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臨床虛擬仿真教學范文1
［關鍵詞］虛擬仿真牙科教學系統；種植體植入術；本科教學；效果評價
口腔種植學是一門新興學科，該學科涉及多學科交叉，主要包括口腔修復學、口腔頜面外科學、材料學及影像學等［1］。與發達國家相比，我國口腔種植學本科教學相對滯后［2］。青島大學口腔醫學院緊跟教材大綱，首次為2018級口腔醫學本科生開設了《口腔種植學》課程。國內各大院?？谇环N植學本科教學的教學模式主要是采用種植模型操作及臨床觀摩等方法［3，4］，其存在教學模型及種植材料費昂貴，不可重復練習等缺點。VirteasyDental虛擬仿真牙科教學系統是一款數字化虛擬仿真牙科教學系統，其原理在于通過控制力反饋裝置上鏈接的模擬手機進行口腔技能訓練，將觸覺力反饋與視覺的三維圖像結合。與其他的虛擬仿真系統相比，VirteasyDental系統創新性地開發了種植模塊及種植基礎模塊，可幫助學生體驗種植體植入術的臨床實踐。本研究將VirteasyDental培訓系統用于口腔醫學本科生種植體植入術實驗教學中，初步評價該系統在口腔種植教學中的應用效果及體驗。
1資料和方法
VirteasyDental虛擬仿真牙科教學系統VirteasyDental虛擬仿真牙科教學系統配備3D動態眼鏡、觸屏顯示器、3D顯示器、顯示器支架、觸覺臂、模擬牙鏡、3D鼠標、模擬腳踏板、可升降主機、無線鍵盤及電源線。該系統軟件部分包括學生操作軟件、教師管理軟件及病例編輯軟件3個部分。通過虛擬仿真技術，力反饋觸覺系統和豐富的臨床項目，貼近臨床實操場景，通過觸覺臂手柄可獲得接近真實的臨床手感，可進行重復性操作，兼具客觀的系統評分體系。
2研究對象
選取青島大學口腔醫學專業2018級本科生作為研究對象，共計46人。學生均已完整接受種植體植入術的理論部分學習，按照隨機數字表法分為兩組，每組23人。種植模型組學生僅進行傳統的種植模型實操，虛擬仿真組學生虛擬仿真培訓練習后進行種植模型實操。
3研究方法
3.1種植體植入術操作技能培訓
由1名高年資種植科醫師（帶教老師）帶領46名研究對象對種植體植入術相關理論課程進行復習回顧，并再次詳細對其講解種植體植入術的相關臨床操作流程及具體考核標準。種植模型組學生按照教師講解的要點在種植模型上1個種植位點操作練習1h，練習完成后，在20min內完成種植模型左上第一磨牙的種植體植入；虛擬仿真組學生聽完教師的講解后首先在VirteasyDental虛擬仿真牙科教學系統種植學模塊的植入術進行重復模擬練習1h，在20min內完成種植模型左上第一磨牙的種植體植入。由2名未參與培訓的高年資種植醫師對各模型上的種植體植入情況進行系統評分，取每項總分的平均值；待評分結束后，老師需結合評分標準對每位同學的模型進行點評與反饋。
3.2評分細則
①根據口腔種植學教學大綱的要求，從鉆針選擇（3分）、轉速設置（3分）、操作程序（4分）、種植體植入深度（5分）、種植體軸向（5分）、種植體頰／腭向位點（5分）及種植體近／遠中向位點（5分）7個方面設立得分點，總分合計為30分，根據上述7個得分點對種植體植入過程進行綜合評分。根據臨床操作的難易程度設計不同的權重分，操作完全正確、無誤記滿分；每個操作與設定的理想位點存在偏差，根據誤差大小進行相應的扣分。②46名研究對象分別對虛擬仿真教學及種植模型教學的教學體驗、操作精度、操作靈活性等方面進行滿意度整體評價，包括非常滿意、比較滿意、一般、不太滿意及非常不滿意。
4統計學處理
采用SPSS26.0軟件進行統計學分析，兩組考核評分進行兩獨立樣本t檢驗，學生課程滿意度進行χ2檢驗，P＜0.05為差異具有統計學意義。結果虛擬仿真組學生經過仿真系統培訓后，種植體體植入操作過程中操作程序、種植體植入深度、種植體軸向、種植體頰／腭向及近／遠中向位點評分均高于種植模型組（P＜0.05），虛擬仿真組整體評分［（28.50±0.26）分］也顯著高于種植模型組［（27.35±0.30）分］（P＜0.05）（表1）。46名2018級口腔醫學專業本科生對口腔種植體植入術的課程滿意度調查顯示，虛擬仿真組的整體滿意度優于種植模型組（χ2＝16.05，P＜0.01）（表2）。討論口腔種植學是一門實踐性較強的學科［5］，種植體植入術是口腔種植學的外科基礎，該技術的操作規范性和準確性直接關乎到口腔種植的成功與否。目前，對于種植體植入術的實驗及臨床前教學主要基于仿真種植模型上實操訓練為主。種植模型上操作存在著諸多影響因素，如種植模型價格昂貴，無法重復訓練操作，難以讓學生反復在模型上練習從而達到熟練的程度；模型材質與天然骨組織尚存在差異，無法真實模擬臨床種植外科操作的手感等，從而影響其教學效果。虛擬仿真牙科教學系統是一種基于數字化軟件、虛擬三維視覺及力反饋觸覺平臺相結合的教學培訓模式［6］，克服了傳統口腔實驗教學過程中存在的諸多缺點，如臨床前訓練模式與臨床操作差異大、仿真教學模型價格昂貴、學生練習強度無法保證等［7］。除此之外，該系統還配備了自動評分及回訪分析等多種功能，更好地根據學生自身存在的問題，從而制定化個性化的實驗指導。本研究結果顯示，學生先進行了虛擬仿真培訓系統練習后，其種植操作程序及種植體植入的位點、軸向等效果均要優于傳統種植模型實操組，可能得益于學生在虛擬仿真培訓系統上進行多次重復練習，加深了對于種植體植入位點及軸向的理解。而種植模型組其可訓練的次數有限，不能很好地提升學生操作熟練程度。先進行虛擬仿真培訓組學生在種植窩預備過程中，可實時觀察到操作問題，及時進行相應調整，并培養良好的“手感”，更好地指導臨床操作。在學生滿意度方面，學生對于虛擬仿真牙科教學系統更為滿意，該系統可進行多次重復練習，保留操作結果并針對結果給予評分；還可虛擬逼真的臨床場景，讓學生更加真實地感受臨床的診療過程。但是，VirteasyDental虛擬仿真牙科教學系統也存在著一些不足之處，如配套的常用種植鉆針系統尚不全面，需要不斷更新補充；該系統手眼配合要求較高，需要經過專業培訓才能完成等。
［參考文獻］
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臨床虛擬仿真教學范文2
Abstract：With the reform of medical mode and the development of innovation education， training high quality medical talents has become an important mission for each of medical colleges. As an important teaching method of training high-quality practical medical talents，virtual simulation technology plays an important role in promoting medical experimental teaching reform and innovating medical education teaching mode and training in the standardization of the medical students' comprehensive skills.Virtual simulation experiment teaching has been carried out in Chengdu Medical College by virtual experiments platform and clinical simulation laboratory teaching system constructed， which promotes the students' innovation ability and improve the teaching quality.
