劉 娉
(甘肅衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院,甘肅 蘭州 730207)
衛(wèi)生職業(yè)教育離不開(kāi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)這一環(huán)節(jié),在教育現(xiàn)代化快速發(fā)展的今天,如何應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality,VR)技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的不足,取得更好的教學(xué)效果,是當(dāng)前衛(wèi)生職業(yè)教育教師需要思考的問(wèn)題。本文主要介紹VR 技術(shù)在衛(wèi)生職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用,分析其與傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合的必要性,思考如何充分發(fā)揮輔助教學(xué)的作用,為提高衛(wèi)生職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量提供借鑒。
衛(wèi)生職業(yè)教育傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,教師一般會(huì)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行操作演示,或通過(guò)播放視頻對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程及關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行解讀。學(xué)生根據(jù)教師的講解一步步完成操作,且早已知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果,操作過(guò)程中沒(méi)有獨(dú)立思考,也不會(huì)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)失敗,這不利于培養(yǎng)學(xué)生的臨床創(chuàng)新思維。
1.2.1 實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)施投入嚴(yán)重不足 醫(yī)學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備需要投入很大資金,存在成本高、更新?lián)Q代快、容易損壞等問(wèn)題,使得學(xué)生實(shí)際能夠利用的實(shí)訓(xùn)設(shè)備較少,實(shí)訓(xùn)室利用率總體較低。很多院校由于經(jīng)費(fèi)不足,未及時(shí)更新實(shí)訓(xùn)器材,導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)教學(xué)難以順利開(kāi)展。
1.2.2 學(xué)校對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)不重視 高職教育是以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用技能為主的教育,既有高等教育的屬性,又有職業(yè)技術(shù)的特點(diǎn),與普通高等教育有著顯著區(qū)別。但有些高職院校仍沿襲傳統(tǒng)理論教育為主的模式,未充分利用現(xiàn)有條件積極開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué),導(dǎo)致很多實(shí)訓(xùn)設(shè)施成為擺設(shè)甚至成為上級(jí)部門(mén)檢查參觀的昂貴“展覽品”,學(xué)生缺乏操作技能,動(dòng)手能力不強(qiáng),不能滿足社會(huì)對(duì)職業(yè)院校人才的需求。
1.2.3 實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理及考核體系不健全 大部分職業(yè)院校采取的是各二級(jí)學(xué)院(系部)對(duì)所屬實(shí)訓(xùn)室、實(shí)訓(xùn)基地獨(dú)立管理模式,學(xué)校層面沒(méi)有統(tǒng)一、規(guī)范、科學(xué)的管理制度,宏觀管理困難較多。實(shí)訓(xùn)考核也沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),一般的考核也只是隨堂操作,缺乏過(guò)程性考核,而且教師評(píng)分也不會(huì)太低。學(xué)生期末成績(jī)以卷面筆試成績(jī)?yōu)橹?,?shí)訓(xùn)考核成績(jī)甚至未納入其中,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)課不重視,實(shí)訓(xùn)效果不盡如人意。
為改變衛(wèi)生職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀,教育界及醫(yī)學(xué)界的專家學(xué)者積極開(kāi)展探索。VR 技術(shù)以及高性能計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展使得現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)有了新的發(fā)展契機(jī),也讓虛擬醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為可能。在衛(wèi)生職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)中合理運(yùn)用VR 技術(shù),充分利用三維虛擬實(shí)驗(yàn)儀器控制醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)成本,讓學(xué)生基于虛擬環(huán)境完成仿真實(shí)驗(yàn),這在很大程度上使得衛(wèi)生職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)不再受限于經(jīng)費(fèi)不足等條件,還可以有效鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。
