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教育数字化背景下中医眼针疗法虚拟仿真教学的创新研究

2024-06-05 86 上传者：管理员

摘要：眼针疗法是针刺眼球周围、眼眶边缘的穴位以治疗全身疾病的新型微针疗法。传统的二维理论传授和技能实训教学只能片面、局部地向学生展示眼针疗法操作内容，难以达到完整、全面的教学效果。在新时代教育数字化背景下，将虚拟现实（VR）技术与实训教学、临床诊疗相融合，构建、应用具有三维优势的中医眼针虚拟实训教学系统，立体呈现眼针腧穴定位和解剖结构，模拟临床接诊流程和针刺操作步骤，提供更加便捷高效的诊疗、教学环境，提升眼针实训教学效果与医疗卫生服务能力，推动中医眼针疗法技术进基层、进社区、进家庭，助力实现“健康中国”的目标。

关键词：
实训教学
教学改革
数字化教育
眼针疗法
虚拟仿真
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在新一轮科技革命浪潮中，数字化、信息化技术已经广泛地渗透到医学教育之中。教育数字化与智能化是目前高等医学教育改革的一个重要方向，不仅改变着中医临床技能教与学的思维方式，还在不断拓展和满足人们更高层次的情感、归属、自我实现等需要。实训教学是培养医学生创新精神、实践能力和社会责任感的重要载体。虚拟仿真实训是一种新型教学手段，在高等医学教育领域中不断向前迈进。虚拟现实（Vir⁃tual Reality,VR）技术不但能克服传统医学教学模式上的多重限制，而且能模拟产生三维空间的临床真实情景，给医学生提供视觉、听觉、触觉多重感官体验，延伸实训教学的时间和空间，拓展医学实训教学内容的广度和深度，增强整个中医技能实训教学过程中的沉浸感和互动性，让学生可以更好地感受到学习的乐趣，真正呈现出了一个能对话的课堂[1,2]。本文旨在探讨教育数字化背景下的中医眼针虚拟实训教学平台构建与应用，展望VR技术在中医眼针诊疗及教学实践中的前景，为我国现阶段医学教育事业改革和发展提供新的视角。

1、运用VR技术实现中医眼针的传承与推广

眼针疗法是辽宁中医药大学针灸专家彭静山教授首创的新型微针治疗方法。彭教授根据眼目与五脏六腑、十二经脉之间的关系，结合华佗“观眼识病”学术思想，总结出了眼部八区十三穴（包括五脏六腑、上中下三焦），并潜心研究，创制了“眼针疗法”。现已编入《中华医学百科全书（针灸卷）》。这一学说理论推动了针灸学的进一步发展[3,4]。中医眼针疗法在临床应用近40年，越来越受到人们的重视。眼针疗法可通过观察患者白睛脉络颜色、形态变化，诊断疾病及辨证，并根据辨证在眼眶内外特定穴区针刺，以达防病治病的目的；其优势病种包括脑血管病、消化系统疾病、各种疼痛、循环系统疾病、精神系统疾病等[5]，具有见效快速、效果显著、操作简捷等特点，深受广大患者及医务工作者的欢迎。然而在临床应用中，由于眼周组织解剖结构复杂，蕴含着丰富的血管和神经，眼针疗法存在一定的危险性；若操作不当，会引起眼部出血，损伤角膜、眼部组织及眼神经，甚至造成失明。强化眼针技能训练教学是提高临床医生和医学生专业能力的有效方法。然而传统的多媒体、临床带教等教学方式，只能片面、局部地向学生展示眼针疗法操作内容，难以达到完整、全面的效果。

因此引入VR技术，构建中医眼针疗法虚拟仿真实验系统，让学生在逼真的临床情景中获得对穴位解剖结构的感性认识，加深直观印象和对针刺危险性的理解，对眼针学习及规避危险均有较大的促进作用。通过创造3D虚拟临床环境，将整个眼针临床操作流程与临床诊疗过程融为一体，使学生真切感受临床应用眼针疗法诊疗疾病的操作步骤和方法，既满足虚拟操作的安全性，又可加强学生对眼针“理论”和“实践”的双重学习，利用以虚促实、虚实互补的先进教学理念，达到替代部分眼针模型，改变实验环境，提高教学效率的目的。同时，中医眼针疗法虚拟仿真实验系统研究有助于眼针技术的传承发展、质量控制与普及提高，并使其朝着客观化、标准化、规范化方向快速发展，对推动中医药事业实现数字化、现代化具有深远意义。

