虚拟仿真教学在医学影像设备学的实践

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摘要：医学影像设备是医学领域内影像技术学的专业核心，操作性与实践性非常强，实践教学在医学影像设备里面一直是相关专业技术课程开展的瓶颈。当前，运用虚拟仿真教学平台可以完善医学影像设备教学，增加学生实践操作训练的机会，充分发挥虚拟仿真技术在教学领域内的优势，从而助力培养高素质的人才。文章分析医学影像设备与虚拟仿真教学平台，平台功能、设备使用评价等。

关键词：虚拟仿真教学；医学影像技术；医学影像设备；实践教学

医学影像学是一门涉及范围非常广、发展速度非常快的学科，在课程教学当中不仅仅需要具备足够的专业知识，掌握一定的理论基础、临床技术等，还要求能够熟练操作临床影像设备，保证领域内人才培养符合行业发展要求。当前国家对虚拟仿真实践教学管理、共享平台的建设非常重视。在以往的教学当中，医学影像专业教师培养学生实践能力的时候主要依赖医院有限的设备，传统的实验方式导致学生接触的大多为陈旧设备，这种授课方式与人才培养目标相违背。

一、医学影像技术

医学影像技术专业具备很强的操作性与实践性，理论课程涉及多个要点，参数复杂、知识点记忆难，学生普遍感觉学习难度大，学习兴趣不高。实验课程可以实现学生从理论知识到实践能力的转变，在这个过程中培养学生的动手能力、创新能力非常重要。当前该专业实验课程的授课形式诸如学生在放射科室检查过程中的“围观教学”“临床见习教学”，大都是教师带领学生在临床上一边操作完成临床检查，一边给学生讲解。放射科室内一般设置有大型医疗影像设备，成本昂贵、资源稀缺。DR与CT类检查过程中存在潜在辐射损伤，进行临床实验教学就存在一个医学伦理上非常重要的问题，学生无法参与到其中。这种情况造成传统医学影像设备的实践教学，学生仅仅是旁观者。实际上只有动手操作才可以锻炼动手能力，才可以在未来的学习与就业当中运用自己的能力。实验课程要求学生手脑并用自己动手实验，并且在实验过程中进行创新。基于传统理念和教学条件的局限，实验教学一直以来都是医学影像学课程的短板。为解决这些问题，保证学生在实验课程上能够激发综合素质意识，探索新知识的同时提升自身的实际操作技能，文章以虚拟仿真技术作为出发点，阐述虚拟仿真教学平台在医学影像设备学授课当中发挥的作用与价值［1］。

二、医学影像设备学实践教学现状

（一）基础医学与临床课程独立存在

基础医学教学与临床课程教学彼此之间相互独立分割存在多年。不同专业与高校在专业课程设置上都存在差别，学生群体也根据学年阶段的差异从基础学院到不同医院进行分别管理。现阶段医院教育受到不同因素的影响，很难实现两个教育阶段一体化运营管理，教育效果无法改善，人才质量也良莠不齐。管理体制本身的限制导致两个阶段教育职责与任务界限模糊，从事基础教育的教师切实回归临床和向临床基础技术靠拢的愿望无法实现。学校教育工作主要是以教学科研为主，以教研为主要方向，与医院教育工作存在差异，导致医学专业育人工作的开展极为艰难，学科内容融合难度很高，学生也无法建立起群体思维模式；临床课程与基础医学之间的割裂及独立导致基础与临床之间无法搭建起良好沟通的桥梁，从而限制了实际的发展。

（二）教学模式逐渐陈旧

在国家高等院校招生规模扩张的背景下，学校教师力量需求不断扩大，吸引了大批青年教师进入高校教学。在一次调查研究当中得到的数据显示：普通高校35岁以下教师占据了教师整体数量的48%左右。但是医学院教育工作者基本上都是博士研究生毕业，并非医学院和师范学院专业毕业的教师。这一部分教师在毕业之后就开始从事相关工作，仅仅是知识接受者，或者是接受过学习体验过专业教学的人员，在教学活动过程中，缺乏知识传授技能、学生心理学习特点把握、综合素质技能、教育工作经验等等。虽然都参加过相关短期培训，仍旧缺乏临床工作经验。而且存在科研压力比较大、教育任务比较重等情况。基础教师长期脱离临床，缺乏临床教育经验、临床知识及工作经验，虽然职前经过短期培训，但是仍旧无法贯通基础，无法保证时间与精力。在这种情况下无法突破以传统教育为中心的教学模式。在这种教育背景下，摆脱公共基础、临床医学、基础医学三段设置的医学影像学，是当前教育工作开展的重要任务。

三、虚拟仿真教学平台的应用与评价

（一）虚拟仿真平台的建设

虚拟仿真教学平台系统使用“浏览器+”服务器模式，设置上前端使用web前端技术，后端运用Java技术，数据库为SQLSERVER。用户可以通过浏览器直接访问该系统，该系统支持多人使用，并发数量多，当用户人数超过之后，后台会有提示服务功能。系统根据科室真实的环境及临床工作流程、大型设备的操作情境，运用虚拟仿真动画技术实现虚拟仿真，模仿临床上常见的疾病扫描方式、技术要点、不同状态下扫描参数对应不同影像资料，保证每一个环节都在临床仿真当中。系统常常会提供2~3种病例研究：比如颅脑CT检查设备，针对急性脑外伤、脑卒中等进行模拟，在使用过程中病例随机出现，教师进行启发式提问，包括针对病种进行研究分析讨论，学生分组讨论和探索实验，最后教师进行点评。

