秦洪彬

吉林醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院麻醉科，吉林吉林 132013

V R技術(shù)在高校麻醉學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探討

秦洪彬

吉林醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院麻醉科，吉林吉林 132013

麻醉學(xué)教學(xué)具有一定的特殊性，如高校教師采取PPT教學(xué)，通過(guò)投影儀僅能夠顯示出二維的圖像，無(wú)法給學(xué)生帶來(lái)更為直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。近年來(lái)，隨著VR技術(shù)的發(fā)展和成熟，其在教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。在此背景下，采用VR技術(shù)進(jìn)行麻醉學(xué)教學(xué)，通過(guò)VR技術(shù)創(chuàng)造的虛擬的三維環(huán)境和人機(jī)互動(dòng)環(huán)節(jié)，能夠給學(xué)生帶來(lái)身臨其境的感受。同時(shí)根據(jù)VR技術(shù)給教學(xué)手段帶來(lái)的變革，對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革，即采取講授法與分組討論法結(jié)合的教學(xué)模式，以進(jìn)一步保障和提高教學(xué)效果。

VR；麻醉學(xué)；虛擬教學(xué)；教改

VR是由Virtual和Reality單詞的首字母組成，中文譯為虛擬現(xiàn)實(shí)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是在計(jì)算機(jī)中生成與現(xiàn)實(shí)相近的三維圖像，并且具有一定的人機(jī)交互功能[1-2]。近年來(lái)，隨著VR技術(shù)的成熟，同時(shí)價(jià)格也在逐年下降，使其在教學(xué)中應(yīng)用日益廣泛，并取得了較好的教學(xué)效果[3-4]。在此背景下，將VR技術(shù)引入到醫(yī)學(xué)高校麻醉學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，憑借VR技術(shù)創(chuàng)造的虛擬場(chǎng)景、操作和人機(jī)互動(dòng)，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。同時(shí)對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行適度改革，采取講授法與分組討論法結(jié)合的教學(xué)模式，如首先采取講授法進(jìn)行教學(xué)，然后再要求學(xué)生佩戴VR眼鏡進(jìn)行體驗(yàn)，并根據(jù)學(xué)生體驗(yàn)的差異，將學(xué)生分為不同的小組，進(jìn)行分組討論，以此使教學(xué)方法與教學(xué)手段相同步，進(jìn)一步提高麻醉學(xué)的教學(xué)效果。

1 VR技術(shù)在麻醉學(xué)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

目前醫(yī)學(xué)高校在開展麻醉學(xué)教學(xué)過(guò)程中，普遍采取PPT進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)教師對(duì)教學(xué)課件的精心制作和幻燈片的顯示，在一定程度克服了書本圖片小和不便于理解的缺陷，提高了教學(xué)效果。但仍然不是十分完美，因?yàn)镻PT顯示的圖片是二維的，也就說(shuō)給學(xué)生呈現(xiàn)的畫面是一個(gè)平面圖，即使圖片像素較高，能夠放大很多細(xì)節(jié)，但仍然無(wú)法給學(xué)生一個(gè)真實(shí)的感受。VR技術(shù)則不同，首先VR技術(shù)所呈現(xiàn)的畫面是三維的，學(xué)生在立體的教學(xué)環(huán)境中，顯然對(duì)知識(shí)能夠更好的理解和掌握；另外VR技術(shù)具有一定的互動(dòng)性，比如說(shuō)學(xué)生按著教師的指導(dǎo)，可以模擬進(jìn)行實(shí)際的麻醉操作，以此充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。

2 VR教學(xué)環(huán)境的組成

VR教學(xué)環(huán)境是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，整體結(jié)構(gòu)由3部分組成，分別是VR眼鏡、服務(wù)器和教學(xué)軟件。VR眼鏡相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的顯示器，只是形狀上類似于普通的眼鏡，以進(jìn)一步提高學(xué)生實(shí)際的觀看感受；服務(wù)器相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的主機(jī)，處理VR教學(xué)中的數(shù)據(jù)運(yùn)算；教學(xué)軟件是VR教學(xué)的核心，所有教學(xué)過(guò)程都是由教學(xué)軟件編輯實(shí)現(xiàn)，如圖片翻轉(zhuǎn)和放大，人機(jī)互動(dòng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)等。以上3者缺一不可，共同組成了VR的教學(xué)環(huán)境。

3 VR技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的可行性

隨著VR技術(shù)的不斷發(fā)展，其技術(shù)已經(jīng)日益成熟，具有廣泛應(yīng)用的可行性。具體表現(xiàn)在以下2方面：①硬件技術(shù)不斷完善。如數(shù)據(jù)處理能力越來(lái)越高，顯示效果越來(lái)越好，幾乎可以給佩戴者帶來(lái)身臨其境的感受。②軟件技術(shù)和資源豐富。在VR硬件技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，很多科技公司和教育機(jī)構(gòu)投入到VR教學(xué)的軟件研發(fā)工作，不僅進(jìn)一步促進(jìn)了VR技術(shù)的發(fā)展和普及，從中也積累了豐富的麻醉學(xué)等醫(yī)學(xué)教學(xué)資源。

