論VR領(lǐng)域中眼科醫(yī)學(xué)教育的可行性

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摘要：現(xiàn)代醫(yī)學(xué)隨著科技的迅速發(fā)展，越來越多的醫(yī)學(xué)技術(shù)成果造福人類。但在眼科醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域，學(xué)生在學(xué)習(xí)眼科醫(yī)學(xué)的過程中，出現(xiàn)理論知識枯燥，實驗場地短缺，實踐操作不理想等問題。本文以沈陽市地區(qū)眼科醫(yī)學(xué)角度出發(fā)，探討如何以vr技術(shù)作為媒介，將眼科醫(yī)學(xué)的理論知識與實際操作相結(jié)合，并結(jié)合眼科醫(yī)學(xué)的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法與虛擬現(xiàn)實技術(shù)新技術(shù)的應(yīng)用比較，闡述虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前在物理方面和認(rèn)知方面的優(yōu)勢，對VR技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用提出建議，為眼科醫(yī)學(xué)教育的有效實施提供更多的參考。

關(guān)鍵詞：眼科醫(yī)學(xué)教育、虛擬現(xiàn)實、沈陽市地區(qū)

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)現(xiàn)狀分析

1.1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VirtualReality)，簡稱VR技術(shù)，是一種綜合了動態(tài)環(huán)境建模、三維圖形模擬、多媒體綜合技術(shù)的新型技術(shù)。學(xué)生通過佩戴傳感器設(shè)備，進入虛擬的三維空間，達到與動態(tài)環(huán)境交互學(xué)習(xí)的體驗效果，使學(xué)習(xí)理論知識時不再枯燥乏味，將現(xiàn)階段學(xué)習(xí)的理論知識與實踐環(huán)境進行及時的銜接，這為眼科醫(yī)學(xué)教育的實施提供了更為有效的技術(shù)可能。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以利用頭部動態(tài)儀器、眼部視覺傳感器、手部觸摸傳感器等，把模擬的操作信息實時地在虛擬的空間中產(chǎn)生反饋，提高使用者體驗三維空間的真實感。

1.2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在眼科醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為現(xiàn)代科技發(fā)展的新型技術(shù)，已經(jīng)融入到人們的各行各業(yè)，甚至人們的生活中也離不開虛擬現(xiàn)實技術(shù)，現(xiàn)階段隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高等教育中也有比較成熟的應(yīng)用，通過虛擬性、互動性等特點，將有限的教學(xué)資源與抽象的理論知識變得更生動、更真實，該項技術(shù)能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中自主性有所提高，提高其理論運用能力與實際操作能力，從而更好地提高教學(xué)質(zhì)量。雖然虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上已經(jīng)是老生常談的話題，但在眼科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用還尤為短缺。為此，進一步深入研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)在眼科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)應(yīng)用，相較于傳統(tǒng)教學(xué)手段具有很強的現(xiàn)實意義。

2.沈陽地區(qū)眼科醫(yī)學(xué)特點

2.1.沈陽地區(qū)眼科醫(yī)學(xué)現(xiàn)狀

隨著我國醫(yī)療教育發(fā)展，關(guān)于醫(yī)療領(lǐng)域教育更是突飛猛進。截至2020年底，我市開辦有關(guān)醫(yī)學(xué)專業(yè)的院校共有7所，包含臨床醫(yī)學(xué)、藥劑學(xué)、護理學(xué)、醫(yī)療信息技術(shù)、衛(wèi)生保健、醫(yī)療器械、衛(wèi)生管理七大類。隨著眼科醫(yī)學(xué)專業(yè)飛速發(fā)展與完善，現(xiàn)階段已經(jīng)有許多畢業(yè)生正在為振興沈陽市眼科醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)揮著重要的作用。但對于眼科醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生來說，就業(yè)難已經(jīng)成為社會人才培養(yǎng)中急需解決的問題，除了市場需求不平衡等社會因素外，現(xiàn)階段社會需求大量專業(yè)型人才，學(xué)生所具備的專業(yè)能力不夠，導(dǎo)致在與其他醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的競爭中出于劣勢地位。面臨對于高等人才培養(yǎng)方法與社會對人才的總體需求之間的矛盾,因此提高眼科醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競爭力，拓展學(xué)生就業(yè)途徑，如何引進新型教育方法，加強學(xué)生的專業(yè)能力尤為重要。