VR 技術(shù)是以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為基礎(chǔ)逐步演變發(fā)展而來(lái)的一種新技術(shù),具有高度融合性,集合多個(gè)學(xué)科于一體,包括現(xiàn)代仿真學(xué)、傳感學(xué)以及人機(jī)交互學(xué)等。其核心目的是建立三維立體的新環(huán)境,以幫助用戶獲得更優(yōu)質(zhì)的沉浸體驗(yàn)。現(xiàn)階段,很多醫(yī)學(xué)、旅游以及理工院校在實(shí)踐教學(xué)中已普遍應(yīng)用VR 技術(shù)進(jìn)行模擬教學(xué)。分析探索VR 技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)生職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)的有效策略,可以推動(dòng)職業(yè)教育高效有序發(fā)展。
VR 技術(shù)的概念可以細(xì)分為狹義和廣義兩個(gè)不同層面。狹義的VR 技術(shù)主要指借助計(jì)算機(jī)和三維立體設(shè)備等相關(guān)傳感輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息交換,讓人們可以通過(guò)多元感官體會(huì)到真實(shí)信息,建構(gòu)虛擬化的環(huán)境,讓學(xué)習(xí)者有身臨其境的現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)感[1]。廣義的VR 技術(shù)包含非常多的內(nèi)容,除狹義的內(nèi)容外,還涉及其他可以制作出逼真化的立體環(huán)境的軟件設(shè)備,包括各種使用方法以及使用技術(shù)。總之,VR 技術(shù)主要通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬形成二維或三維空間世界,讓使用者獲得真實(shí)的體驗(yàn)感。所以,VR技術(shù)本身也是包含視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)以及觸覺(jué)等多元感官的立體式虛擬環(huán)境。
隨著現(xiàn)代科技的快速迭代,傳統(tǒng)職業(yè)教育模式、體系及方法已無(wú)法充分滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知需求,不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)造力的充分發(fā)揮。在衛(wèi)生職業(yè)教育中積極融入VR 技術(shù),能促進(jìn)信息化教學(xué)的發(fā)展,也更符合學(xué)生個(gè)性化特征以及認(rèn)知特點(diǎn),使教學(xué)逐漸從教師教授知識(shí)向?qū)W生自主探索求知轉(zhuǎn)變。因此,應(yīng)用VR 技術(shù)是創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)教學(xué)方式的必然要求。
(1)使實(shí)訓(xùn)教學(xué)更加形象具體化,具有更高可視化水平,以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性。比如,教師可以將理論知識(shí)以動(dòng)態(tài)視頻化課件形式予以呈現(xiàn),這樣可以幫助學(xué)生更好地理解并掌握抽象難懂的概念及原理,加深理解與記憶,有效增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)效果。
(2)解決實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備投入成本高的問(wèn)題,有效降低危險(xiǎn)事件發(fā)生率。很多職業(yè)院校專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,實(shí)訓(xùn)設(shè)備普遍比較昂貴,且實(shí)訓(xùn)過(guò)程存在一定安全風(fēng)險(xiǎn),教學(xué)活動(dòng)容易受到限制。借助VR 技術(shù)開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué),可以大大降低設(shè)備成本,且減少危險(xiǎn)事件的發(fā)生,有效提升實(shí)訓(xùn)效率和質(zhì)量。
(3)提升學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。VR 技術(shù)可以利用建模工具為學(xué)生提供更為多元豐富的體驗(yàn)場(chǎng)景,讓學(xué)生在虛擬仿真的環(huán)境中參與實(shí)踐,感知崗位要求,體驗(yàn)企業(yè)文化與工作氛圍,促進(jìn)自身職業(yè)素養(yǎng)的全面提升。教師也可以更有效地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和自主探索意識(shí),豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
VR 技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛,包括基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、中醫(yī)學(xué)、解剖學(xué)等方面。利用VR 技術(shù)構(gòu)建虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng),學(xué)生可以反復(fù)操作練習(xí),熟悉所有操作流程,并將知識(shí)與技能密切結(jié)合,從而更加高效地建構(gòu)完善的理論體系,掌握操作技能[2]。
護(hù)理實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,教師借助VR 技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的護(hù)理場(chǎng)景,學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)與虛擬環(huán)境中人物的信息交互,從而在逼真的情景中高效掌握護(hù)理實(shí)操技能[3]。
3.1.1 護(hù)理技能單項(xiàng)訓(xùn)練 護(hù)理技能需要反復(fù)練習(xí)才能掌握,可以通過(guò)VR 技術(shù)開(kāi)展護(hù)理技能單項(xiàng)訓(xùn)練。例如,護(hù)理基礎(chǔ)技能中的肌肉注射技術(shù)與靜脈注射技術(shù)練習(xí),通過(guò)創(chuàng)設(shè)虛擬仿真環(huán)境,讓學(xué)生自然沉浸其中,獲得逼真的針刺感。同時(shí)還可以反復(fù)操練,更加精準(zhǔn)地把控注射的操作要領(lǐng),提升操作成功率,有效避免失誤。
