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浅谈混合现实技术与中医住院医师规范化培训教学融合

2024-08-10贾治伟李星萱郭秀伟

科教导刊 2024年21期

摘 要 快速发展的信息技术,已在多个领域显现其革命性的潜力,医学教育亦不例外。信息技术的引入不仅能提高教学的互动性和实践性,还能有效提升教学的系统性和科学性,特别是在中医住院医师的规范化培训中,混合现实技术展示了其独特的教育价值和巨大的应用潜力。文章探讨了混合现实技术在住院医师规范化培训教学中的应用场景,分析可能遇到的挑战并提出相应的解决策略,旨在为中医教育的现代化发展提供新视角和有力的技术支持。

关键词 混合现实;中医;住院医师规范化培训;教学

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2024.21.022

A Discussion on the Integration of Mixed Reality Technology with Standardized Training for Traditional Chinese Medicine Resident Physicians

Abstract The rapidly developing information technology has demonstrated its revolutionary potential in multiple fields, and medical education is no exception. The introduction of information technology can not only improve the interactivity and practicality of teaching, but also effectively enhance the systematicity and scientificity of teaching, especially in the standardized training of traditional Chinese medicine resident physicians. Mixed reality technology has demonstrated its unique educational value and enormous application potential. The article explores the application scenarios of mixed reality technology in standardized training and teaching for resident physicians, analyzes potential challenges, and proposes corresponding solutions, aiming to provide new perspectives and powerful technical support for the modernization of traditional Chinese medicine education.

Keywords mixed reality; traditional Chinese medicine; standardized training for resident physicians; education

近年来,信息技术的快速发展为各行各业带来了革新的机遇,医学教育领域也不例外。特别是中医教育,作为承载中国传统医学传承与发展的重要领域,迫切需要借助现代技术手段来提升教学质量和效率。中医住院医师的规范化培训尤其关键,它不仅涉及医师个人技能的系统培养,还关乎中医服务的质量和社会公众的健康福祉[1-3]。在此背景下,混合现实技术(Mixed Reality, MR)应运而生,它集成了虚拟现实和增强现实的特点,通过创造沉浸式的虚拟环境和真实环境中的虚拟叠加,提供了前所未有的交互体验[4]。这种技术的引入不仅提高了教学的互动性和实践性,还能有效提升教学的系统性和科学性。本文就混合现实技术在住院医师规范化培训教学中的应用展开讨论,旨在为中医教育的现代化发展提供有力的技术支持和新视角。

1 混合现实技术的特点

混合现实技术是一种在真实世界与虚拟环境之间创造无缝交互体验的先进技术,能够将虚拟元素与现实世界完美融合,从而为用户提供丰富的互动体验[5-6]。其具有以下显著的特点:①沉浸感与交互性:混合现实技术通过创建可视化和可交互的虚拟元素,为用户提供了高度沉浸的体验。用户不仅可以看到虚拟元素,还能通过手势、语音等方式与之交互,极大地增强了体验的真实感和参与感。 ②现实环境的增强:与全虚拟的虚拟现实环境不同,混合现实技术强调在不替换真实世界的基础上对其进行增强。这种在现实基础上的叠加和增强,使得混合现实技术在如手术导航、教育训练等需要真实参照的场景中显得尤为重要。③灵活性与适应性:混合现实技术可以根据用户的位置和环境,实时调整虚拟内容的显示,使得每个用户都能得到最适合自己的信息展示和互动体验。这种个性化的适应性在教学和培训中尤其具有价值。④广泛的应用潜力:由于混合现实技术能够结合真实世界的优势和虚拟元素的灵活性,它在医疗、教育、设计等多个领域都展示出了广泛的应用潜力。

2 混合现实技术与中医住院医师规范化培训教学融合的场景探讨

中医住院医师规范化培训教学面临着诸多挑战,包括实践机会有限、接触复杂病例的难度高、传统诊疗技能传授困难等。混合现实技术通过创造虚拟与现实结合的学习环境,将中医的理论知识和临床操作以三维虚拟形式呈现,使学习变得直观和生动,从而有效提高学习者的学习动机和操作技能。