2.2.沈陽地區(qū)眼科醫(yī)學(xué)優(yōu)勢

伴隨著醫(yī)療領(lǐng)域教育的快速發(fā)展，我市以醫(yī)療教育改革為突破口和切入點、市教育管理部門加強了對眼科醫(yī)學(xué)的教育培養(yǎng)與管理，對眼科醫(yī)學(xué)的人才培養(yǎng)做出嚴(yán)格的改革計劃，并通過積極開展以社會人才培養(yǎng)與創(chuàng)新為主題的社會活動，提高我市醫(yī)學(xué)高等教育人才的就業(yè)率。黨的十八大明確提出了振興東北地區(qū)等老工業(yè)基地的發(fā)展戰(zhàn)略，遼寧省重點要加強二個基地六大產(chǎn)業(yè)的建設(shè)，沈陽市作為遼寧省省會，市教育行政管理部門在“教育為振興遼寧老工業(yè)基地服務(wù)行動方案”中，明確提出將“加強高等教育學(xué)生的人才培養(yǎng)”作為首要目標(biāo)，改善醫(yī)學(xué)高等教育的辦學(xué)條件，這為沈陽市的眼科醫(yī)學(xué)教育提供了有利的經(jīng)濟基礎(chǔ)。

3.虛擬現(xiàn)實對眼科醫(yī)學(xué)傳播意義

3.1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在眼科醫(yī)學(xué)教學(xué)設(shè)備的虛擬應(yīng)用

目前的虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于醫(yī)療教育領(lǐng)域的應(yīng)用已有廣泛的探究，但在眼科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域進展并不順利。對于剛剛步入校園的學(xué)生，不能通過大量實踐去驗證理論知識，但虛擬現(xiàn)實的仿真技術(shù)正好可以彌補這一點不足之處，使學(xué)生能夠在任何地方獲得實驗操作，學(xué)生通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)獲得與醫(yī)療器械相同的教學(xué)體驗，從而緩解醫(yī)療教育的壓力。

3.2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在眼科醫(yī)學(xué)教學(xué)場景的虛擬應(yīng)用

傳統(tǒng)的眼科實驗教學(xué)需使用昂貴的教學(xué)設(shè)備與儀器等，受限于設(shè)備成本無法做到高效的教學(xué)指導(dǎo)，造成教學(xué)課堂成本高，效率差。但如果引進虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅可以打破傳統(tǒng)的時空限制，也可以大量的減少教學(xué)成本，利用VR技術(shù)模擬真實的實驗室、實驗對象等教學(xué)場景。眼科醫(yī)學(xué)的主要治療對象是由眼部疾病引起的眼部器官功能障礙患者，學(xué)生無法了解患者的真實感受，但在虛擬現(xiàn)實場景中學(xué)生不僅可以站在醫(yī)療工作者的角度，還可以扮演患者，獲得沉浸式的體驗。學(xué)生可以在虛擬現(xiàn)實場景中進行實驗操作與觀察，教師也可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)提高教學(xué)效果，并進行數(shù)據(jù)分析。

3.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在眼科醫(yī)學(xué)教學(xué)評價的虛擬應(yīng)用

在虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療教育中，無論是現(xiàn)實的實驗操作，還是虛擬現(xiàn)實場景中的模擬實驗，在教學(xué)過程中必須建立完善的教學(xué)反饋體系，以檢測在虛擬現(xiàn)實中出現(xiàn)的問題，方便課后的數(shù)據(jù)分析與系統(tǒng)調(diào)整。虛擬仿真技術(shù)利用大數(shù)據(jù)平臺和計算機分析處理等各種技術(shù)，通過大量模擬實驗場景與實驗案例，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中學(xué)、在學(xué)中實踐，將理論知識與實踐技術(shù)進行有機結(jié)合。

4.目前存在的問題

4.1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)與眼科醫(yī)學(xué)結(jié)合的研究不夠深入

虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前飛速發(fā)展，包括三維場景交互技術(shù)、多傳感器反饋技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，國內(nèi)眼科專業(yè)也有部分院校陸續(xù)開展了虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)的研發(fā)和建設(shè)，但應(yīng)用成熟的VR教學(xué)系統(tǒng)和平臺還比較少，并且在軟件開發(fā)與制作階段，面臨軟件開發(fā)者界面設(shè)計的操作性與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)性之間的矛盾，使得虛擬現(xiàn)實技術(shù)在眼科醫(yī)學(xué)教育在實踐的過程中也面臨一定的困境。

