计算机技术在医学教育中的融入实践分析

    郭治军

    摘要：现代科学技术的快速发展导致了现代教育技术的快速发展。在这个教育改革不断深化的时代，医学教育也应继续改革，特别是利用以计算机为中心的现代教育信息技术将为高等医学教育提供一条新的途径。本文探讨了现代计算机技术对医学教育的影响，希望为医学教育的发展提供参考。

    关键词：计算机技术;医学教育;融入实践

    中图分类号：G642? ? ? 文献标识码：A

    文章编号：1009-3044（2021）17-0100-02

    开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

    随着科学技术的进步和医学的快速发展，人们对医学教育的发展提出了更高的要求。同时，由于计算机技术在教育技术领域的广泛应用，医学教育的观念也发生了变化。计算机技术在医学教育中的应用，解决了医学教育内容、专业人才數量和教育水平之间的矛盾，为医学教育提供了可靠的手段和技术支持，使教育更加有效。此外，医学教育质量正在逐步提高，医务人员的培养方法和医学院校的课程也在多样化。

    1 计算机技术在医学教育中的融入概述

    在以“教学”为中心的传统教学模式中，教师在教学过程中起主导作用，教材为辅。因此，学生只能被动地获取相关知识，不能发挥自己的创造力。这种模式不利于实践，不能在实践中提高学生的独立思考能力，忽视了学生作为教育主体的地位。虽然在人力资源开发中发挥了一定的作用，但培训效率较低，教学质量和水平也不尽相同。在这样快节奏的社会发展模式下，这种教育模式逐渐不能满足社会和医学发展的需要。计算机技术融入医学教育是在传统教学的基础上，将这种教学模式与现代计算机信息技术相结合的一种新的教学方法，进一步推动了现代教育思想和理论的根本改革。教育者应转变教育观念，改革教育模式，围绕学生建立相应的学习环境。这样，学生就可以在新的教育环境中充分发挥自己的积极性和创造性，引导自己的学习过程，改变以往的学习方法，更有效地获得知识，而不是机械化的学习，有更多的时间进行自主学习。在这种新的教育模式下，学生的学习过程是完全独立的。在提高知识学习和记忆效率的同时，将更加注重学生自主学习和创新思维能力的培养，提高分析和利用信息的能力[1]。

    2 计算机技术在医学教育中的融入实践分析

    2.1 基于虚拟现实的PBL教学方法

    虚拟现实技术，是指将仿真与多媒体等新型计算机技术相结合，创造出一种逼真的视觉、听觉、触觉或集多种感官于一体的集成虚拟环境技术。目前，虚拟学习被理解为利用虚拟现实计算机技术创建学习环境和教育内容建模的一种方法。在这种模式下，课程不再局限于课堂，课堂活动的空间和时间在无形中得到了扩展，从而创造了“虚拟课堂”。“虚拟教室”的实施为学生提供了一个移动的e-learning位置，加深了学生对所学知识的理解，提高了师生之间的互动。随着现代技术的飞速发展，虚拟学习已经成为医学领域另一种重要的教育手段，可以非常方便地教授医学知识。

    2.1.1 医学教学融入虚拟现实技术的教学实践

    （1）于神经外科教学中的应用

    在神经外科的教学中，学生很难将神经解剖学与颅骨的基本图像数据结合起来，形成三维空间结构的概念。因此，准确的定位一直是神经外科教学的重点和难点。神经外科的学习过程耗时且难以重复，这使得教师的培训存在一定的障碍和困难。我们利用头骨和血管的图像重建手术样本模型，并利用虚拟现实系统提供的切割和移动工具模拟许多过程，从切割表皮、钻孔颅骨、打开骨窗、确定疾病开始，有效模拟了真实的神经外科手术定位过程。通过模拟操作过程中的操作培训和经验，最大程度降低操作风险。因此，在神经外科医生的培训过程中，虚拟仿真系统也可以增加手术成功的可能性。