3.1.2 護(hù)理綜合性訓(xùn)練VR 技術(shù)對(duì)護(hù)理綜合性訓(xùn)練有著很大作用,通過(guò)VR 技術(shù)建構(gòu)護(hù)理綜合性仿真環(huán)境,基于訓(xùn)練項(xiàng)目,結(jié)合病例實(shí)際情況、患者的不同病情等,設(shè)計(jì)針對(duì)性的護(hù)理?yè)尵确桨?。學(xué)生根據(jù)實(shí)際自主選擇相應(yīng)的方案,并對(duì)比不同方案的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),了解各種病例的護(hù)理要求,提升綜合實(shí)踐能力[4]。
3.2.1 VR 技術(shù)在解剖實(shí)驗(yàn)講解中的應(yīng)用 傳統(tǒng)解剖理論課上,教師運(yùn)用多媒體課件或直接通過(guò)解剖掛圖進(jìn)行講解,枯燥乏味,無(wú)法讓學(xué)生獲得直觀的感受和體驗(yàn)。借助VR 技術(shù)開(kāi)展虛擬三維人體解剖實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠沉浸于具體操作環(huán)境中,通過(guò)不斷旋轉(zhuǎn)虛擬化的三維人體模型,建立起關(guān)于人體空間結(jié)構(gòu)、器官組織結(jié)構(gòu)、骨骼框架等的正確認(rèn)知[5]。
傳統(tǒng)解剖實(shí)訓(xùn)課上,為有效利用尸體標(biāo)本,實(shí)驗(yàn)前教師會(huì)口頭說(shuō)明解剖實(shí)驗(yàn)的具體步驟及注意要點(diǎn)。而在虛擬三維人體解剖實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,教師可以一邊講解注意事項(xiàng)一邊操作,學(xué)生可以更加仔細(xì)地觀察完整的操作流程,有助于強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作記憶。
3.2.2 VR 技術(shù)在解剖實(shí)驗(yàn)操作中的應(yīng)用 學(xué)生在掌握了解剖基礎(chǔ)原理、了解了人體結(jié)構(gòu)后,可以參與解剖操作過(guò)程。當(dāng)然,通過(guò)真實(shí)的尸體開(kāi)展解剖教學(xué)最為直觀,但通常衛(wèi)生職業(yè)院校能夠用于解剖練習(xí)的尸體標(biāo)本有限,不能滿足所有學(xué)生的操作需求,而開(kāi)展虛擬解剖實(shí)驗(yàn)也可以收到較好的效果。搭建虛擬人體解剖實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái),能夠打破時(shí)空的限制,讓學(xué)生可以隨時(shí)隨地反復(fù)練習(xí)操作,掌握解剖技能。這也是真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作難以實(shí)現(xiàn)的,且能有效降低實(shí)訓(xùn)成本[6]。
VR 技術(shù)應(yīng)用于臨床實(shí)訓(xùn)教學(xué),收到了良好效果[7]。目前,很多醫(yī)學(xué)院校已建立了虛擬化的臨床教學(xué)培訓(xùn)中心,構(gòu)建了針對(duì)內(nèi)外科、婦產(chǎn)科、口腔醫(yī)學(xué)科及兒科等多個(gè)不同臨床部門(mén)的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境,還有一些臨床教學(xué)培訓(xùn)中心建有專門(mén)的模擬病房,同時(shí)配備了處于急危重等不同狀態(tài)的虛擬患者。借助VR 技術(shù)開(kāi)展虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué),讓學(xué)生直接參與臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐,反復(fù)進(jìn)行專業(yè)技能實(shí)操練習(xí),掌握操作技能,提升應(yīng)變能力。
部分衛(wèi)生職業(yè)院校設(shè)置了外科專業(yè),但外科手術(shù)越來(lái)越復(fù)雜,特別是當(dāng)前比較流行微型介入外科技術(shù),這對(duì)醫(yī)生的專業(yè)能力提出了更高要求,同時(shí)也要求外科實(shí)習(xí)教學(xué)中應(yīng)用新的技術(shù)方法,幫助學(xué)生快速提升手術(shù)技能[8]。借助VR 技術(shù)創(chuàng)設(shè)虛擬化的手術(shù)環(huán)境,如虛擬眼科手術(shù)、心臟外科手術(shù)、放射治療手術(shù)、頜面外科手術(shù)、腹腔手術(shù)等,讓學(xué)生在校期間就能直接接觸外科手術(shù)相關(guān)技術(shù)和環(huán)境,通過(guò)反復(fù)模擬操作不斷提升手術(shù)實(shí)操能力。而且虛擬環(huán)境下能夠針對(duì)人體結(jié)構(gòu)中的重要部位進(jìn)行三維手術(shù)模擬,手術(shù)開(kāi)始前還可以通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)不斷優(yōu)化手術(shù)方案。衛(wèi)生職業(yè)院校需要與時(shí)俱進(jìn),創(chuàng)設(shè)虛擬手術(shù)平臺(tái),高效開(kāi)展外科手術(shù)教學(xué)。比如,借助導(dǎo)管插入動(dòng)脈這一實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的虛擬模擬器,可以讓學(xué)生反復(fù)練習(xí)操作;借助眼睛手術(shù)模擬器,結(jié)合人眼結(jié)構(gòu)創(chuàng)設(shè)三維立體的逼真圖像,可以讓學(xué)生獲得實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的觸覺(jué)反饋,學(xué)生在實(shí)訓(xùn)操作過(guò)程中通過(guò)觀察模擬晶狀體移除的完整手術(shù)過(guò)程,直觀了解人體眼睛前部的組織結(jié)構(gòu)等。
