医学影像虚拟实验教学平台建设新设想

乔丽华 郝晨汝 赵瑞斌 杨一诺 吴艳茹 池子强

摘  要 统计目前国内主要虚拟实验教学平台中医学影像相关实验，得出医学影像虚拟实验教学的不足及发展方向，为医学影像虚拟实验教学平台建设及优化提供帮助。

关键词 医学影像成像原理;医学影像实验;虚拟实验教学平台;教学改革;网络教学

中图分类号：TP391.9    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）09-0009-02

1 前言

伴随着新冠肺炎疫情的发生，各校本着“停课不停学”的观念开展网络授课。理论课尚可借助中国大学慕课网、雨课堂、钉钉等教学平台的直播或视频课件传输等功能实现，而实验课必须借助虚拟实验教学平台来实现。从目前开设的虚拟教学平台的实验统计来看，难以完全满足实验课的上课需求，虚拟实验教学平台上拥有的课程可以开设，没有的课程只能暂时调整到疫情过后返校开设。综上来看，虚拟实验教学平台有待进一步完善，这也是未来教学改革的一个重要方面，也是本研究的重点。笔者以医学影像成像原理课程为例，谈谈对该课程虚拟实验教学平台建设的新设想。

2 研究内容

研究原因  医学影像成像原理课程是医学影像学专业和医学影像技术专业的专业基础课程，主要包括X线影像、磁共振影像、超声影像和核医学影像。课程内容主要涉及物理理论知识和临床实践应用两方面，但由于实验设备耗资太大，涉及辐射与防护等原因，阻碍了医学影像实验的开展[1]。所以，学生在校期间无法开设相关实验课，只能等到临床实践时实际操作。以河北医科大学为例，以前该课程的教学只是物理教师和临床教师上课描述或图片视频展示，学生学习起来相对乏味和枯燥。在这种背景下，医学影像仿真实验应运而生，可弥补实验教学方面的相关缺陷[1]。

仿真实验也就是运用虚拟技术[2-3]，充分利用现有计算机资源，配以独特设计的软硬件，实现普通仪器的全部功能[4]。它可以让学生看到虚拟环境，模拟实验过程，理解成像原理，學生进入临床实践之前，就会对环境、设备、注意事项等有初步认知，在临床实践中稳而不乱、条理有序。

创新设计  随着教学改革的深入，一些医学院校在条件允许的情况下开展了该课程的虚拟实验教学，但这些虚拟实验主要是X射线影像和磁共振影像，核医学影像实验很少，即使有也是简单的动画场景模拟，关于核医学成像原理的虚拟实验目前没有看到，这也是本研究的创新点。以梦之路的医学魔课MOEC云实验平台和国家虚拟仿真实验教学项目共享平台实验空间的统计结果为例，如表1所示。

从表1可以看出，目前有多个虚拟教学平台，涉及多个虚拟实验，然而核医学相关的虚拟实验比重很小，仅有的几个核医学虚拟实验也是动画场景演示，涉及核医学成像原理的虚拟实验目前没有看到，这也是本文的创新点。

核医学是医学影像学中的四大影像之一，随着现代影像技术突飞猛进的发展，核医学的检查结果在临床诊断及治疗中有着不可估量的作用[5]。在医学院校中涉及核医学的课程有很多，如医学影像成像原理、医学影像物理学、医学物理学、核医学设备与检查技术等。核医学涉及的实验设备是大型设备，实验源是具有一定危险性的放射源。在核医学的应用中，随着使用放射性核素总量增加，核医学从业人员的辐射风险也随之增大，容易造成工作场所和工作人员自身的污染，所以其放射防护一直是重点，也是难点[6]。因此，在校内开设核医学方面的实际实验是不现实的，但开设虚拟实验是有必要的。借助虚拟实验平台可以很好地学习核医学影像的相关知识和注意事项，为学生顺利进入临床实践做了很好的铺垫。所以，综观虚拟实验的开设情况，核医学成像原理的虚拟实验是未来一个重要的创新方向。

考核方法  核医学成像原理虚拟实验开设以后，考核方法也应相应进行调整。原来核医学方面在学校的考核方式是期末考试，学生临床实践以后有的采用OSCE考核方法[5]。

现在加入虚拟实验之后，核医学在校教学的考核方法可以改为期末试卷（70%）+平时成绩（30%）=总成绩（100%）。此处的平时成绩就是虚拟实验的成绩。

核医学部分在医学影像成像原理中实验课课时分配情况可以设计如表2所示，根据核医学理论课占医学影像学理论课总课时数的百分比算出。

教学评价  开设核医学虚拟实验后的教学评价应该在原来教学评价的基础上，增加实验课过程中的形成性评价，主要设计如图1所示。这种形成性评价可以很好地反映学生在虚拟实验操作过程中对操作流程、注意事项、原理的理解等方面的掌握程度，进一步完善教学效果的评价;也可以根据反馈的结果对虚拟实验的实施进行及时调整，进而保证教学过程不断更新和优化。

3 结语

虚拟实验教学平台是网络教育信息化的一部分，可以充分利用程序设计把有危险性或高成本的实验在课堂上很好地展现出来，只要有计算机，学生就可以模拟临床操作过程，对流程、原理及注意事项等都能很好地掌握。因此，虚拟实验教学是一种很好的教学模式，对提高影像相关课程的教学质量具有很大优势，应该充分利用“互联网+”“新医科”等教学理念，积极推进教学改革。同时，这种改革也能提高学生的求知积极性，完善教学评价。

笔者相信，未来的虚拟实验教学平台应该会越来越完善，涉及的虚拟实验也会越来越接近现实实验，网络教学中的虚拟实验教学也将充分满足教学的需求。

参考文献

[1]于毅，杨楠，任琼琼，等.医学影像虚拟仿真实验平台建设探索[J].数字技术与应用，2018（12）：193，195.

[2]杜金榜，王跃科.仪器仪表技术的发展趋向[J].仪器仪表学报，2002（5）：228-230，236.

[3]王建林，刘静宜.虚拟集成测试与虚拟仪器技术[J].北京化工大学学报：自然科学版，2001（2）：84-88.

[4]齐现英，鲁雯，韩丰谈，等.虚拟仿真教学在《医学影像设备学》教学中的研究与应用[J].中国医学物理学杂志，2012（1）：3208-3210.

[5]周伟娜，王城，邬心爱，等.OSCE在核医学教学中的应用[J].内蒙古医科大学学报，2018（S1）：91-93.

[6]郑森兴，张燕.2009—2011年福建省核医学工作人员外照射个人剂量监测结果分析[J].中国辐射卫生，2013（6）：684-686.