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[摘要]虚拟现实(VR)及增强现实(AR)是未来趋势,该技术领域以营造身临其境的真实体验为目标,在各行业及领域逐步研发及应用。当前,VR及AR模拟器正成为现代教育的重要组成部分。在口腔医学领域,VR及AR被认为是一种强有力的辅助教学工具,其在临床前培训中可以显著提高口腔医学生的手眼协调能力及临床操作能力。该文概述了基于口腔医学背景的VR及AR模拟器特性,并探讨了VR及AR在口腔医学临床前教育中的应用方式及前景。
[关键词]增强现实;虚拟现实;牙科模拟器;医学教育
口腔健康是全身健康的重要组成部分,且口腔健康与全身健康状况密切相关。1995年和2005年开展的全国口腔健康流行病学抽样调查资料显示,10年间35岁以上成人患龋率和牙周疾病(牙龈出血、牙石、牙周袋)检出率均有所上升[1]。随着老年人口数量的增加、老龄化社会结构的日益加重和经济的持续增长[2],民众口腔健康的意识逐渐增强,口腔保健问题也越来越受到重视,对口腔医生的需求也与日俱增。相较于其他专业而言,口腔医学对于医生的手眼协调能力、临床技能训练和诊疗经验积累要求更高。而上述技能和素质的获取则直接反映在学校的临床前教育中。当前,世界各地的口腔教育机构皆希望通过完整的教育体系和培训,在进行理论教育的同时,通过大量的实际操作练习和评估来完成口腔科医生的培养。因此,在口腔医学教育中,基于伦理学、医生成长曲线等客观现实,应用于模拟临床操作的辅助产品开发技术将发挥越来越重要的作用。
1虚拟现实(VR)及增强现实(AR)的背景
随着口腔医学教育的不断发展,各种模拟训练的技术和方法正纳入临床前课程中,以提高口腔医学生精细运动技能和临床前的手眼协调能力,以使其得以自院校顺利过渡到临床环境。目前,模拟训练已经成为口腔医学教育中不可或缺的组成部分[3],这在世界各地的口腔医学教育机构已得到了公认。在专业教育课程中适当使用模拟训练技术和方法,可以让学生在不对患者造成可能伤害的前提条件下,提高学生的临床操作技能。由于临床培训需求的增加、经验丰富教师的缺乏、成本因素和教学与评估的趋势变化,包括大学在内的口腔医学教育机构着手开发基于模拟技术的教学及学习软件,以提高学生的操作水平和学习能力。如今,基于计算机技术的不断发展,多项虚拟技术可应用于口腔医学临床前教育,例如AR和VR。近年来,AR和VR作为连接数字世界与真实场景的纽带,已被广泛使用。VR是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,其利用计算机生成一种模拟环境,是一种多元信息融合、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真[4]。AR是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,是将原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息,通过计算机技术模拟仿真后再叠加,将虚拟的信息应用到真实世界,并被人类感官所感知,从而达到超越现实的感官体验[5]。将AR和VR技术应用到口腔医学临床前教育中,将大大提高学生的动手操作能力,减少教学过程中的潜在风险,节约时间成本。目前,口腔医学教育机构使用的模拟训练教具多为逼真的人体模型及牙科模拟手术中所采用的牙科模型。将逼真的模型作为教具,虽然方便教师的讲解及解释,在模拟操作中也能提高学生的手眼协调能力和灵活性,但是教师很难向学生描述模型操作过程中的触觉(即力反馈)。随着VR及AR模拟器研究的不断深入和推进,研究者尝试开发新型口腔医学教具,将触觉(力反馈)和虚拟临床环境引入临床模拟练习中。该类新技术和教学工具的使用可以在提高学生手眼协调能力和临床决策能力的同时,减少教学过程中教师和教育机构的时间成本和潜在风险。
2牙科模拟器
