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关于医学职业教育中VR技术的应用研究
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期刊类别:纯教育、G4
国际标准刊号 ISSN 2095-3089
国内统一刊号 CN 15-1362/G4
邮发代号:16-129

我刊投稿论文
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2019-10-03 | 所属栏目:我刊投稿论文 | 阅读次数:

作者:穆野
  【摘要】本文介绍了虚拟现实技术的特点与种类,我们提出了VR技术在医学教育中的应用策略:一是VR技术可以进行有效的手术直观观摩增强记忆,二是应用VR技术可以在模拟的环境进行细致的医学观察。
  【关键词】医学职业教育 VR技术 应用
  【中图分类号】G712;G434 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)32-0045-01
  一、引言
  医学职业教育的目标是为全社会培养更多优秀和合格的人才,使他们能够更好地适应未来的工作需要,在工作中取得更大的成就。为了促进这一目标的顺利实现,医学职业教育的课程应合理设置,新形势下课程教学改革应提倡新理念、新思路,以适应和医学职业教育质量的提高。VR技术应用在医学职业教育中的作用是不言而喻的。为了更好地开展教学工作,培养更多的优秀人才,要进一步优化基于VR技术的教学设计。
  二、虚拟现实技术的特点与种类
  1.沉浸式虚拟现实技术
  这种技术采用计算机3D图像处理技术,通过3D图像处理技术,用户可以通过头盔显示器带来立体视觉;通过音频处理技术,用户的左耳和右耳可以感受到不同的立体声;在虚拟手套中添加触摸点允许用户体验触摸。因此,沉浸式虚拟现实使用户能够更多地沉浸在虚拟空间中,实现视觉、听觉和触觉等多感官模拟。
  2.桌面式虚拟现实
  桌面虚拟现实系统使用计算机图像和其他技术来构建模拟的3D空间。通常,三维模型图像可以通过显示器显示在二维平面上,并且通过键盘和鼠标实现人机交互。桌面虚拟现实系统的实现相对简单、技术相对成熟,但不能与现实空间完全隔离。用户仍然受到外部环境的干扰,选择虚拟模型的交互,与真实环境的交互相比仍然存在一定的差距。
  3.增强现实
  增强现实(AR)技术是沉浸式虚拟现实的变体,不同之处在于增强现实将虚拟3D对象与真实环境相结合。 AR技术仍然需要使用头盔显示器,虚拟现实手套和其他设备。(1)虚拟与真实的结合:沉浸式虚拟现实形成了一个完全合成的3D空间,用户无法感知现实世界。 AR技术允许用户看到现实世界,将虚拟对象叠加到现实世界中。(2)交互性和实时性:AR技术结合了现实和虚拟世界,需要AR技术来根据实际情况准确地合成虚拟对象。用户使用虚拟对象来完成实际任务,因此需要AR技术是实时和互动的。
  三、VR技术在医学教育中的应用策略
  1.VR技术可以进行有效的手术直观观摩增强记忆
  进行手术观摩,对于外科医生来说,有着极其重要的意义。由于学生人数多,进行手术观摩学习时,有一定的难度;即使安排学生观摩手术过程,这样对正常的手术进行也会造成巨大的影响,对于一些高端的复杂手术,学院更是无法实现现场的观摩。这使得学生在进行手术观摩学习时,找不到合适的方法途径,对于其职业技能的掌握造成阻碍。应用VR技术,可以更好地解决这一难题,可以通过该技术,让学生学到许多医学技巧,学习复杂的手术方法,实现自身职业素养的培养提升。要实现VR技术辅助进行手术的直观观摩,对设备有特别的要求。一是示教室。示教室当然就是观摩手术室用的场所,需要配备虚拟现实设备,需要配备显示终端以及音箱、耳麦等设备,将手术室内的全过程在示教室的大屏幕上展现出来,从而达到观摩手术的目的,并且进行双向互动,示教室观摩者提问问题,手术室内的医生及时作出解答。二是手术室。手术室至少要配备1080p高清术野摄像机和全景摄像机,可以挂在手术吊臂上,也可以放在移动小推车上,根据用户需求而定,是选择移动式手术示教系统还是固定式的。相比固定式手术示教系统,移动的灵活方便,更加便捷。三是控制中心。控制中心一般就是设置在机房,作为手术示教系统整个网络的控制中心。大学要建设这样的场所,,为今后的VR技术应用于医学教学服务。