4.2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)遠(yuǎn)程操作缺乏現(xiàn)場溝通與指導(dǎo)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以利用計算機、手機和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，將多媒體教學(xué)、實踐操作等教學(xué)內(nèi)容進行遠(yuǎn)程教學(xué)，遠(yuǎn)程教學(xué)能突破時空限制，教與學(xué)在空間與時間上可以分離，但與此同時，遠(yuǎn)程教學(xué)中面臨不少問題，例如：由于時空分離，大部分的遠(yuǎn)程教學(xué)只是將線下的課程搬到線上演示，師生無法進行有效的互動，缺乏現(xiàn)場溝通與指導(dǎo)，實踐能力不足，也不能發(fā)揮虛擬現(xiàn)實的優(yōu)越性，無法做到身臨其境。已成為虛擬現(xiàn)實技術(shù)在眼科醫(yī)學(xué)教育應(yīng)用中的重點問題。

4.3.眼科醫(yī)學(xué)教育實踐困難

目前的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在眼科醫(yī)學(xué)教育的應(yīng)用，我國內(nèi)的普及率處于較低水平，傳統(tǒng)的眼科教育，在實驗操作環(huán)節(jié)一般是以教師講授為主，其缺點在于：理論知識枯燥，理論知識無法有效的與實踐操作相聯(lián)系，學(xué)生不能有效的了解患者的真實情況。在學(xué)生考核環(huán)節(jié)一般是試卷測驗或上機考試，考核方式費時費力，且測驗效果差，教師負(fù)擔(dān)較重，教學(xué)效果大打折扣。

5.具體措施

5.1.加強虛擬現(xiàn)實技術(shù)與眼科醫(yī)學(xué)專業(yè)的交流活動

軟件開發(fā)者在界面設(shè)計中難免會遇到軟件的操作性與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)性之間的矛盾，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的開發(fā)者大多數(shù)為軟件編程與多媒體設(shè)計專業(yè)人員，對于眼科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域只有基礎(chǔ)性的了解，造成虛擬現(xiàn)實軟件開發(fā)過程中的會遇到眼科醫(yī)學(xué)專業(yè)的問題無法解決，所以加強虛擬現(xiàn)實與眼科醫(yī)學(xué)專業(yè)之間的交流活動是必不可少的。并且對于如何在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中快速提升學(xué)生的動手能力，成為一項急迫的任務(wù)和課題。

5.2.建構(gòu)虛擬現(xiàn)實的資源共享

由于我國地域遼闊，醫(yī)學(xué)教學(xué)資源和教學(xué)設(shè)施分布不均衡。因此，探索一種有效的教學(xué)方式極為關(guān)鍵，有效的促進優(yōu)質(zhì)醫(yī)學(xué)教學(xué)資源和醫(yī)療資源均衡。例如：在教育管理部門的指導(dǎo)和協(xié)調(diào)下，使用虛擬現(xiàn)實和全息投影技術(shù)，模擬最真實的教學(xué)情境，提升學(xué)生的理論和實踐水平，構(gòu)建普通醫(yī)學(xué)院校和醫(yī)學(xué)名校之間的學(xué)術(shù)交流平臺，優(yōu)秀的教師可以在平臺中現(xiàn)場演示實踐操作，讓普通醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生也能學(xué)習(xí)到最新的醫(yī)學(xué)知識，與優(yōu)秀的教師進行實時溝通。院校老師之間也可以相互學(xué)習(xí)與交流，分享關(guān)于眼科醫(yī)學(xué)的經(jīng)驗，讓學(xué)生與老師都可以享受最佳的醫(yī)學(xué)教學(xué)資源。

5.3.虛擬現(xiàn)實平臺技術(shù)的不斷完善

隨著虛擬現(xiàn)實平臺的完善，虛擬現(xiàn)實平臺的調(diào)控與監(jiān)管也成為重中之重，教師可以在該系統(tǒng)后臺根據(jù)學(xué)生情況與自身的教學(xué)進度，設(shè)置理論知識的難易程度和實際操作的解決方案，隨時查詢每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，系統(tǒng)還會實時自動分析學(xué)生在操作時出現(xiàn)的問題，并給出考試結(jié)果。若在不久的將來VR技術(shù)能不斷創(chuàng)新完善，將給予學(xué)生全新的學(xué)習(xí)環(huán)境，顛覆傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教育方法，更好地服務(wù)于我國醫(yī)療教育。

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作者： 陶新  單位：遼寧何氏醫(yī)學(xué)院