Key words：experimental teaching；virtual simulationtechnology；medicine
高等醫學教育屬醫學生的臨床前技能教育階段，實驗教學和臨床見習、實習的實踐教學貫穿了整個醫學教育過程的始終。充分的實驗室訓練操作是醫學生獲得必要的綜合技能的重要環節[1]，在醫學實踐教學環節中，通過計算機網絡向學習者提供“自主、交互、開放”的數字化的虛擬實驗環境是國內外高等醫學教育革新教學手段的普遍潮流，已成為現代教育技術應用的一大趨勢。
1 傳統醫學形態學實驗面臨的挑戰
隨著高等教育改革的不斷深化，幾乎每個普通高等醫學院校都面臨招生規模急劇擴大引發的場地、設備、師資等教學資源短缺等問題困擾，加上醫學專業特殊性、傳統的醫學實驗、實踐教學模式已面臨重大挑戰。
1.1 人體教學標本資源日趨緊張
在醫學教學中，人體解剖標本的觀察和直接參與尸體解剖是加強實踐性教學、培養學生動手能力的一個重要環節。近年來，隨著招生人數的不斷擴大，多數醫學院校已經出現人體尸體標本嚴重短缺的現象，并且影響到了實驗教學的質量，有的院校甚至取消了局部解剖學的尸體解剖環節[2]。雖然，許多醫學院校已逐漸開展了社會人士的遺體捐獻工作，在一定程度上緩解了尸源不足的問題，但距離教學需要仍相距甚遠。此外，隨著醫療技術的進步以及我國病理尸檢工作的萎縮，一些比較常見的疾病如感染性/傳染性疾病、寄生蟲病等也已很難獲得教學標本，使得實驗教學資源日趨緊張。
1.2 實驗項目單一、陳舊
多年來，實驗教學一直處于從屬地位，實驗內容多側重于驗證性實驗，自主實驗及綜合實驗項目明顯不足。醫學科學發展迅猛，一些新技術、新理論不斷涌現，而實驗內容過于單一陳舊，更新速度嚴重滯后，十分不利于醫學生實踐能力及創新能力的培養。部分涉及生物醫學前沿技術的實驗項目，可能由于實驗儀器或耗材昂貴，或實驗準備或操作時間太長，或操作專業性要求太高，也限制了實驗項目的廣泛開展。
1.3 缺乏與時俱進的教學手段
傳統實驗教學多采用老師示教、講解，學生按照實驗指導按部就班的實驗，然后撰寫實驗報告，缺乏豐富多樣的教學方法和手段，很難激發學生的學習熱情，實驗室也難以做到真正意義的開放，不利于學生自主學習模式的開展和規范化的實驗技能培養，因此，教學效果難以得到保證。
1.4 實驗室安全管理難度加大
近年來，隨著中央與地方院校共建項目的逐漸實施，大量先進儀器購入以及現代化實驗室的建設，加上許多大學生創新、開放實驗項目的開展，使大量的不同層次的學生走進了基礎醫學實驗室，人員流動性增大，實驗實驗室利用率明顯加大，容易出現各種安全問題，如實驗動物、實驗藥品、實驗操作、生物危害與生物安全等問題[3]，給基礎醫學實驗室的安全管理帶來了巨大挑戰。
2 醫學虛擬仿真實驗的特點
醫學虛擬仿真實驗是針對醫學實驗的現象及過程，通過仿真、虛擬現實、多媒體等技術及相關設備將操作實踐與實驗材料、實驗儀器、實驗內容、實驗方法步驟等有機結合在一起，從而模擬現實的實驗環境，對仿真試劑或人體器官、“實驗動物或標本”等進行虛擬操作，實現對學習操作人員的各種感官反饋的模擬，獲得身臨其境的學習體驗?？赏瓿赡撤N預定的實驗項目，所取得的學習或訓練效果等價于甚至優于在真實環境中所取得的效果[4]。虛擬仿真實驗具有激發學生學習興趣、內容豐富、體驗逼真、安全無污染、節約成本、高效開放等特點。醫學虛擬仿真實驗是醫學與信息技術深度融合的產物，在生物醫學實驗教學、臨床教學、疾病診斷、假體植入、手術模擬、康復保健、遠程醫療等諸多方面有著廣闊的應用前景，近年來已在國內外多所醫學院校開展運用[5]。
3 醫學虛擬仿真實驗教學平臺的建設
成都醫學院醫學虛擬仿真實驗教學中心是以“以實為本、以虛補實、虛實結合”和“安全、開放、共享”為原則，依托基礎醫學實驗教學中心、臨床醫學實驗教學中心、藥學實驗教學中心、檢驗醫學實驗教學中心等4個省級實驗教學示范中心，通過整合全校虛擬仿真教學資源而建立的，是基于校園骨干網覆蓋的“集約、合作、開放”的、采取“校―企合作、校―校合作、校―院（醫院）合作”方式建設的“共建、共管、共享”實驗教學平臺，2014年該平臺正式成為100所國家級虛擬仿真實驗教學中心。
該中心資源由仿真實驗室資源和虛擬數字資源兩大部分組成。仿真實驗室由高功能模擬人、心肺聽診、心肺復蘇、綜合穿刺、外科手術、OSCE考試等6個仿真功能實驗室組成，可開展綜合類技能訓練類實驗30項。虛擬數字資源主要包括基礎醫學、臨床醫學、藥學、PBL實驗教學等5個模塊組成，可開展虛擬操作實驗300項。中心現有專兼職教學、開發、管理人員31人，其組成人員分為3類：第一類為具有醫學專業背景的人員組成（26人，其中正高5人，副高12人）；第二類為具有信息工程及網絡技術專業背景人員組成（3人，其中正高1人，副高2人）；第三類為外聘企業技術人員（2人，均為高級工程師）。中心主任由主管教學副校長擔任，全面負責中心的規劃和建設。
