基于虚拟仿真教学平台的医学影像检查技术课程建设

谭欢 吕发金 郁仁强 张志伟 周旸

[摘 要] 医学影像检查技术是医学影像技术学专业的核心课程，具有较强的操作性和实践性，而实验教学一直是医学影像检查技术课程的教学瓶颈。建设基于虚拟仿真教学平台的医学影像检查技术课程，可以增加学生训练操作机会，提高学习效率，充分发挥虚拟仿真技术的优势，有利于培养高素质医学人才。

[关键词] 医学影像检查技术;医学影像技术;实验课程;虚拟仿真;教学平台;实验教学

一、引言

医学影像检查技术是医学影像技术学专业的核心课程，其操作性和实践性较强[1-3]。理论课程所涉及的技术要点多，扫描参数复杂，知识点难以记忆，学生理论学习有一定的困难，主动学习兴趣不高。而实验课程可以让学生实现由理论知识到能力的转变，所以实验课程对培养学生动手能力和创新思维尤为重要。

目前，医学影像检查技术的实验课程多是学生在放射科检查室内“围观式”的临床见习教学[4]，即带教老师带领学生在临床上，边操作完成临床检查，边给学生讲解。放射科的检查设备大多是大型医疗设备，属于稀缺资源;DR和CT检查中会有潜在的辐射损伤，用临床上的受检者做实验教学，存在医学伦理上的问题;临床工作繁重，无法也不可能让每一个学生动手训练。在这种情况下，传统的医学影像检查技术实验课程的实验教学，学生仅仅作为旁观者，而实验课程是要求学生手脑并用，自己动手做实验，并在实验的同时探索新知识。

实验教学一直是医学影像检查技术课程的教学瓶颈[5]，为了解决实验课程中存在的问题，保证学生在实验课程上可以手脑并用，边自己动手实验，边探索新知识，本课题组从2016年初开始建设基于虚拟仿真教学平台的医学影像检查技术课程，从单一部位、单一类型的检查设备开始建设，逐步推广到涵盖DR、CT和MRI检查技术的虚拟仿真教学平台，并应用于医学影像技术本科生的培养中。

二、虚拟仿真教学平台的建设

虚拟仿真教学平台系统采用浏览器/服务器模式，前端采用WEB 3D技术，后端采用JAVA开发，数据库采用SQL SERVER（图1）。用户可以通过浏览器直接访问使用，支持多人同时在线，并发数量为100个用户，超过后具有排队提示的服务功能。

根据放射科真实的检查环境、检查流程及大型医疗设备操作情况，采用虚拟仿真动画技术来虚拟仿真，重点虚拟仿真临床上常见的疾病的扫描方法、技术要点及不同扫描参数下对应的不同影像资料。每种影像检查方式下每个部位的虚拟仿真中，我们会提供临床上常见的2～3种病种。以颅脑CT检查为例，提供急性脑外伤、脑卒中及蛛网膜下腔出血等。病种随机出现，教师进行启发式提问，包括针对不同病变影像检查的目的、选择何种扫描方式、需要注意的事项、需要解决的临床问题等。学生分组讨论、探索、初步实验，最后再由老师点评。

虚拟仿真教学平台强调学生学习的主体性，并注重实验教学中教师的指导性，这样可以充分发挥学生的主观能动性，并保证教学的正确引导性，实现培养学生的实际操作能力，并保证学生的个性化发展。

虚拟仿真教学平台初步建成后，选取30～40名学生，集中在中心实验室运行平台测试，在教师及网络支持人员的引导下，从学生体验和需求的角度反馈虚拟仿真教学平台存在的不足。教师及网络支持人员根据学生的反馈意见，不断的改进及完善后，再次选取学生测试收集意见。

三、虚拟仿真教学平台的功能

虚拟仿真教学平台可以突破时间及空间的限制[6]，实现稀缺大型医疗设备操作训练，不会干扰临床工作，又避免了遭受辐射损伤。

学生提前在线上熟悉教学平台的简单操作，进入练习模块并根据平台系统的提示独立完成操作训练。在实验教学课程中，教师采用教学模块，通过采用启发互动式教学法，引导学生更深入地学习影像检查技术的技术要点及注意事项，引导学生思考，学生自己动手操作。考核模块可以对学生操作的每一个步骤进行记录、统计，教师可以一目了然看出学生对哪些方面掌握较好，对哪些方面掌握较差。

虚拟仿真教学平台同时具有练习和考核两种功能。练习模块涵盖医学影像检查技术的基本知识点和技术要点，考核模块具有自动判分及统计每一步正确率的基本功能。

四、虚拟仿真教学平台的初步使用评价

在初步使用中，笔者团队发现虚拟仿真教学平台具有以下特征。

1.实验教学中学生使用的便捷性。使用虚拟仿真教学平台后，实验教学不再受时间、空间及设备数量等因素的限制。通过线上学习的形式，可以随时开展实验教学工作。

2.效果评价中教师教学的掌控性。以往实验教学中，教师对教学效果的评价手段有限，且不能客观、直接体现出学生对操作掌握的整体情况。引入虚拟仿真教学平台后，使用考核模块，可以直接统计出学生在哪个环节掌握比较差，针对性指导。

3.平台的丰富性及延续性。平台后续还可以加入多种影像检查技术，不断的改进和完善教学平台，采用浏览器/服务器模式建设的虚拟仿真教学平台系统，更易于采用多种教学手段，如混合式教学手段，提高学生参与实验教学的积极性，提升实验教学的效果。在现代医学教学中引入虚拟仿真教学平台，可以增加训练操作机会，提高学习效率，充分发挥虚拟仿真技术的优势，有利于培养高素质医学人才[7]。

参考文献

[1]郁仁强，周旸，吕发金，等.角色扮演教学法在医学影像检查技术学临床示教中应用的研究[J].卫生职业教育，2019，37（16）：57-58.

[2]汪百真，俞曼华，张俊祥，等.医学影像检查技术学实验课程的改革与创新[J].蚌埠医学院学报，2013，38（7）：919-921.

[3]葛欢欢，孔瑞华，张强，等.醫学影像检查技术教学与技能大赛结合的实践[J].河南医学高等专科学校学报，2019，31（3）：401-403.

[4]郁仁强，张志伟，吕发金，等.计算机体层成像虚拟仿真教学平台的设计与开发[J].卫生职业教育，2018，36（21）：46-47.

[5]杨蓉，徐玮曼，华西，等.小组竞赛与模拟情景教学在《医学影像检查技术》实训课程中的应用[J].影像研究与医学应用，2018，2（3）：219-220.

[6]刘光贤，陈宇虹，丁昉.新形势下中医学虚拟仿真实验教学体系的构建探索[J].教育教学论坛，2019，（34）：275-276.

[7]张涛，林莉，吴攀峰，等.基于虚拟仿真实验教学平台的医学留学生系统解剖学实验教学研究[J].湖北科技学院学报，2018，217（2）：122-126.