［摘要］隨著信息化技術(shù)與專業(yè)課程深度融合的快速發(fā)展，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）應(yīng)用于現(xiàn)代化醫(yī)學(xué)教育的研究與開發(fā)已成為未來(lái)最重要的發(fā)展趨勢(shì)之一。文章以耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)急癥教學(xué)為例，融合VR能夠高保真地再現(xiàn)耳鼻喉相關(guān)急診環(huán)境，從而模擬操作情景。以此反復(fù)訓(xùn)練，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生緊急情況下分析處理病患的能力，提高學(xué)習(xí)興趣和成績(jī)，提高對(duì)耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)臨床急癥應(yīng)變分析及處理能力。

［關(guān)鍵詞］耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)；急癥教學(xué)；虛擬現(xiàn)實(shí)；教學(xué)實(shí)踐

doi：10.3969/j.issn.1674-7593.2023.05.027

Teaching Practice of Deep Integration of Otorhinolaryngology Head and Neck SurgeryEmergency Teaching and Virtual Reality Technology

Sha Jichao，Meng Cuida，Liu Yilin，Du Yanling，Lin Jiayu，Zhu Dongdong**

Otorhiniolaryngology head and neck surgery department，China-Japan Union Hospital of Jilin University，Changchun130033

**Corresponding author：Zhu Dongdong，email： zhudd@jlu.edu.cn

［Abstract］With the rapid development of the deep integration of information technology and professional courses，virtual reality（VR） technology has become one of the most important development trends in modern medical education.Taking the difficult emergency teaching in otorhinolaryngology head and neck surgery teaching as an example，this paper integrates virtual reality technology，reproduces the emergency environment related to otorhinolaryngology with high fidelity，simulates the operation and operation scenario，can repeatedly train and cultivate the ability of medical students to analyze and deal with patients in emergency situations，improves the learning interest and performance of internship students，improves their strain analysis and treatment ability for otorhinolaryngology head and neck surgery clinical emergencies.

［Key words］Otorhinolaryngology-head-and-neck-surgery;Emergency teaching;Virtual reality;Teaching practice

推進(jìn)信息化技術(shù)與專業(yè)課程的深度融合，探索有效的教學(xué)方法，解決醫(yī)學(xué)教學(xué)實(shí)踐出現(xiàn)的問題，提高醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和臨床技能水平，培養(yǎng)具有獨(dú)立臨床醫(yī)療工作能力的醫(yī)生，是醫(yī)學(xué)教育工作者努力的方向和目標(biāo)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual reality，VR）是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多元化信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)實(shí)景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，使人能夠沉浸其中。在這個(gè)虛擬的“客觀世界”，人可以通過自然的視覺、聽覺、觸覺和嗅覺功能感覺到三維空間環(huán)境，如同身臨其境，從而對(duì)這個(gè)生成的模擬環(huán)境，進(jìn)行觀察、分析、操作和處理［1-3］。VR應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育具有降低教學(xué)成本的優(yōu)點(diǎn)，還能有效避免傳統(tǒng)教育方式的缺陷。

耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)是臨床醫(yī)學(xué)的重要學(xué)科之一，由于其解剖復(fù)雜且處于“咽喉要道”，其臨床實(shí)踐課程教學(xué)難度較大［4］，尤其是耳鼻喉急診，需要在掌握復(fù)雜隱匿的解剖結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，迅速分析評(píng)估病情，做出快速的處理或操作。VR技術(shù)通過設(shè)定喉梗阻、鼻出血、氣管異物三種耳鼻喉急癥虛擬場(chǎng)景，具象化教師在教學(xué)活動(dòng)中的引導(dǎo)作用，使學(xué)生在耳鼻喉急癥就診的各種虛擬場(chǎng)景中觀察、思考、分析、處理，充分激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性與獨(dú)立性。對(duì)目前臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)“5+3”模式完成住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)具有重要意義，同時(shí)也對(duì)VR技術(shù)與耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)細(xì)化的專業(yè)課程內(nèi)容深度融合的實(shí)踐具有一定的參考價(jià)值。

