教育理念下医学教育论文
教育理念下医学教育论文 １虚拟现实技术的基本特征 ２虚拟现实技术在医学教育中的应用 虚拟现实技术作为一种新兴的计算机技术，通过构建逼 真的虚拟环境进行教学，对现代医学的教育模式、教学手段 和教学方法产生深刻影响。目前，虚拟现实技术在虚拟人体 结构、虚拟医学实验以及虚拟临床教学等医学教育领域发挥 着重要的作用。２．１虚拟人体结构 传统的人体解剖学教学方法以课堂教学为主，结合挂图、 模型、标本等辅助教学工具，并配以尸体解剖实践来加深学 生的理解。近年来，国内医学院校的教学用人体标本来源匮 乏，严重制约了人体解剖学的教学质量。利用虚拟现实技术 构建虚拟人体结构，能够使学生在虚拟的系统标本上进行解 剖观察和学习，既有助于解决尸体标本缺乏的难题，也有助 于降低教学成本，弥补教学条件的不足［３］。虚拟人体结 构也称为数字化虚拟人体，通过综合运用冰冻切片技术和图 像处理技术，将人体断面信息通过虚拟仿真软件重建形成具 有三维立体性的生理结构数字模型。利用虚拟人体结构可代 替真实人体进行部分医学教学。例如，学生可以通过交互性 地浏览虚拟人体结构，从而获取各个器官和组织的名称、位 置、形状、结构、内部神经和血管分布状况、与相邻器官和 组织的位置关系及距离等众多信息。在人体解剖学教学中，虚拟人体结构的应用可以使学生非常直观、轻松地学习人体 解剖结构，与常规解剖教学相比可以取得更好的教学效果。
目前，虚拟人体结构也用于临床实践、新药研制、军事医学、 放射治疗等领域的教学和研究。
２．２虚拟医学实验 医学实验教学过程是培养和提高学生创新能力最重要、 最关键的教学环节，是连接理论知识和实际操作的桥梁。实 验教学不仅促进了学生对理论知识的理解，同时也使学生能 够在“动手”操作专业基本技能的过程中，培养严谨的科学 态度，分析和解决问题的能力，以及创新思维能力。实验教 学过程中需要使用多种仪器、设备、动物、试剂等，教学成 本一直居高不下，是困扰医学实验教学的难题之一［４］。
虚拟医学实验则通过采用虚拟现实技术，对医学实验进行模 拟，根据实验目的虚拟相应的实验条件（实验设备、实验试 剂等），利用虚拟的实验操作对实验过程和现象进行仿真， 直观再现相应的实验环境，学生在虚拟实验环境中可以系统 性地完成实验设计、实验操作和实验结果分析等一系列的步 骤。目前，虚拟现实技术已成功用于建立物理虚拟实验室、 化学虚拟实验室、军事医学虚拟实验室等，如利用军事检验 战地分级演训系统可以模拟战时环境中的检验项目选择、标 本检测、检验结果分析和报告等［５］。生物化学与分子生 物学实验教学通常需使用细胞培养室、无菌工作台等，而过 高的成本极易导致教学条件有时无法满足教学需求。利用虚拟技术构建虚拟生物化学实验室，可以解决传统实验教学过 程中无法解决的难题，完善实验教学模式，进而提高教学水 平奠定良好的基础［６］。毒理学是研究所有外源因素（如 物理、化学和生物因素）对生物系统的损害作用、生物学机 制、安全性评价与危险性分析的科学。采用虚拟现实技术， 不仅可以在毒理学实验教学过程中模拟涉及剧毒化学品的 实验，避免师生直接接触剧毒化学品，也解决了传统毒理学 实验教学周期比较长，以及部分实验因受经费不足或者实验 条件所限制而难以开展的问题。通过构建毒理学虚拟实验室， 也可以模拟剧毒化学品泄漏等突发事件，通过学习对模拟突 发事件的处理，有助于提高学生对现实中类似事件的处理能 力［７］。目前，国际上具有代表性的生物医学虚拟实验室 主要有ＨｏｗａｒｄＨｕｇｈｅｓ医学研究院（ＨＨＭＩ） 开发的细菌鉴定实验室、心脏病实验室、免疫实验室、神经 生理学实验室和诺贝尔基金会开发的虚拟生化实验室。利用 虚拟医学实验室，学生可以在高度仿真的环境中完成各种预 定的实验项目，还可以通过虚拟实验室中提供的各种器材、 设备等，根据自己的设想自主设计实验，并进行实验验证和 结果分析。这对提高实验教学效果、提高学生学习兴趣、培 养学生创造力和想象力等均产生极大的促进作用。
２．３虚拟临床实践教学 ３虚拟现实技术的应用大幅提升了医学教育质量 将虚拟现实技术应用于医学教育，打破了传统医学教学理念，使教学内容得到了进一步丰富，也不再受到时间、空 间、内容、手段的种种限制。学生也由知识的被动接受者变 成了虚拟环境中的参与者。这对调动学生的学习积极性、培 养学生的临床技能都起到了积极作用，使医学教育质量不断 得到提高。
３．１打破了传统医学教育理念 传统的医学教育主要是以教师为中心，整个教学内容、 教学模式和教学过程都是由教师完成的，学生处于被动学习 的状态，学习主动性、积极性都有待提高。而虚拟现实技术 利用计算机技术构建了各种趋于真实环境的学习情境，以解 决问题作为学生学习与研究活动的主线，学生在学习过程中 融入其中。与此同时，在虚拟场景中，通过视觉、触觉等方 面的刺激，使学生处于兴奋状态，诱导学生不断思考并做出 应变，使学生分析问题、解决问题的能力得到不断提高。
３．２丰富了教学内容 将虚拟现实技术用于医学教育，从外在形式和内在结构 上都使医学教育的教学内容得到进一步丰富。例如，借助计 算机技术，可以对一些具有危险性的场景或者现实中难以实 现的事件进行虚拟仿真，还可以用逼真的模拟，使抽象的概 念和原理具体化、现实化。尤其是在外在形式方面，虚拟现 实技术的应用使传统的普通理论教学、录音录像教学转变为 具有人机交互功能的计算机软硬件系统教学，并具有实时反 馈的优势。３．３扩展了医学教学的时间和空间