計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的融入實(shí)踐分析

郭治軍

摘要：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展導(dǎo)致了現(xiàn)代教育技術(shù)的快速發(fā)展。在這個(gè)教育改革不斷深化的時(shí)代，醫(yī)學(xué)教育也應(yīng)繼續(xù)改革，特別是利用以計(jì)算機(jī)為中心的現(xiàn)代教育信息技術(shù)將為高等醫(yī)學(xué)教育提供一條新的途徑。本文探討了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)對醫(yī)學(xué)教育的影響，希望為醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù);醫(yī)學(xué)教育;融入實(shí)踐

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）17-0100-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，人們對醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展提出了更高的要求。同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)在教育技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，醫(yī)學(xué)教育的觀念也發(fā)生了變化。計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用，解決了醫(yī)學(xué)教育內(nèi)容、專業(yè)人才數(shù)量和教育水平之間的矛盾，為醫(yī)學(xué)教育提供了可靠的手段和技術(shù)支持，使教育更加有效。此外，醫(yī)學(xué)教育質(zhì)量正在逐步提高，醫(yī)務(wù)人員的培養(yǎng)方法和醫(yī)學(xué)院校的課程也在多樣化。

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的融入概述

在以“教學(xué)”為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師在教學(xué)過程中起主導(dǎo)作用，教材為輔。因此，學(xué)生只能被動(dòng)地獲取相關(guān)知識，不能發(fā)揮自己的創(chuàng)造力。這種模式不利于實(shí)踐，不能在實(shí)踐中提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力，忽視了學(xué)生作為教育主體的地位。雖然在人力資源開發(fā)中發(fā)揮了一定的作用，但培訓(xùn)效率較低，教學(xué)質(zhì)量和水平也不盡相同。在這樣快節(jié)奏的社會(huì)發(fā)展模式下，這種教育模式逐漸不能滿足社會(huì)和醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要。計(jì)算機(jī)技術(shù)融入醫(yī)學(xué)教育是在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，將這種教學(xué)模式與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)相結(jié)合的一種新的教學(xué)方法，進(jìn)一步推動(dòng)了現(xiàn)代教育思想和理論的根本改革。教育者應(yīng)轉(zhuǎn)變教育觀念，改革教育模式，圍繞學(xué)生建立相應(yīng)的學(xué)習(xí)環(huán)境。這樣，學(xué)生就可以在新的教育環(huán)境中充分發(fā)揮自己的積極性和創(chuàng)造性，引導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)過程，改變以往的學(xué)習(xí)方法，更有效地獲得知識，而不是機(jī)械化的學(xué)習(xí)，有更多的時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在這種新的教育模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是完全獨(dú)立的。在提高知識學(xué)習(xí)和記憶效率的同時(shí)，將更加注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，提高分析和利用信息的能力[1]。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的融入實(shí)踐分析

2.1 基于虛擬現(xiàn)實(shí)的PBL教學(xué)方法

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是指將仿真與多媒體等新型計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造出一種逼真的視覺、聽覺、觸覺或集多種感官于一體的集成虛擬環(huán)境技術(shù)。目前，虛擬學(xué)習(xí)被理解為利用虛擬現(xiàn)實(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境和教育內(nèi)容建模的一種方法。在這種模式下，課程不再局限于課堂，課堂活動(dòng)的空間和時(shí)間在無形中得到了擴(kuò)展，從而創(chuàng)造了“虛擬課堂”?！疤摂M教室”的實(shí)施為學(xué)生提供了一個(gè)移動(dòng)的e-learning位置，加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解，提高了師生之間的互動(dòng)。隨著現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬學(xué)習(xí)已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域另一種重要的教育手段，可以非常方便地教授醫(yī)學(xué)知識。

2.1.1 醫(yī)學(xué)教學(xué)融入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)實(shí)踐

（1）于神經(jīng)外科教學(xué)中的應(yīng)用

在神經(jīng)外科的教學(xué)中，學(xué)生很難將神經(jīng)解剖學(xué)與顱骨的基本圖像數(shù)據(jù)結(jié)合起來，形成三維空間結(jié)構(gòu)的概念。因此，準(zhǔn)確的定位一直是神經(jīng)外科教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。神經(jīng)外科的學(xué)習(xí)過程耗時(shí)且難以重復(fù)，這使得教師的培訓(xùn)存在一定的障礙和困難。我們利用頭骨和血管的圖像重建手術(shù)樣本模型，并利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供的切割和移動(dòng)工具模擬許多過程，從切割表皮、鉆孔顱骨、打開骨窗、確定疾病開始，有效模擬了真實(shí)的神經(jīng)外科手術(shù)定位過程。通過模擬操作過程中的操作培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)，最大程度降低操作風(fēng)險(xiǎn)。因此，在神經(jīng)外科醫(yī)生的培訓(xùn)過程中，虛擬仿真系統(tǒng)也可以增加手術(shù)成功的可能性。

