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        虛擬仿真技術(shù)在心血管內(nèi)科臨床教學(xué)中的應(yīng)用

        2021-10-25 14:00:59何鵬義李佳思凡牛淑亮
        科技視界 2021年28期
        關(guān)鍵詞:仿真技術(shù)解剖學(xué)內(nèi)科

        何鵬義 梁 穎 李佳思凡 牛淑亮

        (1.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院,新疆 烏魯木齊830011;2.新疆醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,新疆 烏魯木齊830011;3.新疆醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,新疆 烏魯木齊830011)

        0 引言

        心血管內(nèi)科是內(nèi)科領(lǐng)域?qū)?苹潭葮O高的臨床學(xué)科,學(xué)習(xí)內(nèi)容多,患者病情復(fù)雜、危重,專業(yè)性極強(qiáng),理論研究和技術(shù)更新速度非???。新理論、技術(shù)的推廣應(yīng)用,需要臨床醫(yī)生具備非常扎實(shí)的解剖學(xué)基礎(chǔ)知識,清晰掌握心臟及血管系統(tǒng)解剖,是成長為一名合格心血管內(nèi)科醫(yī)生的必備基礎(chǔ)。但在臨床教學(xué)中發(fā)現(xiàn),由于系統(tǒng)解剖學(xué)和局部解剖學(xué)開設(shè)較早,很多實(shí)習(xí)生、研究生、規(guī)培生,對解剖學(xué)基本知識遺忘嚴(yán)重,很多內(nèi)容掌握不夠準(zhǔn)確。目前醫(yī)學(xué)院校普遍采用的基于學(xué)科界限的醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)模式,使得學(xué)生很難獲得足夠的解剖學(xué)標(biāo)本進(jìn)行復(fù)習(xí)和再學(xué)習(xí)解剖學(xué)知識。如何讓學(xué)生能夠直觀的了解和學(xué)習(xí)心臟及血管系統(tǒng)解剖,是心血管內(nèi)科臨床教學(xué)面臨的一個問題。

        隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展與普及,虛擬仿真給臨床教學(xué)帶來了更多的資源?!皵?shù)字人”是近年來人體解剖學(xué)教學(xué)領(lǐng)域,迅速發(fā)展和被廣泛推廣應(yīng)用的實(shí)用教學(xué)輔助工具之一,“數(shù)字人”在改變心血管內(nèi)科教學(xué)模式,優(yōu)化教學(xué)資源,提高教學(xué)質(zhì)量等方面同樣能夠發(fā)揮出重要作用[1]。本文就“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)引入心血管內(nèi)科臨床教學(xué),思考如下。

        1 信息化技術(shù)發(fā)展的必然要求

        2018年4月13日,教育部發(fā)布《教育信息化2.0行動計劃》,明確提出,“從提升學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用能力,向提升信息技術(shù)素養(yǎng)轉(zhuǎn)變”,要基于信息化發(fā)展,通過“差異化教學(xué)”,實(shí)現(xiàn)“個性化學(xué)習(xí)”的具體要求[2]。

        心血管內(nèi)科實(shí)習(xí)生、研究生和規(guī)培生,均已進(jìn)入臨床見習(xí)和實(shí)踐操作階段,對于通過尸體解剖回顧和學(xué)習(xí)心臟及血管系統(tǒng)解剖,存在一定的困難。數(shù)字人解剖系統(tǒng)是隨著信息技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生的一種虛擬仿真系統(tǒng),具有良好的沉浸式、交互性和重復(fù)性等特點(diǎn)[3],能夠隨時隨地滿足了心血管內(nèi)科醫(yī)學(xué)生對解剖學(xué)學(xué)習(xí)的需求。

        在實(shí)踐中,根據(jù)心血管內(nèi)科疾病的學(xué)習(xí)規(guī)律與要求,發(fā)布相關(guān)內(nèi)容的虛擬仿真建模要求,學(xué)生通過虛擬軟件觀察、學(xué)習(xí)相關(guān)解剖知識并建模,進(jìn)而從解剖學(xué)角度分析發(fā)病原因、治療方向,取得了很好的學(xué)習(xí)效果。同時,通過推廣醫(yī)學(xué)智慧實(shí)驗(yàn)平臺在心血管內(nèi)科教學(xué)中的應(yīng)用,培養(yǎng)了學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。

        2 以學(xué)生為中心教學(xué)模式的必然要求

        “以學(xué)生為中心”就是要從學(xué)生的心理和學(xué)習(xí)習(xí)慣出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生自主性,調(diào)動學(xué)習(xí)主動性,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得“歸屬感”,并培養(yǎng)學(xué)生獲得持續(xù)性主動自主學(xué)習(xí)能力,使他們成為終身學(xué)習(xí)者[4-5]。教師主導(dǎo)教學(xué),但教學(xué)的主體是學(xué)生。教師主導(dǎo)教學(xué),不僅僅是傳授知識,更是要教給學(xué)生獲取知識的途徑。教學(xué)模式要從傳統(tǒng)的“滿堂灌”向激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力轉(zhuǎn)變。數(shù)字虛擬人在應(yīng)用操作中,能將學(xué)生的角色從簡單的知識接受和記憶,轉(zhuǎn)化為知識的發(fā)現(xiàn)和構(gòu)建,教師僅提供技術(shù)支持[6-7],對提高教學(xué)效果和學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有著非常重要的意義。