應(yīng)用VR 技術(shù)開(kāi)展中醫(yī)針灸實(shí)訓(xùn)教學(xué),在當(dāng)前衛(wèi)生職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)中較為流行[9]。通過(guò)VR 技術(shù)創(chuàng)設(shè)逼真的三維立體人,還可以在上面標(biāo)識(shí)常見(jiàn)的針灸穴位,學(xué)生借助鼠標(biāo)點(diǎn)擊就能夠控制模擬人體的旋轉(zhuǎn)或縮放。這樣可以將原本抽象難懂的中醫(yī)針灸穴位通過(guò)直觀具體的方式呈現(xiàn)出來(lái),讓學(xué)生更加清晰地了解相關(guān)知識(shí),并參與操作練習(xí)。不僅如此,虛擬環(huán)境下還可以動(dòng)態(tài)模擬人體危險(xiǎn)穴位的針刺反應(yīng),有助于學(xué)生理解相關(guān)知識(shí),系統(tǒng)掌握中醫(yī)針灸專業(yè)知識(shí)。學(xué)生借助VR 技術(shù)開(kāi)展中醫(yī)針灸操作練習(xí),掌握針?lè)笆址ǎ⒔Y(jié)合已有的理論知識(shí)應(yīng)用不同的針刺技能,不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn),可以反復(fù)練習(xí),直至熟練掌握。
VR 技術(shù)能夠讓學(xué)習(xí)者沉浸于創(chuàng)設(shè)的虛擬情景中,高效建構(gòu)理論知識(shí)體系,能為學(xué)習(xí)者帶來(lái)新的視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等多元感官體驗(yàn),在實(shí)時(shí)感知過(guò)程中獲得身臨其境的體驗(yàn)。與此同時(shí),還能讓學(xué)習(xí)者在虛擬環(huán)境中溝通互動(dòng),強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)的理解,并做到取長(zhǎng)補(bǔ)短。借助虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái),教師可以提前上傳相關(guān)文獻(xiàn)資料,及時(shí)了解學(xué)生在線學(xué)習(xí)實(shí)操具體情況,針對(duì)性地調(diào)整優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)還可以在平臺(tái)與學(xué)生交流互動(dòng),答疑解惑,這個(gè)過(guò)程有效鍛煉了教師的信息化教學(xué)能力,提高了教學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生利用豐富的教學(xué)資源,通過(guò)直觀的體驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí),夯實(shí)理論基礎(chǔ),提升實(shí)操能力。而虛擬操作也會(huì)激發(fā)學(xué)生求知探索的欲望,更愿意主動(dòng)參與實(shí)訓(xùn)練習(xí)。然而當(dāng)前虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)開(kāi)展過(guò)程中存在資源不完善等問(wèn)題,需要教師不斷豐富教學(xué)內(nèi)容,拓展應(yīng)用領(lǐng)域,構(gòu)建虛擬仿真實(shí)訓(xùn)課專有教學(xué)平臺(tái),使學(xué)生擁有更多自主選擇的機(jī)會(huì)。
VR 技術(shù)的應(yīng)用為衛(wèi)生職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)創(chuàng)造了新的發(fā)展機(jī)遇,也帶有一定局限性。(1)實(shí)物研究不充分。虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生可以看到有關(guān)操作設(shè)備,但是無(wú)法直接觸摸。因此學(xué)校要將基于VR 技術(shù)的虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)和線下實(shí)訓(xùn)教學(xué)有機(jī)融合,讓學(xué)生真正了解操作設(shè)備。(2)對(duì)于比較復(fù)雜的生物醫(yī)學(xué)來(lái)說(shuō),很多具體臨床情況需要結(jié)合實(shí)踐驗(yàn)證才可以得出有效的應(yīng)對(duì)方案,虛擬實(shí)訓(xùn)過(guò)程中學(xué)生很難直接收獲這方面的經(jīng)驗(yàn)。(3)通過(guò)線下實(shí)訓(xùn)教學(xué),學(xué)生能夠直接有效地分析排查相關(guān)問(wèn)題,獲得更為客觀、完整的信息,這有助于鍛煉、提升自主分析解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。盡管VR 技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)確實(shí)便捷高效,但是與傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)依然存在差距,所以虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)醫(yī)學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué),而應(yīng)發(fā)揮其輔助教學(xué)的重要作用。
總之,將VR 技術(shù)充分應(yīng)用到衛(wèi)生職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,學(xué)生不再受限于時(shí)間與空間,能獲得更為真實(shí)的體驗(yàn),更有效地訓(xùn)練操作技能,提升自身專業(yè)素養(yǎng)。同時(shí),可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的不足,豐富醫(yī)學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源。因此,將虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)與傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),可以有效提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量,這也是當(dāng)前衛(wèi)生職業(yè)教育的重大創(chuàng)新。