4 我校虛擬仿真實驗的應用
我校虛擬仿真實驗面向臨床醫學、麻醉學、醫學影像學、護理學、藥學、醫學檢驗學等所有專業的本、專科層次醫學生及研究生開放。據2013年數據，已開設16門實驗課程，年實驗學生人數達5100人/年，年實驗人時數達816400人時數時/年，開放實驗課達139500人時數/年；培訓住院醫師2166人次；成為四川省規范化住院醫師臨床技能大賽的指定承辦單位。
近幾年隨著學生虛擬實驗開展力度的加大，虛擬仿真實驗教學平臺對我校實驗教學的貢獻度也不斷提高，已取得了一批教學成果。2010年和2012年，參加全國大學生基礎醫學創新實驗大賽各獲1項三等獎。2011年獲第十二屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品決賽一、二、三等獎、優秀獎各1項；2011年首屆全國護士執業水平技能大賽獲理論成績一等獎、技能三等獎、團體二等獎；2012年獲第三屆全國高等醫學院校大學生臨床技能競賽分區賽一等獎、總決賽一等獎；2013年、2014個分獲第四屆全國高等醫學院校大學生臨床技能競賽分區賽一等獎、總決賽二等獎。
臨床虛擬仿真教學范文3
關鍵詞：基礎醫學實驗課教學；虛擬實驗室；模擬實驗
北京中醫藥大學基礎醫學實驗教學中心屬于國家級實驗教學示范中心也是北京市實驗示范中心和北京高等學校示范性校內創新實踐基地。在該實驗教學示范中心的基礎上正在有計劃地進行虛擬實驗室的建設，構建了虛實結合的實驗教學模式，對開展虛擬仿真實驗教學進行了初步探索。
構建醫學實驗教學虛擬實驗室是科技發展的必然。醫學實驗教學是培養醫學及相關專業學生實踐能力、創新意識、科學思維方法及嚴謹科學態度的重要途徑。中醫專業的學生要成為一個合格的醫生，不僅要掌握中醫基本理論、中醫經典及中醫臨床知識，也要掌握現代醫學知識。教育部關于"十二五"期間實施"高等學校本科教學質量與教學改革工程"的意見中提出"卓越醫生教育培養計劃"，對醫學院校的人才培養也提出了更高的要求[1]。
1虛擬實驗技術的引入可提高形態學實驗課程的課時效率
1.1在傳統人體解剖學教學中，教師使用實物標本、教學模具、多媒體課件等幫助學生理解人體的形態結構。虛擬實驗室可通過建立數字虛擬人體平臺，在計算機上建立三維人體模型，能更好地展現人體空間的準確結構和層次關系[3]。學生只需將鼠標移到某一解剖結構上，該結構的詳細說明便會顯示出來。這使學生能夠反復多次觀察人體復雜多樣的組織器官，便于理解和記憶其形態、位置和毗鄰關系。也可進行虛擬解剖操作，通過點擊、選擇即可完成逐層解剖、構建組織與器官等，極大地增加了學生的操作機會，鍛煉了動手能力，同時啟發臨床思維。數字虛擬人體平臺作為尸體解剖的輔助訓練和前期練習，可以提高解剖學實驗教學的時效。
1.2傳統的醫學組織胚胎學與病理??驗教學中，教師借助光學顯微鏡和組織切片，向學生闡述各種正常及病理狀態下的細胞、組織、器官的結構和特點。教學模式存在玻片制作成本高，且易破損或褪色，后期投入資金加大、學生學習局限于專業實驗室內進行，受時間和空間的限制的問題。這些問題必然會影響形態實驗教學的質量。虛擬實驗技術將普通玻璃切片掃描、重構形成數字化切片，以圖像的方式呈現給學生，以模擬顯微鏡觀察切片的全過程[4]。數字化切片具有圖像分辨率及色彩還原度高、不受顯微鏡、場地和時間的限制、操作簡單等特點，可完美解決上述問題。大大提高教師有限實驗課程的課時教學效率。
2虛擬實驗技術的引進可延伸人體機能學實驗課程的時間和空間；提高學生實驗的安全系數；提高實驗教學效果。是實操實驗課程的有益補充
人體機能學實驗課程包括生化、生物、生理、病原微生物實驗課程，在虛擬實驗室中構建虛擬仿真技能學實驗平臺。依托網絡通信技術、數據庫技術、人機交互技術、多媒體技術等，構建一個虛擬的實驗環境和實驗對象，學生可通過鼠標在虛擬的實驗環境對實驗對象進行操作，掌握一些因實驗條件不具備、實驗操作危險性較高、實驗成本過高、實驗消耗過大等原因無法真實進行的實驗[5]。以生理實驗室為例，包含了神經肌肉電生理實驗、心血管系統實驗、呼吸系統實驗、泌尿系統實驗、消化道系統實驗等5個實驗模塊，每個實驗模塊又下設若干個具體的實驗項目。每個實驗項目包括了實驗簡介、實驗原理、實驗模擬、實驗錄像、實驗波形和結果等內容。學生可根據自己的興趣選擇實驗項目進行操作或者預習，實驗操作過程通過鼠標移動來實現，如果出現操作不當或者操作失誤，系統會進行自動提示。學生也可以通過實驗錄像對實驗內容進行提前預習或者在實驗操作后進行回顧。通過這種教學方式，一方面可以節約教學成本，另一方面也可以提高高校對創新型人才的培養能力。
3虛擬實驗技術引入中醫診斷實訓課程和中藥學實訓課程不僅提高了教學效果并延展課堂范圍
