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虛擬仿真在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
虛擬仿真又稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或模擬技術(shù)，就是用一個(gè)虛擬的系統(tǒng)模仿另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中會(huì)有怎樣的化學(xué)反應(yīng)呢?下面我們就一起來(lái)看看關(guān)于虛擬仿真在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用的論文吧!
摘 要：隨著醫(yī)學(xué)教育觀念的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新教育模式的發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)的醫(yī)學(xué)人才已經(jīng)成為各高等醫(yī)科院校的重要使命。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)作為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型醫(yī)學(xué)人才的重要教學(xué)手段，有著傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，對(duì)推動(dòng)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、創(chuàng)新醫(yī)學(xué)教育教學(xué)模式、醫(yī)學(xué)生綜合技能的規(guī)范化培養(yǎng)等方面具有重要作用。成都醫(yī)學(xué)院通過(guò)建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)和臨床仿真實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高了教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué) 虛擬仿真技術(shù) 醫(yī)學(xué)
高等醫(yī)學(xué)教育屬醫(yī)學(xué)生的臨床前技能教育階段，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和臨床見(jiàn)習(xí)、實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)貫穿了整個(gè)醫(yī)學(xué)教育過(guò)程的始終。充分的實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)練操作是醫(yī)學(xué)生獲得必要的綜合技能的重要環(huán)節(jié)[1]，在醫(yī)學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向?qū)W習(xí)者提供“自主、交互、開(kāi)放”的數(shù)字化的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境是國(guó)內(nèi)外高等醫(yī)學(xué)教育革新教學(xué)手段的普遍潮流，已成為現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用的一大趨勢(shì)。
1 傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)面臨的挑戰(zhàn)
隨著高等教育改革的不斷深化，幾乎每個(gè)普通高等醫(yī)學(xué)院校都面臨招生規(guī)模急劇擴(kuò)大引發(fā)的場(chǎng)地、設(shè)備、師資等教學(xué)資源短缺等問(wèn)題困擾，加上醫(yī)學(xué)專業(yè)特殊性、傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)模式已面臨重大挑戰(zhàn)。
1.1 人體教學(xué)標(biāo)本資源日趨緊張
在醫(yī)學(xué)教學(xué)中，人體解剖標(biāo)本的觀察和直接參與尸體解剖是加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。近年來(lái)，隨著招生人數(shù)的不斷擴(kuò)大，多數(shù)醫(yī)學(xué)院校已經(jīng)出現(xiàn)人體尸體標(biāo)本嚴(yán)重短缺的現(xiàn)象，并且影響到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，有的院校甚至取消了局部解剖學(xué)的尸體解剖環(huán)節(jié)[2]。雖然，許多醫(yī)學(xué)院校已逐漸開(kāi)展了社會(huì)人士的遺體捐獻(xiàn)工作，在一定程度上緩解了尸源不足的問(wèn)題，但距離教學(xué)需要仍相距甚遠(yuǎn)。此外，隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步以及我國(guó)病理尸檢工作的萎縮，一些比較常見(jiàn)的疾病如感染性/傳染性疾病、寄生蟲病等也已很難獲得教學(xué)標(biāo)本，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源日趨緊張。
1.2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一、陳舊
多年來(lái)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直處于從屬地位，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多側(cè)重于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，自主實(shí)驗(yàn)及綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目明顯不足。醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展迅猛，一些新技術(shù)、新理論不斷涌現(xiàn)，而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)于單一陳舊，更新速度嚴(yán)重滯后，十分不利于醫(yī)學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。部分涉及生物醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可能由于實(shí)驗(yàn)儀器或耗材昂貴，或?qū)嶒?yàn)準(zhǔn)備或操作時(shí)間太長(zhǎng)，或操作專業(yè)性要求太高，也限制了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的廣泛開(kāi)展。
1.3 缺乏與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)手段
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多采用老師示教、講解，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)按部就班的實(shí)驗(yàn)，然后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，缺乏豐富多樣的教學(xué)方法和手段，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，實(shí)驗(yàn)室也難以做到真正意義的開(kāi)放，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式的開(kāi)展和規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)，因此，教學(xué)效果難以得到保證。
1.4 實(shí)驗(yàn)室安全管理難度加大
近年來(lái)，隨著中央與地方院校共建項(xiàng)目的逐漸實(shí)施，大量先進(jìn)儀器購(gòu)入以及現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，加上許多大學(xué)生創(chuàng)新、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)展，使大量的不同層次的學(xué)生走進(jìn)了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，人員流動(dòng)性增大，實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室利用率明顯加大，容易出現(xiàn)各種安全問(wèn)題，如實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)操作、生物危害與生物安全等問(wèn)題[3]，給基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。