研究表明,毕业于不同国家或不同口腔医学院校的毕业生,在相同的临床条件下,可能会有不同的临床决策[6]。这意味着在每个国家或学校都有自己的教学和评分方法。而VR和AR技术的引入则可能使不同的教学及评分方法呈现标准化的可能,以便学生可以获得良好的临床前操作技能及临床决策能力。目前,市面上已存在多种牙科模拟器,如Den-tSim、Simodont等。大部分牙科模拟器将VR和AR系统结合,其中包括人体工程学的姿势、即时反馈、考试模拟、数据实时传送、使用牙齿类别和左右操作等。这些基于VR和AR技术的牙科模拟器,不仅整合了学习和教学系统,还能培训操作者临床技能,提高其手眼协调能力。同时,牙科模拟器还可以改善操作者的姿势,辅助开发操作者的触觉(力反馈),以提高操作者的临床技能。许多关于VR和AR的技术可以训练用户,让他们熟悉系统和掌握技能。牙科模拟器包含口腔基础教学、手术技能训练、手术操作审核等板块,操作者能体验特定操作所需要的力量、方向、角度等,系统还能记录操作者操作过程中的力觉和运动数据,用于回放和分析,从而实现个性化的教育和培训。本院拥有的uniDent模拟器是我国自主研制的首款视觉、力觉融合的多功能虚拟现实口腔模拟器,主要用于牙周及种植基础教学、手术技能训练、操作考核。在三维场景实施逼真绘制,拥有实时(1000Hz)、精细(准确区分皮肤、舌头、牙齿刚度)力反馈等技术优势。uniDent在硬件上由视觉显示、3D教学平台和触觉感知3个部分组成。视觉显示是利用计算机图形技术建立逼真的口腔临床操作环境,通过高清显示器及平面反射镜,使虚像与手部力觉空间精确配准。3D教学平台通过高清触控显示屏进行人机界面交互,同时进行三维多媒体口腔基础教学和考核评估,使学生理论知识学习和实践操作训练相结合。触觉感知是通过双手力觉反馈技术进行精确力觉感知,左手设备可模拟口镜,右手设备可模拟刮治器、种植机等多种口腔科室手术器械。相较目前市面上已有的DentSim、Simodont模拟器,uniDent的考核评分规则更完善。例如龈上洁治方面,考核评分包含定量评价及定性评价。定量评价包括操作时间、去除牙石数目、误操作数;定性评价包括器械选择、握持方式、支点选取、用力方式、用力方向、尖端1/3、损坏牙龈等。对学生而言,完善的考核评分标准可以使其明确需要改进的操作;对教师而言,完善的考核评分标准可以改善教学方式及教授知识的侧重点。
3口腔教育和VR、AR
【摘要】目前国内高等医学院校在众多专业领域已经使用了PBL教学。PBL教学改革已从初期的探索试行阶段进入总结反思和完善规范的阶段。为了更好的促进口腔医学教育新疆医科大学第五附属医院口腔科把PBL教学法引入口腔医学示教课,并采用了病例分析,提问式教学,模拟医患,角色互换的教学模式。探讨口腔医学示教课引入PBL教学存在的问题和思考。
【关键词】PBL教学法;口腔医学示教课
PBL教学法的基础是问题,中心是学生,形式是小组讨论。目前已经成为一种流行的教学法。传统的口腔教学主要是一种“填鸭式”教学模式,采用老师教学生学的方法。这种方法没有将理论与临床很好地结合,课堂气氛比较沉闷。近年来PBL(problembasedlearning)教学法已经在我国医学院校普及了。它为医学教育提供了一种激励和快乐的方法[1-2]。
1PBL教学在医学教育中得运用
传统医学教育模式的缺点不断暴露。近年来,教育者们不断的改革教育方法。首先提出PBL教学的是加拿大McMaster大学医学院。美国南伊利诺斯大学医学院的Dr.HowardBarrows指出医学教育不仅是研究疾病的,也是研究疾病与社会、心理、环境的一门科学,并且提出了PBL教学的概念。目前国内高等医学院校在医疗、护理、康复、影像众多专业领域已经使用了PBL教学。PBL教学改革已从初期的探索试行阶段进入总结反思和完善规范的阶段[3]。
2在口腔医学示教课中的运用
