虛擬現(xiàn)實技術（VR）在高等醫(yī)學院校教育機制創(chuàng)新發(fā)展中的作用
——以泰山醫(yī)學院為例

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。

1 VR助推高等醫(yī)學院校教育機制創(chuàng)新發(fā)展研究實施的可能性

1.1 發(fā)展前景

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。

1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

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。

1.3 可實行方案

（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。

2 VR助推高等醫(yī)學院校教育機制創(chuàng)新發(fā)展研究對學生培養(yǎng)的必要性

2.1 理論與實踐相結合培養(yǎng)醫(yī)學生

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。

2.2 緩解醫(yī)學學習受到的多種限制

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。

2.3 打破傳統(tǒng)課堂教學模式

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。

2.4 節(jié)省醫(yī)療資源，避免真實場景所帶來的各種危險

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。

2.5 促進教育公平

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。

3 VR助推高等醫(yī)學院校教育機制創(chuàng)新發(fā)展研究擬解決的問題及對策

（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。