[摘 要]伴隨著醫(yī)學(xué)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)型與革新，目前的醫(yī)學(xué)教學(xué)方式正逐步轉(zhuǎn)向近代的生物學(xué)、心理學(xué)、社會性醫(yī)學(xué)教學(xué)方式，并與世界范圍內(nèi)的醫(yī)學(xué)教學(xué)方式相適應(yīng)，對提高醫(yī)學(xué)教學(xué)質(zhì)量有更高的要求。醫(yī)學(xué)是對實踐能力要求很強的學(xué)科，在實踐教學(xué)過程中，采用虛擬仿真進行實踐，對于提高醫(yī)學(xué)上的實踐能力起到了積極的作用。在使用虛擬仿真教學(xué)過程中，可以讓學(xué)生對醫(yī)學(xué)知識的認(rèn)識進一步深化，還可以鍛煉學(xué)生思維的科學(xué)性、獨立性和邏輯性，同樣也是一種可以對醫(yī)學(xué)學(xué)生的臨床思維進行有效培養(yǎng)的方式。重點開展醫(yī)學(xué)技能培訓(xùn)，加強實際操作能力，建立“問題導(dǎo)向”的醫(yī)學(xué)技術(shù)培訓(xùn)模型；隨著虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)實踐教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛。通過將其運用于各專業(yè)，提高了醫(yī)學(xué)教育的有效性、科學(xué)性和實踐性。

[關(guān)鍵詞]醫(yī)學(xué)教育；虛擬仿真技術(shù)；文獻法

虛擬仿真（virtualreality）教學(xué)屬于一種啟發(fā)與探索的教學(xué)模式，利用計算機信息化技術(shù)來協(xié)助教學(xué)，提供視覺、聽覺、觸覺等的模擬，讓學(xué)生有一種深入其中的感覺，將教學(xué)內(nèi)容有機融合，以此來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。與此同時，由于目前的醫(yī)療資源比較匱乏，因此，能夠讓學(xué)生一起參加到臨床實踐中的時間也相應(yīng)減少，學(xué)生不能完全地掌握實際操作技能，這對學(xué)生今后的發(fā)展是不利的，因此，積極地對虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)進行研究，并將其運用到實際中去，已經(jīng)是今后醫(yī)學(xué)教育的一個發(fā)展方向。

一、虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）技術(shù)背景

“虛擬仿真之父”蘇澤蘭在1965年第一次對虛擬仿真技術(shù)進行探討，并在此基礎(chǔ)上，對其進行了深入的分析。在1987年，福利系統(tǒng)地討論了虛擬仿真的意義、應(yīng)用和發(fā)展前景，并初步建立了虛擬仿真的基礎(chǔ)理論。21世紀(jì)以來，伴隨著各種信息化技術(shù)的日益完善，尤其是計算機軟件和硬件的飛速發(fā)展，各種面向應(yīng)用場合的虛擬仿真裝備應(yīng)運而生[1]。2014年，教育部提出“國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心是高等教育信息化的重要組成部分”，這標(biāo)志著虛擬仿真技術(shù)開始在教育領(lǐng)域展開了廣泛的應(yīng)用。此后，我國各個醫(yī)學(xué)類大專院校紛紛以虛擬仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，對其在實踐教學(xué)中的應(yīng)用進行了探討和運用，同時為促進虛擬仿真實訓(xùn)的發(fā)展，教育部發(fā)布了《關(guān)于開展2015年國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》遴選出100個國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心?！蛾P(guān)于辦好開放大學(xué)的意見》在2016年發(fā)布，提出要研究發(fā)展各類適用于高校師生在線教學(xué)的教學(xué)工具、教學(xué)軟件，提高師生在線教學(xué)的互動效果。從那時起，各層次的開放高校（前身為電大）都在對開放教育中的虛擬仿真技術(shù)進行了探討?！秶议_放大學(xué)綜合改革方案》提出，到2020年，要“依托5G，人工智能，虛擬現(xiàn)實，云計算等新技術(shù)，推動信息化和教育的深度融合，提升教育的現(xiàn)代化?！蹦壳埃袊疤摂M仿真技術(shù)”已經(jīng)進入了發(fā)展的快車道。