2、创新智慧化眼针实训系统立体化展示教学内容

2.1系统基本功能

根据“理论临床、虚实结合、相互补充”的原则，将VR技术融入中医眼针实验系统中。通过眼部标本的3D扫描与建模，CT、MRI图像的分割、三维重建及VR等技术，构建人眼3D VR模型，运用三维画面精准地展示中医眼针腧穴定位，直观立体地呈现穴位及其周围的皮肤、肌肉、血管、神经等解剖结构，使学习者不仅仅通过二维的图画和书面文字记忆穴位；将人眼解剖和影像结构及其空间关系更加实体地呈现给学生，帮助其加强直观理解，加深记忆[6]。

中医眼针虚拟仿真系统通过创造3D虚拟的临床环境，利用操作手柄模拟穴位针刺进针过程，将整个眼针临床操作流程的视觉、听觉和触觉融为一体。在虚拟仿真的三维集成环境里，学生可灵活安排时间、综合运用多种信息技术手段，凭借虚拟逼真的临床场景和数字形象的模型对象，以开放、自主、交互的方式，高效、安全、经济地进行中医眼针实训活动，从而实现虚实结合、线上线下教学相结合的新型教学。

2.2技能实训应用

中医眼针实训系统包括教学系统和综合实训系统，教学系统内含眼针的起源、眼部的穴位分区、针具介绍、刺法介绍、观眼识病等内容。系统采用VR技术，通过三维模型模拟人眼解剖、眼针分区、针具介绍、刺法介绍、观眼识病和虚拟问诊场景，将现代医学眼部解剖知识与中医眼针分区原理相结合，让学生在虚拟环境中开展有关于中医眼针疗法的学习，逐步掌握眼部穴位的精准定位、行针的针具选择、针刺方法的选择，能通过观察眼睛脉络来判断病症，并在最终的综合实训模块进行实践。综合实训系统内含心律不齐、高血压病、膈肌痉挛、胃痉挛、头痛、针眼、鼻炎、喉痛、牙痛、耳鸣、耳聋、三叉神经痛、面瘫、肩凝症、慢性支气管炎、背痛、腰痛、胃痛、胆囊炎、便秘、神经衰弱、急性扭伤、落枕等内外科临床典型病例，并将其作为虚拟仿真实验的课程实训任务。学生可以通过综合实训模块直接扮演中医医师，对虚拟患者进行“证候、观眼、辨病辨证、处方、施针”五大流程的操作，寓教于学、寓学于练、寓练于做，真实体验中医医师进行眼部针灸的整套操作流程，更深层次地提升自身对眼针疗法的认知与理解。

应用中医眼针疗法虚拟仿真实验项目，可建立实验预习、实施、复习、考核全过程的、“虚实结合”的中医眼针实训流程，较好地解决单一实体实训由于“成本”限制而造成的眼部针灸操作复习难、考核难，针灸手法组成系统空间分布位置再现难，示教效果差等问题，体现了精准定位、立体可视、虚拟操作等优势，增强了学生在进入实训实验之前对眼部针灸操作流程、穴位位置关系的认识，实现了眼针疗法实验项目完整、高效学习和对实验考核过程的全覆盖。

3、聚焦眼针技能教学改革构建人机协同交互式教学模式

随着教育技术的不断丰富和组合创新应用，虚实结合的教学模式成为当前医学实训教学模式改革的方向之一。作为一种综合性的信息技术，VR具有实现虚实结合教学的独特优势，可通过建立逼真人体对象、真实触感、力感控制等沉浸式虚拟仿真学习环境，成为辅助眼针技能教学、提升实训教学质量，促进眼针教学改革研究的重要手段。VR眼针技能模拟教学采用多种技术手段模拟临床场景，为医学生提供一个无风险、标准化的临床实习环境；教学模式也从传统理论和实训环节相对独立的“教-学-实训”，转变为“理论+视频+VR模拟实操+反馈”的人机协同交互式新型教学[7]。

在数字化眼针实训教学环境中，“理论知识”是引导学生学习眼针疗法的重要基础，通过构建完整、直观、量化的理论内容，使学生快速获取眼的脏腑划分、观眼辨病、针刺方法等专业知识与信息，加深其对眼针疗法理论内容的理解和掌握。视频教程是一种重要的教学资源，可以将眼针技能的抽象知识转化为直观生动的形态，对学生的知识建构起到了一定的积极作用。而中风、胃痉挛、头痛、慢性支气管炎等多种不同疾病的VR场景设计为学习者提供了沉浸式、可交互的深刻学习体验，这是眼针疗法技能教学环节中的重要一环。实训反馈则提高了学生的学习兴趣及实训方案的成功率，开阔了学生眼针疗法的临床诊疗思路，强化了教师的指导和反馈，对学生学习绩效提升具有显著正向促进作用。在教育数字化时代的大环境下，“理论+视频+VR模拟实操+反馈”的教学方式不只为学生开展探究式自主实验、共享式学习和能动创新性实践提供了信息化手段和可视化平台，而且契合了数字化、智能化时代临床医学人才培养需求，进而拓展了眼针疗法的实训空间、革新了实训手段、提高了实训效果，更有效激发了学生的求知欲、动手欲和感知欲[8]，促进了眼针实训教学过程的不断完善。

