论文从虚拟现实（VR）看未来医学教育的变革是关于虚拟现实方面的论文题目、论文提纲、虚拟现实论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
[摘 要]虚拟现实的概念从20世纪60年代提出到现在历经几十年的发展,已在各领域得到了广泛的应用,特别是在医学教育领域.本文首先简单介绍了虚拟现实的发展过程,然后从虚拟现实技术与医学教育相结合的实际情况,分析并探讨了医学教育领域将面临的变革与发展前景.
[关键词]虚拟现实；VR；医学教育；变革
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.06.142
[中图分类号]G642；R-4 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）06-0-02
0 引 言
2015年12月在北京举行了中国虚拟现实与可视化产业技术创新战略联盟第一届理事会,会议以“产学研合作,共迎2016虚拟现实元年”为主题.将2016年称为“虚拟现实元年”,是因为虚拟现实技术在中国正得到广泛关注,硬件市场达到了一定的规模,预计未来数年虚拟现实在娱乐休闲、教育培训、军事演习、医疗诊断和科学研究等诸多领域将继续强劲增长.斗转星移,VR技术从年初的狂热回归到了年底的理性,关注的焦点从炫酷的表现形式、新潮的沉浸式体验回归到了更注重功能性、实用性的深度开发.虽然这种热潮似有“退温”,但VR技术在2016年确实走进了大众视野,让更多的人感受到了VR技术的广阔前景.
1 VR技术发展过程及现状
虚拟现实技术（Virtual Reality,VR）,是指采用计算机技术为核心的现代高科技手段生成的一种虚拟环境,使用户借助特殊的输入或输出设备,与虚拟世界中的物体进行自然交互,从而通过视觉、听觉和触觉等获得与真实世界相同的感受.VR技术属于跨学科的综合集成技术.
VR技术于20世纪60年代产生于美国,近几年,随着计算机技术的快速发展,现阶段,沉浸式VR技术带来了更好的体验,使其在诸多领域得到了快速而广泛的应用,其发展过程见表1.
VR技术的发展历时几十年,国外很早就被应用到了教育和教学领域.特别是在医学教育中引入VR技术,对夯实学生理论基础、增强学生动手能力和提升教学效果都是无法估量的.
2 VR技术将在未来医学教育中带来的变革
传统的医学教育在网络技术不断发展的今天面临着新的挑战.风险高、成本高、能耗高一直是传统医学教育中无法回避的问题.VR技术与医学教育相结合不仅可以帮助教师圆满完成教学任务,更助于学生对基础知识的理解和操作技能的掌握,有效地弥补了传统医学教育的不足之处.
2.1 改变传统理论知识讲授的教学模式
传统的教学方式多采用书面或多媒体课件这种二维平面模式,概念抽象、缺少立体感、形式单一、学习难度大,致使学习者积极主动性差,学习效率低.目前,运用VR技术已经建立了物理、化学虚拟实验室、军事医学模拟实验室等.2016年中国VR教育走进了课堂,北京一所中学的化学公开课以让学生对这种新颖的教学方式感到兴奋.VR技术构建的实验室,可以开创新的教学模式,解决传统实验教学中许多无法解决的难题.特别是对于医学生,在理论课中采用VR技术,通过可视化场景,可以把需要讲解的课程内容直观而生动地展示在学生面前,可以通过沉浸式的VR技术构建与虚拟事物的交互,激发想象力,使学生更容易了解学习内容的特征、性质和规律.这不仅能增加学生的学习兴趣,更好地加强学生学习过程中的个人体验,还能加快学习速度,甚至可以缩短一个医学生的培养周期.
2.2 为解剖学等实践学科带来全新的变革
对于医学生而言,传统的解剖学等学科需要依赖人体和动物的尸体,但人体尸源稀缺成本高,动物实验不可避免会对动物造成伤害.实验试剂、器材成本都居高不下,学生人数、时间、空间和标本等都严重制约了医学院校教学任务的实施.学生不可能通过反复操作完成实训,教学效果不理想,直接影响教学质量.