  2.应用VR技术可以在模拟的环境进行细致的医学观察
  在人体结构和组织结构教育中,VR技术可以改变传统的无法使用真实医学教学环境的教学方法。例如,以往解剖学教学需要教授亲自演示对于尸体的解剖方法和解剖步骤。学生在上解剖课时,更多的是感受到解剖课带来的心理压力,对于真实的解剖步骤,解剖方法掌握甚少。使用VR技术,每个人都可以在模拟的环境中进行尸体解剖,虽然同样会带来一定的心理压力,但是其在对教学知识的掌握方面,要远远超过传统教学。在进行医学实验教学时,医学教学的对象往往是活体,学生没有掌握相关技巧之前。应用VR技术,学生在低成本的环境下,逼真地学到真实的医学技巧,可以通过细致观察,学到更多的教学细节。VR技术在医学教育中还会有着更进一步的应用。技术虚拟现实技术,越来越多的实验操作能够开展,医学生在进行实验操作时,也会变得更加容易。
  近几年来,医学院学生或新手医生用来了解人体构造的主要方式。有些医学院的学生们在自己的第一年课程中可以通过虚拟现实作为训练的方式,在正式接触人体构造之前,通过科技的方式来提前了解一下。解剖学知识是所有医学知识的基础,而虚拟现实技术可以让医学院学生们更全面的了解我们身体的复杂结构。中职学校要将传统课堂上难以被学生理解的知识点更加生动形象地展示出来,让学生了解到最新的技术,探索不一样的世界。中职院校要建立教学实习基地,可以与科技企业合作,可以得到一些3D打印设备,得到企业提供的技术服务支持,为学生提供理论+实践新型创新教学模式。
  3.VR技术可将静态的脏器变成动态效果图增强即视感
  一个外科医生的成长和手术观摩是分不开的,一间小小的手术室挤进去二三十个医生去观摩手术,这是非常正常的。这说明了现场观摩手术是在医生培养上非常有需求的。虚拟现实技术从技术层面解决了观摩手术的问题,通过VR眼镜和高清晰的VR视频录制直播,医生可以在第一时间用现场视角观摩手术过程。这对于医学教育的意义是非常重大的。比如,应用VR技术,学生可以看到心脏的静态图片变成了动态效果图,呈现出心脏“搏动”效果。面对眼前视觉效果逼真,且跳动的巨型心脏,医学生就能够了解心脏的内在结构。教学时,将心脏的各个部分“分解”出来,能让学生更直观地了解心脏工作原理以及结构,同时当手柄选择某个部分时还配合了相关详细解说,使体验者可以了解得更透彻。传统的展示是规则物体,相对简单,而柔性不规则的东西是最难的,特别是医学中,它还必须符合科学原理的动。相信未来,应用虚拟现实技术就能够完成这个技术难关。
  四、结语
  随着通信技术和计算机硬件软件技术的进一步发展,虚拟现实技术(VR)已经走入我们的生活当中。届时,诸如外科手术的现场直播教学与VR技術的结合,将会对中职医学生的综合素质的培养带来巨大启发。虚拟现实教学设备的进一步研究发展,是VR技术在医学教育应用中的一个探索方向。从整体而言,未来医学教育在融合虚拟现实技术后将会有着巨大的进步。
  参考文献:
  [1]田小海,崔洪艳.多项式生命的发展是医学职业教育的终极归宿[J].医学教育研究与实践,2017(2):211-212,227.
  [2]李明芳.关于高职高专医学职业教育教学方法改革的探讨[J].中国科技投资,2017(2):331-332.
  [3]肖建朝,谭玉嫦,万仁福等.大学生用户视角下VR技术应用方向研究[J].魅力中国,2016(28):205-206.


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