1教材分析

選取國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)“十三五”規(guī)劃教材，人民衛(wèi)生出版社出版的第9版《耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)》，“鼻出血”在本書的第三篇第十四章，“喉梗阻”在本書的第五篇第十一章，“氣管、支氣管異物”在本書的第六篇第四章。在內(nèi)容上，該教材具有緊隨醫(yī)學(xué)教育改革發(fā)展新形勢(shì)和新要求的特點(diǎn)，與時(shí)俱進(jìn)、力求創(chuàng)新；在形式上，聚力“互聯(lián)網(wǎng)+”醫(yī)學(xué)教育的數(shù)字化創(chuàng)新發(fā)展，充分運(yùn)用VR、人工智能等新技術(shù)，在傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的基礎(chǔ)上融合實(shí)操性更強(qiáng)的數(shù)字內(nèi)容，內(nèi)容豐富、圖文并茂，具有較強(qiáng)的科學(xué)性和實(shí)踐指導(dǎo)價(jià)值［5］。

2教學(xué)目標(biāo)與重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

此部分章節(jié)所介紹的疾病均為耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)臨床中常見的急癥，教學(xué)目標(biāo)是掌握其臨床表現(xiàn)、診斷及治療原則及措施。三種急癥的診斷及治療既是重點(diǎn)內(nèi)容，也是難點(diǎn)內(nèi)容。這要求教師在滿足教學(xué)大綱基礎(chǔ)上，面向臨床實(shí)踐，充分組織教學(xué)過程，不能僅僅拘泥于教材的文字、圖表，需要融合VR技術(shù)，使該部分內(nèi)容更加生動(dòng)、豐富，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立性，反復(fù)訓(xùn)練對(duì)該類急癥的處理操作，才能夠使學(xué)生迅速準(zhǔn)確地掌握重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，在有限的課堂教學(xué)中，真正地達(dá)成既定的教學(xué)目標(biāo)。

3學(xué)情分析

耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)是臨床醫(yī)學(xué)課程中置于內(nèi)、外科之后的課程。學(xué)生經(jīng)過前期的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)及內(nèi)、外科的學(xué)習(xí)，對(duì)疾病的發(fā)生、發(fā)展已有一定的認(rèn)識(shí)和理解，同時(shí)具備了收集臨床資料、總結(jié)分析臨床表現(xiàn)的能力，并對(duì)疾病的正確診治具有濃厚興趣，為VR技術(shù)融合教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施提供了基礎(chǔ)及有利條件。也因此要求教師在授課過程中緊密結(jié)合臨床實(shí)際，將學(xué)生作為主體，充分發(fā)揮其積極性和主動(dòng)性。同時(shí)可針對(duì)性地加入醫(yī)學(xué)人文，引導(dǎo)學(xué)生除了對(duì)專業(yè)知識(shí)的關(guān)注之外，注意培養(yǎng)自身的醫(yī)學(xué)人文素養(yǎng)。

4教學(xué)設(shè)計(jì)

4.1利用VR技術(shù)平臺(tái)及資源，建立主動(dòng)式課堂

充分利用吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院現(xiàn)有VR技術(shù)平臺(tái)及教材中的數(shù)字資源，建設(shè)主動(dòng)式課堂，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性與積極性，在虛擬的仿真環(huán)境中，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容使學(xué)生充分參與醫(yī)生角色，測(cè)試并加深學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握。操作訓(xùn)練環(huán)節(jié)可反復(fù)訓(xùn)練學(xué)生的操作技能，從而充分地提高學(xué)生的臨床實(shí)踐技能。