2.1 中医诊断学习的虚拟仿真

在中医教育中,精确掌握诊断技术是极其重要的,而混合现实技术在这方面提供了一个革命性的学习平台。通过虚拟仿真,学生可以在无风险的环境中不断练习和提高诊断技能[7-8]。

在望诊方面,混合现实技术能够创建一个包含各种病症特征的三维虚拟患者库。例如,学生可以观察到由不同内部疾病引起的面部色泽变化、舌质舌苔的差异等。系统允许学生通过手势或语音命令放大、旋转患者模型,以便从不同角度进行详细观察。闻诊学习利用高质量的音频模拟,能够再现患者的呼吸声、咳嗽声等各种声音。混合现实系统中的高级音效处理技术能调整声音的细微差别,帮助学生识别疾病的不同类型。这种听觉的虚拟训练是传统教学难以实现的,为学生提供了更全面的学习体验。问诊模拟通过智能对话系统进行,系统内置多种病例和病史,可根据学生的提问智能调整回答,模拟真实患者的反应,这不仅训练了学生的提问技巧,也加强了其根据患者回答进行病情分析的能力。切诊的虚拟训练则通过高级触觉反馈技术模拟。学生通过特制设备感受到虚拟患者的脉象,包括脉速、脉力等。这些设备通过细致的振动模拟,使学生能实际“触摸”脉搏的跳动,为传统难以掌握的切诊技术提供有效的学习工具。

2.2 中医治疗操作的步骤模拟

混合现实技术在中医治疗操作的学习中,尤其是针灸、推拿、拔罐等技能的教学上,展现了极大的潜力。通过详细的虚拟演示和实时反馈,学生可以系统地学习和练习这些技术。

在针灸教学中,混合现实系统不仅能精确显示每个穴位的位置,还能通过虚拟实践让学生了解针刺的角度和深度。学生操作虚拟针具时,系统会提供即时反馈,如穴位定位的正确性、针刺深度是否适宜等,通过这些反馈,学生可及时调整技术,提高操作的精确性。此外,系统还能模拟患者的反应,如疼痛感等,让学生更好地理解治疗效果。推拿操作的学习则通过动态的三维模型展示不同的手法。系统中包含多种推拿手法的详细教程,学生跟随教程进行虚拟操作,通过视觉和触觉的反馈学习如何掌握力度和方向。这种模拟不仅提高了学习的安全性,也使得学生能在没有患者的情况下反复练习,直到熟练掌握。拔罐教学中,混合现实技术能够详细指导学生如何放置拔罐器,控制负压的大小,以及拔罐的时间。学生能在虚拟环境中看到皮肤的反应,如皮肤红肿程度,从而判断拔罐的效果。系统还能提供历史数据对比,让学生了解不同操作对治疗效果的具体影响。

2.3 复杂病例的模拟与决策训练

混合现实系统可以构建具有特定病历背景的虚拟患者,这些患者具有复杂的病史和多样的症状表现。学生需要通过对虚拟患者的全面诊断来制订治疗方案。系统会根据学生的诊断和治疗选择动态调整病情发展,模拟真实情况下患者的反应。这种类型的训练不仅加深了学生对疾病的理解,也提高了他们处理复杂病情的能力。此外,混合现实技术还可模拟紧急医疗情况,要求学生在有限的时间内作出快速决策,这种压力下的决策训练对于提高学生的临床应变能力极为重要。

2.4 跨学科交流与合作训练

混合现实技术可以通过模拟多专业医疗团队的工作环境,培养学生的团队协作能力。在虚拟环境中,学生可以与其他医疗专业的虚拟人员,如西医医师、护理人员等进行交互。这种模拟训练非常逼真,不仅包括病人治疗过程的合作,还包括团队会议的模拟,讨论病例,共同制订治疗计划。学生需要学习如何在团队中有效沟通,表达自己的专业意见,同时理解并整合其他专业的视角。通过混合现实技术的训练,提高其专业能力和团队合作的效率。

2.5 教学资源的共享与远程教育

混合现实技术的远程连接功能使得中医教育资源的共享和传播更为广泛和高效。教师无论身处何地,都可以通过混合现实系统进行实时的教学和指导。这为那些地域偏远、缺乏教育资源的地区提供了极大的便利。学生可以通过佩戴混合现实设备,进入一个虚拟的教室,在这里他们可以观看教师的演示,实时进行互动。这种互动不仅限于本地学生,全球任何地方的学生都可以加入这个虚拟教室,进行交流和学习。这种教育方式极大地拓宽了教育的边界,使优质的教育资源得到更有效的利用。

