文/陳艷春
虛擬現(xiàn)實技術(VR)是一種以計算機技術為核心使用戶沉浸到虛擬環(huán)境中的多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真。采用以計算機技術為核心的高科技手段生成虛擬環(huán)境,借由特殊的輸入或輸出設備,使用戶與虛擬世界中的物體進行自然交互,從聽覺、視覺獲得與真實世界相同的感受。
以計算機技術為核心的科技發(fā)展是當今時代發(fā)展的主流,VR 技術作為一種新興科技從最初的沉浸式體驗逐步走向功能性、實用性開發(fā)。我國醫(yī)學教育中存在成本高、風險高、能耗大等問題,學校教育是培養(yǎng)一名合格優(yōu)秀的臨床醫(yī)務人員的起始階段,實際提供給學生們實體操作的標本少之又少,學生們后期工作期間理論知識充足而實踐經(jīng)驗匱乏 。
本文將兩者結合起來,分析兩者結合對我校醫(yī)學生培養(yǎng)的影響、實施的必要性與可能性、將要遇到的問題及發(fā)展前景。有利于增加學生學習的興趣與主動性、符合我校在醫(yī)學資源整合與重組過程中改革創(chuàng)新需要,加強我校醫(yī)學生培養(yǎng)的高效性與全面性、推進科技與教育事業(yè)協(xié)同發(fā)展。
VR 作為多學科多領域交叉、融合、滲透的產(chǎn)物,逐漸應用到軍事、航空航天、教育、醫(yī)學等各個方面,醫(yī)學方面的占比僅次于游戲且有逐步增加的趨勢。十九大以來,國內(nèi)醫(yī)學教育改革愈演愈烈,2017年教育部辦公廳發(fā)布了關于2017-2022年開展示范性虛擬仿真實驗教學項目建設的通知。在我校進行教學資源整合背景下,兩者結合勢必進一步提高我校人才培養(yǎng)高效性,推動學校教育體制創(chuàng)新發(fā)展。
西方發(fā)達國家很早將VR 技術應用到教育和教學領域,美國加州大學圣地哥亞分校建立了虛擬醫(yī)學中心(VRMC)研究精神和心理疾病,同時有上萬學生使用zSpace 的實驗室課件進行學習;英國在2016年通過VR 對一例腫瘤切除手術進行了直播,旨在利用增強現(xiàn)實技術和VR 對醫(yī)學院校學生進行培訓。
VR 技術在國內(nèi)高等醫(yī)學院校教育層面的發(fā)展還不成熟但已取得初步成效。四川大學華西基礎醫(yī)學與法學院首創(chuàng)利用VR 技術來給學生們上解剖課幫助理解與記憶。上海六院通過APP 進行了中國首例骨科VR 手術直播,國內(nèi)也已經(jīng)建立了物理、化學、醫(yī)學模擬實驗室等。
(1)建立虛擬人體,二維平面轉(zhuǎn)為三維立體,全方位觀察解剖結構。
(2)虛擬外科手術,交互式體驗下多次實踐操作練習,查體、診斷等都將在沉浸式的教學中成為觸手可及的畫面,將經(jīng)驗運用到臨床,降低手術事故的幾率。
(3)虛擬實驗室,減少病理生理切片損壞或過期造成的資源浪費,直觀地將書本知識展現(xiàn)在學生面前,使其更好地掌握。
(4)運用到課堂教授理論知識中,采用多屏教育模式的創(chuàng)新模式。在將來的VR 課堂上,每個學生佩戴VR 眼鏡,屏幕端不再局限于教室,也可以是平板、電腦、手機等,不受空間和時間限制,另一端在老師手中。
(5)國內(nèi)外醫(yī)學信息實時更新,緊跟科技發(fā)展趨勢,實現(xiàn)資源平等化。
現(xiàn)實中標本資源短缺、切片及設備費用昂貴等問題使在校醫(yī)學生無法掌握熟練的操作技能,后期在臨床實習或規(guī)培中不斷摸索、積累臨床經(jīng)驗,延長醫(yī)學生的培養(yǎng)年限,增加教育風險。在學校當中若能實現(xiàn)理論與實踐的完美結合,將更加高效地為社會提供醫(yī)務人才,減輕病人的痛苦。