4.2完善教學(xué)內(nèi)容，建立知識(shí)體系的整體構(gòu)架

在教學(xué)內(nèi)容方面，不能局限于專業(yè)的理論知識(shí)，要將醫(yī)療過程中的時(shí)間成本、人力和物力的運(yùn)用調(diào)配、醫(yī)學(xué)人文三個(gè)方面緊密結(jié)合，即專業(yè)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合、軟件與硬件緊密結(jié)合、理性與感性協(xié)調(diào)一致，利用虛擬技術(shù)強(qiáng)大的仿真功能去訓(xùn)練解決實(shí)際中遇到的問題或情況。根據(jù)課程的特點(diǎn)，給學(xué)生建立知識(shí)體系的整體構(gòu)架，強(qiáng)調(diào)本課程的學(xué)習(xí)方法。除此之外，醫(yī)患關(guān)系日趨緊張，要求在虛擬環(huán)境教學(xué)設(shè)計(jì)中加入反向案例，使學(xué)生除對(duì)疾病專業(yè)知識(shí)掌握外，注意醫(yī)學(xué)倫理及法律方面的思考，在分析、處理疾病過程中提高學(xué)生的責(zé)任感和能力。

4.3利用VR技術(shù)，優(yōu)化考核評(píng)價(jià)體系

通過利用VR技術(shù)，設(shè)計(jì)高仿真虛擬場(chǎng)景，借助相關(guān)設(shè)備，建立與臨床實(shí)際高度相似的場(chǎng)景，使學(xué)生產(chǎn)生等同真實(shí)環(huán)境的感受與體驗(yàn)，“患者”的情況能夠改變，根據(jù)學(xué)生處理后好轉(zhuǎn)或惡化情況，考核學(xué)生分析、處理耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)急癥的能力及操作技能，可以反復(fù)進(jìn)行急癥處理過程中的有創(chuàng)操作訓(xùn)練，這讓學(xué)生掌握理論知識(shí)并運(yùn)用到臨床實(shí)踐的過程更加具象化，從而優(yōu)化考核評(píng)價(jià)體系。同時(shí)由于無(wú)須重復(fù)購(gòu)置虛擬實(shí)踐教學(xué)設(shè)備，可以節(jié)約教學(xué)成本。

5教學(xué)實(shí)施

5.1課前

教師課前通過教材和學(xué)情分析設(shè)計(jì)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，結(jié)合耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)急癥的教學(xué)內(nèi)容，通過課程在線推送VR技術(shù)平臺(tái)的使用方法和教材中的數(shù)字內(nèi)容，布置課堂討論預(yù)習(xí)和課堂任務(wù)。學(xué)生根據(jù)教師布置的任務(wù)了解VR平臺(tái)的使用方法，查閱專業(yè)課相關(guān)文獻(xiàn)，延伸知識(shí)面，從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和分析問題的能力。

5.2課中

通過建立的知識(shí)體系構(gòu)架引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與課堂，結(jié)合與VR技術(shù)融合的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，將理論知識(shí)與臨床實(shí)踐緊密結(jié)合，把理論知識(shí)充分運(yùn)用到臨床實(shí)踐中。將耳鼻咽喉頭頸外科急癥“鼻出血”“喉梗阻”“氣管、支氣管異物”相關(guān)的鼻腔鼻竇解剖、咽喉解剖和氣管解剖學(xué)相關(guān)知識(shí)，三種急癥的臨床表現(xiàn)融合于VR技術(shù)，并鼓勵(lì)引導(dǎo)學(xué)生在虛擬的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中進(jìn)行操作訓(xùn)練，尤其是有創(chuàng)操作可以反復(fù)進(jìn)行。利用VR技術(shù)，活躍整個(gè)課堂氣氛，真正做到以學(xué)生為中心，深度融合VR技術(shù)與耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)急癥課堂內(nèi)容。學(xué)生們利用課前預(yù)習(xí)和VR平臺(tái)使用，深入理解運(yùn)用學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，并將對(duì)疾病和患者的哲學(xué)思考融合到實(shí)踐行動(dòng)中去。充分培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析、解決問題的能力，并提高實(shí)踐操作技能。

5.3課后

利用VR技術(shù)按照教學(xué)大綱要求開展理論考核與技能考核，設(shè)計(jì)一些開放性的應(yīng)用場(chǎng)景題目，考查學(xué)生根據(jù)臨床實(shí)際場(chǎng)景分析、比較及處理問題的能力。不再是單一地給出理論題目讓學(xué)生寫出結(jié)果，而是根據(jù)學(xué)生掌握并運(yùn)用知識(shí)的情況解決臨床問題。

