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虚拟现实技术在卫生职业教育实训教学中的应用探讨

2023-12-12 65 上传者：管理员

摘要：实训教学是卫生职业教育教学的重要组成部分，然而经费不充分等限制了职业院校实训教学配套设施设备建设，导致实训教学无法落实，制约了医学生职业技能的发展。将虚拟现实技术应用于卫生职业教育实训教学，充分发挥辅助教学的作用，能为提高实训教学质量提供借鉴。

关键词：
VR技术
卫生职业教育
实训教学
教学效果
虚拟现实技术
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卫生职业教育离不开实训教学这一环节，在教育现代化快速发展的今天，如何应用虚拟现实（virtual reality,VR）技术弥补传统实训教学的不足，取得更好的教学效果，是当前卫生职业教育教师需要思考的问题。本文主要介绍VR技术在卫生职业教育实训教学中的创新应用，分析其与传统实训教学有机结合的必要性，思考如何充分发挥辅助教学的作用，为提高卫生职业教育实训教学质量提供借鉴。

1、传统实训教学模式及存在的问题

1.1传统实训教学模式

卫生职业教育传统实训教学中，教师一般会根据教学内容进行操作演示，或通过播放视频对实验操作过程及关键点进行解读。学生根据教师的讲解一步步完成操作，且早已知晓实验结果，操作过程中没有独立思考，也不会经历实验失败，这不利于培养学生的临床创新思维。

1.2存在的问题

1.2.1实训教学设施投入严重不足

医学实训设备需要投入很大资金，存在成本高、更新换代快、容易损坏等问题，使得学生实际能够利用的实训设备较少，实训室利用率总体较低。很多院校由于经费不足，未及时更新实训器材，导致实训教学难以顺利开展。

1.2.2学校对实训教学不重视

高职教育是以培养学生实际应用技能为主的教育，既有高等教育的属性，又有职业技术的特点，与普通高等教育有着显著区别。但有些高职院校仍沿袭传统理论教育为主的模式，未充分利用现有条件积极开展实训教学，导致很多实训设施成为摆设甚至成为上级部门检查参观的昂贵“展览品”，学生缺乏操作技能，动手能力不强，不能满足社会对职业院校人才的需求。

1.2.3实训教学管理及考核体系不健全

大部分职业院校采取的是各二级学院（系部）对所属实训室、实训基地独立管理模式，学校层面没有统一、规范、科学的管理制度，宏观管理困难较多。实训考核也没有统一标准，一般的考核也只是随堂操作，缺乏过程性考核，而且教师评分也不会太低。学生期末成绩以卷面笔试成绩为主，实训考核成绩甚至未纳入其中，导致学生对实训课不重视，实训效果不尽如人意。

为改变卫生职业教育实训教学现状，教育界及医学界的专家学者积极开展探索。VR技术以及高性能计算机的快速发展使得现代医学实训教学有了新的发展契机，也让虚拟医学实验教学成为可能。在卫生职业教育实训教学中合理运用VR技术，充分利用三维虚拟实验仪器控制医学实验成本，让学生基于虚拟环境完成仿真实验，这在很大程度上使得卫生职业院校实训教学不再受限于经费不足等条件，还可以有效锻炼学生的实验技能。

2、VR技术的概念及创新应用

2.1 VR技术的概念

VR技术是以计算机图形学为基础逐步演变发展而来的一种新技术，具有高度融合性，集合多个学科于一体，包括现代仿真学、传感学以及人机交互学等。其核心目的是建立三维立体的新环境，以帮助用户获得更优质的沉浸体验。现阶段，很多医学、旅游以及理工院校在实践教学中已普遍应用VR技术进行模拟教学。分析探索VR技术应用于卫生职业教育实训教学的有效策略，可以推动职业教育高效有序发展。

VR技术的概念可以细分为狭义和广义两个不同层面。狭义的VR技术主要指借助计算机和三维立体设备等相关传感辅助设备实现数据信息交换，让人们可以通过多元感官体会到真实信息，建构虚拟化的环境，让学习者有身临其境的现实体验感[1]。广义的VR技术包含非常多的内容，除狭义的内容外，还涉及其他可以制作出逼真化的立体环境的软件设备，包括各种使用方法以及使用技术。总之，VR技术主要通过计算机模拟形成二维或三维空间世界，让使用者获得真实的体验感。所以，VR技术本身也是包含视觉、听觉、嗅觉以及触觉等多元感官的立体式虚拟环境。

2.2 VR技术的创新应用

随着现代科技的快速迭代，传统职业教育模式、体系及方法已无法充分满足学生的学习认知需求，不利于学生自主学习能力及创造力的充分发挥。在卫生职业教育中积极融入VR技术，能促进信息化教学的发展，也更符合学生个性化特征以及认知特点，使教学逐渐从教师教授知识向学生自主探索求知转变。因此，应用VR技术是创新实训教学方式的必然要求。