中醫診斷實訓課程和中藥學實訓課程是中醫院校的特色，對培養中醫學生成為一名真正優秀的中醫人才起著橋梁的作用。虛擬實驗技術通過計算機生成的一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統。它通過視、聽、觸覺等作用于使用者，使之產生身臨其境的交互視景的仿真。通過網絡大數據可以將臨床病例收集整理并通過計算機圖形、圖像處理與模式識別，智能技術、傳感技術、語言處理與音響技術、網絡技術等多門科學，是現代仿真技術的進一步發展和應用。使作者借助必要的設備自然地與虛擬環境中的對象進行交互作用、相互影響，產生身臨其境的感覺和體驗，使人機交互更加自然和諧。以多媒體編程技術和虛擬現實技術為基礎，應用語義識別、TTS發音、動態圖形識別和多種音視頻素材，構建一個仿真的臨床技能培訓和診斷思維環境，采取人機交互方式進行實驗。虛擬診斷技術具有創新性、交互性、智能性、仿真性、開放性和可擴展性等優點，用于訓練和培養醫學生、研究生和青年醫師，有助于增強診斷學實驗教學效果、提高學生的積極性和自主性、培養與學生臨床技能和思維能力。
4虛擬實驗室的局限性
虛擬實驗室雖具有諸多優點，但是也存在某些局限性，所以在實際教學過程中不可以完全取代真實實驗室。虛擬實驗室的局限性體現在以下3方面。
4.1設備參數測試與實物測試有差別，虛擬實驗不能完全代替實物實驗。
4.2虛擬現實技術屬于新興計算機技術的一種，要求教師具有較專業的計算機技能，而醫學專業教師主要側重于教學能力的培養和教學方法的探索，兩者有時不能得到統一。如何實現兩種能力的有機組合，又發揮專業技能優勢，是當前亟需解決的問題。
4.3傳統的實驗教學是在教師的指導下，學生分組進行實驗，在實際操作中發現問題并通過合作解決問題。對于較復雜的自主設計實驗，要求學生能對課本知識融會貫通，提高動手能力和創新能力；要求多位學生團結協作，明確分工。而虛擬實驗室是對現有實驗的三維重現，只包含已經建模并輸出的實驗教學課程，難以模擬具有創新性的自主實驗設計。
5結論
臨床虛擬仿真教學范文4
關鍵詞：虛擬病人模擬器；高職醫學生；臨床能力
虛擬病人模擬器（VirtualPatientSimulators，VPS）是一種可進行人機對話、經濟有效的高保真模擬器（HFS），該產品以沉浸式、交互性和構想性為基本特征，建立仿真人體模型，以臨床真實案例為基礎，結合多種多媒體元素（圖像、聲音、文字等），真實再現臨床環境，使用者可對虛擬病人進行問診、體格檢查，實施輔助檢查，根據病情開展治療工作，還可以觀察治療反應及客觀評價使用者的臨床思維和基本技能的掌握程度，其具有仿真、虛擬、模擬、交互、反饋等特點。本研究通過VPS模擬標準化病人，結合復盤（Debriefing）方法，驗證其在臨床基本技能課程中開展教學的可行性及有效性。
1研究對象與方法
1.1研究對象
選取廣西衛生職業技術學院2017級臨床醫學專業訂單定向高職學生36人為研究對象。其中男生19人，女生17人，平均年齡為（21.8±0.9）歲，是已完成學校理論知識并已參加臨床實習滿10個月的大三學生。
1.2研究方法
1.2.1教學方法納入的學生均未接觸過VPS，教學前由產品工程師指導學生熟悉并正確使用系統。教師選擇兩個同等難度的病例，學生首先用病例1進行測試，在20分鐘內完成對患者的急救、問診、查體、輔助檢查及治療等。如學生處理恰當，系統會反饋出患者病情穩定或結束診治的信息；如學生處理不當或錯誤，系統會模擬患者出現病情惡化甚至呼吸心跳驟停的場景。教師對每個學生的操作情況及臨床思維及決策能力進行評分，據此得到第一次評價分數。隨后學生進行復盤討論，通過回顧、反思、探究、提升4個步驟，開展回顧性、歸因性、評判性分析，發現問題并改正錯誤，通過推演，改善處置方案和處置模式[1]。隨后對病例2進行診治，教師進行第二次評分，得到第二次評價分數。最終教師對學生表現情況進行指導及點評。1.2.2評價指標（1）采用自編的《使用Bodyinteract教師評價量表》對每個學生的批判思維能力、邏輯思維能力、關聯思維能力3個維度的15個項目及歸因分析的5個項目進行評價，評分采用李克特（Likert）5級評分法，均為正向問題，5分表示對學生能力的最大肯定。分數越高，表明對學生臨床思維及決策能力越滿意。（2）采用自編的《使用Bodyinteract學生反饋問卷》對學生進行反饋調查，問卷從學生對個人學習過程及課程設計、對VPS培訓經驗的期望（課前）和體驗（課后）的看法等9個問題進行評估，評分采用李克特5級評分法，正向問題中5分代表學生對VPS使用和課程設計最滿意和支持。共發放問卷36份，回收36份，回收率為100%。
1.3統計學分析
采用SPSS23.0軟件對數據進行分析，計量資料以（x±s）表示，前后兩次評價成績采用配對t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。問卷信度采用Cronbach信度分析。
2研究結果
2.1教師評價成績