    （2）于骨科教学中的应用

    由于手术的多样性和复杂性，解剖结构的复杂性以及狭窄的视野，初学者通常需要具有较长的学习时间，并且很难在短时间内充分了解相关知识。为了降低手术风险，扩大年轻医师的专业水平并提高年轻医师的手术速度，通常使用尸体标本来完成手术培训。然而，可供外科训练的尸体很少，而且有许多限制。利用三维软件进行脊柱与骨病分离的虚拟仿真技术创建人体骨骼和肌肉模型，使学生能够通过人机交互学习骨科疾病的解剖学和生理学基础，直观易懂，并且内容可视化的特点给学生留下深刻的印象，在提高教学质量的同时，在很大程度上激发了学生的学习兴趣[2]。

    （3）于妇产科临床培训中的应用

    妇产科是临床医学教育的重要组成部分。然而，由于女性骨盆解剖结构复杂，器官隐匿，组织形式抽象，使得学生很难掌握相关知识。此外，妇产科患者及其家属具有很强的自制力和隐私保护意识，经常拒绝使用人体模型进行教学，尤其是在男医生待被组，这使得妇产科临床教学变得复杂。虚拟现实技术的出现，使学生能够在符合伦理的前提下，更多地了解和学习妇产科学。目前，虚拟现实技术正逐步应用于妇产科的许多领域。最广泛的妇科腹腔镜检查之一。第四代虚拟现实建模系统具有机械反馈和手术管理等功能。同时，虚拟现实技术的优点是学习曲线短，并且在许多方面，如妇科宫腔镜课程和产科急诊课程设置。

    （4）于儿科临床教学中的应用

    在儿科临床教学中，由于医疗资源有限和儿童的特殊性，学生在临床教学过程中遇到了很多困难。如实际操作的选择有限，孩子或家长不配合使用人体模型进行教学和考试等。这对教学质量有着深远的影响。除了上述方面，虚拟现实技术还广泛应用于支气管镜、泌尿外科、腹腔镜、外科培训、眼科培训、牙科培训等领域。

    2.1.2 虚拟临床技能培训中心的构建与应用

    未来外科虚拟现实教学的理想技术应该是整合视觉、触觉、听觉和味觉的功能，创造一个更完整、更真实的虚拟操作环境。随着技术的发展和患者在医疗服务领域的需求不断增加，微创骨科手术是未来的发展趋势。因此，虚拟现实技术应突破外科发展的重点，跟上外科技术的更新。更好地满足临床医生的需求。骨科手术通常需要使用各种类型的内固定工具和内嵌物。初学者通常需要长时间的熟悉和练习才能掌握这些技能。对于外科手术技术的进一步发展和应用，虚拟现实技术准确地模拟这些工具的特性和操作特性是非常重要的。通过创新技术和加强技术支持，未来的医生可以在短时间内学会如何使用，达到高效教学的目的[3]。

    通过搭建实验室/平台，教学可以利用患者图像数据为特定患者创建虚拟手术模型，并在此基础上创建手术计划和手术预览。为了避免设施不当或设施中的专业知识不足，当显示患者的实时图像时，无法实现实时超声图像并且无法比较CT扫描，从而为解决与实时图像组装相关的技术问题提供了解决方案。此外，通过开发虚拟现实技术平台，可以优化虚拟手术的每个步骤，并可以在虚拟环境中重现骨科医生的手术技能。操作员可以随时间调整其非标准操作，实时与系统交互，并通过提供氛围和设施来实现有效的教学。每次操作后，他们都无须等待老师的反馈，并且可以用更少的精力获得双倍的成绩。此外，虚拟现实技术也可以与3D打印技术相结合。术前外科医生使用患者独特的虚拟重建模型为患者确定最佳的整合对象，然后使用3D打印技术生产该对象，以确保手术的准确性并大大减少相关的手术并发症，从而为了实现高质量的医学教育，从而提高医学水平。