(1）使实训教学更加形象具体化，具有更高可视化水平，以此调动学生的参与积极性。比如，教师可以将理论知识以动态视频化课件形式予以呈现，这样可以帮助学生更好地理解并掌握抽象难懂的概念及原理，加深理解与记忆，有效增强实践教学效果。

(2）解决实训教学设备投入成本高的问题，有效降低危险事件发生率。很多职业院校专业实训教学中，实训设备普遍比较昂贵，且实训过程存在一定安全风险，教学活动容易受到限制。借助VR技术开展实训教学，可以大大降低设备成本，且减少危险事件的发生，有效提升实训效率和质量。

(3）提升学生的综合职业素养。VR技术可以利用建模工具为学生提供更为多元丰富的体验场景，让学生在虚拟仿真的环境中参与实践，感知岗位要求，体验企业文化与工作氛围，促进自身职业素养的全面提升。教师也可以更有效地培养学生的发散思维能力和自主探索意识，丰富实践经验。

3、VR技术在卫生职业教育实训教学中的应用

VR技术在医学教育领域的应用非常广泛，包括基础医学、临床医学、中医学、解剖学等方面。利用VR技术构建虚拟实训教学系统，学生可以反复操作练习，熟悉所有操作流程，并将知识与技能密切结合，从而更加高效地建构完善的理论体系，掌握操作技能[2]。

3.1 VR技术在护理实训教学中的应用

护理实训教学中，教师借助VR技术为学生创设真实的护理场景，学生能够实现与虚拟环境中人物的信息交互，从而在逼真的情景中高效掌握护理实操技能[3]。

3.1.1护理技能单项训练

护理技能需要反复练习才能掌握，可以通过VR技术开展护理技能单项训练。例如，护理基础技能中的肌肉注射技术与静脉注射技术练习，通过创设虚拟仿真环境，让学生自然沉浸其中，获得逼真的针刺感。同时还可以反复操练，更加精准地把控注射的操作要领，提升操作成功率，有效避免失误。

3.1.2护理综合性训练

VR技术对护理综合性训练有着很大作用，通过VR技术建构护理综合性仿真环境，基于训练项目，结合病例实际情况、患者的不同病情等，设计针对性的护理抢救方案。学生根据实际自主选择相应的方案，并对比不同方案的优势与劣势，了解各种病例的护理要求，提升综合实践能力[4]。

3.2 VR技术在解剖实训教学中的应用

3.2.1 VR技术在解剖实验讲解中的应用

传统解剖理论课上，教师运用多媒体课件或直接通过解剖挂图进行讲解，枯燥乏味，无法让学生获得直观的感受和体验。借助VR技术开展虚拟三维人体解剖实验，学生能够沉浸于具体操作环境中，通过不断旋转虚拟化的三维人体模型，建立起关于人体空间结构、器官组织结构、骨骼框架等的正确认知[5]。

传统解剖实训课上，为有效利用尸体标本，实验前教师会口头说明解剖实验的具体步骤及注意要点。而在虚拟三维人体解剖实训教学中，教师可以一边讲解注意事项一边操作，学生可以更加仔细地观察完整的操作流程，有助于强化实验操作记忆。

3.2.2 VR技术在解剖实验操作中的应用

学生在掌握了解剖基础原理、了解了人体结构后，可以参与解剖操作过程。当然，通过真实的尸体开展解剖教学最为直观，但通常卫生职业院校能够用于解剖练习的尸体标本有限，不能满足所有学生的操作需求，而开展虚拟解剖实验也可以收到较好的效果。搭建虚拟人体解剖实训教学平台，能够打破时空的限制，让学生可以随时随地反复练习操作，掌握解剖技能。这也是真实实验操作难以实现的，且能有效降低实训成本[6]。

3.3 VR技术在临床实训教学中的应用

VR技术应用于临床实训教学，收到了良好效果[7]。目前，很多医学院校已建立了虚拟化的临床教学培训中心，构建了针对内外科、妇产科、口腔医学科及儿科等多个不同临床部门的虚拟现实环境，还有一些临床教学培训中心建有专门的模拟病房，同时配备了处于急危重等不同状态的虚拟患者。借助VR技术开展虚拟实训教学，让学生直接参与临床医学实践，反复进行专业技能实操练习，掌握操作技能，提升应变能力。

3.4 VR技术在外科手术实习教学中的应用

部分卫生职业院校设置了外科专业，但外科手术越来越复杂，特别是当前比较流行微型介入外科技术，这对医生的专业能力提出了更高要求，同时也要求外科实习教学中应用新的技术方法，帮助学生快速提升手术技能[8]。借助VR技术创设虚拟化的手术环境，如虚拟眼科手术、心脏外科手术、放射治疗手术、颌面外科手术、腹腔手术等，让学生在校期间就能直接接触外科手术相关技术和环境，通过反复模拟操作不断提升手术实操能力。而且虚拟环境下能够针对人体结构中的重要部位进行三维手术模拟，手术开始前还可以通过模拟实验不断优化手术方案。卫生职业院校需要与时俱进，创设虚拟手术平台，高效开展外科手术教学。比如，借助导管插入动脉这一实训环节的虚拟模拟器，可以让学生反复练习操作；借助眼睛手术模拟器，结合人眼结构创设三维立体的逼真图像，可以让学生获得实时动态的触觉反馈，学生在实训操作过程中通过观察模拟晶状体移除的完整手术过程，直观了解人体眼睛前部的组织结构等。

