基于VR的CBL與PBL混合式教學模式在醫(yī)學臨床教學中的應用

邢 雪

(吉林醫(yī)藥學院附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科，吉林 吉林 132013)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)又稱虛擬環(huán)境或人工環(huán)境，融合了仿真、傳感、人工智能等技術(shù)，是將用戶置身于完全的虛擬場景中，借助設(shè)備來實現(xiàn)，具有沉浸性、交互性等特點。目前，VR技術(shù)已經(jīng)應用于很多領(lǐng)域，包括教育、設(shè)計、商業(yè)分析、施工、游戲、旅游等各個行業(yè)，并且取得了一定的成果。內(nèi)分泌科主要以治療內(nèi)分泌疾病為主，是醫(yī)學生臨床教學的重要內(nèi)容，涵蓋多方面的知識，具備理論性和實踐性較強的特點，這在一定程度上增加了該門課程的教學難度。傳統(tǒng)的臨床教學方式已經(jīng)不能滿足內(nèi)分泌科的發(fā)展需求，因此，如何提高內(nèi)分泌科臨床教學水平是亟待探討的問題[1]。臨床教學作為醫(yī)學教學重要的組成部分，包括臨床理論知識、臨床實習等內(nèi)容，是實現(xiàn)醫(yī)學人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。以病例為基礎(chǔ)的教學法(CBL)和以問題為導向的學習法(PBL)是臨床教學常用的教學方法，對于醫(yī)學生的認知與實踐能力培養(yǎng)具有重要作用，可以極大提高臨床教學質(zhì)量?；诖?，在應用兩種教學方法的基礎(chǔ)上，借助VR技術(shù)，與CBL、PBL教學方法相結(jié)合，構(gòu)建新的教學模式，為改進臨床教學方式提供幫助。

1 CBL與PBL混合式教學概念

PBL教學法是以學生作為教學實施過程中的主體，以教師對學生的引導作為教育的中心，不僅能夠有效提高學生學習的積極性，還能培養(yǎng)學生對實際問題的獨立解決能力以及創(chuàng)造思維能力[2]。CBL的教學法重點是讓學生與教師相互合作，以問題為基礎(chǔ)，以病例作為先導，引導學生主動發(fā)現(xiàn)與解決問題，為學生創(chuàng)造一個臨床環(huán)境，幫助學生形成臨床思維模式[3]。PBL教學法與CBL教學法是臨床教學常用的兩種方法，但是單獨運用的效果并不理想?？稍诔浞终J識兩種方法的區(qū)別、優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，將其與培養(yǎng)模式、教學目標相結(jié)合，達到更好的臨床教學效果。

2 基于VR的CBL與PBL混合式教學模式必要性

內(nèi)分泌疾病病理較復雜，需要掌握大量的醫(yī)學理論知識，這就對內(nèi)分泌科臨床教學帶來了較大的難度，也對臨床技能提出了更高的要求。傳統(tǒng)教學法多采用知識灌輸型講授，學生被動式的接受新知識，同時醫(yī)學理論知識過于繁瑣而枯燥，無法提起學生的興趣，不利于培養(yǎng)學生的自主學習能力。如同時使用PBL教學法與CBL教學法，將兩者優(yōu)勢充分發(fā)揮，通過問題導向培養(yǎng)學生的獨立思考能力，通過案例教學培養(yǎng)學生的總結(jié)分析能力，從而最大限度地提高學生醫(yī)學理論知識學習效果與臨床實踐能力，最終實現(xiàn)學生醫(yī)學素養(yǎng)的全面提升。

目前，國內(nèi)很多醫(yī)院科室已經(jīng)將CBL教學法與PBL教學法相結(jié)合作為臨床教學方法。如陶言言等以急診醫(yī)學為授課課程，采取CBL聯(lián)合PBL教學法進行教學，教學后學生的理論知識成績、案例分析成績和臨床技能成績均明顯提高[4]；康文等在傳染病臨床實習的教學工作中，將PBL和CBL教學法有效融合后開展教學改革，學生醫(yī)患溝通能力和文獻查閱能力等均優(yōu)于對照組[5]。

因此PBL與CBL結(jié)合的教學法已經(jīng)逐步成為醫(yī)學教學的發(fā)展趨勢之一。但PBL和CBL教學法，主要的教學環(huán)節(jié)需要圍繞著案例展開。若想真實地還原案例，就涉及到教學場景布置、患者對象的選擇以及患者是否同意以自身為對象開展教學等諸多問題。若以上環(huán)節(jié)未合理解決，均可能影響最終的教學效果。鑒于此，為了進一步發(fā)揮兩種教學的優(yōu)勢，將VR融入教學工作中，以達到更好的教學目的。