PBL教学1993年在爱丁堡世界医学教育高峰会议中得到了推荐。近年来PBL教学在康复护理及儿童口腔医学等众多医学领域已经普及开来[4,5]。在口腔医学教育中推广PBL教学模式是必然的趋势。口腔医学是一门技术性和实践性很强的综合学科[6],由于口腔医学具有较强的实践性,口腔医学的示教课显得尤为重要。为了更好的促进口腔医学教育新疆医科大学第五附属医院口腔科把PBL教学法引入口腔医学的示教课。在教学过程中采用学生之间模拟医患、角色互换等教学模式,教师与学生的主观能动性得到更好的发挥,使老师因材施教,提高教学效率,培养学生临床思维能力,提高学生的综合素质,采用多样的教学模式可以活跃课堂气氛。我院主要采用以下几种教学模式:
2.1病例分析
1知识的网络化和信息化趋势
面对社会网络化、信息化和科学技术更新加速,医学教育必须改革课程体系、教学内容和方法,以三基教学为重点,准确、精炼地传授所必备的基本知识的基础上,适当补充、吸纳医学发展中的前沿性知识。医学课程需要重新整合、整体优化,使学生在短时间内掌握基本医学知识。开展学术讲座和知识交流,了解新进展,弥补书本知识的不足。忽视基本知识而一味求全求新,得不偿失,并且会给学生增加不必要的沉重负担。
2获取知识途径的多样化趋势
过去单一的书本教学注重学科体系和知识灌输,而对知识的应用、创新能力、实践能力和专业技术培养相对重视不足,难以达到当前社会对医学人才的需求。现在,更多的医学信息来源于多媒体、电视等种类繁多的电子传媒和网络,动态、立体视觉的传播手段也使医学知识的传授更为直观。为此,高等医学院校应加强校园网、电子图书馆、多媒体教室等现代教学设施的建设,为师生使用信息技术传播知识和获取必要的信息创造条件。教师应积极进行网上教学,建立师生网上互动平台,探讨交流,教学特长。目前,在现代计算机技术、模拟仿真技术和电子学的发展推动下,模拟医学教育应运而生,以更加理性化和人性化的特点,成为世界医学教育的发展趋势。事实证明模拟病人、计算机模拟教学、模拟视频等方法的应用,能有效促进医学教育改革,可提高学生学习兴趣,改变原有教学模式,调动学生学习的积极性。多样化的获取知识信息的途径为创新教学方法、有效启发学生自学、获取利用知识、促进创造性思维的发展提供了极有利的条件,也对师生提出了新的要求。因此,学校应加大教改力度,增加创造性与接合性课程,建立适应社会需要的人才培养模式。通过网上互动和学生自学,可引入以问题为中心(PBL,problem-basedlearning)的教学法,以临床问题激发学生的学习动力,教师引导学生自主把握学习内容,领会正确的临床思维与推理方法,提高自学能力。同时,使学生掌握自我更新知识和临床技能的方法和技巧,培养积极主动的学习方式、主动创新和逻辑思维能力,形成个性化的学习方式与习惯。研究表明,PBL方式培养的医学生在临床操作、交流能力、写作能力、独立性方面要强于传统方法培养的学生,将使学生在今后从业和学习中受益终身。
3课程综合化、技术现代化和国际标准化趋势
现代社会要求医学生对个人素质进行全面综合培养。医学生需要学习掌握许多医学交叉学科和社科知识,重视医学实验和实习,将理论与实践操作有机地结合起来,具备较强的动手能力,口头、书面的表达言简意赅。伴随医学国际化趋势,国际间的合作与交流不断加强,还应熟练使用外语及医学数理统计。此外,我国医学教育迫切需要技术的现代化和国际标准化刻不容缓。这需要国家医学教育管理相关部门给予政策支持和扶持力度,需要医学院校,在理论和实验技术现代化的建设方面下大功夫,以尽快跟上国际医学教育标准的步伐。
4教育目标的终身化趋势
医学知识技术的不断更新和快速发展,使医生成为需要付出毕生精力去学习和实践的职业。因此,医学教育的理念更在于培养终生学习者,重视培养学生的自学能力,为其一生奠定基础是学校教育的重要任务。为适应社会的持续学习需求,学校还应加强再教育培训,为其提供再教育的环境与条件。循证医学(EBM,evidencebasedmedicine)作为一种新的医疗模式,是指慎重、准确、明智地利用现有最好的证据制定关于个体病人的诊治方案。在这种观念指导下的临床教学,要求临床教师既要掌握教材内容,又要不断更新有关疾病的诊治进展,传授疾病诊治的最新知识,提出疾病诊治的现有疑点供学生在课下继续学习。这不但教给学生书本之外的较新知识,还教会了学生如何质疑解惑和获取本专业的最新进展的方法,培养了学生终身自我继续学习的意识和能力。
一、现代教育技术的基本概念和特征