虚拟人体结构也称为数字化虚拟人体,它是采用虚拟仿真软件制作出来的人体生理结构的三维立体数字模型.除了应用在新药研制、军事医学等方面,在医学教育上也能发挥很好的空间.学生可以对虚拟的实验标本进行解剖和观察,获取各组织及器官的名称、形状、位置、结构、内部血管和神经的分布状况及与相邻组织和器官的位置关系等信息.最大的优点就是可以反复操作练习,从而获得更加深刻的印象.但目前的缺点是制作成本相对高,由于可以反复操作,资源可逆,反而会降低原实验所需成本,减少伤害,给传统的教学方式带来了令人激动的补足.
2.3 为临床实习和模拟手术带来全新的变革
据统计,临床手术中80%的失误是人为引起的,可以说年轻医生的成长都是通过病人练出来的.现在的医学生都是在医院进行实习,一个患者要面对一群实习医生,加上医患关系紧张,很难进行实际操作.但临床实习又是一个注重实践的过程,这就造成了医学生缺乏锻炼机会,难以得到进步的局面.
而VR可以实现医学生在虚拟环境中完成和真实环境一样的实习和手术过程.在虚拟环境教学中可以不受时间、场地和病例的限制,更不会因为意外给病人造成伤害,保护了患者的隐私权,更重要的是每个学生的学习和操作机会都将不受限制.在虚拟实习和手术后还可以准确地测定完成的指标,为学生客观地做出评定.VR还可以建立虚拟医院,将真实的用户病例添加到虚拟医院的数据库中,满足医学生对真实病例的分析和练习,更加直观地进行临床模拟操作,更加真实地完成一个医学生从校园走进现实医院的过渡,真正让临床实习提升了一个新的高度.
2.4 通过现场VR直播,实现远程教学
VR直播是将特殊的相机架在主刀医生的上方,全方位摄录现场的全部场景,再通过相关技术传输到云端,通过专门的APP或视频播放器实现现场直播.而在外科领域,一个外科医生的培训需要一个漫长的过程.5年起步,15年标准,而且每隔几年随着医疗技术的更新,还需要在继续教育上不断学习.2016年6月,国内好医术团队与上海六院合作,第一次用APP在国内进行VR手术直播.这次合作,好医术团队通过APP向全国20个省3 000多位执业医师展示了手术现场,从技术层面解决了手术现场观摩的问题,让医师们全新地感受到了VR技术带给医学现场教学的创新和便利,为医学继续教育模式的发展带来了重大变革.
3 VR技术未来的发展前景
走过2016年,2017年VR将有以下几个发展趋势.消费市场的普及化、行业需求的明晰化、基础平台的开放化、技术创新的协同化和全球投资的热潮化.国内VR短期内会以产业链的布局和提高人群的认知为主,行业应用会从高附加值或价值鏈的高端兴起,使应用成本与效率提升首先得到平衡.因此,在医学和医学教育领域还会是一个慢慢渗透的过程,这个过程一定是硬件和软件的共同发展,在硬件上会有更加精确、精细的真实感和让人更加舒适的体感,在软件上会有专门的教育企业和医学专业知识相结合,实现医学应用软件产品的突破.
医学教育的特点是严谨且周期长,从基础学习到完成规范化培养至少需要8年的时间.VR技术在2016有很好的推广和爆发,目前国内一些医学院校已经把VR技术应用于实验教学中,并收获了良好的教学效果.所以有理由相信未来的医学教育与VR技术相结合必将是大势所趋.
4 结 语
尽管虚拟现实技术在医学教育上有很好的想象空间,但由于医学教育的专业特性,总体上还处于初级阶段,目前仍面临很多困难.在网络环境上,现有的网络条件,VR技术运行所需的庞大数据量很容易造成数据交换时间过长,网上互动难以流畅进行.另外,VR技术不够成熟,硬件设备高和软件产品仍需跟进等因素仍制约着医学教育还不能进行广泛应用.但不能否定的是,作为一种新兴技术,在现代医学教育中随着计算机技术的发展,终有一天,VR技术将给未来的医学教育带来全新的变革.
主要参考文献
[1]曹丁,李文建.虚拟现实技术在医学实验教学中的应用[J].中国医药指南,2013（3）.
[2]张晗,李雪梅,吕青.浅谈医学教育中虚拟现实技术的应用发展[J].中国高等医学教育,2010（5）.
[3]罗溪,李松声,王月帆,等.虚拟现实技术在高等医学教育中的应用[J].中国医学教育技术,2016（4）.
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参考文献：
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