（二）虚拟仿真教学平台的运用

虚拟仿真教学平台能够突破时间限制、打破空间上的局限，原本因为教育资源稀缺而无法开展的教学，运用虚拟仿真教学手段都可以完成，尤其是大型稀缺教育资源。这样的实验教学既不会干扰临床工作，也避免了学生在实验的过程中受到辐射的损伤［2］。同时学生能够提前在线上熟悉教育平台的相关操作，进入到练习模块，根据平台系统的提示独立完成操作训练，培养动手能力。在实验课程的开展过程中教师可以采用教学模块，通过启发互动式教学来深入引导学生进行医学影像设备的操作与学习；引导学生重视重点、注意事项；引导学生培养自己独立思考的能力。考核模板还可以记录学生每一个步骤的操作情况，在记录与统计之后，教师可以一目了然看出学生对哪些设备的操作能力强，了解学生在学习上的缺陷。虚拟仿真教学平台有练习、考核两种功能，练习模块涵盖医学影像设备技术的基本知识点、技术要点，考核模块还具备自动判断评分、统计，得到学生正确计算的概率。

（三）虚拟仿真教学平台的使用特征

首先，虚拟仿真教学平台的使用，具有很强的便捷性。使用虚拟仿真教学平台，在实验教学过程中不会受到时间与空间的限制，设备数量与设备本身性能也不会受到任何限制，运用线上学习的形式，能够在任何时候开展实验教学工作。其次，虚拟仿真教学的效果评价基本上都是由教师来掌控。在传统教学中教师的评价手段和效果受到限制，而且不能直观体现出学生实验操作的整体情况［3］。运用虚拟教学方式，能够使用考核模块直接统计学生学习环节当中存在的问题，可以了解到哪个知识点掌握得不好、哪个环节操作能力弱等问题，而且可以在此基础上进行针对性指导。最后，平台的丰富性与延续性很强，虚拟仿真教学平台后期还会持续进行开发与更新，增加多种技术平台，在不断改进、完善的背景下，使用浏览器服务模式的虚拟仿真教学平台，能够更加方便使用各种教学手段开展教学。比如可以运用混合模式开展教学提高学生参与学习的积极性，提升实验教学效果与手段，提高学生的学习效率，充分发挥虚拟仿真技术在实践教学方面的优势，从而培养出现代高素质的医学人才。

四、虚拟仿真教学平台实践教育的应用

（一）创新医学教育基础与临床教学结合的教育平台

创新教学平台，实现医学教育基础与临床教育相结合［4］。虚拟仿真实践教育平台的创新建设有利于加强医学工作岗位的就业能力，虚拟实践融合技能形态，实现学科间的优化与整合，从而实现统一的管理与资源共享，实现传统教育和现代教育的优势互补，建设崭新的教学模式，将临床实操能力与临床思维培育作为教学的核心内容，以操作技能、临床思维、结构形态、器官功能等作为教育主线，实现PACS医学影像仿真虚拟平台下的实验教育系统创新。在平台设计上，能实现从高到低、由简单到复杂逐渐过渡的趋势，从而配合学生临床思维的生成与认知规律。在教育内容设计上，前期应该接触临床基础知识与技能，强调基础知识的掌握，后期才逐渐回归到教育基础上，落实大跨度学习与全过程学科结合，从而构建完整的知识系统。资源建设将虚拟平台与实验室、器材设备、课程等整合起来，借助充分的实验教材、实践教育成果，推动虚拟项目设计与开发，增加和高水准教师的学习交流。这种教育资源模式提升了医学影像虚拟仿真教育平台的实践性教学，也有利于提高教师的教育水准、综合素质［5］。

（二）创新教育实践过程

创新传统教育模式，将网络教学技术、多媒体技术等引入到实践教学当中，促进教学方式的创新、改革。在医学影像仿真虚拟平台建设的过程中强调实践教育的信息化建设。在实践教育当中任课教师应该充分借助多元化的功能创新教育模式，比如平台支持在任意时间和任意地点远程访问、教师在线布置教学任务、学生在线提交作业、批改实验报告等，为师生的教育与学习提供了渠道，也丰富了教育资源库。平台与诸多附属医院联合建设可以实现资源共享，在教育过程中附属医院能够为学校教学提供案例与典型事故，充实教学资源。综上，运用现代先进的虚拟仿真技术来充实医学教育，可以帮助学生更好地完成临床影像技术仿真模拟训练，解决在传统实践教学当中存在的弊端，达到良好的教学效果。尤其在新时代，实践教育创新教学在提升医学影像教学质量的过程中发挥了举足轻重的作用，经实践证明该方式的推广价值优异。

参考文献

［1］刘光明，任志峰，何奕波，等．冶金类工科专业虚拟仿真实践教学平台建设探析［J］．教育现代化，2020，7（19）：116-119．

［2］刘艳．基于VR的高校思想政治理论课虚拟实践教学探析［J］．经济师，2020（3）：194-195．

［3］王林．PBL教学法在医学影像设备学教学中的应用［J］．现代交际，2019（19）：182-183．

［4］张改改，任琼琼，李振新．虚拟仿真技术在医学影像设备学教学中的应用［J］．数码设计，2019（5）：23-25．

［5］陶敏慧，苏小乐，范娜，等．医学影像设备学教学改革的研究与实践［J］．现代职业教育，2019（32）：528-529．

作者：王衍子 单位：山东医学高等专科学校