淺談虛擬仿真教學(xué)在高職《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用

蔣彬斌

摘要：隨著當(dāng)前我國教育教學(xué)體制的深化改革，在進(jìn)行高職院校課程教學(xué)的過程中，實踐性教學(xué)逐漸引起了學(xué)校以及有關(guān)部門的重視，通過實踐性教學(xué)能夠更有效的提升學(xué)生的綜合能力，為學(xué)生未來的就業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。對于醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)學(xué)生來說，在進(jìn)行《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》這一課程的教學(xué)過程中，采用虛擬仿真教學(xué)平臺的教學(xué)模式能夠更好地幫助學(xué)生掌握醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的工作原理和操作流程，使得學(xué)生能夠?qū)⒗碚擉w系更好地應(yīng)用到實踐當(dāng)中。[1]

關(guān)鍵詞：高職院校；虛擬仿真平臺；醫(yī)學(xué)教育

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備隨著當(dāng)前社會、科技的不斷發(fā)展得到了巨大的生機與活力，在這一背景之下，高職院校在開展有關(guān)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備課程的過程中，通過傳統(tǒng)的理論體系教學(xué)難以有效的幫助學(xué)生掌握課程內(nèi)容，很多學(xué)生對于抽象的概念和復(fù)雜的電路的分析知之甚少。另一方面在開展實踐性課程過程中，往往由于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備價格昂貴、體型過大難以進(jìn)行搬運，學(xué)校缺乏相應(yīng)的教學(xué)資源，無法開展系統(tǒng)有效的實踐性課程教學(xué)。因此虛擬仿真教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備教學(xué)體系當(dāng)中有了廣泛的應(yīng)用，通過醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的虛擬仿真教學(xué)，有效的實現(xiàn)了成本費用的降低，高職院校在開展教育教學(xué)的過程中能夠?qū)⒊橄蠡闹R概念通過虛擬仿真平臺系統(tǒng)傳授給學(xué)生。

一、虛擬平臺技術(shù)的特點分析

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，在虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展上我國得到了迅猛的進(jìn)步，逐步的應(yīng)用到了教育教學(xué)領(lǐng)域。虛擬技術(shù)主要是利用計算機資源，結(jié)合相應(yīng)的軟件程序設(shè)備等實現(xiàn)普通儀器的相關(guān)功能和操作要求。學(xué)生在虛擬仿真平臺上所操作的軟件程序就是根據(jù)臨床實踐當(dāng)中的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備所構(gòu)成的。例如當(dāng)前學(xué)生在《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》課程體系當(dāng)中的程控X線機、CT、MRI工作原理和操作流程便是其中的重難點，而通過虛擬仿真教學(xué)的方式能有效的提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。[2]

二、虛擬仿真學(xué)習(xí)大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的操作流程

高職院校在進(jìn)行《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》這一課程的教育教學(xué)過程中，往往一些大型設(shè)備由于價格昂貴難以購買，導(dǎo)致學(xué)生無法進(jìn)行有效的實踐課程的學(xué)習(xí)，最終制約了學(xué)生技能的全面發(fā)展。例如CT、MRI等大型影像設(shè)備的成像原理、操作流程相對較復(fù)雜，而學(xué)校又不能保證每一個學(xué)生都能夠真正的接觸到真實的設(shè)備來達(dá)到練習(xí)和實踐的目的。因此，為了幫助學(xué)生更加熟練的掌握大型設(shè)備的使用方法以及操作流程，應(yīng)當(dāng)通過模擬仿真訓(xùn)練的模式來實現(xiàn)課程的教學(xué)。例如MRI模擬仿真實踐教學(xué)可以包含MRI的定位確定、掃描方式的選擇、參數(shù)設(shè)置以及特殊掃描模式的設(shè)定等，通過虛擬仿真訓(xùn)練教學(xué)模式，學(xué)生能夠直接通過計算機模擬設(shè)備現(xiàn)場的操作流程，開展實踐技能課程。

而且教師也能夠自主的設(shè)計相應(yīng)的基于互聯(lián)網(wǎng)的MRI仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，例如在進(jìn)行MRI技術(shù)對體液流動受檢層面的處理過程的操作流程等問題都可以以虛擬平臺的方式來實現(xiàn)。同時學(xué)生在采用虛擬仿真平臺的過程中可以在任何時間、任何地點多次的訓(xùn)練，熟練的掌握MRI的操作流程以及設(shè)備的工作原理。

另一方面，在進(jìn)行CT掃描仿真系統(tǒng)以及核醫(yī)學(xué)的課程教學(xué)過程中，高職院校充分的利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及計算機硬件來實現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)，能夠更加有效的完成此類大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的實踐性教學(xué)，實現(xiàn)學(xué)生技能的綜合全面發(fā)展，為學(xué)生未來的就業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。[3]

