計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的融入實(shí)踐分析

朱俊波 包少英

摘 要：本文主要分析了虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)結(jié)合PBL教法以及虛擬仿真醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)兩種計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的融入與實(shí)踐過程，希望通過它們有效提高醫(yī)學(xué)教育教學(xué)發(fā)展進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)教育 虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái) PBL 虛擬仿真醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）08-0-01

計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育體系能夠凸顯其智能化、人性化價(jià)值，也能有效烘托醫(yī)學(xué)教育的人文內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)與醫(yī)學(xué)技術(shù)的相互交融與集成，直接提高醫(yī)學(xué)教育水平，豐富教學(xué)內(nèi)涵，為學(xué)生更深層次投入到醫(yī)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中奠定前期基礎(chǔ)。

一、計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)技術(shù)融入我國醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域具有政策先導(dǎo)條件，也正是該技術(shù)促進(jìn)了我國醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的快速發(fā)展，為其專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累創(chuàng)造了一定條件。不過從客觀因素來看，計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用還是受到多重因素影響的，這導(dǎo)致它在應(yīng)用實(shí)效體現(xiàn)上并不理想，內(nèi)部建設(shè)也有失偏頗。究其原因，還在于當(dāng)前許多醫(yī)學(xué)院校過分強(qiáng)調(diào)對教育規(guī)模的擴(kuò)大，但對計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用環(huán)境與相關(guān)細(xì)節(jié)方面卻無法做到位，導(dǎo)致其教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)體驗(yàn)大打折扣。再一點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，部分教師也存在自身定位不清的情況，再加之其所掌握的計(jì)算機(jī)技術(shù)知識與應(yīng)用能力不到位，導(dǎo)致難以為學(xué)生教學(xué)本身起到輔助作用，一定程度上違背了計(jì)算機(jī)技術(shù)融入醫(yī)學(xué)教學(xué)實(shí)踐的基本初衷，無法滿足當(dāng)前醫(yī)學(xué)專業(yè)的素質(zhì)教育基本要求?？梢哉f，計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域中可謂是一把雙刃劍，它在應(yīng)用過程中不但為教育水平提高奠定基礎(chǔ)，也教師的教法應(yīng)用提出了更高要求，如果教師無法合理創(chuàng)新應(yīng)用教法，就會(huì)出現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)與醫(yī)學(xué)教學(xué)過程融合不兼容的問題，進(jìn)而影響教學(xué)質(zhì)量，總體來講，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)效性還要取決于實(shí)際的醫(yī)學(xué)教學(xué)應(yīng)用環(huán)境及對象，這一點(diǎn)教師需要在教學(xué)教法選擇方面慎重考慮[1]。

二、計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的融入實(shí)踐應(yīng)用分析

1.基于虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)的PBL教學(xué)方法

基于虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)的PBL教學(xué)方法首先就運(yùn)用到了虛擬平臺(tái)技術(shù)，它結(jié)合了計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代通訊技術(shù)來共同構(gòu)建數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)教育支撐平臺(tái)。再者就是PBL問題式學(xué)習(xí)教法。在該計(jì)算機(jī)技術(shù)與醫(yī)學(xué)教育融合實(shí)踐模式中就涵蓋了三種教育模式：虛擬PBL教室、虛擬臨床技能培訓(xùn)中心以及虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)。

1.1虛擬PBL教室的構(gòu)建與應(yīng)用

虛擬PBL教室基于建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)建設(shè)，它充分利用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)多媒體、網(wǎng)絡(luò)與通訊等各項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容，為師生提供了一個(gè)近似于教室的多媒體教學(xué)平臺(tái)。在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用中，虛擬PBL教室則主要提供典型學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生自主及協(xié)作學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件，學(xué)生只要通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接相關(guān)軟件，就可以在主機(jī)上登錄進(jìn)入虛擬教室，通過鍵盤、屏幕操作來展開學(xué)習(xí)過程，所以只要在擁有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下學(xué)生隨時(shí)都能學(xué)習(xí)，非常方便。虛擬PBL無需保證教學(xué)同步性，因?yàn)樗鼤r(shí)時(shí)刻刻存在，屬于典型的異步通訊協(xié)作探究學(xué)習(xí)模式，教師會(huì)專門將醫(yī)學(xué)教學(xué)相關(guān)資料內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)上，通過后臺(tái)管理系統(tǒng)來輔助學(xué)生完成、上交作業(yè)，甚至還能進(jìn)行在線測試和在線討論點(diǎn)評，實(shí)用便捷性相當(dāng)之高。

