VR技术在中医院校学生体验式教学中的应用分析

祝恩智 张红石 顾颜 张雷

摘 要：VR技术具有良好的交互性和沉浸性，能够提供高度还原仿真系统，这一特性促使它越来越多应用在实验教学中。根据中医院校学生学习的特点以及学习模式进行一系列的研究，以VR技术的特点为基点，将其应用到教学中，加强体验式教学在学生学习中的应用。

关键词：虚拟仿真;体验式教学;医学实践

中华文明源远流长，中医伴随着中华民族的不断发展，流传至今，是当之无愧的中华文明瑰宝。而如何发展好中医事业，如何将中医与世界技术接轨，这一切需要从中医药事业的传承者中医院校的医学生抓起。出色而优秀的中医人才，要经历漫长的学习时长以及枯燥的学习过程，学习内容过于抽象，实践机会相对较少成为培养中医药人才的瓶颈，如何攻克这个难题，将现代VR技术与传统教学内容相结合，打造寓教于乐激发学习兴趣，同时也为医学生的身份转变提前打好相应的基础，为医学生过渡到医生阶段做好保障工作。

一、虛拟仿真技术在教学中的应用

虚拟仿真技术（Virtual Reality，简称VR）技术产生于20世纪60年代[1]，VR一词是在20世纪80年代提出的。虚拟现实技术是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，是一种新的人机交互接口。具体地说，就是利用计算机技术作为现代高科技的核心，生成一个逼真的视觉、听觉、触觉等为一体的特定的虚拟化环境，用户与相关的设备与虚拟化境进行互动，创造出与真实的环境一样的体验。[2]目前，随着虚拟仿真技术的不断提高，虚拟现实技术已经广泛地应用到各个领域，例如，航天航空、中西医教学、机械制造等。医学知识的个体性和复杂性导致VR技术在兴起后一段时间内没有马上应用于医学领域中。但现如今随着科技的进步，人才的全面发展，VR技术在医学领域的应用也逐步成熟。最成功的是将这种技术应用到中医院校的学习实践中去，不仅能满足医学生的实践需求也能将枯燥抽象的学习内容以更加形象具体的形式展现出来，利于学生的学习与理解。

面对技术的不断发展、人类的不断进步，社会对医疗技术以及医务工作的水平有着极高的需求，医疗岗位对医学生的知识水平及临床实践能力提出了更高的标准，如何提高这理论与实践的水平，成为医学教育面临的一项重要挑战。

VR技术的应用能够弥补传统医学教学中抽象及枯燥的缺陷，也能填充实践教学过程中动手机会少、上手难的不足。虚拟现实技术以其沉浸式的高感官功能，增强了教学效果，医学专业的特殊性和专业性需要学生记住更多的知识点。学生很大程度上通过背诵和老师指导记忆大部分医学知识点，这种教育方式要求学生在进行VR学习的过程中付出更多的努力，教师可以选择一个特定的模拟的教学情景对学生进行针对性的教学，学生利用3D视频的动态演示和人机交互界面进行操作，有针对性地学习到某一知识点[3]。以人体解剖课程为例，枯燥的解剖知识难以结合实际，学生也很难从理论知识中寻找到相应的定位和内容，而虚拟仿真系统就可以实现理论与实际的结合，例如形象逼真的3D解剖试验台，通过人机交互界面，根据系统的提示和指导，学生可以直接对3D数字1∶1高仿真的人体模型进行局部和整体的解剖与学习，通过不断的平扫及局部细致的观察，学生能身临其境的观察人体的各个部位，肌肉、骨骼、神经、血管以及各部位脏器，这种感受是传统的解剖教学无法实现的，加深学生对解剖知识的印象，有利于提高学习效果。除此之外，VR技术在应用过程中也能提高自主学习能力，通过虚拟教学模式，学生从被动参与学习转变为主动寻求知识。在虚拟环境中，学生可以开发模拟情景和设计实验程序。目前在实际应用中就有很多符合这类标准的虚拟仿真系统，例如，医学检验在教学中的应用，学生通过运用理论知识集合虚拟仿真系统，让学生犹如身临检验科，真实地体会到检验科的工作模式，能有效地培养学生将所学知识融入临床工作，促进学生临床思维能力、临床操作能力的训练[4]，实现与临床无缝对接，也拓展了学生的视野，为踏上临床奠定了基础，也通过自主的设计与参与，学习模式实现了转化，学生自主学习的积极性不断提升，激发学习兴趣。

二、体验式教学与虚拟仿真技术的相结合

体验式教学模式起源于二战时期的生存训练课程，最终在大卫库伯的改进与完成的基础上建立起来。体验式教学模式强调学生参与学习过程，通过各种实践经验提高学生的综合素质，注重教学的实践和应用性和针对性，培养学生的实际操作能力[5]。体验式教学模式目前由于其真实感强，学生参与度高，已逐渐应用于对操作性要求高的医学专业教学中。根据中医临床特点，它包含了医患沟通、病例分析等多种实践技能和临床技能，特别适合于体验式教学。其次，它还包括医患沟通、临床病案例分析等多种实践技能，尤其适合体验式教学。将体验式教学模式与虚拟仿真相结合是培养现代优秀中医的有效途径之一，也是由学生到医学生再到医生的转变之路上的无缝对接体系。

一名优秀的临床医生精湛的技艺是必不可少的重要基础，而医学生到医生的转变之路，需要大量的动手实操机会。在这里体验式教学就发挥的不可缺少的重要角色，而虚拟仿真就是的加入，更为体验式教学增加了趣味性和真实感[6]。中医治疗建立在辨证论治的基础上，而通过现代技术，将“望”“闻”“问”“切”的理论知识充分地与实践相结合，能制定出完整的诊断体系，由接诊到治疗，完全模拟临床真实诊疗过程，提高学生的临床实践与应变能力[7]。将传统的观察方法与虚拟诊断相结合，使学生获得更多的实践经验，掌握临床技能。传统的培养模式中实习观摩也是医学生获取实践经验的主要方式，而现在临床的培训资源少，医生工作任务繁会使代教的质量下降，观摩实习与预期效果的差距较大。这时虚拟仿真的参与就解决了这个难题，调试好虚拟仿真系统后，教学过程中，由医学生为主导进行参与，利用虚拟系统，在加入智能系统的仿真模型中大胆实践，根据理论知识的积累将其运用到实践中，并且可以不同专业相结合，对模拟病例进行诊治，培养临床思维的同时增进了合作意识，为临床工作的顺利完成打下基础。同时对比从模拟系统中获取的数据，分析数据的由来、观察模拟患者的变化分析原因，通过这样一个过程分析与指导学生的理论与实际的差距，将有助于学生获得临床经验，明确自身的不足与学习目标，加深对基础理论知识的掌握。