王方輝 張俊花 張?jiān)茲? 孫麗華

【摘要】 為進(jìn)一步提高濱州醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)師資隊(duì)伍培訓(xùn)水平，探究新醫(yī)科背景下的醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)師資隊(duì)伍培訓(xùn)，就新醫(yī)科下的醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)師資隊(duì)伍培訓(xùn)的必要性、虛擬仿真技術(shù)的定義、醫(yī)學(xué)虛擬仿真技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，以濱州醫(yī)學(xué)院虛擬仿真技術(shù)及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為例，就如何提高醫(yī)學(xué)仿真技術(shù)培訓(xùn)水平進(jìn)行實(shí)施路徑分析。高校虛擬仿真教學(xué)師資培訓(xùn)仍存在很多問題，為進(jìn)一步更有效地提高師資隊(duì)伍培訓(xùn)水平，更好地服務(wù)于新醫(yī)科背景下的廣大醫(yī)療團(tuán)隊(duì)建設(shè)，提出了一些改進(jìn)方法。

【關(guān)鍵詞】 新醫(yī)科；虛擬仿真；師資培訓(xùn)

文章編號(hào)：1672-1721（2024）10-0004-03? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?中國圖書分類號(hào)：R4；G642

新醫(yī)科建設(shè)是教育強(qiáng)國、健康中國戰(zhàn)略的重要組成部分。2020年9月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出“把醫(yī)學(xué)教育擺在關(guān)系教育和衛(wèi)生健康事業(yè)優(yōu)先發(fā)展的重要地位，立足基本國情，以服務(wù)需求為導(dǎo)向，以新醫(yī)科建設(shè)為抓手，著力創(chuàng)新體制機(jī)制，分類培養(yǎng)研究型、復(fù)合型和應(yīng)用型人才，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，為推進(jìn)健康中國建設(shè)、保障人民健康提供強(qiáng)有力的人才保障”[1]。這一重大部署吹響了新時(shí)代我國新醫(yī)科建設(shè)的號(hào)角。加強(qiáng)研究型、復(fù)合型和應(yīng)用型醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，是新醫(yī)科建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。推進(jìn)“新醫(yī)科”人才的培養(yǎng)，對(duì)師資水平提出了更高的要求。隨著新技術(shù)涌入課堂，醫(yī)學(xué)教育已經(jīng)發(fā)生了革命性的變化。現(xiàn)在，新技術(shù)進(jìn)入了臨床領(lǐng)域，用以教育醫(yī)生和其他衛(wèi)生專業(yè)人員，在攻讀學(xué)位、研究生培訓(xùn)、執(zhí)業(yè)醫(yī)師繼續(xù)教育方面大有作為。在醫(yī)學(xué)教育中，虛擬仿真技術(shù)是一種新型的教育技術(shù)，是一種傳遞信息和增強(qiáng)醫(yī)者體驗(yàn)的手段，用于改善有意義的學(xué)習(xí)活動(dòng)流程和資源，有助于傳遞信息和改善體驗(yàn)，創(chuàng)造了一種模擬現(xiàn)實(shí)世界的環(huán)境。新醫(yī)科背景下的虛擬仿真教學(xué)已成為師資隊(duì)伍培訓(xùn)的一種趨勢。本研究探索如何更有效地提高虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用水平，從而更好地服務(wù)于廣大醫(yī)療團(tuán)隊(duì)。

