临床技能虚拟仿真实训教学中心的建设与实践※

杨宇峰徐娜滕飞王楠

（辽宁中医药大学教学实验中心，沈阳110847）

临床技能虚拟仿真实训教学中心的建设与实践※

杨宇峰徐娜滕飞王楠

（辽宁中医药大学教学实验中心，沈阳110847）

虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设的重要内容，临床技能虚拟仿真实训教学已成为当前培养高素质创新型医学人才的重要教学手段，临床技能虚拟现实技术打破了传统临床技能实训教学理念，丰富了临床技能实训教学内容，增强了学生自主学习能力，全面提高了医学生的创新精神和创新能力，在医学教育领域具有广阔的应用前景。

临床技能；虚拟仿真；实训教学

虚拟仿真实验教学中心是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，推动了学科专业与信息技术的深度融合，在医学教育领域内有着极大的应用前景。医学教育重在培养临床实践能力强的应用型人才，临床技能虚拟仿真实训教学依托利用计算机技术，构建高度形象、逼真、直观和可重复操作的虚拟临床实训环境和实训对象，可弥补传统临床技能教学存在的缺陷与不足，强化了学生对临床技能知识内容的认知和理解，充分体现了虚实结合、现实与虚拟的相互补充，使临床技能实训教学变得更鲜活、具体和形象，对于培养医学生的创新性思维，提高临床专业技能具有重要意义。

1　临床技能虚拟仿真实训教学中心建设的必要性

随着科学技术的迅猛发展，越来越多的新技术被应用到医学教学中。虚拟现实（Virtual Reality）作为一种新兴的实验操作技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等，它通过多媒体技术与仿真技术的结合，而形成的视、听、触觉一体化的虚拟环境，使学生有“亲临其境”的感觉，并可亲自操作，以自然的方式与虚拟环境中的客体进行体验和交互，极大地促进了对处于多维信息空间中的个体与外部世界进行信息交流的理解和探索，拓展了实践研究领域、丰富了实验教学内容［1］。

通过计算机网络向学习者提供“自主、交互、开放”的数字化的虚拟实验环境是国内外高等医学教育革新教学手段的普遍潮流，已成为现代教育技术应用的一大趋势。教育部印发的《教育信息化十年发展规划（2011—2020）》指出：“利用先进网络和信息技术，整合资源，构建先进、高效、实用的高等教育信息基础设施”，推进“实验教学平台等信息化建设”［2］。临床技能虚拟仿真实训教学中心建设顺应了新常态下高等教育的发展趋势，是高等医学教育信息化时代必然的产物，为医学教育的临床技能实训教学提供了一个新的教学模式。它依托虚拟现实、多媒体、人机互交、数据库和网络通讯的技术，能够实现传统临床技能实训教学不能达到或难以实现的教学效果，解决了学习中的情景化及交互性的要求，使学生通过丰富多彩的教学手段，多层次、多角度、立体化、真实化的得到专业便捷的技能训练，有利于学生对相关技能知识的内化和迁移。学生可以随时随地通过校园网络登录虚拟仿真实训教学实训室反复操作临床技能实训项目，真正实现了医学生可以“随时、随地、随心”进行自主学习，突破了时间和空间的限制，有利于激发学生的求知欲，充分激发学习积极性与主动性，对于全面培养医学生的临床思维、实践动手能力和创新意识具有重大意义［3］。

2　临床技能虚拟仿真实训教学中心建设的思路

临床技能虚拟仿真实训教学中心的建设要坚持“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的指导思想，宗旨是提高高等医学院校学生的临床实践能力和创新精神，核心是搭建优质的临床技能虚拟仿真实训教学平台，重点是建设信息化的临床技能实训教学资源。

针对临床技能虚拟仿真实训教学具有综合性、多维性，多样性的特点，建设过程中既要考虑某一学科自身的特点，还要兼顾各医学学科之间的关联性、互通性、综合性，借助电子、人机交互、多媒体、虚拟现实等技术，利用网络、对象和手段在虚拟与现实之间进行了结合，以各个学科的特点建设不同的虚拟仿真实训模块，把不同临床技能实训教学资源进行有效整合，搭建以学生为主体、全天候开放的多学科、深层次、交叉融合的临床技能虚拟仿真实训教学平台，构建多层次、立体化、开放式、虚实结合的临床技能虚拟仿真实训教学体系，加强特色临床实训课程的虚拟实训项目资源库建设，以满足从医学生到临床医生不同结构、不同层次和不同阶段的教学、培训和考核专业知识扎实、专业技能强、人文素养高的应用型专门人才的培养。

临床技能虚拟实训教学要重视互联网技术平台，推进自主学习社区的建设，促进网络学习。制作完善的临床技能虚拟仿真网络课程，增加网上互动，以丰富的虚拟仿真教学资源吸引学生进行网络学习、形成网上学习习惯，促进共享型网络教学资源的建设。重点研究开发开放式临床技能虚拟仿真实训教学的管理和共享平台，提供数字化网上实训教学环境，建立与“虚实结合”教学模式相适应的多层次实训开放方式，学生既可以在虚拟仿真实训室，利用特定的虚拟设备进行训练和学习，也可以通过网络，在模拟现实的虚拟环境里进行实训。改变了传统教学模式，缓解教学资源不足的压力，扩展了医学教学的时间和空间。学生可以“随时、随地、随心”访问全面开放的虚拟实训室，给予学生更大范围的自由，更大限度地实现学生自主学习，也拓宽了其创新思维，从而最大限度地利用有限教学资源，通过计算机网络实现具有医学特色和良好教学效果的先进教学模式。

