虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室在臨床診斷教學(xué)中的應(yīng)用探討*

周 韻

(西安醫(yī)學(xué)院，陜西 西安 710021)

一、引言

從醫(yī)學(xué)類專業(yè)學(xué)科的角度上看，診斷學(xué)是一門橋梁課程，同時(shí)是從事臨床工作、學(xué)習(xí)其他臨床學(xué)科的基礎(chǔ)性學(xué)科。診斷學(xué)的實(shí)踐內(nèi)容大致有心電圖測(cè)試、問(wèn)診、刺穿技術(shù)、身體檢查等，此類專業(yè)醫(yī)學(xué)技能均對(duì)學(xué)生提出了較高的要求，一方面要求其了解并掌握核心技能，另一方面需要其具有高度實(shí)踐性與操作性。但是由于醫(yī)學(xué)院規(guī)模的持續(xù)拓展，教學(xué)資源的緊缺性問(wèn)題日趨突出，導(dǎo)致臨床診斷教學(xué)的質(zhì)量受到巨大的影響。在臨床診斷教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中引入現(xiàn)代化虛擬仿真技術(shù)，學(xué)生可以借助各式各樣的儀器設(shè)備與信息數(shù)據(jù)，通過(guò)利用虛擬環(huán)境中的對(duì)象以及傳感器設(shè)備，讓學(xué)生形成身臨其境的體會(huì)，從而在短時(shí)間內(nèi)掌握并強(qiáng)化自身的臨床診斷能力與專業(yè)水平。

二、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室在臨床診斷教學(xué)中應(yīng)用的重要意義

(一)減少醫(yī)學(xué)院教學(xué)成本

由于診斷學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的費(fèi)用比較高，醫(yī)學(xué)院通常沒(méi)有充足的資金購(gòu)置專業(yè)診斷醫(yī)療設(shè)備，特別是若干大型醫(yī)療設(shè)備，因此就不能夠創(chuàng)建健全的診斷學(xué)實(shí)驗(yàn)室。運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)辦診斷實(shí)驗(yàn)室，既可以大幅度減少醫(yī)療設(shè)備采購(gòu)費(fèi)用，又能基于成本較少的前提下設(shè)置實(shí)驗(yàn)設(shè)備的具體參數(shù)，給學(xué)生營(yíng)造出控制難度低、支持重復(fù)實(shí)驗(yàn)的診斷實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生可以在多功能虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的大環(huán)境中開(kāi)展多次操作實(shí)驗(yàn)，使其實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力得到強(qiáng)化提升。

(二)提升學(xué)生認(rèn)知水平

通過(guò)一臺(tái)計(jì)算機(jī)，可以借助計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)模擬完成實(shí)驗(yàn)室所需的所有設(shè)備以及醫(yī)療環(huán)境。通過(guò)將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室引入到臨床診斷教學(xué)中，可以讓學(xué)生獲取到直觀性強(qiáng)、和教學(xué)內(nèi)容匹配、真實(shí)性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生可以在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室內(nèi)親自完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作，令其能直觀、系統(tǒng)、全方面地認(rèn)識(shí)各式各樣的設(shè)備應(yīng)用環(huán)境，增加對(duì)醫(yī)療技術(shù)和醫(yī)療器材的了解，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力與專業(yè)技術(shù)。

(三)培養(yǎng)合格的醫(yī)學(xué)人才

由于醫(yī)學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，社會(huì)上關(guān)于專業(yè)醫(yī)護(hù)人員的需求量也在不斷增多。醫(yī)護(hù)人員的醫(yī)療能力與醫(yī)療技術(shù)是彰顯醫(yī)院專業(yè)技術(shù)的窗口，所以我國(guó)教育部必須強(qiáng)化推動(dòng)醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施，目的是為了提升學(xué)生的醫(yī)術(shù)能力與品德素質(zhì)水平，培養(yǎng)實(shí)踐性強(qiáng)、具有創(chuàng)新性的醫(yī)學(xué)人才。所以，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室在臨床診斷教學(xué)中的應(yīng)用具有重大意義，既可以有效迎合學(xué)生的實(shí)踐需要，又能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。

