口腔醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用與實踐

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摘要：針對虛擬現(xiàn)實技術(shù)對口腔醫(yī)學(xué)教育的影響，探討在虛擬現(xiàn)實技術(shù)信息化平臺支持下如何提高口腔醫(yī)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，為虛擬現(xiàn)實技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：自主學(xué)習(xí)能力；口腔醫(yī)學(xué)；虛擬現(xiàn)實技術(shù)

1虛擬現(xiàn)實技術(shù)與口腔醫(yī)學(xué)教育

口腔醫(yī)學(xué)與許多臨床學(xué)科密切相關(guān)，概念抽象，學(xué)生不僅要牢固掌握相關(guān)醫(yī)學(xué)知識，還要了解醫(yī)學(xué)發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)教學(xué)模式主要為教師在課堂上講授，然而課堂時間有限，學(xué)生人數(shù)較多，很難將抽象難懂的教學(xué)內(nèi)容講解得詳盡透徹。例如牙合學(xué)中的牙合與頜位、顳下頜關(guān)節(jié)韌帶的起止功能、髁狀突滑動和滾動的運動形式等概念抽象難懂；實驗教學(xué)資源（顱骨標本、離體牙、髓腔標本等）有限；臨床實習(xí)時，口腔手術(shù)視野小，大部分學(xué)生無法看清楚，且動手機會不多，因此，教學(xué)質(zhì)量和效果難以保證。針對口腔醫(yī)學(xué)特點和傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的問題，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)生營造一個生動、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)⒍嗝襟w、數(shù)字圖像處理、傳感器等多項技術(shù)融合在一起，把抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化、形象化，使學(xué)生成為教學(xué)過程的參與者和實踐者，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足[3-5]。因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，突破教學(xué)重點和難點，提升學(xué)生實踐技能及學(xué)習(xí)效率，取得良好教學(xué)效果。

2自主學(xué)習(xí)能力對學(xué)生的意義

在信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的今天，教學(xué)不再受時間和地點限制，教學(xué)改革成功的指標是看學(xué)生是否掌握個性化學(xué)習(xí)方法、具備自主學(xué)習(xí)能力。教育的目的不僅是傳授基本知識和技能，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力與自我管理能力，從而實現(xiàn)終身學(xué)習(xí)[6-7]。

2.1激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動機

興趣是最好的老師。學(xué)習(xí)的動機應(yīng)該是內(nèi)在的、自我激發(fā)的。讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生愉快的情感體驗，對學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚興趣，認識到作為一名醫(yī)學(xué)生所肩負的責任和使命，認識到學(xué)習(xí)的重要性，這樣才能使其主動追求和探索知識，刻苦鉆研。

2.2培養(yǎng)學(xué)生自我管理能力

自主學(xué)習(xí)要求學(xué)生具備較強的自律性。學(xué)生根據(jù)自己對知識的掌握情況制訂學(xué)習(xí)計劃，主動從外界獲取知識，而不僅僅依靠課堂灌輸。在自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生找到最適合的、最有效的個性化學(xué)習(xí)方法，從而培養(yǎng)自我管理和自我監(jiān)督能力。

2.3培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

自主學(xué)習(xí)的過程就是變被動學(xué)習(xí)為主動參與的過程。當遇到解決不了的問題時，學(xué)生會積極探究，主動尋找合作，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力。通過獨立思考、探究和實踐，使學(xué)生體驗到學(xué)習(xí)的樂趣，增強學(xué)生自信心與成就感，提高學(xué)生認知能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。

2.4有助于實現(xiàn)終身學(xué)習(xí)

醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，僅靠課本上學(xué)習(xí)的知識是遠遠不夠的。只有具備終身學(xué)習(xí)能力，才能適應(yīng)這個知識快速更新的社會，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。自主學(xué)習(xí)的過程是不斷規(guī)范和約束自我、不斷挖掘自身潛能、不斷進步的過程。

3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用效果

虛擬現(xiàn)實技術(shù)信息平臺為口腔醫(yī)學(xué)生提供了廣闊的空間，創(chuàng)建了豐富而生動的超媒體學(xué)習(xí)環(huán)境，實現(xiàn)了對學(xué)習(xí)資源有效的組織與管理，提高了學(xué)生綜合應(yīng)用能力[8]。

