基于AR 技术中医药教育中的可行性研究

吴佳蔚 广西中医药大学

高校中医药教育强调理论与实践并重，但传统教学方法为学生学习带来了巨大的压力。AR 技术具有交互性等优点，目前在中药教育方面的应用较少，本文就AR 技术在中医药教育中的方法进行详细探讨,以提升中医药教学效果。

1 AR 技术概述

AR 技术即增强现实技术，是将真实环境与虚拟对象实时叠加到同一画面，达到超越现实的感官体验技术。AR 技术区别于VR 技术呈现完全3D 环境。AR 技术具有三维立体的特点。可互动的虚拟对象丰富了现实世界。

AR 技术的实现以显示技术，可视化技术为基础，目前平板电脑等移动设备具备其技术条件。AR 技术被广泛应用到军事等领域。在教育中的应用不断探索。如AR 情景教学等。AR 技术应用于教学实验中的目标人群包括婴幼儿，高等院校学生，AR 教育游戏参与者等。中学阶段学生应用AR 技术主要为对一些概念的理解，教育游戏参与者应用AR 技术主要为寓教于乐。非正式人群为应用AR 技术为了得到更好的参观体验。

高校中学生应用AR 技术目的是为提高学习热情，方便资料的获取。职业教育应用AR 技术教学为提高学生动手实践能力使其适应未来工作需求。AR 技术在提高认知，寓教于乐及实践教学中具有很大优势。

AR 技术应用于学科分布中主要为自然学科及社会学科，医药科学应用占比较小，目前AR 技术已在针灸教学应用中推广，将AR 技术应用于高校中医药教育中的可行性有待深入探究。

2 中医药教育中存在的问题

当前高等中医药教育中存在很多问题，主要包括学生实践技能不足，缺乏学习兴趣。基础理论知识教学是中医药教育的重要内容，由于中医药学科的特殊性，专业知识概念抽象，增加了学习难度，削弱了学生学习的兴趣，传统教学方式陈旧，教师教学水平参差不齐，课堂教学效果不明显，使得高等中医药院校学生的基础理论知识授课难以达到预期目标。

中医药学是经验医学，中医药经验理论源于临床实践。实践教育是当前中医药院校教育中培养学生的短板。大多数医学专业学生毕业后不能熟练熟练的将所学中医理论技能运用于临床。其主要原因是院校缺少开展实践教学所需的场地等必备资源，无法保证实践教学质量。

中医药具有独特的理论体系，对传统文化功底要求较高，医学生学习压力普遍较大，中医院校学生要系统学习中医药的各门课程，学习任务繁重，学生普遍缺乏学习兴趣。

3 AR 技术在中医药教育中的应用

3.1 建立AR 课堂

近年来，多媒体教学形式得到普及，以教材为依托，以教师课堂教学为中心的传统教学模式仍是大多数高等医学院校的主要教育模式，将AR 技术运用到课堂教学中，有利于创新高效课堂教学模式。张书鹏等进行了实验对比研究，提出基于AR 虚拟交互的学习方法，可以满足用户更好的关注学习内容，深入加强对细节内容的理解技艺。2016 年川大基础医学院利用VR 技术，研发出《人卫3D 系统解剖学》VR 版。

将虚拟现实技术引入教学课堂已成为许多高校的探索。中医药相关专业学生需要掌握的知识点繁杂，通过利用AR 技术，将复杂数据进行可视化操作，为学生提供虚拟环境与显示世界结合的场景。使学生变被动接受为主动学习。将AR 技术与中药材图谱相结合，将中药植株立体展示，可进行人机互动。增强现实技术为学生展现虚拟的人体模型，可演示进针手法等教学。利用AR 及时可向学生展示穴位下针灸在皮下的进针方向等，让学生感受真实的进针状态，掌握针灸进针技巧。

3.2 AR 与实践教学

实践教育是医药专业学生培养中的重要的环节，中医药院校实践教育主要包括药学专业理化实验等，实践教育对教学手段多个层面有很高的要求。教学效果的实现受很多复杂特殊的现实因素影响。如中药炮制课需耗费大量中药材，理化实验中受到多种因素影响实验结果。利用AR 技术，学生通过真实的体验实验，节约了实验所需成本。

AR 技术可以突破实验设备与经费等方面的限制。AR 技术可以为医生创造完全真实的体验经历，可重复使用真实场景。解放军总医院神经外科利用多模态导航AR 技术。将AR 技术与临床培训结合的教学方式得到初步的发展，中医正骨手法等中医药教育实践教学，利用AR 技术可将模拟三维立体人体叠加在现实中，将传统的抽象想象实训教学变为直观可视化全年新模式。

3.3 开发APP

智能手机已成为大学生学习中的重要部分，现已有医药与AR手机应用结合的辅助工具。如Augment3D 被应用于娱乐，医药教育等各领域。如利用Augment3D 学习C60 分子结构式，可与平面结构图建立对应关系，呈现出分子结构曾庆现实环境。

《AR 中药材》APP 呈现三维高精度中药材，，用户可为模型库添加3D 模型图。可根据用户要求提供众多中药材3D 模型，人体穴位的3D 定位图。

手游备受青少年学生的喜爱，AR 游戏APP 开发逐渐火热，很多AR 益智类游戏如《水果算你狠》等，通过游戏娱乐方式将知识传递给用户。开发具有中医药特色的AR 益智游戏，将枯燥的中医药知识与趣味游戏结合，可以实现寓教于乐的效果。

4 AR 技术在中医药教育中的应用挑战

AR 技术在中医药教育中的应用为传统教学模式改革发展带来了新的机遇与挑战，对传统教学模式的挑战主要体现在对教师学生的影响等方面。AR 出现于课堂是对传统教育方式的挑战。教师要掌握AR 系统操作，接受AR 应用特点。相应降低对知识的获取，要求教师引导学生分清主次。

AR 应用于中医药教育中资源短缺，AR 软硬件与生态系统需不断发展，AR 教育应用资源开发设计相对不足。

现有的AR 教材，视频等学习资源是对学习中的某一环节设计，在中医药教育中，AR 教学不能为学生带来完整的学习体验。AR 教学设备价格较昂贵，必定邀请券学校投入较多的资金及场地。

AR 没有以物理为基础的方案好用，AR 设备需要有更方便实用的交互设计，以提高学生的学习兴趣与效率。针灸等在人体上操作的设备，应用AR 技术对部位精确度高，需要精准的导航设备，高分辨率的显示设备，最大的减少操作误差。

高等中医药教育要求对知识有深入的理解及牢固掌握技艺，AR技术在呈现纯粹文本信息方面的优势不如传统纸媒，AR 技术不能完全取代传统教学方式。

5 结语

AR 技术交互性强等优点使其被大众接受。AR 技术与中医药教育结合，让学生的学习过程充满趣味，吸引更多的人了解中医。AR 技术，资源方面面临众多的挑战，但未来发展前景良好，AR 技术与中医药教育结合能提高中医药教学质量。