在批判思維能力、邏輯思維能力、關聯思維能力3個維度的15個項目中，第二次評價平均分均高于第一次評價平均分（P＜0.05）。關于歸因分析維度的5個項目，教師均給予了學生較高的評價，見表1。
2.2學生問卷情況
學生對Bodyinteract系統的操作性能、虛擬仿真效果、體驗性及教學效果均給予肯定（均＞60.0%），認為Bodyinteract可以幫助提高臨床思維及決策能力（91.7%），對“我認為學完診斷學后可立即使用Bodyinteract訓練臨床思維能力”及“我認為Bodyinteract可以代替傳統的‘學徒制’病例討論”問題中，更多學生保持中立（分別為66.7%及50.0%），多數學生對開展遞進式教學表示支持（83.3%），但多數學生（50.0%）不支持完全替代臨床見習或保持中立（50.0%）。Cronbach’sα系數為0.894，問卷信度高，見表2。
3討論
3.1VPS是增加學生臨床實踐可選擇的工具
本次研究結果顯示，經過VPS訓練，學生批判思維能力的各項目得到明顯提升（P＜0.05），且邏輯思維能力和關聯思維能力的提升同樣令人滿意。這得益于系統可以根據操作情況給出不同反饋，激活學生職業榮譽感及成就感，在診治過程中主動應用所學醫學知識，動員并建立積極的臨床思維，采取正確的臨床決策，在使用中提高了學生的學習動機[2-3]；學生對VPS普遍認可，因其有直觀、虛擬、操作簡單、人機互動等特點，具有較高的可接受度[4]；同時，學生之所以對VPS訓練充滿信心，考慮是由于VPS為虛擬仿真，學生不會因為決策失誤導致真正嚴重的后果，可以讓學生在一個安全和可承受的學習環境中獲取臨床技巧[5]，并在操作后獲得即時反饋和針對性指導，學生可知曉自己的臨床思維能力情況，并對此進行改進及加強。通過此次研究看到，使用VPS對增加學生臨床經驗、提升臨床思維和臨床決策能力，尤其是邏輯思維能力和關聯思維能力幫助較大，是高職學生臨床實踐可行有效的工具。
3.2VPS需結合先進的教學理念方可發揮更大作用
本次研究使用了一個新穎的教學方法———復盤，從教師評價的結果來看，學生通過復盤的方式獲得了較好的結果，提高了學生臨床基本技能的學習能力和效率，有利于學生對臨床基本技能的掌握，與文獻報道[6]結論相同。復盤已成為臨床模擬教學的核心和靈魂，目前有更多結合高端模擬人開展的教學[7]。通過本次研究發現，作為虛擬軟件，VPS也可以成為實施復盤的有力工具和平臺，同時學生結合VPS給出客觀反饋，通過復盤，積極發揮主觀能動性，VPS的臨床教學價值得以進一步實現。
3.3VPS是否適用于各階段學生還需進一步研究
此次研究選用的是已經完成理論學習并已有10個月臨床實習經驗的大三學生，這類學生已經通過傳統教學掌握了系統的醫學知識，并形成初步的臨床思維和決策能力。在首次使用VPS時，可能因不熟悉系統導致注意力分散，但逐漸熟悉操作及隨后的復盤，學生能迅速調整，快速找到最佳處置方案，較好地完成第二次診治。因此，前后兩次評價會有較大差異，結果令人滿意。但對于正在學習醫學基礎知識的大一學生及正在學習醫學專業知識的大二學生，是否也能從VPS中獲益還需進一步研究和探索。
3.4VPS或許可以成為課程建設遞進式教學的有益工具
臨床虛擬仿真教學范文5
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A
現代信息技術是以計算機技術為核心的數字化信息存儲、傳輸和互動交流等一系列軟硬件技術的綜合。目前，現代信息技術正帶動醫學教育技術進行革新，已發展成為當代教育的熱點問題?，F代信息技術對醫學教育尤其是基礎醫學教育有何影響，現代信息技術如何與醫學教育整合，以及信息化的醫學教育應該有什么樣的標準化體系？這些問題值得深入探討。對于廣大教師而言，不是是否選擇而是如何面對的問題，并且要正確認識信息技術在醫學教育中的作用，并不是配備先進設備，開設信息學講座和信息技術培訓就是信息化了，而是要系統地對教學資源進行開發利用，最終使信息技術成為輔助學生學習的高級認知工具，并帶動教育的全面改革。本文從數字化人體三維模型、數碼顯微互動實驗室、虛擬仿真實驗教學、網絡在線課程平臺、立體化教材、微課制作等方面介紹了現代信息技術在高職院校基礎醫學教學中的應用效果。
1高職院校基礎醫學課程的特點分析
高職醫學教育有別于普通高等教育。教師服務于高職教育，首要任務是明確高職教育人才培養目標，即高職院校應該為社會培養什么樣的人才，不能簡單地模仿和套用普通教育的教學體系，也不能成為崗位職業資格培訓的附庸。高職醫學教育具有技術性、實用性，其主要目標培養的是數以千萬的高素質技能性專門醫學人才。同時，又具有較強的學科綜合性和交叉性，將教育學、醫學兩門截然不同的學科有機地結合在一起，其社會期望值更高，任務更加艱巨。因此，高職醫學教育對教學內容的合理選擇，教學方法的靈活運用等方面的要求更高、更全面。