3.5 VR技术在中医针灸实训教学中的应用

应用VR技术开展中医针灸实训教学，在当前卫生职业教育实训教学中较为流行[9]。通过VR技术创设逼真的三维立体人，还可以在上面标识常见的针灸穴位，学生借助鼠标点击就能够控制模拟人体的旋转或缩放。这样可以将原本抽象难懂的中医针灸穴位通过直观具体的方式呈现出来，让学生更加清晰地了解相关知识，并参与操作练习。不仅如此，虚拟环境下还可以动态模拟人体危险穴位的针刺反应，有助于学生理解相关知识，系统掌握中医针灸专业知识。学生借助VR技术开展中医针灸操作练习，掌握针法及手法，并结合已有的理论知识应用不同的针刺技能，不会发生危险，可以反复练习，直至熟练掌握。

4、VR技术应用策略及思考

VR技术能够让学习者沉浸于创设的虚拟情景中，高效建构理论知识体系，能为学习者带来新的视觉、触觉、听觉等多元感官体验，在实时感知过程中获得身临其境的体验。与此同时，还能让学习者在虚拟环境中沟通互动，强化对理论知识的理解，并做到取长补短。借助虚拟仿真实训平台，教师可以提前上传相关文献资料，及时了解学生在线学习实操具体情况，针对性地调整优化教学内容，同时还可以在平台与学生交流互动，答疑解惑，这个过程有效锻炼了教师的信息化教学能力，提高了教学素养。学生利用丰富的教学资源，通过直观的体验能够进一步巩固所学知识，夯实理论基础，提升实操能力。而虚拟操作也会激发学生求知探索的欲望，更愿意主动参与实训练习。然而当前虚拟实训教学开展过程中存在资源不完善等问题，需要教师不断丰富教学内容，拓展应用领域，构建虚拟仿真实训课专有教学平台，使学生拥有更多自主选择的机会。

VR技术的应用为卫生职业教育实训教学创造了新的发展机遇，也带有一定局限性。（1）实物研究不充分。虚拟实训教学过程中学生可以看到有关操作设备，但是无法直接触摸。因此学校要将基于VR技术的虚拟实训教学和线下实训教学有机融合，让学生真正了解操作设备。（2）对于比较复杂的生物医学来说，很多具体临床情况需要结合实践验证才可以得出有效的应对方案，虚拟实训过程中学生很难直接收获这方面的经验。（3）通过线下实训教学，学生能够直接有效地分析排查相关问题，获得更为客观、完整的信息，这有助于锻炼、提升自主分析解决实际问题的综合能力。尽管VR技术应用于教学确实便捷高效，但是与传统的医学实训教学依然存在差距，所以虚拟实训教学不能代替传统医学实训教学，而应发挥其辅助教学的重要作用。

5、结语

总之，将VR技术充分应用到卫生职业教育实训教学中，学生不再受限于时间与空间，能获得更为真实的体验，更有效地训练操作技能，提升自身专业素养。同时，可以有效弥补传统实训教学的不足，丰富医学实训教学资源。因此，将虚拟实训教学与传统实训教学有机结合，实现优势互补，可以有效提升实训教学质量，这也是当前卫生职业教育的重大创新。

参考文献:

[1]马驰原,吴浩波.结合VR技术的CBL教学法在运动医学教学中的应用[J].中国继续医学教育,2023,15(2):39-43.

[2]荣康,李祥林,殷志杰,等.VR技术在医学影像专业教学中的应用探索与思考[J].中国继续医学教育,2022,14(23):184-188.

[3]杨梅松竹,李辉,陈金华,等.虚拟现实技术在研究生生物医学实验教学中的探索与应用[J].高教学刊,2022,8(24):115-119.

[4]陆丹丹,孙艳君,黄华兴,等.医学教师应用虚拟仿真技术意愿的影响因素研究[J].南京医科大学学报(社会科学版),2022,22(3):311-316.

[5]刘妍彤,李晓晨,任爽,等.VR技术在中医学教学中的应用初探[J].中国中医药现代远程教育,2022,20(13):8-10.

[6]苑之仪,汪一,翟金保.虚拟现实技术在临床医学教学中的应用[J].产业科技创新,2022,4(2):65-67.

[7]徐月明,罗太珍,陈文清.虚拟现实技术在医疗教学领域中的应用进展[J].妇产与遗传(电子版),2022,12(1):61-64.

[8]刘国庆,韩婧怡,宋文静,等.虚拟现实在护理领域应用研究关键词的可视化分析[J].护理学报,2022,29(3):29-34.

文章来源:刘娉.虚拟现实技术在卫生职业教育实训教学中的应用探讨[J].卫生职业教育,2023,41(23):99-101.