1 虛擬仿真教學(xué)綜述

虛擬仿真（virtual reality）教學(xué)是一種探索與發(fā)現(xiàn)的模式，借助多媒體信息化輔助教學(xué)，為學(xué)生提供視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，使學(xué)生如同身臨其境，對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通并學(xué)以致用，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高教學(xué)質(zhì)量[2]。虛擬現(xiàn)實(shí)是近年來在衛(wèi)生領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)新技術(shù)，被應(yīng)用于各種疾病的臨床診療與教學(xué)中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用計(jì)算機(jī)模擬外圍世界，通過接收器進(jìn)行通信，整套系統(tǒng)由輸出工具（視覺、聽覺、觸覺和電力發(fā)射器）、輸入設(shè)備（鼠標(biāo)、追趕器、手套等）、虛擬環(huán)境的圖形制造系統(tǒng)以及信息軟件組成。在虛擬環(huán)境中，可以根據(jù)疾病類型和個(gè)人特征，如持續(xù)時(shí)間、嚴(yán)重程度和反饋類型等，進(jìn)行個(gè)性化虛擬仿真設(shè)計(jì)。醫(yī)療環(huán)境的緊張及資源極度緊缺，使學(xué)生共同參與治療的機(jī)會(huì)越來越少，學(xué)生不能真正掌握實(shí)踐技術(shù)，不利于后期成長。積極探索和應(yīng)用虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)已成為未來醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展趨勢[3]。醫(yī)學(xué)是一門強(qiáng)調(diào)實(shí)踐的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)操作及臨床實(shí)習(xí)是醫(yī)學(xué)教育的重要組成部分。學(xué)習(xí)成果直接關(guān)系著醫(yī)學(xué)生成為臨床醫(yī)生的診療技術(shù)水平。受制于醫(yī)療教學(xué)資源的缺乏，學(xué)生全面參與實(shí)踐的機(jī)會(huì)難得，不利于激發(fā)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，難以培養(yǎng)出色的醫(yī)學(xué)人才[4]。醫(yī)學(xué)生見習(xí)時(shí)間有限，接觸的手術(shù)次數(shù)較少、暴露于罕見疾病的機(jī)會(huì)有限、臨床培訓(xùn)場所的短缺，影響了培訓(xùn)效果?；颊甙踩峭苿?dòng)虛擬仿真技術(shù)推廣的另一個(gè)關(guān)鍵因素。眾所周知，由經(jīng)驗(yàn)不足的外科醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)效果較差。虛擬仿真技術(shù)可以作為一種替代設(shè)置，例如使用虛擬仿真技術(shù)培訓(xùn)外科醫(yī)生，在醫(yī)學(xué)教育中發(fā)揮更大作用。與接受傳統(tǒng)方法訓(xùn)練的醫(yī)學(xué)生相比，接受虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練的醫(yī)學(xué)生有更低的性能誤差和更高的準(zhǔn)確性。與傳統(tǒng)訓(xùn)練方法相比，虛擬仿真教學(xué)可以解決資源稀缺、降低教學(xué)成本、還原真實(shí)場景等問題。因此，在當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，虛擬仿真教學(xué)已成為高等醫(yī)學(xué)院校教育改革的重點(diǎn)研究方向。