采訪本校多個專業(yè)在校生了解到:臨床專業(yè)用于解剖與觀察的標本稀缺,操作經(jīng)驗匱乏、練習次數(shù)不足;檢驗專業(yè)組織切片和精密儀器易損害,影像專業(yè)設備的保養(yǎng)與維修耗資巨大等等。一些本應開設的教學實驗無法進行,虛擬現(xiàn)實技術可以很好地解決這一問題,各科實驗在虛擬環(huán)境中得以進行并取得全方位多感官式的體驗,彌補實物教學資源的不足。
VR 通過聲音和視覺傳入,將學生們的視、聽、觸、感覺充分調(diào)動起來,不再局限于書本,藥學專業(yè)同學可以通過虛擬現(xiàn)實技術更好地了解藥物分子結構、化學式,不再枯燥地重復課本構圖,主動投入對知識的探索和創(chuàng)新,打破現(xiàn)實條件與傳統(tǒng)教育模式的限制,實現(xiàn)知識的立體化、整體化、系統(tǒng)化。
醫(yī)學院校培養(yǎng)人才不同于其他院校,所學知識最后要體現(xiàn)到真實的人體上,失誤之后無法挽回。應用虛擬現(xiàn)實技術,模擬危急病況,反復進行急救相關的基礎技能訓練,提高速度,日后工作為病人爭得一線生機;模擬復雜臨床手術的操作,假設過程中可能遇到的術中并發(fā)癥并解決處理,多次練習降低病人術中風險。
不同學校掌握不同的教育資源,導致醫(yī)學生水平參差不齊,資源配置好的擁有更多的條件與機會,將來有更多競爭力,通過虛擬現(xiàn)實技術推動教育創(chuàng)新發(fā)展,資源平均分布,各地區(qū)醫(yī)學生得到公平的教學條件資源,補足區(qū)域教育的短板,從真正意義上促進教育公平。
(1)VR 作為一種新興科技,大眾對其認知還停留在較膚淺的層面。為推動我校教育機制創(chuàng)新發(fā)展,要對全體師生普及VR 有關的識,開展講座、印發(fā)宣傳手冊、舉辦活動等使大家接受和嘗試這種新型教育模式。
(2)虛擬現(xiàn)實技術運用到醫(yī)學院校教育中的創(chuàng)新舉措仍處于起步階段,引進設備需要大量資金??梢月?lián)系相關企業(yè)尋求合作互助,將學校作為試點,既推動技術發(fā)展,又使學生對VR 有真實體驗。
VR 教育是培養(yǎng)高層次醫(yī)學人才和推動學校創(chuàng)新發(fā)展的需要,是大勢所趨。視覺、聽覺、觸覺多方位立體式的感受,鍛煉學生空間想象力和實際操作能力,改進傳統(tǒng)教育中枯燥無味、死記硬背的學習方式,實現(xiàn)教育模式向精細、創(chuàng)新、高科技方向發(fā)展。
虛擬現(xiàn)實技術具有四大特性:多感知性、沉浸性、交互性、構想性。隨著虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展及硬件設備性價比提高,其在高等醫(yī)學院校教育中將趨于大眾化、普及化。屆時,這些特性將打破時間空間限制,節(jié)省教學資源避免浪費,實現(xiàn)理論與實踐相結合,降低實際臨床中的風險。真正做到實訓為主、教學為輔,看得見摸得著的醫(yī)學教育,完成從合格醫(yī)學生到優(yōu)秀臨床醫(yī)務人員的轉(zhuǎn)變。
我國教育變革大背景下,高等醫(yī)學院校創(chuàng)新發(fā)展面臨更多機遇與挑戰(zhàn),教育與高新技術發(fā)展結合可解除當前境遇下帶來的時間、資金、資源限制。VR 技術飛速發(fā)展必定助力多行業(yè)多領域的共同發(fā)展,有更廣闊的發(fā)展前景,教育機制創(chuàng)新發(fā)展關鍵時期,抓住機遇培養(yǎng)高水平多方位全面發(fā)展的醫(yī)學人才,緩解社會醫(yī)學資源緊缺、配置不平衡等問題,推動我國醫(yī)療水平發(fā)展。為建設綜合強國做出貢獻,提高我國醫(yī)學和科學領域的地位。