2 醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是針對(duì)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象及過(guò)程，通過(guò)仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體等技術(shù)及相關(guān)設(shè)備將操作實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法步驟等有機(jī)結(jié)合在一起，從而模擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，對(duì)仿真試劑或人體器官、“實(shí)驗(yàn)動(dòng)物或標(biāo)本”等進(jìn)行虛擬操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)操作人員的各種感官反饋的模擬，獲得身臨其境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。可完成某種預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，所取得的學(xué)習(xí)或訓(xùn)練效果等價(jià)于甚至優(yōu)于在真實(shí)環(huán)境中所取得的效果[4]。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、內(nèi)容豐富、體驗(yàn)逼真、安全無(wú)污染、節(jié)約成本、高效開(kāi)放等特點(diǎn)。醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，在生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、臨床教學(xué)、疾病診斷、假體植入、手術(shù)模擬、康復(fù)保健、遠(yuǎn)程醫(yī)療等諸多方面有著廣闊的應(yīng)用前景，近年來(lái)已在國(guó)內(nèi)外多所醫(yī)學(xué)院校開(kāi)展運(yùn)用[5]。
3 醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)
成都醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是以“以實(shí)為本、以虛補(bǔ)實(shí)、虛實(shí)結(jié)合”和“安全、開(kāi)放、共享”為原則，依托基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、臨床醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等4個(gè)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，通過(guò)整合全校虛擬仿真教學(xué)資源而建立的，是基于校園骨干網(wǎng)覆蓋的“集約、合作、開(kāi)放”的、采取“校―企合作、校―校合作、校―院(醫(yī)院)合作”方式建設(shè)的“共建、共管、共享”實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，2014年該平臺(tái)正式成為100所國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。
該中心資源由仿真實(shí)驗(yàn)室資源和虛擬數(shù)字資源兩大部分組成。仿真實(shí)驗(yàn)室由高功能模擬人、心肺聽(tīng)診、心肺復(fù)蘇、綜合穿刺、外科手術(shù)、OSCE考試等6個(gè)仿真功能實(shí)驗(yàn)室組成，可開(kāi)展綜合類技能訓(xùn)練類實(shí)驗(yàn)30項(xiàng)。虛擬數(shù)字資源主要包括基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、PBL實(shí)驗(yàn)教學(xué)等5個(gè)模塊組成，可開(kāi)展虛擬操作實(shí)驗(yàn)300項(xiàng)。中心現(xiàn)有專兼職教學(xué)、開(kāi)發(fā)、管理人員31人，其組成人員分為3類：第一類為具有醫(yī)學(xué)專業(yè)背景的人員組成(26人，其中正高5人，副高12人);第二類為具有信息工程及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)背景人員組成(3人，其中正高1人，副高2人);第三類為外聘企業(yè)技術(shù)人員(2人，均為高級(jí)工程師)。中心主任由主管教學(xué)副校長(zhǎng)擔(dān)任，全面負(fù)責(zé)中心的規(guī)劃和建設(shè)。
4 我校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用
我校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)面向臨床醫(yī)學(xué)、麻醉學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、護(hù)理學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)學(xué)等所有專業(yè)的本、專科層次醫(yī)學(xué)生及研究生開(kāi)放。據(jù)2013年數(shù)據(jù)，已開(kāi)設(shè)16門實(shí)驗(yàn)課程，年實(shí)驗(yàn)學(xué)生人數(shù)達(dá)5100人/年，年實(shí)驗(yàn)人時(shí)數(shù)達(dá)816400人時(shí)數(shù)時(shí)/年，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)課達(dá)139500人時(shí)數(shù)/年;培訓(xùn)住院醫(yī)師2166人次;成為四川省規(guī)范化住院醫(yī)師臨床技能大賽的指定承辦單位。
近幾年隨著學(xué)生虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)展力度的加大，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)對(duì)我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的貢獻(xiàn)度也不斷提高，已取得了一批教學(xué)成果。2010年和2012年，參加全國(guó)大學(xué)生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽各獲1項(xiàng)三等獎(jiǎng)。2011年獲第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品決賽一、二、三等獎(jiǎng)、優(yōu)秀獎(jiǎng)各1項(xiàng);2011年首屆全國(guó)護(hù)士執(zhí)業(yè)水平技能大賽獲理論成績(jī)一等獎(jiǎng)、技能三等獎(jiǎng)、團(tuán)體二等獎(jiǎng);2012年獲第三屆全國(guó)高等醫(yī)學(xué)院校大學(xué)生臨床技能競(jìng)賽分區(qū)賽一等獎(jiǎng)、總決賽一等獎(jiǎng);2013年、2014個(gè)分獲第四屆全國(guó)高等醫(yī)學(xué)院校大學(xué)生臨床技能競(jìng)賽分區(qū)賽一等獎(jiǎng)、總決賽二等獎(jiǎng)。
5 結(jié)語(yǔ)
總之，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)作為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型醫(yī)學(xué)人才的重要教學(xué)手段，有著傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，對(duì)推動(dòng)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、創(chuàng)新醫(yī)學(xué)教育教學(xué)模式、醫(yī)學(xué)生綜合技能的規(guī)范化培養(yǎng)等方面具有重要作用。雖然虛擬仿真技術(shù)目前還存在一定的不足，如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中現(xiàn)實(shí)感不足、缺乏真實(shí)環(huán)境中的實(shí)物感、無(wú)法體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)合作精神等，但我們相信，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)將日趨完善，并為高等醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展和進(jìn)步發(fā)揮更為重要的作用。
參考文獻(xiàn)：
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