2 醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)的國內(nèi)現(xiàn)狀分析

將虛擬仿真教學(xué)課程建設(shè)與企業(yè)融合，涉及大數(shù)據(jù)、人工智能、3D打印等新技術(shù)，緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，符合“新醫(yī)科”教育需求[5]。積極“引企入?！保罱ê献髌脚_(tái)，既為教師、學(xué)生提供真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境，又為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營服務(wù)，加強(qiáng)了企業(yè)的研發(fā)實(shí)力，促進(jìn)了企業(yè)的科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新[6-7]。醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心堅(jiān)持“科學(xué)規(guī)劃、虛實(shí)結(jié)合、共享資源、持續(xù)發(fā)展”的指導(dǎo)思想，以提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為宗旨，以共享優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為核心，以分階段建設(shè)具有濱州醫(yī)學(xué)院特色的虛擬化、信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為重點(diǎn)，持續(xù)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬化、信息化建設(shè)，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，為高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供保障。每個(gè)模塊都通過模擬工具提供內(nèi)容，提高對(duì)信息的利用，讓學(xué)生學(xué)習(xí)概念及現(xiàn)實(shí)案例。隨著學(xué)生在每個(gè)模塊中的進(jìn)步，學(xué)生的知識(shí)和認(rèn)知復(fù)雜度逐漸增加。在大多數(shù)模塊的學(xué)習(xí)中，學(xué)生是從基本的認(rèn)知類型（事實(shí)認(rèn)知和概念認(rèn)知）轉(zhuǎn)向程序認(rèn)知?；诳鐚I(yè)團(tuán)隊(duì)的模塊需要元認(rèn)知，這是最先進(jìn)的認(rèn)知類型。所有模塊都從記憶和理解開始，這是學(xué)習(xí)的2個(gè)最低層次。虛擬仿真模塊在分析和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)方面取得進(jìn)步，而基于多學(xué)科團(tuán)隊(duì)的模塊提高了對(duì)評(píng)估過程的信心。這是因?yàn)閷W(xué)生需要根據(jù)特定的學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況進(jìn)行批判性評(píng)估和判斷。國內(nèi)醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)可以借助于具有實(shí)力的公司為高校建設(shè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，以教育信息化推動(dòng)教育現(xiàn)代化，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提升，推動(dòng)教學(xué)模式改革和創(chuàng)新。教育部認(rèn)定的具有資質(zhì)的公司往往擁有教學(xué)研究、視頻現(xiàn)場拍攝、匯總制作、虛擬仿真等技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)，為學(xué)校提供全方位的教學(xué)資源建設(shè)服務(wù)和在線教學(xué)解決方案，可協(xié)助學(xué)校開展宣傳片、微課慕課、動(dòng)畫設(shè)計(jì)、虛擬仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、實(shí)訓(xùn)室等建設(shè)性服務(wù)。

3 濱州醫(yī)學(xué)院虛擬仿真教學(xué)現(xiàn)狀分析

濱州醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)歷經(jīng)整合資源加強(qiáng)建設(shè)、加大投入鞏固建設(shè)、資源共享強(qiáng)化建設(shè)3個(gè)階段，在現(xiàn)有3個(gè)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心（醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、臨床技能實(shí)訓(xùn)中心、口腔醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心）的基礎(chǔ)上，建成了包括基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)、護(hù)理學(xué)和中醫(yī)學(xué)五大平臺(tái)的醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目組積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，秉承以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。項(xiàng)目組成員多年來一直從事虛擬仿真教學(xué)和科研工作，先后承擔(dān)了臨床醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、藥學(xué)、生物技術(shù)等專業(yè)的系統(tǒng)虛擬仿真教學(xué)工作。以口腔科虛擬仿真教學(xué)師資為例，課題組在工作中做了大量前期準(zhǔn)備工作和預(yù)研究，對(duì)3D打印數(shù)字化導(dǎo)板下種植有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，自2013年從事口腔臨床工作以來，在口腔臨床方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，成功解決了多例疑難病例的診治，為該項(xiàng)目提供了理論指導(dǎo)。虛擬仿真技術(shù)用于促進(jìn)系統(tǒng)、流程和程序的管理，便于完成任務(wù)。媒體和其他工具也可以幫助訪問內(nèi)容，這對(duì)于龐大且不斷變化的醫(yī)學(xué)知識(shí)至關(guān)重要。這些工具用于其他形式的信息傳遞，可以優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)和鞏固知識(shí)的能力。并非每個(gè)人都以同樣的方式學(xué)習(xí)，虛擬仿真技術(shù)的使用對(duì)于確保所有學(xué)生都有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)并保留成為成功從業(yè)者所需的信息至關(guān)重要。虛擬仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)同步和差異化學(xué)習(xí)活動(dòng)、多媒體在線講座、虛擬患者以及其他在線交流反饋和自我評(píng)估。虛擬仿真是一種新興的教育技術(shù)，可以通過實(shí)時(shí)處理信息將信息分類到一個(gè)有組織的框架中來優(yōu)化信息的獲取和臨床決策。