3 面临的困难和应对措施

3.1 技术接入与成本问题

混合现实技术在中医教育中的应用虽然前景广阔,但高昂的技术成本也是一个不容忽视的问题。混合现实设备及其软件系统通常需要较大的初期投资,对于预算有限的教育机构来说,这是一个重大的财务负担。为了解决这一问题,可寻求政府部门或相关行业的资金支持。通过国家资助项目或行业合作,能显著降低这些技术的引入成本。此外,与技术供应商建立合作关系,共同开发针对中医教育需求的定制化混合现实解决方案也是一个可行的策略。

3.2 教师与学生的技术适应性

新技术的引入可能会给师生带来新的挑战,特别是一些非技术背景的教师和学生,他们可能对混合现实设备的操作感到不适应。为克服这一挑战,通过组织系统的培训课程,能帮助教师和学生熟悉混合现实技术的操作和应用,同时,简化技术操作界面也是提高用户体验的一个重要方向。此外,建立一个有效的技术支持系统,为用户在使用过程中遇到的技术问题提供及时的帮助和解决方案,也是确保技术顺利运行的关键。

3.3 内容开发与更新

中医教育内容的开发和更新是实施混合现实教学的另一个主要挑战。高质量的教学内容需要投入大量的时间和资金进行开发,并且必须保持与最新医学研究和临床实践的同步更新。为了应对这一挑战,建立由中医专家、教育学者和软件开发人员组成的跨学科团队是关键。这样的团队可确保教学内容的科学性和实用性,并能快速反应最新的教育需求和技术变革。此外,中医教育机构应当为内容的持续更新和改进预留足够的预算,通过定期评估和修订教学内容,保证教育质量与时俱进。

3.4 数据安全与隐私保护

在使用混合现实技术的过程中,教师和学生的个人信息及学习数据的安全性和隐私保护是不容忽视的问题。所有相关操作必须严格遵守国家的数据保护法律法规。实施高标准的数据加密技术,确保所有个人信息和学习数据在存储和传输过程中的安全。明确告知用户数据的收集、使用和保护措施,确保用户对自己的数据拥有充分的了解和控制权,增强用户对混合现实技术的信任感。

4 结语

随着科技的不断进步,混合现实技术在中医住院医师规范化培训中的应用展现出巨大的潜力和前景,为中医教育带来了革新,使得教育方式更加多元化和现代化。然而,混合现实技术的应用也面临着许多困难。应积极采取相应的措施来有效解决。继续研究和优化混合现实技术在中医教育中的应用,对于推动中医的传承与创新,加速中医教学的现代化和国际化进程,具有重要的战略意义。

参考文献

[1] 孙晨冰,施俊,许玲,等.基于临床实践培养中医规培医师创新思维的教学探索[J].中国中医药现代远程教育,2023,21(20):8-11.

[2] 黄海荣,何明钎,叶淑芳.中医住院医师规范化培训基地模拟教学师资队伍建设的实践与探索[J].湖南中医杂志,2023,39(8):212-215.

[3] 梁玉磊,许晓康,李新华,等.基于中医住院医师规范化培训视角的中医学专业教学改革思考[J].中医药导报,2016,22(22):118-120.

[4] 申子龙,郭弋凡,赵文景,等.基于线上、线下混合式教学模式在中医住院医师规范化培训中的实践研究[J].继续医学教育,2021,35(10):32-35.

[5] 邱莹莹,郑小军,黄伊庭华.虚拟现实、增强现实与混合现实技术在教育教学中的应用:现状、挑战与展望[J].广西职业技术学院学报,2021,14(3):61-66.

[6] 于诗瑶.混合现实技术的教学特性与应用场景分析[J].中国信息技术教育,2023(19):94-96.

[7] 杨馨宇,黄斌.混合现实(MR)在教育教学中的应用与展望[J].中国成人教育,2020(13):52-57.

[8] 李鹏超,袁文博,万芬,等.混合现实技术在住院医师规范化培训外科手术教学中的应用研究[J].创新创业理论研究与实践,2022,5(22):179-184.