1、基于虚拟仿真教学平台的医学影像检查基于虚拟仿真教学平台的医学影像检查技术课程建设技术课程建设 谭欢 吕发金 郁仁强 张志伟 周旸 摘 要 医学影像检查技术是医学影像技术学专业的核心课程，具有较强的操作性和实践性，而实验教学一直是医学影像检查技术课程的教学瓶颈。建设基于虚拟仿真教学平台的医学影像检查技术课程，可以增加学生训练操作机会，提高学习效率，充分发挥虚拟仿真技术的优势，有利于培养高素质医学人才。关键词 医学影像检查技术;医学影像技术;实验课程;虚拟仿真;教学平台;实验教学 一、引言 医学影像检查技术是医学影像技术学专业的核心课程，其操作性和实践性较强1-3。理论课程所涉及的技术要点多，扫描
2、参数复杂，知识点难以记忆，学生理论学习有一定的困难，主动学习兴趣不高。而实验课程可以让学生实现由理论知识到能力的转变，所以实验课程对培养学生动手能力和创新思维尤为重要。目前，医学影像检查技术的实验课程多是学生在放射科检查室内“围观式”的临床见习教学4，即带教老师带领学生在临床上，边操作完成临床检查，边给学生讲解。放射科的检查设备大多是大型医疗设备，属于稀缺资源;DR 和 CT 检查中会有潜在的辐射损伤，用临床上的受检者做实验教学，存在医学伦理上的问题;临床工作繁重，无法也不可能让每一个学生动手训练。在这种情况下，传统的医学影像检查技术实验课程的实验教学，学生仅仅作为旁观者，而实验课程是要求学生
3、手脑并用，自己动手做实验，并在实验的同时探索新知识。实验教学一直是医学影像检查技术课程的教学瓶颈5，为了解决实验课程中存在的问题，保证学生在实验课程上可以手脑并用，边自己动手实验，边探索新知识，本课题组从 2016 年初开始建设基于虚拟仿真教学平台的医学影像检查技术课程，从单一部位、单一类型的检查设备开始建设，逐步推广到涵盖 DR、CT和 MRI 检查技术的虚拟仿真教学平台，并应用于医学影像技术本科生的培养中。二、虚拟仿真教学平台的建设 虚拟仿真教学平台系统采用浏览器/服务器模式，前端采用 WEB 3D 技术，后端采用 JAVA 开发，数据库采用 SQL SERVER（图 1）。用户可以通过浏
4、览器直接访问使用，支持多人同时在线，并发数量为 100 个用户，超过后具有排队提示的服务功能。根据放射科真实的检查环境、检查流程及大型医疗设备操作情况，采用虚拟仿真动画技术来虚拟仿真，重点虚拟仿真临床上常见的疾病的扫描方法、技术要点及不同扫描参数下对应的不同影像资料。每种影像检查方式下每个部位的虚拟仿真中，我们会提供临床上常见的 23 种病种。以颅脑 CT 检查为例，提供急性脑外伤、脑卒中及蛛网膜下腔出血等。病种随机出现，教师进行启发式提问，包括针对不同病变影像检查的目的、选择何种扫描方式、需要注意的事项、需要解决的临床问题等。学生分组讨论、探索、初步实验，最后再由老师点评。虚拟仿真教学平台强
5、调学生学习的主体性，并注重实验教学中教师的指导性，这样可以充分发挥学生的主观能动性，并保证教学的正确引导性，实现培养学生的实际操作能力，并保证学生的个性化发展。虚拟仿真教学平台初步建成后，选取 3040 名学生，集中在中心实验室运行平台测试，在教师及网络支持人员的引导下，从学生体验和需求的角度反馈虚拟仿真教学平台存在的不足。教师及网络支持人员根据学生的反馈意见，不断的改进及完善后，再次选取学生测试收集意见。三、虚拟仿真教学平台的功能 虚拟仿真教学平台可以突破时间及空间的限制6，实现稀缺大型医疗设备操作训练，不会干扰临床工作，又避免了遭受辐射损伤。学生提前在线上熟悉教学平台的简单操作，进入练习模
6、块并根据平台系统的提示独立完成操作训练。在实验教学课程中，教师采用教学模块，通过采用启发互动式教学法，引导学生更深入地学习影像检查技术的技术要点及注意事项，引导学生思考，学生自己动手操作。考核模块可以对学生操作的每一个步骤进行记录、统计，教师可以一目了然看出学生对哪些方面掌握较好，对哪些方面掌握较差。虚拟仿真教学平台同时具有练习和考核两种功能。练习模块涵盖医学影像检查技术的基本知识点和技术要点，考核模块具有自动判分及统计每一步正确率的基本功能。四、虚拟仿真教学平台的初步使用评价 在初步使用中，笔者团队发现虚拟仿真教学平台具有以下特征。1.实验教学中学生使用的便捷性。使用虚拟仿真教学平台后，实验
7、教学不再受时间、空间及设备数量等因素的限制。通过线上学习的形式，可以随时开展实验教学工作。2.效果评价中教师教学的掌控性。以往实验教学中，教师对教学效果的评价手段有限，且不能客观、直接体现出学生对操作掌握的整体情况。引入虚拟仿真教学平台后，使用考核模块，可以直接统计出学生在哪个环节掌握比较差，针对性指导。3.平台的丰富性及延续性。平台后续还可以加入多种影像检查技术，不断的改进和完善教学平台，采用浏览器/服务器模式建设的虚拟仿真教学平台系统，更易于采用多种教学手段，如混合式教学手段，提高学生参与实验教学的积极性，提升实验教学的效果。在现代医学教学中引入虚拟仿真教学平台，可以增加训练操作机会，提高
8、学习效率，充分发挥虚拟仿真技术的优势，有利于培养高素质医学人才7。参考文献 1郁仁强，周旸，吕发金，等.角色扮演教学法在医学影像检查技术学临床示教中应用的研究J.卫生职业教育，2019，37（16）：57-58.2汪百真，俞曼华，张俊祥，等.医学影像检查技术学实验课程的改革与创新J.蚌埠医学院学报，2013，38（7）：919-921.3葛欢欢，孔瑞华，张强，等.醫学影像检查技术教学与技能大赛结合的实践J.河南医学高等专科学校学报，2019，31（3）：401-403.4郁仁强，张志伟，吕发金，等.计算机体层成像虚拟仿真教学平台的设计与开发J.卫生职业教育，2018，36（21）：46-47.5杨蓉，徐玮曼，华西，等.小组竞赛与模拟情景教学在医学影像检查技术实训课程中的应用J.影像研究与医学应用，2018，2（3）：219-220.6刘光贤，陈宇虹，丁昉.新形势下中医学虚拟仿真实验教学体系的构建探索J.教育教学论坛，2019，（34）：275-276.7张涛，林莉，吴攀峰，等.基于虚拟仿真实验教学平台的医学留学生系统解剖学实验教学研究J.湖北科技学院学报，2018，217（2）：122-126.