（2）于骨科教學(xué)中的應(yīng)用

由于手術(shù)的多樣性和復(fù)雜性，解剖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及狹窄的視野，初學(xué)者通常需要具有較長的學(xué)習(xí)時(shí)間，并且很難在短時(shí)間內(nèi)充分了解相關(guān)知識。為了降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，擴(kuò)大年輕醫(yī)師的專業(yè)水平并提高年輕醫(yī)師的手術(shù)速度，通常使用尸體標(biāo)本來完成手術(shù)培訓(xùn)。然而，可供外科訓(xùn)練的尸體很少，而且有許多限制。利用三維軟件進(jìn)行脊柱與骨病分離的虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)建人體骨骼和肌肉模型，使學(xué)生能夠通過人機(jī)交互學(xué)習(xí)骨科疾病的解剖學(xué)和生理學(xué)基礎(chǔ)，直觀易懂，并且內(nèi)容可視化的特點(diǎn)給學(xué)生留下深刻的印象，在提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，在很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2]。

（3）于婦產(chǎn)科臨床培訓(xùn)中的應(yīng)用

婦產(chǎn)科是臨床醫(yī)學(xué)教育的重要組成部分。然而，由于女性骨盆解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，器官隱匿，組織形式抽象，使得學(xué)生很難掌握相關(guān)知識。此外，婦產(chǎn)科患者及其家屬具有很強(qiáng)的自制力和隱私保護(hù)意識，經(jīng)常拒絕使用人體模型進(jìn)行教學(xué)，尤其是在男醫(yī)生待被組，這使得婦產(chǎn)科臨床教學(xué)變得復(fù)雜。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，使學(xué)生能夠在符合倫理的前提下，更多地了解和學(xué)習(xí)婦產(chǎn)科學(xué)。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正逐步應(yīng)用于婦產(chǎn)科的許多領(lǐng)域。最廣泛的婦科腹腔鏡檢查之一。第四代虛擬現(xiàn)實(shí)建模系統(tǒng)具有機(jī)械反饋和手術(shù)管理等功能。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)習(xí)曲線短，并且在許多方面，如婦科宮腔鏡課程和產(chǎn)科急診課程設(shè)置。

（4）于兒科臨床教學(xué)中的應(yīng)用

在兒科臨床教學(xué)中，由于醫(yī)療資源有限和兒童的特殊性，學(xué)生在臨床教學(xué)過程中遇到了很多困難。如實(shí)際操作的選擇有限，孩子或家長不配合使用人體模型進(jìn)行教學(xué)和考試等。這對教學(xué)質(zhì)量有著深遠(yuǎn)的影響。除了上述方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還廣泛應(yīng)用于支氣管鏡、泌尿外科、腹腔鏡、外科培訓(xùn)、眼科培訓(xùn)、牙科培訓(xùn)等領(lǐng)域。

2.1.2 虛擬臨床技能培訓(xùn)中心的構(gòu)建與應(yīng)用

未來外科虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的理想技術(shù)應(yīng)該是整合視覺、觸覺、聽覺和味覺的功能，創(chuàng)造一個(gè)更完整、更真實(shí)的虛擬操作環(huán)境。隨著技術(shù)的發(fā)展和患者在醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域的需求不斷增加，微創(chuàng)骨科手術(shù)是未來的發(fā)展趨勢。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)突破外科發(fā)展的重點(diǎn)，跟上外科技術(shù)的更新。更好地滿足臨床醫(yī)生的需求。骨科手術(shù)通常需要使用各種類型的內(nèi)固定工具和內(nèi)嵌物。初學(xué)者通常需要長時(shí)間的熟悉和練習(xí)才能掌握這些技能。對于外科手術(shù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)準(zhǔn)確地模擬這些工具的特性和操作特性是非常重要的。通過創(chuàng)新技術(shù)和加強(qiáng)技術(shù)支持，未來的醫(yī)生可以在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)如何使用，達(dá)到高效教學(xué)的目的[3]。

通過搭建實(shí)驗(yàn)室/平臺，教學(xué)可以利用患者圖像數(shù)據(jù)為特定患者創(chuàng)建虛擬手術(shù)模型，并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建手術(shù)計(jì)劃和手術(shù)預(yù)覽。為了避免設(shè)施不當(dāng)或設(shè)施中的專業(yè)知識不足，當(dāng)顯示患者的實(shí)時(shí)圖像時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)超聲圖像并且無法比較CT掃描，從而為解決與實(shí)時(shí)圖像組裝相關(guān)的技術(shù)問題提供了解決方案。此外，通過開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)平臺，可以優(yōu)化虛擬手術(shù)的每個(gè)步驟，并可以在虛擬環(huán)境中重現(xiàn)骨科醫(yī)生的手術(shù)技能。操作員可以隨時(shí)間調(diào)整其非標(biāo)準(zhǔn)操作，實(shí)時(shí)與系統(tǒng)交互，并通過提供氛圍和設(shè)施來實(shí)現(xiàn)有效的教學(xué)。每次操作后，他們都無須等待老師的反饋，并且可以用更少的精力獲得雙倍的成績。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也可以與3D打印技術(shù)相結(jié)合。術(shù)前外科醫(yī)生使用患者獨(dú)特的虛擬重建模型為患者確定最佳的整合對象，然后使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)該對象，以確保手術(shù)的準(zhǔn)確性并大大減少相關(guān)的手術(shù)并發(fā)癥，從而為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)教育，從而提高醫(yī)學(xué)水平。