计算机等多媒体技术能将声音、文字、图像融为一体并与互联网技术相结合,使学生与老师之间进行互相交流。学生在使用多媒体技术进行学习时,可以充分调动听觉和视觉,最大限度地刺激大脑,使学习效率提高。
二、在医学教育改革中现代教育技术的作用
在我国现代教育技术需要解决的问题还很多,如课程开发、教育规划、教学管理和教学评价等。毫无疑问,现代教育技术的发展将有力地推动医学教学改革的深入。就医学这门课本身来说,它是一门复杂深奥的学科,它的研究对象为人体,这样也就决定了医学教育的挑战性。随着科技的发展,医学也发展迅速,使我们的生活质量和健康水平有了较大的提高,同时医学的发展对医学教育有了更高的要求。现代教育技术是以计算机和多媒体技术为核心的信心技术,将它们运用到医学教育中,使医学教学观念发生了实质性的变革,也深化了医学人才培养的内涵。通过多媒体技术和计算机网络技术,可使教师共享到优秀的医学教学资源。通过多媒体技术,教师可将那些难懂抽象的医学内容生动形象地呈现在学生面前,充分调动学生的学习积极性,增加学生的想象力,可最大程度提高学生的学习兴趣和学习热情。如有些医学实验,实验动物、耗材和仪器都比较昂贵,或是实验进程较慢、实验时间较长的实验,都可通过电子计算机的模拟在电脑上实现。而且这些实验的过程和数据可随时改动,使学生了解实验各个方面的情况。例如无机盐对人体影响实验,人体长期缺盐时,血钠和尿钠会降低,而且参与循环的血量也会减少,但是这些变化比较缓慢,实施耗时时间较长。但是这些实验过程和实验结果可在模拟实验中表现出来。又如将循环血量、循环系统的心率等因素相互变化时产生的影响可用计算机模拟体现出来,利用相关教学软件,可帮助学生学习和分析。一些手术的教学也可以依靠计算机进行辅助教学。通过计算机等多媒体教学极大地改变了医学教学的模式,也推动了医学教学方法的改进,使原本枯燥乏味、内容庞杂的医学教学变得生动形象,极大地推动了医学教育的改革。
三、深化医学教学改革
新型的医学教学方式是以学生为主导,让学生成为学习的主人,这样才能激发他们学习的积极性、创造性和主动性。当学生成为教育的主导时,他们将成为知识的接受者、信息加工者和创造者。应用现代教育技术,可使医学教育信息传递速度增加,由原来单一的课堂教育模式向多元化教育模式发展。课堂的教育形式也由原来的以班级为单位向多种教学方式改变。运用现代教育技术可进一步促进医学教育体制的改革。现代教育技术不仅对传统医学教育形式进行改革,还对传统医学教育体制进行了改革。
四、现代教育技术中的问题和相应对策
建立立体化网络教学模式和医学教育资源。立体化教育资源是指在现有医学教育技术水平上,再增加优质教育资源,最大程度地满足医学教育需求。这样它既有在宏观上的整体性,又可满足不同水平、不同层次和不同教育对象的需求。立体化网络教学模式是以课程为单位教学、建立教育资源网站为教育对象服务的教育模式。网络教学以网络为平台,可以使现代信息技术和学校医学课程结合,最大限度地激发学生对医学的思考。这样能在根本上改变传统的以教师为主导的单一的教学结构,既发挥了教师的主观能动性,也发挥了学生的主体作用。让现代教育技术在医学教育中深入应用。在医学教育中,除了不断改革外,还应该建立现代医学教育管理体系,积极思考全新的现代医学管理思路。应该高效利用各类医学教育资源,建立长期医学教育管理机构,为医学教育服务。现代教育技术鼓励一线教师使用各种现代化教育技术,也应该提供各种培训机会,培养教师使用现代教育技术的能力。组织一线教师开发各类医学教育软件,建立医学教育资源共享网络,并建立医学网络共享工程,并最终使医学教育资源配制最优化,培养出高水平高素质的医学人才。构建现代教育技术新模式必须基于网络平台,利用现代信息技术等优质教育资源,使医学教育课程与现代网络技术和信息技术相结合;激发教师的教学热情,引发学生对医学学习的思考和学习兴趣。我们可以通过现代教育环境构建新型教学和学习模式,改革过去传统的以教师为主导的医学教学结果,既发挥教师教学的主观能动性,也体现课堂中学生的主导地位。