4 有效提高醫(yī)學(xué)虛擬仿真技術(shù)師資培訓(xùn)水平

在教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人的指導(dǎo)思想下，不斷提高師資隊(duì)伍培訓(xùn)水平。學(xué)校與教育部備案的相關(guān)技術(shù)有限公司聯(lián)合，建立和完善虛擬解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)室的基地場地、設(shè)備、管理制度等一系列工作。依托虛擬解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)平臺(tái)，對(duì)各專業(yè)相應(yīng)教師進(jìn)行信息化教學(xué)培訓(xùn)，使虛擬解剖學(xué)平臺(tái)能夠發(fā)揮更出色的教學(xué)效果。組織教師進(jìn)行深度學(xué)習(xí)、醫(yī)學(xué)圖像三維重建、CT和MRI人體結(jié)構(gòu)的圖像分析等技術(shù)的集中培訓(xùn)和研討，打造具備相關(guān)理論和實(shí)際教學(xué)、科研能力的師資隊(duì)伍，通過項(xiàng)目實(shí)施，以提升教師素質(zhì)、服務(wù)基礎(chǔ)教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量為研究目標(biāo)，研究師資隊(duì)伍建設(shè)理論。以行業(yè)服務(wù)為切入點(diǎn)，以“新醫(yī)科”計(jì)劃實(shí)施為契機(jī)，引導(dǎo)教師了解醫(yī)學(xué)虛擬仿真專業(yè)發(fā)展技術(shù)與人才需求[8]。鼓勵(lì)教師深入積極參與到公司企業(yè)的相關(guān)課題研發(fā)活動(dòng)，協(xié)助解決技術(shù)難題，使學(xué)校教師與醫(yī)療相關(guān)企業(yè)工程師之間形成良性交流互動(dòng)及技能培養(yǎng)關(guān)系，進(jìn)而提高教師整體學(xué)歷層次。以項(xiàng)目為依托，以學(xué)術(shù)交流為載體，以團(tuán)隊(duì)建設(shè)為支撐，大力培養(yǎng)醫(yī)學(xué)虛擬仿真師資培養(yǎng)及教育教學(xué)研究[9]，為我國醫(yī)學(xué)虛擬仿真技術(shù)專業(yè)建設(shè)和改革起到示范和帶動(dòng)作用，為促進(jìn)地方醫(yī)療事業(yè)奠定基礎(chǔ)。打造醫(yī)學(xué)虛擬仿真技術(shù)師資培訓(xùn)基地，為教師發(fā)展、培訓(xùn)、學(xué)習(xí)和交流提供軟硬件支持。舉辦醫(yī)學(xué)虛擬仿真技術(shù)教育教學(xué)專題培訓(xùn)班、專題研討會(huì)、經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)、沙龍等，促進(jìn)全國醫(yī)學(xué)虛擬仿真技術(shù)教師進(jìn)行教育教學(xué)交流并分享成功經(jīng)驗(yàn)，幫助教師解決教育教學(xué)中遇到的問題。通過項(xiàng)目建設(shè)，以校為主、校企合作，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源質(zhì)量。學(xué)校教師擁有豐富的醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí)和教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。企業(yè)具有利用信息技術(shù)將數(shù)據(jù)和創(chuàng)新想法轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品的能力，可根據(jù)學(xué)校的教學(xué)需求提供產(chǎn)品服務(wù)。以學(xué)校和教師為主導(dǎo)，校企合作，加快學(xué)校醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)“共建、共管、共享”。