三、《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》的虛擬仿真實踐教學(xué)案例

1 教學(xué)內(nèi)容

在進(jìn)行程控X線機這一教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)過程中，可以通過虛擬仿真程序完成程控X線機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理等實踐教學(xué)。虛擬仿真程序?qū)⒊炭豖線機分為上位機以及下位機兩個部分。上位機主要是PC端，即學(xué)生所控制的一端，主要是學(xué)生通過操作上位機來實現(xiàn)下位機相關(guān)參數(shù)以及操作功能的實現(xiàn)。下位機則主要由單片機、功能電路構(gòu)成，能夠進(jìn)行燈絲加熱、旋轉(zhuǎn)陽極啟動等模擬，在實際操作過程中，通過教師的有效引導(dǎo)，學(xué)生能夠直接通過上位機的操作來了解程控X線機的基本操作特點以及工作原理。

虛擬仿真教學(xué)平臺針對程控X線機來說，能夠模擬開關(guān)機、工作方式的選定、管電流以及曝光時間等參數(shù)的設(shè)定、曝光準(zhǔn)備、開始到結(jié)束等指令以及對人體器官的模擬攝影等。在進(jìn)行程控X線機工作方式的選定過程中，主要通過管電壓、管電流以及曝光時間的設(shè)定、發(fā)布曝光命令以及狀態(tài)指示（包含手閘一檔和二檔兩個指令）、發(fā)布燈絲升溫和焦點選擇的控制等命令，為學(xué)生展示程控X線機的操作流程。

2 效果分析

學(xué)生在采用虛擬仿真平臺來學(xué)習(xí)程控X線機的過程中，一方面由于虛擬仿真技術(shù)沒有高壓產(chǎn)生，不會有X線產(chǎn)生，因此學(xué)生可以放心大膽的進(jìn)行嘗試，訓(xùn)練一些復(fù)雜的操作等，通過“犯錯”來鞏固自身的知識，有效的達(dá)到理論聯(lián)系實際的效果。同時通過這種虛擬仿真教學(xué)方式也有效的避免了學(xué)生受到傷害的可能。

其次，在虛擬仿真教學(xué)之前，教師首先幫助學(xué)生了解程控X線機的基本操作流程、功能特點以及相關(guān)的工作原理等，同時結(jié)合多媒體技術(shù)的方式讓學(xué)生了解普通攝影、濾線器等過程，讓學(xué)生在后期的虛擬仿真平臺上能夠直接進(jìn)行操作，實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合。而且當(dāng)學(xué)生初步的了解了程控X線機的工作原理和操作流程之后，再在模擬平臺上實現(xiàn)正確的操作之后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)自信心有效的調(diào)動起來，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

再次，虛擬化仿真實踐教學(xué)大大降低了高職院校內(nèi)部實驗設(shè)備數(shù)量的相關(guān)要求，通過虛擬仿真教學(xué)模式，使得學(xué)校的投入大大降低，同時還有效的幫助學(xué)生更好地掌握了《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》當(dāng)中的重難點內(nèi)容。并且計算機虛擬仿真教學(xué)模式具備一定的創(chuàng)造性原則，如果學(xué)生具備一定的編程能力，那么便能夠根據(jù)自身對《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》的認(rèn)識來設(shè)計一款簡易影像設(shè)備，對于學(xué)生的創(chuàng)造能力和開發(fā)思維來說具有積極的效果，有效的實現(xiàn)學(xué)生技能的全面發(fā)展。

總結(jié)

綜上所述，本文筆者主要從當(dāng)前階段我國高職院校在開展《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》課程教學(xué)過程中存在的問題入手進(jìn)行分析。隨著當(dāng)前科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的理論教學(xué)難以有效的幫助學(xué)生更好地認(rèn)識大型設(shè)備的操作流程以及工作原理，而通過虛擬仿真教學(xué)模式，能夠有效的解決這一問題，在虛擬仿真教學(xué)的過程中，學(xué)生能夠通過計算機以及程序的模擬直接進(jìn)行大型設(shè)備的虛擬化操作，在虛擬化操作的過程中掌握復(fù)雜設(shè)備的操作流程以及工作原理。[4]而且虛擬仿真技術(shù)能夠跟隨科技的不斷進(jìn)步，進(jìn)行不斷的升級和優(yōu)化，跟隨前沿科技發(fā)展，使得學(xué)生能夠在學(xué)校期間接觸到前沿的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，為學(xué)生的未來就業(yè)和職業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓曉磊，楊全新. 高職醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)虛擬實踐教學(xué)平臺的構(gòu)建與應(yīng)用[J]. 中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2014， 05：504-507.

[2]宋莉，王韶卿，魯雯. 醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)《醫(yī)學(xué)影像電子學(xué)》教學(xué)改革探討[J]. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2012， 05：3705-3707.

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