        2020年年初,在疫情背景下“停課不停學(xué)”要求和線上線下授課模式的轉(zhuǎn)變,教學(xué)團(tuán)隊(duì)理論課采取了“基于虛擬平臺應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)直播授課”,實(shí)驗(yàn)課采取“任務(wù)驅(qū)動+虛擬平臺直播+學(xué)生播講”授課,突破傳統(tǒng)教學(xué)模式局限,探索了一條線上線下教學(xué)新模式。學(xué)生通過“數(shù)字人”解剖系統(tǒng)對解剖結(jié)構(gòu)的直觀形象的認(rèn)識,加深了對心血管疾病的認(rèn)識,深受學(xué)生喜愛,有效地提升了線上教學(xué)質(zhì)量。

        3 數(shù)字虛擬人使心血管內(nèi)科學(xué)習(xí)變得更加靈活

        傳統(tǒng)課堂教學(xué)活動中以知識認(rèn)知為主,缺乏情感方面互動[8]。學(xué)生是教學(xué)面對的主體和中心,需要有更多的自主權(quán),更加符合學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣和心理狀態(tài)的開放與自主學(xué)習(xí)模式,將給他們帶來更多的學(xué)習(xí)機(jī)會。虛擬技術(shù)通過三維重建,構(gòu)建數(shù)字人體[9],通過基于信息平臺的人機(jī)互動,促進(jìn)人人互動,對提高課堂教學(xué)效果和學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有著非常重要的意義[10]。通過自主操作,學(xué)生可以在逼真的三維人體中,任意組合拆解。使原本枯燥的書本知識和晦澀的解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系變得有趣、清晰,更加清楚地掌握心及心血管的解剖位置和毗鄰關(guān)系[11],對心血管內(nèi)科疾病的發(fā)病機(jī)制有了更加深刻的認(rèn)識,對于疾病治療的努力方向,有了更加明晰的認(rèn)識,充分調(diào)動和發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

        4 數(shù)字虛擬人為心血管內(nèi)科教學(xué)提供了更多的方法

        清晰掌握心臟及血管系統(tǒng)解剖,是成長為一名合格心血管內(nèi)科醫(yī)生的必備基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的解剖學(xué)學(xué)習(xí)主要通過課堂授課、尸體解剖并輔助解剖學(xué)圖譜等手段進(jìn)行學(xué)習(xí)。尸體解剖是提高解剖學(xué)教學(xué)質(zhì)量和解剖學(xué)學(xué)習(xí)最有效最直接的途徑。但是,近年來諸多原因?qū)е箩t(yī)學(xué)院校用于解剖的尸體越來越少,已嚴(yán)重影響解剖學(xué)教學(xué)發(fā)展[12]。

        數(shù)字虛擬人通過信息技術(shù),對人體進(jìn)行虛擬重建,能夠讓學(xué)生在實(shí)際解剖前即能直觀了解器官的位置、形態(tài)結(jié)構(gòu)和毗鄰,可以在一定程度替代和補(bǔ)充尸體標(biāo)本教學(xué)。

        5 虛擬仿真技術(shù)為罕見、疑難病例資料存留提供了新的途徑

        罕見、疑難病例的學(xué)習(xí)與討論是醫(yī)學(xué)研究、醫(yī)生快速成長、準(zhǔn)確處理臨床突發(fā)狀況的重要途徑。傳統(tǒng)罕見、疑難病例的存留是通過病歷與影像學(xué)資料的保存來實(shí)現(xiàn)的,對于早期接觸臨床,尚缺乏臨床經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生來說,單純的文字和影像學(xué)資料,很難正確把握疾病的診斷要點(diǎn)和治療手段。通過虛擬仿真技術(shù),可將患者的臨床表現(xiàn)、檢查資料及診療等信息,輸入計算機(jī),創(chuàng)建虛擬患者,這樣學(xué)生就可以通過虛擬技術(shù),“面對面”的與“患者”交流,更加全面的了解和把握病情。

        虛擬技術(shù)是基于信息技術(shù)和影像技術(shù)相結(jié)合的仿真技術(shù),快速高質(zhì)量掌握好這些技術(shù)手段,貫徹以學(xué)生為中心、輸出為導(dǎo)向的教學(xué)理念,進(jìn)一步研究和探索信息條件下,個性化、差異化教學(xué)的實(shí)現(xiàn),促進(jìn)基于信息技術(shù)的教學(xué)創(chuàng)新和改革,是心血管內(nèi)科教學(xué)創(chuàng)新的努力方向。

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