（二）教學(xué)背景

醫(yī)學(xué)是一種以實踐為主的專業(yè)，因此，在專業(yè)中，課程實踐、專業(yè)實驗以及臨床實踐都是建立一個完整的知識體系的關(guān)鍵部分，它的學(xué)習(xí)結(jié)果會對將來的工作質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。但是，由于實際教學(xué)中缺乏實踐教學(xué)資源以及臨床訓(xùn)練的特殊性，使得學(xué)生在現(xiàn)場進行實踐訓(xùn)練存在困難，這極大地降低了他們的學(xué)習(xí)效果。在實際操作的過程中，出現(xiàn)了一些困難和問題，比如，醫(yī)學(xué)課程的特殊性很強，需要的儀器設(shè)備很多，所以，實踐操作一定要在實驗室中進行。個人實踐的危險性高，對實踐的條件要求高，需要在教師的引導(dǎo)下才能進行實踐，這使得實踐教學(xué)難以實施；在生理學(xué)、藥理學(xué)和病理生理學(xué)的實際操作中，對實驗動物的需求量較大，這不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)費用，而且與動物倫理相違背；與此同時，由于實踐的非重復(fù)性和成活率較低的問題，也會極大地影響到學(xué)生進行實踐的積極性，這些都是醫(yī)學(xué)專業(yè)實踐中普遍存在的問題，在開放教育中更為明顯[2]。

二、在醫(yī)學(xué)教學(xué)中使用虛擬仿真技術(shù)的重要性

（一）從理論上化解成人的工學(xué)矛盾

與傳統(tǒng)的全日制教育相比，在開放教育中，存在著比較突出的工學(xué)沖突問題，特別是在醫(yī)學(xué)專業(yè)中，大部分學(xué)生都在從事著臨床工作，很少有時間到校園中進行實際的實習(xí)和研究。依托虛擬仿真技術(shù)，構(gòu)建一個集醫(yī)學(xué)教學(xué)、實習(xí)和培訓(xùn)功能于一身的綜合實踐實訓(xùn)平臺，不僅可以確保24小時的全天候工作，還可以實現(xiàn)遠程學(xué)習(xí)，突破了以往實踐教學(xué)中的時空限制，實現(xiàn)了學(xué)生“隨時、隨地”的學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生在實踐教學(xué)中的學(xué)習(xí)熱情。

（二）對實踐教學(xué)中“三高三難”的處理

虛擬仿真平臺以平臺軟件仿真為核心，學(xué)生通過電腦或手機進入平臺，讓學(xué)生進行實踐，而且可以重復(fù)實驗，并且不會造成動物、器材和試劑等實驗物品的消耗，因此，不論進行了多少次實驗，都不需要額外增加投入，可以極大地降低實驗經(jīng)費。利用能夠與真實的情境相匹配的虛擬仿真實訓(xùn)環(huán)境，提升了實踐教學(xué)的感知性、沉浸性、交互性、智能性，還可以有效地解決資源稀缺、臨床真實場景難還原等問題，解決了在實踐教學(xué)中存在的高投入、高損耗、高風(fēng)險以及難實施、難觀摩、難再現(xiàn)的問題[3]。

（三）提高實踐教學(xué)的有效性

虛擬仿真技術(shù)可以改變傳統(tǒng)的實踐教學(xué)形式簡單、內(nèi)容單一的缺陷，因為其是多個實訓(xùn)內(nèi)容組合，接近真實情境，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如以醫(yī)院門診、病房、藥房、急救等為主要內(nèi)容，使學(xué)生更直觀地進入實際工作環(huán)境；此外，通過使用虛擬的網(wǎng)上教學(xué)方式，減少了時空上的局限，保證了在虛擬的環(huán)境中，可以對與實際操作有關(guān)的深層問題進行思考，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[4]。

（四）共建共享與社會服務(wù)需要

大部分虛擬仿真平臺都是從醫(yī)學(xué)職業(yè)、崗位和技能這三個方面來進行的，但是還要考慮到社會的最新需要，達到將學(xué)員的培訓(xùn)與產(chǎn)業(yè)技能培訓(xùn)相結(jié)合，將學(xué)歷證書與職業(yè)技能等級證書相結(jié)合的目標(biāo)。它不僅可以適應(yīng)我國教育文憑的培養(yǎng)要求，也可以適應(yīng)我國未來的終身學(xué)習(xí)的要求，而且可以達到我國教育的終身學(xué)習(xí)的目的。