5 醫(yī)學(xué)虛擬仿真技術(shù)師資培訓(xùn)的意義

臨床教育工作者必須迅速適應(yīng)新的教學(xué)方式。醫(yī)院臨床學(xué)生人數(shù)較多，學(xué)校必須過渡到虛擬模擬學(xué)習(xí)環(huán)境，替代醫(yī)學(xué)生實(shí)習(xí)操作的醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)策略對(duì)于醫(yī)學(xué)生的持續(xù)進(jìn)步是必不可少的[10-11]。研究表明，多數(shù)教師同意“虛擬仿真技術(shù)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)具有有效性”這一結(jié)論，醫(yī)學(xué)虛擬仿真技術(shù)對(duì)于醫(yī)學(xué)生培訓(xùn)有效率達(dá)86.8%～97.4%。教師認(rèn)為，該方案是替代臨床實(shí)踐的有效工具，能非常好地滿足臨床學(xué)生的學(xué)習(xí)需求[12]。教師可以做出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策，支持學(xué)生在臨床實(shí)踐中取得成功。學(xué)員在培訓(xùn)結(jié)束時(shí)通過匯報(bào)等方式總結(jié)是虛擬模擬的重要組成部分。受訓(xùn)者通過虛擬仿真模擬，提高了手術(shù)技能。與非虛擬仿真培訓(xùn)相比，與多項(xiàng)試驗(yàn)中的對(duì)照組相比，沉浸式虛擬仿真技術(shù)展示了更快的程序完成時(shí)間、更高的任務(wù)完成分?jǐn)?shù)以及更高的手術(shù)器械植入準(zhǔn)確性[13]。虛擬仿真技術(shù)是醫(yī)學(xué)教育中使用的關(guān)鍵技術(shù)，包括動(dòng)手技能培訓(xùn)、計(jì)算機(jī)化標(biāo)準(zhǔn)化患者、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)。虛擬仿真將醫(yī)學(xué)教育推向一個(gè)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、三維建模技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的全新教學(xué)模式，極大地改變外科技能培訓(xùn)方式。虛擬仿真還可以提高患者的安全性。訓(xùn)練在安全的環(huán)境中進(jìn)行，錯(cuò)誤也可以允許被發(fā)生。與傳統(tǒng)方法相比，實(shí)習(xí)生的操作技能顯著提高，基于虛擬仿真技術(shù)的培訓(xùn)可能擴(kuò)展到醫(yī)學(xué)知識(shí)和技能的縱向評(píng)估。虛擬仿真技術(shù)可以提供從醫(yī)學(xué)生到未來醫(yī)學(xué)從業(yè)者的整個(gè)醫(yī)學(xué)教育過程中的知識(shí)、技能獲取和行為表現(xiàn)。例如，繼續(xù)教育允許醫(yī)學(xué)從業(yè)者加強(qiáng)技能、獲得新技能、重新實(shí)踐或滿足監(jiān)管需求。虛擬仿真教育使得醫(yī)學(xué)教育更加數(shù)字化、智能化。虛擬仿真技術(shù)中的反饋系統(tǒng)包含基于證據(jù)的知識(shí)和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。與傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教育方法相比，虛擬仿真技術(shù)還可以通過提供學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)習(xí)者沉浸在情感獎(jiǎng)勵(lì)和動(dòng)態(tài)體驗(yàn)中，從而增強(qiáng)動(dòng)力并獲得成就感，提高記憶效果。應(yīng)該正確評(píng)價(jià)加強(qiáng)醫(yī)學(xué)虛擬仿真技術(shù)培訓(xùn)的優(yōu)勢，闡明其在大規(guī)模、綜合外科住院醫(yī)師培訓(xùn)計(jì)劃中的作用。

虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)該作為補(bǔ)充訓(xùn)練，不能替代現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的訓(xùn)練。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有可能重塑當(dāng)代對(duì)外科培訓(xùn)的看法，作為對(duì)住院醫(yī)師無法在臨床得到有效動(dòng)手能力培訓(xùn)的有力補(bǔ)充。大多數(shù)研究報(bào)告了應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練醫(yī)療團(tuán)體的積極影響。鑒于少數(shù)研究報(bào)告虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用缺乏有效性，需要在這方面進(jìn)行進(jìn)一步研究，以確定該方法的有效性以及學(xué)員和患者的滿意度。

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（編輯：許 琪）