VR技術(shù)是將原本虛擬的場景和實物，通過融合仿真、傳感和人工智能等技術(shù)，較為真實地呈獻在使用者面前。如以醫(yī)學教學為例，在虛擬場景中，可以構(gòu)建出病房環(huán)境、患者和醫(yī)療器械等。由此從根本上解決了常規(guī)PBL和CBL教學法中案例場景還原困難的問題。并且隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，VR技術(shù)還具有沉浸性和交互性的特點。沉浸性方面，可從視覺、聽覺、嗅覺甚至觸覺等多角度還原真實的場景，且場景可隨體驗者頭部的移動而變換視角；交互性方面，虛擬物品和人物與真實的物品和人物一樣，可以進行物品的抓取和操作后給予相應的表情和動作反饋等。因此，VR技術(shù)作為PBL和CBL教學法開展的工具和手段，可進一步提高整體的教學效果。

3 基于VR的CBL與PBL混合式教學模式構(gòu)建

3.1 VR環(huán)境下提出案例

教師根據(jù)本次課的教學內(nèi)容，在VR素材庫中查找與教學主題相關(guān)的案例，然后向?qū)W生進行整體展示。如以腎上腺疾病患者為例，在VR構(gòu)建的虛擬場景中，演示患者的癥狀表現(xiàn)，如軟弱無力、體重減輕和性功能紊亂等。

3.2 VR環(huán)境下提出問題

在VR環(huán)境下，教師先進行初步的診斷及操作演示。當然在診斷和治療操作過程中，不是直接演示正確的方法，而是在演示過程中提出數(shù)個問題，供學生思考。如同樣以腎上腺疾病為例，教師可以同時演示糖尿病的診斷和治療方法，然后提出兩種疾病的診斷鑒別方法有何不同，疾病的致病原因和如何治療等，以此使學生帶著問題去學習。

3.3 學生討論

以6～8人為單位，由學生自由組成學習小組，然后圍繞著“VR環(huán)境下提出的問題”，進行深入討論。在討論時，理想的討論效果是學生得出的結(jié)論多樣化，如部分學生診斷結(jié)果為糖尿病，部分學生診斷為腎上腺疾病等。正是不同的討論結(jié)果，能夠起到更好的教學效果。相反，若學生討論結(jié)果一致，則說明案例的選擇和提出的問題過難或過于簡單，需要對案例和提出的問題進行重新設(shè)計。

3.4 結(jié)合VR環(huán)境演示診斷及治療操作

學生以小組為單位，輪流在VR系統(tǒng)中進行操作演示，并結(jié)合演示結(jié)果，繼續(xù)深入論述自身的觀點。

3.5 教師結(jié)合VR環(huán)境演示案例的治療方法和解答問題

教師在VR環(huán)境下，圍繞著第1環(huán)節(jié)提出案例，從疾病的診斷和治療等角度進行系統(tǒng)的操作演示。演示完畢后，再圍繞著第2環(huán)節(jié)提出的各種問題，進行系統(tǒng)性地講解。如講解腎上腺疾病和糖尿病的診斷區(qū)別等。

3.6 結(jié)合VR環(huán)境進行教學效果評價

教學完成后，教師對學生進行臨床理論考核與實踐技能考核。其中理論考核采取試卷考試的方式進行，實踐操作則在VR環(huán)境下進行模擬操作?？荚囃戤吅螅處煾鶕?jù)學生的考核結(jié)果，對成績不理想的學生分析原因，然后針對性地展開講解。

CBL教學法與PBL教學法是臨床教學常用的兩種方法，在教學過程中側(cè)重點各有不同，前者以實際案例為核心展開教學過程，后者重點在于通過提出問題引導學生自學。為了進一步提高兩種教學法的教學效果，將兩種教學法有效結(jié)合，并依托VR技術(shù)，提升課前自學的效果，以有效調(diào)動學生自主學習的積極性，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力。兩種教學方法的結(jié)合更加符合當代醫(yī)學生的培養(yǎng)要求，也對未來醫(yī)學教學改革提供了一定的參考。但是此種方法對教師提出了較高的要求。一方面，教師在課前準備與授課過程中需提出有針對性的問題，而提出帶有啟發(fā)性的臨床問題是具有一定難度的，因此該方法要求授課教師應具備豐富的理論知識與臨床實踐知識；另一方面，教師應具備VR設(shè)備的操作能力，根據(jù)教學需要合理運用并添置教學方案中，這對臨床教師的信息技術(shù)應用能力提出了新的挑戰(zhàn)。