三、醫(yī)療教學(xué)中使用虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)點

（一）虛擬仿真實驗促進了理論聯(lián)系實際

醫(yī)學(xué)是一門具有較高實踐價值的綜合課程，在教學(xué)過程中，如何提高學(xué)生的實踐思考能力，是目前我國醫(yī)學(xué)教學(xué)中的一個難點。國外學(xué)者對精神病學(xué)模擬教學(xué)進行了系統(tǒng)的評估，具體包括了角色扮演、標(biāo)準(zhǔn)化患者、虛擬仿真實驗、人體模型、語音模擬等多種介入方式。虛擬仿真實驗是情景模擬教學(xué)的方法之一，對學(xué)生將臨床思維內(nèi)化為臨床行為至關(guān)重要。

（二）虛擬仿真技術(shù)對提高學(xué)生的知識構(gòu)建和思考能力的作用

虛擬仿真實驗教學(xué)可以為他們提供一種沉浸式的模擬臨床情境，因此，他們可以積極地參與到這個過程當(dāng)中，對他們的知識建構(gòu)和思維綜合起到推動作用，提升他們的理論和技術(shù)的考試結(jié)果。根據(jù)建構(gòu)論的觀點，一個好的教學(xué)環(huán)境應(yīng)由四個基本元素構(gòu)成：“情境”“協(xié)作”“會話”“意義建構(gòu)”。虛擬仿真實驗利用了教育技術(shù)，可以模擬出醫(yī)學(xué)專業(yè)技術(shù)實際應(yīng)用的臨床情境。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生需要通過協(xié)作、對話討論等方式，來深入認(rèn)識和了解事物的本質(zhì)規(guī)律，并與已有知識結(jié)構(gòu)發(fā)生作用，得到新的認(rèn)知，進一步完善自己的知識體系，最終達到意義建構(gòu)的學(xué)習(xí)目的。

（三）正面的學(xué)習(xí)經(jīng)驗可以從情感和認(rèn)識兩個方面實現(xiàn)教育效應(yīng)的最優(yōu)化

該模式為醫(yī)學(xué)專業(yè)的教學(xué)和實習(xí)帶來了良好的教學(xué)效果，為醫(yī)學(xué)專業(yè)的教學(xué)和實習(xí)提供了良好的教學(xué)條件。在教學(xué)中，學(xué)生對實驗的熱情和學(xué)習(xí)動機都是影響教學(xué)效果的重要因素。在虛擬仿真實驗教學(xué)中，它的交互作用能夠構(gòu)成一種高效的激勵方式，讓學(xué)生在一種輕松愉快的教室氣氛中，不斷地去嘗試和解答問題，這樣才能提升他們的成就感和自豪感，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動力。通過對問題的發(fā)現(xiàn)和解決，培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力，提高了對教師的滿意程度[5]。

（四）對虛擬仿真教學(xué)方法的進一步探討

在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于計算機技術(shù)的虛擬仿真實驗的新方案。在此項調(diào)查中，所收錄的資料以混合的方式較多，且不同的教學(xué)程序亦有不同。采用對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的反復(fù)操作次數(shù)以及在到達學(xué)習(xí)曲線后所需要的時間進行評價，運用累計及控制圖來評價受試者是否能夠達成穩(wěn)定性得分，得出在4天內(nèi)，每日1小時的鍛煉能夠取得最好的鍛煉結(jié)果，并且能夠?qū)⑵诮档阶畹?。所以，如何進行最優(yōu)的虛擬仿真實驗，仍然是一個值得深入探討的課題。盡管該技術(shù)在醫(yī)療教學(xué)中具有特殊的優(yōu)越性，但是也存在著不足之處。

四、醫(yī)療教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)的運用

（一）運用虛擬仿真技術(shù)進行臨床實踐

在真實的手術(shù)操作中，通過虛擬與真實的互動仿真，能夠讓醫(yī)護人員對手術(shù)流程有更好的了解，同時，將虛擬仿真系統(tǒng)當(dāng)作一種工具，能夠讓醫(yī)護人員通過在虛擬的場景中進行訓(xùn)練，對各種儀器進行熟練運用，提高醫(yī)護人員的職業(yè)技能。在即將面對病人并進入臨床實習(xí)的時候，可以使用虛擬仿真來模擬出在醫(yī)院里的多種現(xiàn)實情境，如門診、病房、藥房、創(chuàng)傷急救等，在穿戴著特定設(shè)備的情況下，能夠進入到一個非常真實的醫(yī)學(xué)情境中，就像身臨其境一樣，在不同的情境中進行培訓(xùn)，能夠提升臨床診斷能力、心理承受能力、應(yīng)對突發(fā)情況的能力以及與病人進行良好的交流等。從患者的角度出發(fā)，在醫(yī)師的引導(dǎo)下，可以增強患者的診療效果。它也可以被當(dāng)作一種輔助的手段，對病人進行醫(yī)療保健。