4 VR技術(shù)環(huán)境下的教學(xué)改革

4.1 教學(xué)法的選擇

VR技術(shù)應(yīng)用后，與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)環(huán)境比較，產(chǎn)生了較為明顯變化。主要表現(xiàn)如下：①在課堂教學(xué)環(huán)境中，教師是課堂的主角，教師的言談舉止將會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生較為明顯的影響。而在VR教學(xué)環(huán)境中，學(xué)生佩戴好VR眼鏡后，映入眼簾的是真實(shí)的案例環(huán)境，教師的角色可有有無(wú)；②在課堂上，教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度是統(tǒng)一的，完全由教師進(jìn)行把控。在VR教學(xué)過(guò)程中，看到的景象因?qū)W生的視角不同而不同，而且學(xué)生執(zhí)行不同操作后，界面也相應(yīng)的有所改變，因此教學(xué)內(nèi)容因人而已。相應(yīng)的學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)過(guò)程的主角。為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，顯然傳統(tǒng)的以教師為主體的講授式教學(xué)法不能很好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，因此需要對(duì)教學(xué)法進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)實(shí)際的教學(xué)需求，采取講授法與分組討論法結(jié)合的教學(xué)模式[5-6]。

4.2 講授法與分組討論法的教學(xué)過(guò)程

講授法與分組討論法具體教學(xué)過(guò)程如下：①以講授法為起點(diǎn)。教師按著原有的教學(xué)進(jìn)度，采取講授法對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，此時(shí)教師仍然采取PPT或板書在課堂上對(duì)知識(shí)進(jìn)行講解，只是在教學(xué)內(nèi)容上，以基本的概念和方法為主，不進(jìn)行深度和廣度的擴(kuò)展，其目的使學(xué)生對(duì)基本的麻醉學(xué)知識(shí)有所了解和掌握。②教師講解后，學(xué)生佩戴VR眼鏡進(jìn)行探索式學(xué)習(xí)。所謂探索式學(xué)習(xí)，是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師不加以干預(yù)，學(xué)生根據(jù)自身對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)，個(gè)性化的理解麻醉學(xué)相關(guān)的模擬場(chǎng)景和進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)。③學(xué)生初步體驗(yàn)完成后，教師要求全體學(xué)生分別表達(dá)出自身真實(shí)的學(xué)習(xí)感受，然后將體會(huì)相同的學(xué)生分為同一學(xué)習(xí)小組，進(jìn)入分組式討論學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。在本環(huán)節(jié)中，為了保證學(xué)生分組討論學(xué)習(xí)的效果，首先對(duì)組內(nèi)成員數(shù)量進(jìn)行限制，即規(guī)定每組成員數(shù)量在10名左右，若某一組成員人數(shù)過(guò)多，則進(jìn)一步分為多個(gè)小組。同時(shí)制定一定的討論規(guī)則，如要求組內(nèi)每名成員發(fā)言時(shí)間不得少于5 min，不能長(zhǎng)于20 min。發(fā)言或討論時(shí)必須先舉手，當(dāng)發(fā)言結(jié)束后，才能允許其他成員進(jìn)行發(fā)言等[7]。④學(xué)生討論完成后，再次進(jìn)入講授法教學(xué)環(huán)節(jié)。教師根據(jù)學(xué)生的討論情況，對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)一講解，以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。⑤學(xué)生佩戴VR眼鏡，再次進(jìn)行進(jìn)入到模擬的場(chǎng)景中，進(jìn)行虛擬操作，鞏固實(shí)踐知識(shí)。

5 VR技術(shù)在高校麻醉教學(xué)中的建議

5.1 正視VR技術(shù)的意義和價(jià)值

VR技術(shù)畢竟屬于一種較新的技術(shù)，其應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中時(shí)間較短，部分教師難免對(duì)其存在一定的疑惑，認(rèn)為傳統(tǒng)的課堂教學(xué)才是最佳的方法。在這種情況下，即使VR技術(shù)引入后，教師也可能僅僅將其作為一種輔助的教學(xué)手段，得不到足夠的重視。因此建議在VR技術(shù)引入前，高校首先以VR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和方法為主題，對(duì)全體教師開展培訓(xùn)，使教師主觀上正確認(rèn)識(shí)到VR技術(shù)的意義和價(jià)值，為VR技術(shù)更好地融入到教學(xué)過(guò)程中，提供良好的前期基礎(chǔ)[8]。