我國的《科學技術辭典》將醫學定義為“醫學是旨在保護和加強人類健康、預防和治療疾病的科學知識體系和實踐活動。醫學與自然科學和社會科學有著密切的聯系，因為醫學所研究的是與自然和社會相互聯系著的人?！边@一定義充分體現了現代醫學模式的特征，反映了當今醫學領域的內涵與發展。經典的醫學科學主要由基礎醫學和臨床醫學兩大部分構成。相對于臨床醫學而言，基礎醫學主要包括人體解剖學、組織學與胚胎學、生理學、病理學、藥理學等內容，是研究人體和疾病現象的本質及其生理病理規律的科學體系，是醫學科學的基本理論和整個醫學發展的基礎?；A醫學課程肩負著引導學生進入相關醫學殿堂領路人的角色，其教學質量直接影響后續專業基礎課、專業課的教學效果。
2現代信息技術在高職院?；A醫學教學中的應用
2.1數字化人體三維模型（數字人）
尸體解剖和標本觀察是解剖教學中最重要的實驗手段。但是，隨著現代醫學教學模式的轉變，尸體標本來源匱乏，庫存不斷減少，學生參與尸體解剖和實物標本觀察的機會逐漸減少。如何利用現代信息技術解決解剖教學中的這些矛盾，提高人才培養質量成為當前解剖學教學手段變革的重要問題。傳統的系統解剖教學通過制作尸體標本供學生觀察，標本在使用過程中受場地和時間等條件限制。為適應信息時代的需要，利用計算機三維模型技術輔助解剖教學發揮了巨大的作用。數字化人體計算機三維模型是在連續薄層斷面圖像精確配準數據分割基礎上用計算機三維重建軟件構建的虛擬模型?？稍谟嬎銠C顯示屏或虛擬現實環境中交互顯示。在三維模型上可從多角度觀察解剖結構的空間位置關系，還顯示了一些在標本上不容易立體展示的結構。所重建的結構可以用偽彩色任意搭配顯示，可任意旋轉觀察或錄制特定角度旋轉的視頻。數字化人體三維模型應用于解剖教學中有助于學生在三維空間觀察人體器官結構的形態及位置關系，學生還可在課后自主地觀察學習，鞏固和深化理論知識，加強與臨床的關系，體現基礎醫學課程服務于專業的理念。
2.2數碼顯微互動實驗室
傳統的病理學實驗教學主要是肉眼觀察標本和顯微鏡觀察組織切片，這種實驗教學方式存在著一些難以避免的缺點。多媒體顯微教學互動系統可以避免傳統實驗教學的缺陷，并具有諸多優點。集電腦、高級顯微鏡、攝像機、語音系統及網絡為一體的顯微形態互動多媒體教室可以實現圖像、語音的網絡互動。在教學中，教師通過控制一臺電腦，可以投影教學；可以直接使用課件進行課堂教學；也可以對采集的顯微圖像實時觀察，觀察到課堂上每個學生的顯微鏡畫面，及時發現實驗中存在的問題并指導學生改正，有效實施動態分析和講解。學生可就所觀察的病變圖像及遇到的疑問通過系統及時主動地與老師進行交流，通過人機對話、師生對話實現教與學的互動。除此之外，還可以實現圖片的遠程共享和遠程教學。顯微互動教學與病理網絡教學相結合，既達到資源共享，又有助于加強實驗課中教師與學生之間、學生與學生之間的交流，在教與學的互動之中提高學生的學習效率和質量。數碼顯微互動系統強化了實驗教學的目標意識，淡化了學科意識，在今后的病理學實驗教學中成為了一個重要輔助手段。
2.3虛擬仿真實驗教學
醫學實驗教學中許多昂貴的實驗試劑、儀器設備，由于受價格和自然條件的限制無法普及。利用虛擬仿真技術建立虛擬實驗室，可以使學生身臨其境地操作虛擬儀器，觀察實驗結果。虛擬仿真實驗既減少了耗材，又不受場所等外界條件限制，而且還安全可靠。其中模擬仿真教學法在臨床醫學教學更是占有極其重要的地位，一個合格的醫生的培養，必須經過嚴格的、反復多年的臨床基本技能實踐操作，但是由于醫療對象的特殊性，許多臨床操作不可能讓每個學生都在病人身上進行。虛擬仿真實驗教學通過仿真人進行模擬實驗，替代真人進行基礎實驗研究，為醫學學習提供了良好的學習條件，提高了教學效果。
2.4網絡在線課程平臺
在教學中，依托網絡在線課程平臺，堅持“邊建邊用，以用促建”的原則，根據教材編排，組織章節架構，每節設置《知識要點》（知識卡片）、教學課件、測驗及擴展閱讀等欄目，每章設置章節練習、案例討論等內容。在網絡在線課程平臺建設中，（1）突出臨床醫學專業特色，（2）從學生出發，精簡精致，吸引學生。兼顧了學生專接本及臨床助理醫師資格考試的需求，在章節內容及測試練習難度上有一定加強。每章設計案例討論，將學生由基礎引導至臨床，也將基礎生化與臨床實踐聯系起來。同時充分考慮學生的上網時間和學習興致，課程內容、欄目設置力求精簡、有吸引力，把學生在線課程的學習計入平時成績，以資鼓勵。在實際應用中，也指導學生怎樣用，并和課堂教學有機結合起來，及時溝通，在應用中培養學生的學習習慣，這對后續課程的學習具有很強的推動作用。
2.5立體化教材