2.2 基于醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺的教學(xué)方法實(shí)踐

在醫(yī)學(xué)教學(xué)過程中，引入虛擬仿真技術(shù)搭建實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，可以模擬人體的解剖結(jié)構(gòu)，模擬各種常見或罕見的臨床癥狀。它不僅彌補(bǔ)了固有教育模式的不足，而且具有重復(fù)操作、節(jié)省資金、案例多樣性、時(shí)間可調(diào)性、過程可控性等優(yōu)點(diǎn)。將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到學(xué)校教育網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，構(gòu)建了教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合、覆蓋醫(yī)學(xué)教育全過程的多層次教學(xué)模式。結(jié)合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)精品課程、基礎(chǔ)操作培訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)自檢平臺等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，針對不同專業(yè)開展多層次的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在虛擬仿真教學(xué)過程中培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的人文關(guān)懷精神，從而達(dá)到培養(yǎng)優(yōu)秀醫(yī)學(xué)精英的目的。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)開始前，學(xué)生可以通過學(xué)號登錄虛擬仿真教學(xué)平臺，觀看實(shí)驗(yàn)操作視頻和資源，提前了解實(shí)驗(yàn)原理和步驟。甚至可以利用虛擬資源提前進(jìn)行相關(guān)操作，熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。平臺教學(xué)視頻主要包括案例講解、方案回顧和實(shí)際操作演示。突破傳統(tǒng)教材的束縛，將動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)過程展現(xiàn)在學(xué)生面前，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)過的知識，積累足夠的理論知識，為以后的實(shí)踐教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

課堂教學(xué)以教師講解為基礎(chǔ)，輔以標(biāo)準(zhǔn)化患者（SP）和虛擬仿真模型。首先，授課教師圍繞課程目標(biāo)、要求和基本操作知識，時(shí)長約30分鐘。然后，通過對SP問診和體檢的技能訓(xùn)練，加強(qiáng)學(xué)生對癥狀體征和鑒別診斷的理解，培養(yǎng)良好的臨床思維。最后，采用模擬教學(xué)，對操作過程進(jìn)行模擬，幫助學(xué)生熟悉操作過程，提高實(shí)際操作能力。這種教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)是：既能傳授基礎(chǔ)理論，又能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，又能克服資源的制約，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，又能減少學(xué)校教學(xué)經(jīng)費(fèi)的支出。

課程結(jié)束后，學(xué)生可以重新登錄教學(xué)平臺，利用平臺的自測和模擬評估模塊鞏固理論知識;甚至可以預(yù)約使用仿真模型，通過反復(fù)實(shí)踐操作過程，加深對課程的理解。在完成一個(gè)教學(xué)周期后，學(xué)校以考試的形式對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評估（包括SP詢問、體檢、技能操作和筆試）。根據(jù)學(xué)生的課堂參與度、SP成績、技能成績和期末筆試成績確定最終成績。

2.3 利用計(jì)算機(jī)技術(shù)搭建微課平臺的醫(yī)學(xué)教育實(shí)踐

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)制作微課程平臺和課件，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育。該技術(shù)可以幫助教師更好地設(shè)計(jì)教學(xué)，制定合理的教學(xué)方法，打破傳統(tǒng)的教育理念和模式，使教育擺脫地域限制。臨床醫(yī)學(xué)的知識點(diǎn)多而散，各知識點(diǎn)各不相同。在臨床教學(xué)中，講解的內(nèi)容主要針對基礎(chǔ)知識，如臨床表現(xiàn)、影像學(xué)特點(diǎn)、操作技巧等，給教師的教學(xué)帶來了負(fù)擔(dān)。學(xué)生不能熟練掌握這些知識點(diǎn)，這對醫(yī)學(xué)生來說是非常重要的，一些基礎(chǔ)理論知識只能死記硬背。通過微課程，學(xué)生可以在線學(xué)習(xí)，反復(fù)觀看自己不懂的地方，直到所有知識點(diǎn)都精通。微課程的針對性教學(xué)完全符合醫(yī)學(xué)教學(xué)的理想要求。醫(yī)學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識后，應(yīng)將其應(yīng)用于臨床實(shí)踐。學(xué)生可以到醫(yī)院或健康中心實(shí)習(xí)，通過臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提高專業(yè)水平。學(xué)生也可以制作自己的微課程，在學(xué)習(xí)中相互互動(dòng)。在制作微課程的過程中，也是一個(gè)知識積累的過程。

3 結(jié)束語

綜上所述，計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的融合可以促進(jìn)各方面教學(xué)質(zhì)量的提高。一方面，在教學(xué)過程中整合相關(guān)資源，協(xié)助教師更好地開展教學(xué)活動(dòng)，提高醫(yī)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。另一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)也可以為學(xué)生提供創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。同時(shí)，學(xué)生可以開展自主探究學(xué)習(xí)，增強(qiáng)自主做事能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

參考文獻(xiàn)：

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【通聯(lián)編輯：李雅琪】