三、應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的基本條件

(一)硬件設(shè)施要求：先選擇一臺(tái)性能符合要求的計(jì)算機(jī)作為教師的服務(wù)器，之后為學(xué)生客戶端配置相應(yīng)的計(jì)算機(jī)，為所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都安裝完整的數(shù)據(jù)輸入和輸出配件，并在學(xué)生客戶端和教師端之間實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)連接。完成以上硬件配置后，再為各臺(tái)計(jì)算機(jī)安裝虛擬仿真系統(tǒng)，使學(xué)生可以在上機(jī)期間進(jìn)行仿真訓(xùn)練，考慮到仿真軟件的安裝過(guò)程比較簡(jiǎn)單，因此可以很快構(gòu)建起整套仿真訓(xùn)練與測(cè)試系統(tǒng)。

(二)軟件系統(tǒng)要求：本系統(tǒng)所使用的軟件系統(tǒng)由醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)公司提供，以虛擬病人作為基礎(chǔ)研究單元，建立了一套完備的病例診斷與訓(xùn)練教學(xué)系統(tǒng)。本仿真軟件以醫(yī)學(xué)診斷理論知識(shí)作為設(shè)計(jì)依據(jù)并收集具有明顯特征的病例數(shù)據(jù)，全面結(jié)合輔助病例檢查、典型特征分析以及臨床癥狀研究，同時(shí)將分析結(jié)果顯示在計(jì)算機(jī)中，也可以進(jìn)行問(wèn)題提問(wèn)，在人和機(jī)器之間構(gòu)建對(duì)話渠道，由此可見(jiàn)，在診斷實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建方面虛擬仿真軟件已經(jīng)成為一個(gè)非常關(guān)鍵的組成部分。

(三)模擬病人：本研究的模擬病人由專業(yè)的醫(yī)學(xué)技術(shù)公司提供，主要用于開(kāi)展穿刺實(shí)驗(yàn)，包括腹膜腔、腰椎、骨髓等不同部位的穿刺試驗(yàn)，模擬病人的制作材料由橡膠或硅膠組成，具有和真實(shí)人體非常相似的外觀，同時(shí)設(shè)置了準(zhǔn)確的解剖結(jié)構(gòu)，從外部觀察具有標(biāo)準(zhǔn)的體態(tài)特征，并且具備非常真實(shí)的觸感。為了實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用的功能，可以對(duì)這些病人的穿刺部位隨時(shí)更換，此外，對(duì)于這些穿刺部位還專門設(shè)計(jì)了與真實(shí)人體相近的阻滯感和穿刺期間產(chǎn)生的落空感，并且還會(huì)產(chǎn)生類似于真實(shí)穿刺操作過(guò)程中產(chǎn)生的血液與人造腹水情況，使用人員可以感受到明顯的真實(shí)感，以此有效提升模擬訓(xùn)練的效果。

四、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室在臨床診斷教學(xué)中的具體應(yīng)用及其效果

應(yīng)用：將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用到臨床診斷教學(xué)中，所有學(xué)生均安排一位仿真病人或一臺(tái)電腦，基于教師的指引進(jìn)行診斷實(shí)踐操作與學(xué)習(xí)。與此同時(shí)，向?qū)W校學(xué)生開(kāi)放已創(chuàng)辦的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生既能在此上課，又能進(jìn)行自我復(fù)習(xí)與自我測(cè)試，如有不清楚之處，還可借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)查資料亦或是通過(guò)留言板向老師留言，和同學(xué)、和老師進(jìn)行交流溝通、學(xué)習(xí)互動(dòng)，借助多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，創(chuàng)建班級(jí)網(wǎng)絡(luò)群等進(jìn)行學(xué)習(xí)與探討。

效果：在臨床診斷教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，采取人機(jī)問(wèn)診的方式，增加乏味、枯燥的教學(xué)課堂班的活躍程度。舉個(gè)例子，學(xué)生在檢查仿真病人的過(guò)程中，能了解病人的真實(shí)感受與反應(yīng)，提高學(xué)生的切實(shí)感受，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與信心被充分激發(fā)出來(lái)。