立體化教材就是立足于現代教育理念和現代信息網絡技術平臺，以傳統紙質教材為基礎 ，以學科課程為中心 ，以多媒介 、多形態 、多用途 、多層次的教學資源和多種教學服務為內容的結構性配套的教學出版物的集合，并以滿足教學需求和教學能力為目標，促進教學改革的發展。我國在2002年首次提出立體化教材建設的理念。中國高等教育學會會長周遠清曾經指出 ：“立體化教材是一個新事物，它不僅作為高科技時代教學手段現代化的標志，更重要的是實現教學信息化、網絡化的途徑。立體化教材作為一種新型的整體教學解決方案，將為構建人才培養創新機制提供良好的條件 ?！绷Ⅲw化教材的內容包括主教材 、教學參考書 、學習指導書 、電子教案 、電子圖書 、CAI 課件 、網絡課程 、試題庫和資料庫等。
2.6微課制作
現代社會科技日新月異，醫學的發展也十分迅速，基礎醫學課程注重知識的靈活運用。基礎醫學課程本著為專業課服務的原則選擇教學內容，推動課程間的交叉、滲透和鏈接，力爭用有限的教學學時，向學生傳授盡可能多的知識，使學生能聽得清楚、學得明白，能做到知識內容的融會貫通。因此，從學生已掌握的知識入手，結合日常生活，將一些抽象、難理解的知識點，一些與臨床關系特別密切的內容，如“高血壓”、“痛風”、“原發性肝癌”、等疾病制作成微課，激發學生的學習興趣，加強基礎醫學與?R床應用的聯系，便于學生更好的掌握疾病的發病機理、診斷及治療。學生可以根據自己的需求，在任何時間、任何地點，按需選擇學習、反復隨時隨地學習，既可查漏補缺，又能強化鞏固知識，是傳統課堂學習的重要補充，收到了更好的教學效果。
臨床虛擬仿真教學范文6
【關鍵詞】虛擬現實技術；美容整形教學；應用
當今世界，網絡軟件技術及計算機硬件技術不斷發展進步，信息交流更加快速暢通，這給傳統的美容整形教育模式注入了新的活力。如何充分利用這些軟硬件技術建構數字化的醫學美容知識及操作體系，解決美容整形教學中臨床操作的問題，正是本文所要探討的內容。
一、虛擬現實技術
虛擬現實技術（virtualreality）俗稱VR，是一種在計算機圖形學、仿真、人機接口以及傳感技術的基礎上發展起來的多學科交叉新生技術。它起源于20世紀60年代。虛擬現實技術能通過電腦產生一個逼真的體覺環境，讓使用者的各種動作，例如手勢、頭部和眼球的轉動等自然技能和虛擬實體進行互相考察，從而體驗和模擬真實的過程。虛擬現實技術具有交互（Interaction）、沉浸（Immersion）和構想（Imagination）等特征。隨著現代科學技術的不斷發展，電腦硬件水平的不斷提高，尤其在20世紀80年代后，虛擬現實技術得到了更完善、更形象直觀、更精確的發展，并漸漸應用于多個領域，如醫學、軍事、藝術等，帶來了巨大的社會效益及經濟利益。
在美容整形醫學教育中運用虛擬現實技術，不但可以模擬真實的患者和人體解剖區域，還可以模擬臨床任務等教學內容，讓學生置身于計算機模擬出的三維空間中，讓其聽覺、觸覺、視覺等多種感官通過虛擬技術的反應，使其身臨其境，從而讓學生能在現階段缺乏真實操作的現況中，扎實理論基礎，提高實踐操作能力，提高美容整形教學水平。
二、虛擬現實技術在美容整形解剖教學中的應用
《系統解剖學》是美容整形醫學生研究正常人體形體結構的第一課。通過學習該學科，學生可以整體了解人體結構，為以后其他醫學學科的融會貫通打下基礎。目前，解剖教學中普遍采用的授課模式為在大課中學習理論，配以模型、掛圖等輔助，然后分小組上尸體實踐解剖。此法取得了一定的效果。但目前較難獲取尸體標本，學生的實踐時間非常有限，加上尸體標本質量良莠不齊，而美容類的解剖需要更加精細、更加新鮮的尸體才能較明確地表現各組織關系。這使得解剖教學質量并不好。
隨著電腦硬件技術的發展，三維人體可以用虛擬技術進行構建。學生輕易地就可以在屏幕前通過畫屏切割、旋轉、縮放等方式進行解剖學習。此法非常有助于降低教學成本，提高學生學習效率。例如，對于面部年輕化起很大作用的皮膚支持韌帶，在以往經歷過福爾馬林浸泡過的尸體上非常難以解剖清晰，而通過虛擬人體能更直觀地顯示清楚。虛擬技術的更大好處是可以讓學生在虛擬環境中進行解剖實踐，甚至能預演操作過程。
三、虛擬現實技術在美容整形臨床操作教學中的應用
由于美容整形門診在國內仍屬于特需門診，所以美容整形患者非常注重隱私保護。因此，實際的臨床教學及臨床操作常常受限于病例與場地而無法展開。虛擬現實技術的引進就可以很好地解決這些問題，使得教學可以隨時隨地展開，增加了學生的實踐機會。
例如虛擬不同的仿真患者，學生可以通過詢問仿真患者病史來了解其病情及病情發展，并利用虛擬技術進行查體，調取器械，檢查資料，然后進行診斷，根據診斷情況在電腦中設計治療方案，最后在虛擬環境中根據所訂的治療方案進行手術或激光治療或其他治療。訓練結束后，由系統評價學生從問診到治療各環節的正確與錯誤之處。這樣能有效訓練學生的診斷及治療能力，為學生積累經驗。
目前，已經有一些專門針對醫學培訓而開發的虛擬現實系統，但在治療操作的軟件訓練上，還有待電腦技術的進一步提升。
（一）在美容外科手術教學中的應用