3.1激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高自主學(xué)習(xí)效率

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在口腔解剖生理學(xué)教學(xué)中營造牙體和組織標本的三維模型演示學(xué)習(xí)環(huán)境[9]，將32顆牙齒的外部解剖形態(tài)特點和內(nèi)部髓腔結(jié)構(gòu)進行三維重建，形成虛擬牙齒數(shù)據(jù)庫，該虛擬模型可以進行三維旋轉(zhuǎn)和不同平面的切割，學(xué)生可觀察不同牙體的外形及內(nèi)部構(gòu)造，隨時訪問口腔解剖標本數(shù)據(jù)庫，結(jié)合教師課堂講授內(nèi)容自主學(xué)習(xí)，牢固掌握每一顆牙齒的正常解剖結(jié)構(gòu)及其變異程度。又如牙合學(xué)中的牙尖交錯牙合、Spee曲線、Wilson曲線、Fisher角等，概念比較抽象，學(xué)生很難理解。我們利用三維數(shù)字化可視模型，將抽象的概念形象化、立體化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。

3.2理論教學(xué)與臨床緊密結(jié)合，加深學(xué)生記憶，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

課堂教學(xué)時間有限，學(xué)生既要學(xué)習(xí)疾病的病因、病理、臨床表現(xiàn)，又要熟悉診斷、鑒別診斷及治療方法，還要了解操作和注意事項。因此，教師往往只能講授學(xué)習(xí)重點，很難展示完整的病例資料。我們應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，學(xué)生課后自主分析相關(guān)病例，根據(jù)病因、臨床表現(xiàn)、各種檢查結(jié)果，通過錄像、動畫和聲音模擬醫(yī)院真實場景，使學(xué)生將課堂所學(xué)理論知識和臨床聯(lián)系起來，避免理論與實踐脫節(jié)。在口腔種植學(xué)、口腔修復(fù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生課后利用虛擬三維圖像模擬技術(shù)設(shè)計口腔種植和修復(fù)治療方案，通過相關(guān)軟件評估設(shè)計方案的合理性與可行性，討論分析病例，加深對重點、難點的理解，拓展思路，從而實現(xiàn)真正的自主學(xué)習(xí)。

3.3提升學(xué)生實驗操作技能

口腔醫(yī)學(xué)對操作能力要求較高，操作技能評估也是衡量教學(xué)質(zhì)量的一個重要指標。在口腔醫(yī)學(xué)課程設(shè)置中，實驗課占了很大比重，目的就是讓學(xué)生在臨床實習(xí)前，通過實驗室模擬訓(xùn)練，進一步消化理論知識，掌握操作技能。實驗課上，口腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)、牙齒形態(tài)不易觀察，教師示范教學(xué)時，學(xué)生很難看清操作步驟。為了解決這個問題，教師往往會分組示教。但實驗課時間有限，分組示教會嚴重影響學(xué)生操作，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)則彌補了這一不足。利用三維重建技術(shù)模擬臨床診療過程，向?qū)W生展示實驗操作步驟，而高仿真的操作系統(tǒng)則可以培養(yǎng)學(xué)生動手能力。虛擬仿真實驗室沒有實驗風(fēng)險，學(xué)生可以重復(fù)練習(xí)，且不消耗實驗材料。實驗室課后開放，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。綜上所述，虛擬現(xiàn)實技術(shù)為口腔醫(yī)學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的平臺，使學(xué)習(xí)內(nèi)容變得形象直觀、生動有趣，豐富了口腔醫(yī)學(xué)教學(xué)模式。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)教學(xué)中，不但可以節(jié)約教學(xué)資源，彌補教學(xué)條件的不足，還可以使學(xué)生通過信息平臺的數(shù)據(jù)庫和高仿真實驗系統(tǒng)獲得真實體驗，不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、積極性，挖掘?qū)W生潛能，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

參考文獻：

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[4]譚珂，潘新華，高原．醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建[J]．中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2012（5）：535-538.

作者：高璐 金海威 王福  單位：大連醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院