從教學(xué)完整性來看，虛擬PBL教室所提供的是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化且體系完整的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)場合，所有的教學(xué)環(huán)節(jié)、答疑環(huán)節(jié)都會(huì)在PBL教室中實(shí)施完成，但是PBL教室是隨網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)遷移的，也就是說離開教室后教師依然能夠?qū)崿F(xiàn)PBL教學(xué)過程，利用網(wǎng)絡(luò)和智能終端隨時(shí)隨地為學(xué)生提供教學(xué)知識內(nèi)容引導(dǎo)指點(diǎn)與教學(xué)內(nèi)容測試，為學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)、提出、思考和解決問題。另外，虛擬PBL教室中還設(shè)置了專家系統(tǒng)，它基于專家深度理論來展開討論協(xié)作教學(xué)過程，滿足教學(xué)測試的所有硬件與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需求。就PBL虛擬教室應(yīng)用類型來看，目前比較成熟的教室類型包括以下3種：第一種是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的計(jì)算機(jī)協(xié)同工作技術(shù)虛擬教學(xué)環(huán)境，它所采用的是New—Class系統(tǒng)，在各項(xiàng)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中非常常見，具有較高實(shí)用價(jià)值；第二種是基于網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)與流媒體技術(shù)的虛擬視頻教學(xué)系統(tǒng)，它專門被應(yīng)用于各種醫(yī)學(xué)教學(xué)會(huì)議與專題講座環(huán)節(jié)，例如比較常見的有HPVC網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)以及COWiz虛擬教室系統(tǒng)等等；第三種是基于網(wǎng)絡(luò)、通信及各種多媒體技術(shù)所共同構(gòu)建的綜合虛擬教學(xué)平臺(tái)，例如像目前的漯河醫(yī)專就建立了以衛(wèi)星頻道為技術(shù)核心的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)，專門開展醫(yī)學(xué)院校與醫(yī)學(xué)院之間的遠(yuǎn)程病理項(xiàng)目討論會(huì)議，通過網(wǎng)絡(luò)為學(xué)校攫取有利教育資源，實(shí)現(xiàn)交互式遠(yuǎn)程教學(xué)過程。當(dāng)然，在教室中也主要圍繞問題中心實(shí)施多學(xué)科知識交融滲透，希望有效強(qiáng)化學(xué)生的臨床綜合實(shí)踐能力以及臨床應(yīng)變能力。比如說漯河醫(yī)專的Admire網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)就是這樣典型的遠(yuǎn)程教學(xué)交流系統(tǒng)。

1.2虛擬臨床技能培訓(xùn)中心的構(gòu)建與應(yīng)用

虛擬化臨床技能培訓(xùn)中心擁有更高一層次的教學(xué)權(quán)限，它所搭建的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境更為多樣化，而且其中心實(shí)驗(yàn)環(huán)境中專門配備了生理驅(qū)動(dòng)模型、虛擬觸覺感知培訓(xùn)系統(tǒng)等等，通過生理驅(qū)動(dòng)型綜合模擬機(jī)械系統(tǒng)來有效感知人體最真實(shí)的病理與生理特征狀況，將各種病例與搶救醫(yī)療場景都搬入到臨床技能培訓(xùn)中心，為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)實(shí)踐空間。從實(shí)踐應(yīng)用情況來看，虛擬化臨床技能培訓(xùn)中心的技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備敏感度高，例如在進(jìn)行心臟復(fù)蘇術(shù)的教學(xué)過程中，教師就結(jié)合中心設(shè)施進(jìn)行靜脈注射與氣管插入等操作，綜合全面模擬人的各個(gè)生理指標(biāo)變化情況。在這一教學(xué)過程中，就希望通過培訓(xùn)中心的各種虛擬化實(shí)踐技術(shù)來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，讓學(xué)生模擬環(huán)境中感受手術(shù)成功或失敗所帶來的喜悅與沮喪，并為學(xué)生總結(jié)手術(shù)失敗的原因。而在利用虛擬觸覺感知培訓(xùn)系統(tǒng)展開教學(xué)過程中，則利用到了仿真技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感與測量技術(shù)以及行為學(xué)內(nèi)容，通過真實(shí)患者病歷結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)生成完整且具有互動(dòng)性的病歷場景與完整病案，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)動(dòng)手實(shí)踐操作虛擬狀況。在培訓(xùn)系統(tǒng)中，主要讓學(xué)生虛擬感受操作感覺體會(huì)，再展開實(shí)踐教學(xué)操作。同理的虛擬感知培訓(xùn)系統(tǒng)還包括了嗅覺、視覺與聽覺感知系統(tǒng)，這些都極大程度豐富了培訓(xùn)中心內(nèi)容。