雖然大部分美容類手術對機體創傷比較小，但是在目前追求眼球經濟的時代，尤其以面部美容手術為甚，就算出現小小不美觀，對于患者的心理打擊都是巨大的。美容類手術大部分比較表淺，但表淺肌肉筋膜神經血管系統的學習需要非常新鮮的尸體標本才有效。而新鮮尸體標本難以獲得，導致手術培訓耗時耗力，嚴重影響了現階段美容整形外科醫生的培養。
因此，可以利用虛擬現實技術重建全身肌肉、筋膜、血管神經系統的三維解剖圖像，尤其是面部的肌肉、筋膜、血管神經系統的三維解剖圖像。因為當前的美容手術大多以面部美容手術為主，例如重瞼成形、綜合隆鼻、面部提升等。這項技術有利于醫學生更直觀地掌握解剖結構，掌握肌肉、筋膜、血管、神經各組織的互相三維關系，并可以進行手術設計、切割、分離、美容縫合等一系列過程，有效地模擬了真實的手術過程。不同的患者，皮膚及軟組織松弛程度不一致。虛擬現實技術可模擬皮膚松弛及皺褶程度，對手術的入路設計進行模擬評價。例如上瞼松弛整復，切取松弛皮膚過多或過少都會導致術后效果欠佳，而虛擬現實技術可以幫助醫學生選擇較合理的手術設計及方案，盡可能地降低手術風險。由此，虛擬現實技術對手術的操作培訓較傳統的培方法更能提高教學效果。
（二）在注射美容教學中的應用
當前，注射美容的人數已經遠遠超越手術美容，因其微創，恢復快。但注射美容的風險也是非常巨大的。因注射物誤入血管導致生命危險等并發癥時有發生。因此，學習注射美容時，對面部血管及骨骼和各層軟組織解剖位置要非常熟悉。這時，就可利用虛擬現實技術構建血管、骨骼和各層軟組織的位置。首先可以讓學生在電腦上練習熟悉標準注射位置、注射點以及入針角度；然后在虛擬現實的標本中解剖出所入針的位置，讓學生了解位置的對與錯，這就避免了在真實操作中所帶來的損傷。
在推注操作練習方面，可利用穿戴式虛擬傳感技術來培訓學生穿刺的感覺，并讓學生佩戴上3D眼鏡進行操作。例如目前較受患者歡迎的肉毒毒素注射及玻尿酸和脂肪注射填充，通過3D眼鏡、傳感裝置與虛擬實體，學生不但能夠產生真實操作的感覺，而且能夠通過系統自動解剖而了解所注射的肌肉或部位正確與否，注射針有沒有進入血管，以及推注壓力與推注量會不會因為大于動脈壓而進入動脈，或造成壓迫性栓塞血管。在這種虛擬現實技術的環境下反復練習，學生就可以在進入臨床前積累非常豐富的注射美容經驗，不但提高了教學效果，也降低了以后臨床注射美容并發癥的發生率。
（三）在假體雕刻及使用教學中的應用
在美容整形手術中，假體的雕刻及使用非常多，例如隆鼻、隆頦的鼻模、頦模雕刻、假體的使用等。但目前所使用的假體多為硅膠與膨體，價格非常昂貴，不適合拿來作常規訓練用。市面上的材料在結構式上存在一定差別，訓練時的真實感和有效性不理想。而且在隆乳的假體選擇時，平時都是抽象地根據所提供的數據進行訓練，臨床病例或疑難病例不容易模擬訓練。利用虛擬現實技術則可以很好地模擬臨床環境及患者實體。學生能夠不受材料和空間的限制進行反復的多次練習，通過虛擬不同的大小及松弛程度設計假體的選擇及手術剝離范圍和放置的層次。
四、虛擬現實技術目前的局限與前景
未來虛擬現實技術在美容整形教學中的應用前景非常廣闊。雖然現在的硬件及軟件技術較發達，但在真實情景的相似度上還存在很大的差距。總體來看，虛擬現實技術在美容操作的教學應用中還處于萌芽階段。目前面臨的局限主要有以下幾點。
首先，虛擬現實整個系統的設備價格非常昂貴。一套美容整形虛擬設備，包括3D眼鏡、穿戴傳感設備、場景設置等，目前價格都比較昂貴，不適應大規模推廣及多人數操作教學。
其次，目前的硬件性能在人體模型的精細模擬程度上渲染起來有點費勁。而精細程度決定了仿真效果，也決定了教學效果。硬件水平性能不夠，軟件的配套能力也無法完全發揮。
再次，目前虛擬場景的可視3D系統仍不夠逼真，分辨率不夠高，使用者容易產生視覺疲勞，影響教學效果。
最后，在手術操作及注射操作時，穿戴傳感設備的力反饋和力檢測尤其重要，但目前這兩項技術還不夠成熟。學生和虛擬人體間力和感覺的信息交流交互仍需要傳感設計技術的完善，才能提升虛擬現實的真實感。
但是，隨著計算機技術及硬件技術的飛速發展，人們的生活方式在互聯網及移動終端的發展下改變很大。而VR技術目前正處于第三階段前期。標準事件為：2014年Oculus Rift頭盔顯示器的研發和Facebook巨額收購Oculus。這個階段的VR研究方向在民用領域發展極快，已經開始普及與商業化。2015年底成立的中國虛擬現實與可視化產業技術創新戰略聯盟，已經在2016年起在多省市政府支持下，開始籌備VR產業基地。2016年更被稱為“VR元年”。
綜上所述，面對新技術更新換代對醫學教育領域的影響，美容整形教學也應順應時代潮流，有效地和虛擬現實技術進行整合，更好地幫助學生進行學習與操作，促進美容整形教育的改革創新，不僅僅用于手術、注射、假體雕刻等方面，還要在激光美容、牙科美容等方面進一步應用。相信虛擬現實技術在美容整形教學中會發揮越碓街匾的作用。
【參考文獻】
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