虚拟现实技术在高校医学教学中的应用及展望

张海锋 汪澜

【摘 要】虚拟现实技术在高校教学方面的进一步应用为现代信息化教学工作的开展创设了有利的技术条件，是高校现代化教学工作组织进行的核心内容。近年来虚拟现实技术不断受到人们的关注，它的应用为医学教学的发展提供了动力，通过营造逼真的学习环境加深了学生的记忆，提供了良好的操作平台，切实推动了医学教学的改革。

【关键词】虚拟现实技术；高校；医学教学；应用

【中图分类号】G434【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2018）24-0284-01

一、导言

当今社会，全球各国都将文化产品的数字化设计提上日程，这是文化传播、媒介创新与数字技术的跨界融合，通讯技术、三维技术、数字技术的发展，促使虚拟现实技术和文化产品设计更有效的结合。高校临床医学专业的课程内容涉及人体解剖、医学实验、手术操作等方面，教学中借助虚拟现实技术创造的虚拟环境可以使学生对一些抽象繁杂的解剖结构、实践操作等有一个直观的理解，营造良好的教学氛围，进而切实提升医学生的专业能力[1]。

二、虚拟现实技术概念及特点

虚拟现实技术又称VR技术，是现阶段模拟仿真图像成像技术之一。该项技术具有渲染性强及交互效果较好的基本特点。能够根据不同的模拟环境，进行虚拟空间创设，利用虚拟空间还原真实视觉感受，从而实现VR技术立体化应用。现代VR技术应用已具备模拟、仿真及触觉感受等相关功能化特点，相关的技术内容也较为成熟，在军事、教育及医疗等有关领域应用广泛。该项技术利用与实现环境的实时交互，实现触觉互动，从而提高虚拟环境设置真实性，同时具备信息互通及数据模拟的基本功能，可在实际教学方面，将相关的教学信息进行录入并创设实际的虚拟教学情境，以此为现代信息化教学工作的开展提供科技技术支持。

三、虚拟现实技术发展现状

虚拟现实（Virtual Reality）早在1965年就已经被伊凡·苏泽兰（Ivan Sutherland）在国际信息处理联合会中首次提出，随着计算机技术、计算机图形学、通信技术的发展，网络展示的需求，虚拟现实技术逐渐为大众所接受，“虚拟现实技术兴起于20世纪90年代。

2000年以后，虚拟现实技术在整合发展中引入了XML、JAVA等先进技术，应用强大的3D计算能力和交互技术，提高渲染质量和传输速度，进入了崭新的发展时代[2]。”在2016年这一技术成为年度热点，业界也称2016年为“VR元年”。虚拟现实技术是在三维、传感、技术、渲染技术的沉浸式交互技术。通俗介绍，就是将视觉、听觉、触觉等虚拟成一个相对逼真的真实环境，并借助一定的观看设备使用户获得相对自然和真实的体验，并可以与虚拟环境中景物相互作用、相互影响，从而产生身临其境的真实感受和视觉体验。

沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）、构想性（Imagination），是虚拟现实的3个基本特征，虚拟现实技术和人工智能技术、全息投影技术、增强现实技术想结合，是未来视觉体验的必然发展趋势。

四、虚拟现实技术在高校医学教学中的应用

1.虚拟现实技术在高校解剖教学中的应用。

解剖学为基础医学中的一门重要学科，通过解剖学教学课程医学生可以了解人体的各个器官、系统的解剖结构，了解人体各个部位血管、神经的分布情况以及重要功能，为以后临床课程的学习奠定良好的基础。由于人体是一个极为精密的整体，解剖结构极为复杂，单纯地依靠解剖图谱和课堂讲解很难在脑海中形成深刻的印象，而当前用于学生进行解剖实验的尸体数量又严重短缺，学生的实践操作能力得不到充分的锻炼。虚拟现实技术可以有效地解决这一问题，运用计算机技术对人体的皮肤、器官、组织、骨骼等进行精确的数据收集，将其微观结构充分地模拟出来，数据的采集可以从尸体上进行，首先将已处理好的尸体进行切片，利用扫描仪对每一层切片进行全面的分析，其次将这些数据全面地收集起来并利用计算机合成技术进行图像的合成，形成人体的三维结构，从而实现人体的虚拟化，并以此作为学生学习与解剖操作的平台。

2.实验教学。

实验教学其目的在于更好的对学生所学的理论知识内容进行验证，传统的实验教学由于学生对于理论知识掌握不扎实，导致其出现实验操作无从下手的情况，同时对于后续阶段教师所讲解的教学内容也易出现学不懂及学不通的情況，严重影响实验教学质量。虚拟现实技术应用虽然主要以三维空间结构进行实践模式，但同时亦可提供有效的实验信息数据资料，帮助学生明确实验操作内容，并指明实验操作方向，使学生在实际实验方面对理论知识内容进一步巩固，帮助基础学习能力较差的学生度过知识学习困惑期，确保学生所学的各项知识内容均可运用于实验知识学习方面[3]。教师在虚拟现实应用方面，可有效的提高教学效率，无需逐一的进行实验引导，通过虚拟现实技术即可实现一体化教学，从学生基础学习能力、实验操作问题等相关方面，能够有针对性的制定教学引导方案，进而使学生在虚拟实现技术应用环境下实验学习能力得以提升。

五、虚拟现实技术在高校医学教学中的未来展望

当前我国进入社会主义新时代，医学教学正不断朝向信息化趋势发展，由于医学知识大多比较抽象难懂，虚拟现实技术以其逼真的虚拟场景为医学教学开辟了一条崭新的道路。当前虚拟现实技术在多个临床科室得到了广泛的应用，针对医学生的手术教学也不断开展。美国已在心理健康预防中运用虚拟现实技术[4]，而随着此项技术的不断发展与成熟，在医学教学和临床诊疗中将会有广阔的应用空间。当前由于技术设备的维修保养尚未配套发展，同时模拟的精确度仍然有一定的不足，虚拟现实技术在医学教学中的应用整体上仍处于初期阶段。随着我国医疗水平的不断提高和虚拟现实技术的不断成熟，虚拟现实技术逐渐被医学工作者所重视，相信在不断的研究与探索下，虚拟现实技术在医学教学中会发挥越来越大的作用，为医疗事业作出巨大的贡献。

结束语

综上所述，虚拟现实技术在高校教学方面的有效运用，对提高校园基础性建设及现代化教育水平影响颇深，是现代化教学的主要发展方向，使教学内容实现立体化及多维度呈现，有效弥补高校基础教学工作方向的诸多不足。相信在不断的研究与探索下，虚拟现实技术在医学教学中会发挥越来越大的作用，为医疗事业作出巨大的贡献。

参考文献

[1]朱建忠.虚拟现实技术在电大开放教育中的应用[J].电脑编程技巧与维护，2018（07）：147-148+153.

[2]段伟文.虚拟现实技术的社会伦理问题与应对[J].科技中国，2018（07）：98-104.

[3]刘泽根，孙风阁.基于虚拟现实（VR）技术的文化产品设计与研究[J].科技传播，2018，10（13）：137-138.

[4]张帅.虚拟现实技术在高校教学中的应用研究[J].宿州教育学院学报，2018，21（03）：68-69+133.