3　临床技能虚拟仿真实训教学中心建设的内容

虚拟临床实训教学是医学教育过程中的关键环节，是提升医学生临床技能、临床意识和临床工作能力的重要途径。为实现“优质资源融合，虚拟现实结合，教学科研相长”，辽宁中医药大学临床技能虚拟仿真实训教学中心整合了中西医临床技能实训教学资源，建设了临床技能虚拟仿真实训教学系统，包含虚拟仿真综合病例训练系统、虚拟仿真国际急救情景训练系统、虚拟仿真中医辅助诊断系统、虚拟仿真多点触控虚拟解剖系统及虚拟仿真妇科分娩训练系统五大实训教学模块。实现了虚实统一、网络学习与课堂模拟相结合，使现代计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、仿真技术等多种技术融合于临床技能实训教学当中，三维虚拟仿真软件和虚拟课堂系统相结合，打破了时空局限性，为学生提供了真正的开放性教学环境。

五大临床技能实训系统依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，突破了传统的临床技能实训教学方法与手段，构建了高度仿真的虚拟实训环境，提高了学生学习临床技能的兴趣和学习效果。例如虚拟仿真中医辅助诊断系统运用虚拟仿真手段，学生通过多维方式与计算机所创造的虚拟临床诊室环境进行交互，借助设备和自身的感知系统，在虚拟的三维环境中客观、全面地采集虚拟临床患者的中医信息（望诊、问诊、舌诊、脉诊），并可将所采集的信息按照中医理论综合分析，进行脏腑、八纲辨证和体质分析，给出针对性的中医治疗方案。虚拟仿真多点触控虚拟解剖系统是基于信息技术与虚拟“数字人”技术相结合的开放式网络化的虚拟实训教学系统，虚拟仿真三维软件技术建立的人体结构模型，使学生通过人机交互，在模型内部“漫游”，能够非常直观、轻松地学习人体解剖结构。采用虚拟手术子系统，学生可以在数字化虚拟人体上进行模拟手术，系统则会显示每一步手术操作的过程、刀口断面、出血情况以及血管和神经的位置等信息。虚拟仿真综合病例训练系统可通过计算机建立疾病模型，学生进行问诊、查体、辅助检查等一系列的门诊或入院虚拟检查后，给予初步诊断，诊断正确，进入仿真治疗阶段，虚拟病人会对学生的虚拟操作进行量化的判断与及时反馈，这样既满足了学生作为“医生”的体验，又锻炼了学生的临床思维能力，使学生在进入临床实习前有了必要的感性认识。

但是，虚拟现实技术目前还存在没有真实环境的实物感、不能完全反映现实过程、无法替代临床真实的体验和真实环境中的意外情况。在临床技能实训教学设计中注重虚拟实训和模拟实训教学资源的优势互补，将虚拟仿真训练和常规实训优化组合［4］。高仿真实实训场景，实训仪器、实训对象与临床真实医疗操作现场情况一致，增强学生对临床技能实训的兴趣，提高学生在真实实训中的动手能力。模拟实训室为学生提供必需的基础实训项目，虚拟实训室进一步丰富实训教学内容、提高实训教学质量。只有将虚拟实训与真实实训有机结合，做到优势互补、相辅相成，才能真正提高学生的综合素质和创新能力，培养更多高素质医学专业创新型人才。

总之，虚拟仿真实验教学是一种学科专业与信息技术深度结合的现代产物，是推进高等教育信息化建设的重要内容。建设并推广虚拟仿真实验教学系统是新时代医学教育发展的必然趋势，也是实现医学教育的实际需求。随着虚拟仿真技术的发展和广泛应用，打破了传统医学教育理念，丰富了教学内容，扩展了医学教学的时间和空间，加深了学生对于医学知识的认识和理解，提高了医学实验教学的质量和效率。临床虚拟仿真实训技术作为培养高素质应用型医学人才的重要教学手段，有着传统临床技能实训无法比拟的优势，对医学虚拟仿真实训中心的教学功能进行正确定位，将虚拟仿真实训与传统实训进行科学整合，对推动临床技能实训教学改革，创新临床技能实训教育教学模式，提高医学生综合技能水平等方面具有重要作用。

［1］汤文莉，毕伏龙.医学虚拟仿真实验教学的研究与实践［J］.内蒙古民族大学学报（自然科学版），2016，31（1）：86-88.

［2］潘荣斌，陈乔，刘升长，等.虚拟仿真平台在中医类院校基础医学实验教学中的优势探析［J］.亚太传统医药，2015，11（24）：150-151.

［3］王琴，王爱梅.医学虚拟仿真实验教学资源的建设与应用实践研究［J］.高校医学教学研究（电子版），2015，5（4）：23-26.

［4］王燕，车敏，楚慧媛.中医院校建设基础医学虚拟仿真实验教学中心的探索与实践［J］.甘肃中医学院学报，2015，32（2）：94-96.

Construction and Practice of Virtual Simulation and Training Teaching Center for Clinical Skills

YANG Yufeng，XU Na，TENG Fei，WANG Nan
（Teaching Experimental Center，Liaoning University of Traditional Chinese Medicine，Shenyang 110847，China）

Virtual simulation experiment teaching is an important part of the information construction of higher education and virtual simulation of clinical skills training has become an important teaching means to cultivate innovative medical talents.Clinical skills virtual reality technology has broken the traditional teaching concept of clinical skills training，enriched the teaching content of clini cal skills training，and strengthened the student independent learning ability.The innovative spirit and innovative ability of medical students have been improved，and it has a broad application prospect in the field of medical education.

clinical skills；virtual simulation；practical teaching

10.3969/j.issn.1672-2779.2016.18.004

1672-2779（2016）-18-0009-03

（本文编辑：李海燕本文校对：石岩2016-04-26）

辽宁省教育厅本科教改立项一般项目（No:404）