5.4教學(xué)效果

利用VR技術(shù)，學(xué)生可以反復(fù)接受訓(xùn)練，加深對(duì)理論知識(shí)的掌握，并最終運(yùn)用到臨床實(shí)踐中來(lái)，提高了臨床操作水平，能夠在VR場(chǎng)景下直接參與耳鼻咽喉頭頸外科喉梗阻、鼻出血及氣道異物的處理。另外，VR技術(shù)建立的相對(duì)真實(shí)的場(chǎng)景，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，并且因?yàn)闆]有實(shí)質(zhì)性醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，所以學(xué)生更為自信，并逐漸適應(yīng)對(duì)緊急情況的處理，提高了臨床應(yīng)變能力。

6總結(jié)與思考

近年VR技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)特別是醫(yī)學(xué)教育、培訓(xùn)中的應(yīng)用已經(jīng)得到了很好的推廣［6］。氣道開放、鼻腔填塞、氣道異物取出是耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)急癥處理的重要操作技能。需要進(jìn)行上述急救操作的患者往往病情十分緊急，復(fù)雜，需要耳鼻咽喉頭頸外科醫(yī)生在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行迅速、有效的診斷和救治。并且由于病情多變，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高，患者及家屬存在焦慮情緒，醫(yī)學(xué)生、住院醫(yī)師往往難以直接參與或被培訓(xùn)。因此，如何模擬仿真的急癥處理環(huán)境，進(jìn)行迅速、有效的治療與操作是耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)教學(xué)亟須解決的難題。而利用VR技術(shù)，可以有效地解決這些問題，有相關(guān)的研究比較VR和情景模擬兩種方式進(jìn)行心肺復(fù)蘇培訓(xùn)的教學(xué)效果，發(fā)現(xiàn)VR技術(shù)更能夠維持學(xué)生的技能水平［7］。VR技術(shù)在臨床教學(xué)與培訓(xùn)中的應(yīng)用，能夠有效減少非熟練操作造成的醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，降低培訓(xùn)的成本，提高醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和臨床技能水平，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生成為具有獨(dú)立臨床醫(yī)療工作能力的醫(yī)生，提高耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)急癥的診斷和治療水平。

然而，VR技術(shù)在耳鼻喉急癥教學(xué)運(yùn)用過程中也存在一定的局限性。目前我國(guó)醫(yī)學(xué)教育中的基礎(chǔ)解剖學(xué)教學(xué)已經(jīng)運(yùn)用到了數(shù)字技術(shù)，盡管可以讓學(xué)生反復(fù)觀看，身臨其境，但是，很難解決數(shù)字技術(shù)與實(shí)際操作手感、各種突發(fā)狀況、建立信心等方面的脫節(jié)問題。VR技術(shù)在耳鼻喉急癥教學(xué)過程中，也存在以上的問題。因此，教學(xué)過程中模型教具的結(jié)合運(yùn)用可以用于VR技術(shù)教學(xué)，如臨床床旁教學(xué)等在夯實(shí)VR教學(xué)中具有重要的意義；配備專門的信息技術(shù)人員解決技術(shù)上的突發(fā)情況亦十分必要；以臨床實(shí)際病例進(jìn)行VR教學(xué)，過程中發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，針對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行討論；學(xué)生在VR教學(xué)過程中正確思考或回答臨床問題，對(duì)學(xué)生自信心的建立也起到一定的作用。在耳鼻喉教學(xué)中如何更好地利用VR技術(shù)，仍需要更多的研究和深入的探索。

此外，將VR技術(shù)融合于醫(yī)學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)，需要以教師實(shí)現(xiàn)技術(shù)自覺為基礎(chǔ)，因此提高教師的信息化素養(yǎng)至關(guān)重要［8］。教師如何利用VR技術(shù)平臺(tái)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效的教學(xué)設(shè)計(jì)，如何平衡VR教學(xué)的生動(dòng)性、趣味性和傳統(tǒng)教學(xué)的連貫性、邏輯性，從而更好地保障和提升教學(xué)質(zhì)量等，仍需要我們進(jìn)一步地探索和實(shí)踐。

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（2022-05-27收稿）