（二）在牙科教育中使用虛擬仿真技術(shù)

在牙科領(lǐng)域，CDS-100仿真軟件能對牙科患者進行三維、實時、精確的評價，并能對牙科疾病進行診斷。DentSimTM，Simodont和IDEA虛擬仿真模型在口腔技能操作中起到了非常關(guān)鍵的作用，它可以對學(xué)生的手部靈活訓(xùn)練、齲病窩洞制備、修復(fù)全冠、橋基牙的備牙、根管充填、疼痛處理等方面起到很大的作用，它還可以對學(xué)生的操作進行監(jiān)控，以確保他們的操作不會發(fā)生嚴(yán)重的失誤，也可在學(xué)生需要的時候?qū)ζ溥M行評價。此外，利用虛擬實境技術(shù)為頜面外科急診訓(xùn)練提供了一個良好的學(xué)習(xí)情境，有助于提升初學(xué)者對頜面外科急診的認(rèn)識及自信心。

（三）在醫(yī)療成像與實驗教學(xué)中使用虛擬仿真技術(shù)

在醫(yī)學(xué)成像教學(xué)過程中，因為儀器的數(shù)量少和成本比較高，所以很難讓學(xué)生自己動手對儀器進行操作，學(xué)生也就不能感受到標(biāo)準(zhǔn)的檢查過程。虛擬仿真能夠在沒有輻射的條件下，對多種虛擬實訓(xùn)場景進行模擬，讓學(xué)生在非接觸的環(huán)境中，對設(shè)備工作原理、使用程序及操作流程進行反復(fù)練習(xí)。有些醫(yī)學(xué)圖像還存在著一定的特征，例如，不同的疾病可能顯示出類似的圖像，或者同一疾病可能顯示出不同的圖像。借由本系統(tǒng)之模擬，學(xué)員可回顧個案資料、臨床診斷與影像，來了解與總結(jié)病例資料，提升閱讀影像之技巧。在此基礎(chǔ)上，通過建立一個基于虛擬仿真技術(shù)的實驗平臺，能更好地引導(dǎo)學(xué)生掌握檢測技術(shù)。

（四）中醫(yī)學(xué)教育中虛擬仿真的運用

中醫(yī)學(xué)的學(xué)習(xí)是一個很長很枯燥的課程，而且所學(xué)的東西比較抽象，所以必須要將理論和實際的知識融合在一起。針灸也是一種很有實用價值的科目，所以某中醫(yī)藥大學(xué)建立了一個用于針灸的網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)，它可以把針灸的知識以一種更為直觀的方式傳遞到學(xué)生的腦海里，提升了教學(xué)的效率。當(dāng)前，將虛擬仿真技術(shù)用于中藥的教育，例如，藥用植物學(xué)、中藥炮制學(xué)、中醫(yī)診斷等，推動了中醫(yī)的推廣和發(fā)展。

（五）病理學(xué)教學(xué)中的虛擬仿真

在病理學(xué)的教學(xué)中，虛擬仿真可以將人體解剖、胚胎學(xué)和組織學(xué)等多學(xué)科有機結(jié)合，將正常組織到疾病組織的演變過程呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生可以進行比較和學(xué)習(xí)。利用該技術(shù)，可以對素材的采集和制作過程進行模擬，使學(xué)生能夠親自參加片子制作，提升教學(xué)效果。利用建立病理數(shù)字資源庫的方式，教師可以有效地解決切片褪色、易碎及資源匱乏的問題，讓學(xué)生能夠自主在線下進行學(xué)習(xí)，極大地提高了教學(xué)效果。

結(jié)束語

綜上所述，隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬仿真教學(xué)是醫(yī)學(xué)教育改革的重點研究方向。但是需認(rèn)識到虛擬仿真教學(xué)只是諸多教學(xué)中的一種，不能完全舍棄以往的教學(xué)方法，因為虛擬實訓(xùn)只能應(yīng)用在部分教學(xué)中，應(yīng)該將二者有機結(jié)合，提高醫(yī)學(xué)教育質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新性、獨立性的醫(yī)學(xué)人才，這才是今后醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展方向。

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作者簡介：劉攀（1982— ），男，漢族，江西宜春人，宜春職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，本科。

研究方向：醫(yī)學(xué)。