4、展望

2019年2月，中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》[9]，提出要充分利用现代信息技术，丰富并创新课程形式，发展中国特色世界先进水平的优质教育。虚拟仿真实训是推进现代信息技术与中医教学深度融合、丰富，并创新课程形式、促进高等教育内涵式发展的重要举措。利用VR技术，创建与人类感官系统交互的虚拟空间，克服现实世界的空间和物理约束，为人们提供了一种间接的、如同真实世界的直观体验[10]。融入VR技术的虚拟仿真眼针教学颠覆了传统的“理论+实训”教学模式，充分利用VR技术的创新性、灵活性及高效率等优势，将眼针操作虚拟可视化，从而深化学生对眼针基础知识的理解，加强对学生针刺手法、接诊技能的训练以及对临床思维能力的培养，在规避临床风险的同时提高了教学效果。

自中医眼针虚拟实训教学系统开发以来，已面向辽宁省中医学生、住院医师规范化培训医生、基层医生等大力开展“线上+线下”技能培训。学习者在加深对眼针理论知识理解的基础上，通过创建眼针疗法的高频运动技能互动，在一个“安全失败”的环境中建立记忆，熟练掌握中医眼针技能操作流程，提升了学生动手实操能力，实现了从理论到实践层面的飞跃。同时，VR技术的应用将原本只能在实验室内完成的课程学习变成了“随身锦囊”的互联网移动教学[11]，方便学习者随时、随地、随处操作练习，提供了一个灵活学习、便利学习和自主学习的环境。有效的虚拟仿真训练培养了专业技能扎实的基层卫生服务人才，加快推动中医眼针疗法技术进基层、进社区、进家庭，不仅提升了基层中医药服务能力，也为居民提供了更为优质、更为广泛的医疗保健服务。

参考文献:

[1]郭婷,杨树国,江永亨,等.虚拟仿真实验教学项目建设与应用研究[J].实验技术与管理,2019,36(10):215-217,220.

[2]刘彦权,沈建箴,陈强,等.虚拟仿真诊疗体系在临床教学应用中的探索实践[J].中华全科医学,2021,19(8):1373-1377.

[3]胡梦妮,马骏,王述菊,等.眼针疗法的理论依据及临床应用[J].针灸临床杂志,2021,37(10):84-87.

[4]浦延鹏,王鹏琴.基于全息理论中医观眼识病理论探究[J].辽宁中医药大学学报,2020,22(9):163-166.

[5]秦微.彭氏眼针的理论研究[D].沈阳:辽宁中医药大学,2011.

[6]杨星月,许安萍,张宇沁,等.虚拟仿真技术在经络腧穴学教学中的应用[J].中国中医药现代远程教育,2021,19(12):18-20.

[7]沈阳,郝爱民,孙尚宇,等.虚拟现实技术在医学教育中的场景应用研究:基于79篇实验研究论文的系统分析与元分析[J].中国电化教育,2020(8):107-118.

[8]李斌,付敬帅,张小娟,等.三维地层认知虚拟仿真实验系统开发[J].实验技术与管理,2020,37(5):120-122,127.

[9]中共中央,国务院.中共中央､国务院印发《中国教育现代化2035》[EB/OL].(2019-2-23)[2022-08-03].

[10]项贤明,范先佐,周满生,等.探索新时代创新创业教育[J].教育与教学研究,2019,33(11):97-129.

[11]庞梦微,季平,宋锦璘,等.一流本科教育背景下口腔虚拟仿真实验教学体系建设与应用[J].中国医学教育技术,2022,36(1):55-59.

基金资助:辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目【No.2021-543】;辽宁省教育科学“十三五”规划课题【No.JG20DB286】;辽宁中医药大学教学改革研究项目【No.LNZYJG2022077,NZYJG2022154】;辽宁中医药大学中医眼针疗法虚拟仿真横向技术开发项目【No.2020000000150】;辽宁省研究生教育教学改革研究项目【No.10162-351】;

文章来源:滕飞,杨宇峰,徐娜.教育数字化背景下中医眼针疗法虚拟仿真教学的创新研究[J].中国中医药现代远程教育,2024,22(13):45-47.