    2.2 基于医学虚拟仿真实验教学平台的教学方法实践

    在医学教学过程中，引入虚拟仿真技术搭建实验教学平台，可以模拟人体的解剖结构，模拟各种常见或罕见的临床症状。它不仅弥补了固有教育模式的不足，而且具有重复操作、节省资金、案例多样性、时间可调性、过程可控性等优点。将虚拟仿真技术应用到学校教育网络系统中，构建了教学与实践相结合、覆盖医学教育全过程的多层次教学模式。结合现有的网络精品课程、基础操作培训、网络自检平台等网络教学平台，针对不同专业开展多层次的医学实验项目，在虚拟仿真教学过程中培养医学生的人文关怀精神，从而达到培养优秀医学精英的目的。

    在实验教学开始前，学生可以通过学号登录虚拟仿真教学平台，观看实验操作视频和资源，提前了解实验原理和步骤。甚至可以利用虚拟资源提前进行相关操作，熟悉整个实验过程。平台教学视频主要包括案例讲解、方案回顾和实际操作演示。突破传统教材的束缚，将动态的实验过程展现在学生面前，帮助学生复习学习过的知识，积累足够的理论知识，为以后的实践教学打下坚实的基础。

    课堂教学以教师讲解为基础，辅以标准化患者（SP）和虚拟仿真模型。首先，授课教师围绕课程目标、要求和基本操作知识，时长约30分钟。然后，通过对SP问诊和体检的技能训练，加强学生对症状体征和鉴别诊断的理解，培养良好的临床思维。最后，采用模拟教学，对操作过程进行模拟，帮助学生熟悉操作过程，提高实际操作能力。这种教学方法的优点是：既能传授基础理论，又能培养学生的实践能力，又能克服资源的制约，保证实验教学效果，又能减少学校教学经费的支出。

    课程结束后，学生可以重新登录教学平台，利用平台的自测和模拟评估模块巩固理论知识;甚至可以预约使用仿真模型，通过反复实践操作过程，加深对课程的理解。在完成一个教学周期后，学校以考试的形式对学生的学习情况进行评估（包括SP询问、体检、技能操作和笔试）。根据学生的课堂参与度、SP成绩、技能成绩和期末笔试成绩确定最终成绩。

    2.3 利用计算机技术搭建微课平台的医学教育实践

    利用计算机技术制作微课程平台和课件，应用于医学教育。该技术可以帮助教师更好地设计教学，制定合理的教学方法，打破传统的教育理念和模式，使教育摆脱地域限制。临床医学的知识点多而散，各知识点各不相同。在临床教学中，讲解的内容主要针对基础知识，如临床表现、影像学特点、操作技巧等，给教师的教学带来了负担。学生不能熟练掌握这些知识点，这对医学生来说是非常重要的，一些基础理论知识只能死记硬背。通过微课程，学生可以在线学习，反复观看自己不懂的地方，直到所有知识点都精通。微课程的针对性教学完全符合医学教学的理想要求。医学生在学习理论知识后，应将其应用于临床实践。学生可以到医院或健康中心实习，通过临床实践经验提高专业水平。学生也可以制作自己的微課程，在学习中相互互动。在制作微课程的过程中，也是一个知识积累的过程。

    3 结束语

    综上所述，计算机技术在医学教育中的融合可以促进各方面教学质量的提高。一方面，在教学过程中整合相关资源，协助教师更好地开展教学活动，提高医学教学质量。另一方面，计算机技术也可以为学生提供创新的实验环境。同时，学生可以开展自主探究学习，增强自主做事能力，培养创新思维。

    参考文献：

    [1] 陈韬，黄馨，何晓川，等.计算机三维可视化技术在医学教育中的应用价值[J].中华医学教育杂志，2020，40（10）：788-791.

    [2] 宋震.虚拟技术在现代医学教育中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2014，17（13）：249，251.

    [3] 高谨.计算机技术在医学教育中的应用[J].华北煤炭医学院学报，2006，8（4）：556-557.

    【通联编辑：李雅琪】