1.3虛擬培訓(xùn)社區(qū)的構(gòu)建與應(yīng)用

虛擬培訓(xùn)社區(qū)的構(gòu)建與應(yīng)用更加隨性化，可為教師、學(xué)生提供基于案例設(shè)置的醫(yī)療場景，然后再應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)與平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)具體操作訓(xùn)練過程。比如虛擬培訓(xùn)社區(qū)會(huì)為學(xué)生提供綜合模擬人體內(nèi)部的相關(guān)課程，讓學(xué)生直觀體會(huì)真實(shí)人體的基本構(gòu)造，并了解某些醫(yī)學(xué)技術(shù)細(xì)節(jié)，例如當(dāng)利用枕頭進(jìn)行穿刺過程中，會(huì)感覺到皮膚為針頭帶來的阻力，甚至還會(huì)感受到血管注射落空的感覺。而如果穿刺成功，就能成功抽取到血液，整個(gè)實(shí)踐操作過程就像在真實(shí)人體上進(jìn)行一樣，虛擬實(shí)踐性非常志強(qiáng)，另外平臺(tái)還能模擬出多種疾病狀態(tài)與用藥后的患者生命特征變化反應(yīng)。所以結(jié)合PBL虛擬培訓(xùn)社區(qū)的教學(xué)過程更能基于PBL問題決絕方式來完成教學(xué)過程，滿足問題解決條件[2]。

2.基于虛擬仿真醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的教學(xué)方法實(shí)踐

虛擬仿真醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)將虛擬仿真技術(shù)與實(shí)體醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合，形成了全新的綜合教育平臺(tái)，能夠滿足對虛擬仿真技術(shù)的拓展，例如建立虛擬仿真檢驗(yàn)科，全面有效的培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)新與研究創(chuàng)新能力。以下主要介紹該實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的若干教學(xué)技術(shù)方法實(shí)踐應(yīng)用。

首先它擁有臨床檢驗(yàn)科的虛擬仿真儀器設(shè)備，它能夠構(gòu)建臨床檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)及免疫學(xué)檢驗(yàn)過程，同時(shí)在教學(xué)過程中為學(xué)生設(shè)置了6個(gè)核心教學(xué)模塊：臨床檢驗(yàn)技術(shù)模塊、臨床血液實(shí)驗(yàn)技術(shù)模塊、臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)?zāi)K、臨床免疫學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)模塊、臨床病原學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)模塊以及臨床分子診斷技術(shù)模塊。圍繞這6個(gè)模塊展開各色虛擬仿真醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)。以臨床檢驗(yàn)技術(shù)模塊與臨床血液實(shí)驗(yàn)技術(shù)模塊為例，前者在教學(xué)過程中采用了血沉儀為學(xué)生指導(dǎo)血沉檢測的實(shí)際操作方法。同時(shí)教師會(huì)為學(xué)生教授全自動(dòng)血球分析過程以及外周血成分的分析過程。在臨床血液實(shí)驗(yàn)技術(shù)模塊教學(xué)中，則主要利用到了顯微鏡和骨髓標(biāo)本展開骨髓穿刺及標(biāo)本采集、染色分析，為標(biāo)本進(jìn)行細(xì)胞分類和計(jì)數(shù)，教會(huì)學(xué)生流式細(xì)胞儀的操作方法，并利用虛擬仿真儀器設(shè)備指導(dǎo)學(xué)生正確操作ELISA檢測應(yīng)用技術(shù)。

其次，當(dāng)前醫(yī)學(xué)教學(xué)還可以基于虛擬仿真醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)形態(tài)數(shù)字資源庫，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)骨髓造血細(xì)胞形態(tài)與各類血液系統(tǒng)疾病細(xì)胞形態(tài)，鼓勵(lì)學(xué)生通過該平臺(tái)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)搜集有關(guān)人類血液、骨髓、分泌物及排泄物的相關(guān)疾病標(biāo)本，并親手實(shí)踐制作標(biāo)本片，結(jié)合教師教學(xué)指導(dǎo)再將標(biāo)本片數(shù)字化，真正做到靈活應(yīng)用醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)形態(tài)數(shù)字資源庫。再一點(diǎn)，可考慮利用虛擬仿真技術(shù)為醫(yī)學(xué)教學(xué)過程創(chuàng)建大量三維人體組織結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)。就目前來看，三維醫(yī)學(xué)教學(xué)資源可應(yīng)用于MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂等遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育體系，充分實(shí)現(xiàn)對教育資源的合理利用過程。例如虛擬仿真技術(shù)就能將遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教學(xué)以全面生動(dòng)的動(dòng)態(tài)三維場景清晰立體化展現(xiàn)給醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)者，能有效提高教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果，滿足醫(yī)學(xué)生各方面的現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)需求。

綜上所述，計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的滲透融入與實(shí)踐輻射面廣，所設(shè)計(jì)技術(shù)內(nèi)容多，教師要靈活運(yùn)用這些技術(shù)內(nèi)容，建立以能力培養(yǎng)、技術(shù)系統(tǒng)優(yōu)化為核心的試驗(yàn)教學(xué)體系，強(qiáng)化教學(xué)創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性與綜合性，再結(jié)合臨床科研實(shí)踐為學(xué)生醫(yī)學(xué)專業(yè)綜合能力的提供支持。

參考文獻(xiàn)

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