重復相關(guān)手術(shù)中出現(xiàn)的內(nèi)容，保證學生能對知識點進行有效夯實和內(nèi)化，并且，教師能對學生的操作進行評價，給予學生更多有效的教學建議，提高學生的綜合素質(zhì)。

在現(xiàn)代化醫(yī)學教育工作中，教師不能將教學內(nèi)容都局限在課本以及教材中，而是要拓展自身的知識體系，建構(gòu)更加完整的教學流程。教師要對學生進行多元化引導，從而保證學生能提升自身的臨床技能，但是會遭遇資源有限的問題，而利用計算機虛擬仿真技術(shù)能很好地解決。學生借助技術(shù)結(jié)構(gòu)完成訓練。教師在課程講解過程中能利用不同策略解決手術(shù)，完善教學流程，從而選擇出手術(shù)失誤可能性最小以及手術(shù)風險最小的方式，一定程度上減少病人的損傷問題，確保手術(shù)成功率滿足實際需求。值得一提的是，在利用計算機虛擬仿真技術(shù)的過程中，也能節(jié)約教育資源，確保操作性和風險性都能符合實際需求，在對操作過程以及結(jié)果展開系統(tǒng)化分析的基礎(chǔ)上，就能對臨床實踐技巧予以統(tǒng)籌性總結(jié)和分析，保證經(jīng)驗教學結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)規(guī)劃。

除此之外，計算機虛擬仿真技術(shù)被應(yīng)用在臨床醫(yī)學教育工作中，能在提升學生臨床經(jīng)驗水平的同時，有效優(yōu)化學生的技巧水平，利用臨床綜合診斷思維能力有效挖掘?qū)W生的綜合訴求，保證學生和教師能建立更加具有實效性的互動，維護臨床理論知識教學的規(guī)律性和完整性，實現(xiàn)職業(yè)道德和行為規(guī)范的全面優(yōu)化[3]。

3.遠程醫(yī)學教育中應(yīng)用計算機虛擬仿真技術(shù)

近幾年，遠程教育成為了拓展教育范圍，升級教育教學效果的關(guān)鍵措施，因此，教師要積極落實系統(tǒng)化教學機制和教學要求。而遠程醫(yī)學教育中，傳統(tǒng)化的設(shè)備局限性、試驗場地局限性以及教學經(jīng)費局限性等都是關(guān)鍵，開設(shè)的教學內(nèi)容常常不能得到有效落實。因此，教師可以利用計算機虛擬仿真技術(shù)對具體問題進行具體分析，整合教學框架體系的同時，保證教學水平和教學效果更加有效。學生可以足不出戶就完成相應(yīng)的工作，并且其獲得的知識體驗和真實的現(xiàn)場學習體驗相同。值得一提的是，相較于傳統(tǒng)的遠程教育模型，新型遠程教學結(jié)構(gòu)中，要學生不僅能參與課堂，也能借助技術(shù)優(yōu)勢直接參與到實驗中，這對于遠程學習的學生而言具有非常重要的意義和價值。

4.網(wǎng)真醫(yī)學

醫(yī)療體系中的網(wǎng)真醫(yī)學十分關(guān)鍵，指的就是遠程醫(yī)學結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)，能將專家的知識借助通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程位置的傳輸和管理，并且，在遠程醫(yī)療模型中也能進一步提高項目的運行優(yōu)勢。網(wǎng)真醫(yī)學本身就是計算機虛擬仿真技術(shù)中的全新技術(shù)結(jié)構(gòu)，能將高清視頻模塊、音頻模塊以及交互式組件模塊結(jié)合在一起，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)獨特的價值和意義，保證學生在感受技術(shù)的過程中形成更加直觀的知識認知模式，提高知識內(nèi)化水平和能力。教師借助網(wǎng)真醫(yī)學就能建構(gòu)共享網(wǎng)絡(luò)體系的圖形環(huán)境結(jié)構(gòu)，保證共享環(huán)境中，遠程控制操作得以有序進行，從根本上完善操作流程的同時，確保管控效果和管理水平更加有效，為探討操作細節(jié)，教師也能保證學生的學習流程。因此，學生借助網(wǎng)真技術(shù)和教學途徑，就能進入到虛擬的實驗室或者是手術(shù)室中，維護操作過程的基礎(chǔ)上，確保問題反饋效果的最優(yōu)化，提高問題訓練水平和基礎(chǔ)醫(yī)學素養(yǎng)[4]。

5.三維教學

三維技術(shù)的應(yīng)用不僅僅能調(diào)動學生的學習積極性，也能使學生對人體結(jié)構(gòu)留下深刻的印象，保證學生更好地內(nèi)化相關(guān)知識，從而提高學習水平和學習效率。除了借助網(wǎng)真醫(yī)學了解真實的手術(shù)情況和感受，也要將三維人體組織結(jié)構(gòu)應(yīng)用在醫(yī)學教學中，落實資源的應(yīng)用處理和遠程醫(yī)學教育的整合效果，從根本上提高資源利用水平。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用要對遠程醫(yī)學教學予以控制，從而滿足生態(tài)化動態(tài)三維場景，提升教學整體質(zhì)量和教學效果。并且，三維教學能為學生提供更加直觀的學習體驗，學生能在教師展示人體結(jié)構(gòu)的同時完成虛擬手術(shù)操作。

總而言之，在醫(yī)學教育中融合計算機虛擬仿真技術(shù)是順應(yīng)時代發(fā)展的必然趨勢，也是學校開展相關(guān)課程中要完成的教學流程和教學框架，引導學生和教師建立更加和諧化的教學關(guān)系，確保實踐聯(lián)系和醫(yī)學知識內(nèi)化更加有效，保證學生能對計算機虛擬仿真技術(shù)體系下的醫(yī)學教育科目有更加濃厚的興趣。

參考文獻

[1]金民，井西學，張盛林，等.Internet時代現(xiàn)代醫(yī)學教育技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國醫(yī)學教育技術(shù)，2014（05）：269-270.

[2]溪，李松聲，王月帆，等.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高等醫(yī)學教育中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)學教育技術(shù)，2016（04）：420-423.