5.2 加深校企間的合作交流

以往高校和企業(yè)是相互獨(dú)立的單位，二者最常見的關(guān)系就是買與賣的關(guān)系，缺少進(jìn)一步的交流和合作。當(dāng)VR技術(shù)引入到高校的教學(xué)過(guò)程中，這種關(guān)系必須加以改善。因?yàn)閺钠髽I(yè)角度分析，VR技術(shù)相關(guān)企業(yè)要想做大做強(qiáng)，教學(xué)資源是必要的前提。但企業(yè)顯然不可能完全了解高校具體的教學(xué)需求，尤其近年來(lái)麻醉醫(yī)學(xué)發(fā)展日新月異，知識(shí)更新?lián)Q代非常頻繁，企業(yè)提供的資源很可能無(wú)法滿足學(xué)校的教學(xué)需求；從高校角度分析，除部分重點(diǎn)高校外，一般的醫(yī)學(xué)院校主要的任務(wù)是教書育人，自身并沒有較強(qiáng)的科研實(shí)力，僅憑借自身力量，無(wú)法研發(fā)出較好的教學(xué)產(chǎn)品，需要相關(guān)科技企業(yè)施以援手[9-10]。因此，高校向VR企業(yè)提供豐富的教學(xué)資源，VR企業(yè)根據(jù)需求不斷對(duì)技術(shù)加以完善，能夠達(dá)到事半功倍的效果。

6 結(jié)語(yǔ)

麻醉學(xué)由于教學(xué)內(nèi)容較為特殊，通過(guò)傳統(tǒng)的PPT進(jìn)行教學(xué)，教師很難對(duì)相關(guān)知識(shí)和麻醉操作進(jìn)行準(zhǔn)確有效的描述。VR技術(shù)為麻醉學(xué)教學(xué)創(chuàng)造了全新的教學(xué)環(huán)境，能夠給學(xué)生帶來(lái)身臨其境的感受，不僅使知識(shí)的講解化繁為簡(jiǎn)，便于學(xué)生理解和掌握。學(xué)生還可以進(jìn)行虛擬的操作和人機(jī)互動(dòng)，有效提高了動(dòng)手能力。

[1]曹光.VR技術(shù)在中等職業(yè)衛(wèi)生學(xué)校教學(xué)中的探究[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2017,34(4):29-30.

[2]郭勇陳.VR技術(shù)在高校經(jīng)管類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2016(2):70-75.

[3]石巧.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在口腔診療操作培訓(xùn)中的應(yīng)用[J].國(guó)際口腔醫(yī)學(xué)雜志,2015,42(1):69-70.

[4]李陽(yáng).Dextroscope虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)用于上頜動(dòng)脈下頜段三維解剖研究[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2012,44(1):75-79.

[5]鄧貝貝.醫(yī)學(xué)模擬教學(xué):現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教學(xué)改革的必經(jīng)之路[J].中國(guó)衛(wèi)生產(chǎn)業(yè),2015,27(34):85-86.

[6]李濤.如何建立醫(yī)學(xué)模擬教育的路徑管理和評(píng)價(jià)體系[J].中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育,2012(7):42-43,53.

[7]雷俊霞.實(shí)時(shí)錄播系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探[J].中華醫(yī)學(xué)教育探索,2015,14(3):283-285.

[8]孫昕.虛擬系統(tǒng)在培養(yǎng)實(shí)習(xí)學(xué)生兒科臨床實(shí)踐能力中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2016,13(2):72-73.

[9]劉小鴻.醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)融入多元化教學(xué)設(shè)計(jì)的思考[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2014,33(10):180-181.

[10]張冠鑫.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在上海市住院醫(yī)生規(guī)范化培訓(xùn)中的應(yīng)用及探討[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù),2012(2):182-183．

Study on Application of VR Technology in the Teaching in the Anesthesia in the College

QIN Hong-bin
Department of Anesthesia,Affiliated Hospital of Jinlin Medical College,Jilin,Jilin Province,132013 China

The anesthesia teaching has a certain particularity,such as PPT teaching adopted by the college teachers,showing the two-dimensional image by projectors and failing to bring a more intuitionistic learning experience for students,in recent years,with the development of VR technology,the application of it in the teaching field is increasingly wide,under this background,adopting the VR technology for anesthesia teaching and creating a virtual three-dimensional environment and man-machine interaction link can make students personally be on the scene,at the same time,we can further ensure and improve the teaching effect by the reform of teaching method according to the reform of teaching means brought by the VR technology,namely using the teaching and panel discussion methods.

VR;Anesthesiology;Virtual Education;Teaching reform

R614

A

1672-5654（2017）07（a）-0076-02

2017-04-05）

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.19.076

秦洪彬（1977-），男，吉林長(zhǎng)春人，碩士，主治醫(yī)師，研究方向：麻醉醫(yī)學(xué)。