摘要:现在医患关系总体表现为供需失调,供小于需,需要培养大批临床医生,并使其接受规范化培训,这导致临床医学教学任务繁重。我们发现传统的临床医学教学已不能满足现在医学教学的需要,情景模拟教学应运而生。就情景模拟教学法在临床医学教学中应用的理论基础、应用现状及存在的问题与思考进行综述,为下一步情景模拟教学实践提供依据。
关键词:临床医学;情景模拟教学法;能力培训
伴随着我国医疗卫生体制改革进程的不断推进,我们在人民健康方面取得了一定成绩,但是一些社会问题也随之产生,我国医患关系从未像现在这样紧张,医患矛盾一触即发,再者由于患者对医护人员的期望值不断提高,人们不单单只需要身体上的康复,还需要心灵上的慰藉,这就要求医护人员接受更全面、更积极、更有效的培训,为患者的健康服务。临床医学教学在整个临床实践活动中占据着重要的位置,它不但能够为学生提供丰富的学习实践机会,丰富学生及医护人员的知识,同时对于医院的正常临床活动也具有积极的意义,使医务人员规范操作、提高相关技能,更为重要的是为我国临床医学事业培养了大批具有临床技能的人才。由于临床医学教学内容复杂,为确保取得良好的教学效果,许多课程应在真实环境下教学(如理论性、实务性、技术性课程),但传统教学方法很难满足此要求。随着管理思想与信息技术的发展,人们发现,情景模拟教学能够解决上述难题。
1情景模拟教学法简介
情景模拟教学法与传统课堂教学法有着很大的不同。在传统教学模式中,通常以教师为中心,从书本到书本、从概念到概念、从理论到理论,关注的是向学生灌输了哪些知识,很少考虑到学生吸收了哪些知识,学生积极性如何,是否自愿,导致教学与学生实际脱节、与教学意义脱节,忽视了学生学习潜能的开发以及思维的形成;导致学生学不深、学不透、学不懂,甚至不会运用学到的知识去解决实际问题。情景模拟教学法是教师根据教学内容和教学计划,有针对性地设计情景,并让学生扮演情景角色,模拟情景过程,让学生在高度仿真的情景中获得知识和提高能力的教学方法[1]。情景模拟教学法为学生创设了工作情景,具有传统课堂教学无法实现的实践性和优越性,它是从病例分析法中派生出来的一种极具实践性和操作性的教学方法,实质上是病例教学法的延伸。在情景模拟教学中,师生之间或者学生之间进行模拟临床实践操作练习,这种模式的最大优势是节约教学资源、场地以及人力等,同时有助于临床教学质量的提高[2]。情景模拟教学法可总结为以下4个步骤:(1)准备情景模拟材料,创设情景环境;(2)进行情景分析;(3)情景模拟实践,进行知识内化;(4)课后指导总结,延伸巩固提高。
2情景模拟教学法在临床医学教学中的应用
医学教育由学校医学教育、研究生(毕业后)医学教育和继续医学教育3个连续统一的部分组成。医学生(包括本科生、研究生、博士生)在结束学校医学教育之后,进行临床实习及规范化培训,在此过程中掌握基本的行医技能,这个阶段也是医学生形成临床思维、巩固临床知识的黄金阶段。为提高临床医学教学效果,许多医学院校、医院的各个临床教研室引入了情景模拟教学法。
2.1情景模拟教学法在临床麻醉学教学中的应用
摘要:现在医患关系总体表现为供需失调,供小于需,需要培养大批临床医生,并使其接受规范化培训,这导致临床医学教学任务繁重。我们发现传统的临床医学教学已不能满足现在医学教学的需要,情景模拟教学应运而生。就情景模拟教学法在临床医学教学中应用的理论基础、应用现状及存在的问题与思考进行综述,为下一步情景模拟教学实践提供依据。
关键词:临床医学;情景模拟教学法;能力培训
伴随着我国医疗卫生体制改革进程的不断推进,我们在人民健康方面取得了一定成绩,但是一些社会问题也随之产生,我国医患关系从未像现在这样紧张,医患矛盾一触即发,再者由于患者对医护人员的期望值不断提高,人们不单单只需要身体上的康复,还需要心灵上的慰藉,这就要求医护人员接受更全面、更积极、更有效的培训,为患者的健康服务。临床医学教学在整个临床实践活动中占据着重要的位置,它不但能够为学生提供丰富的学习实践机会,丰富学生及医护人员的知识,同时对于医院的正常临床活动也具有积极的意义,使医务人员规范操作、提高相关技能,更为重要的是为我国临床医学事业培养了大批具有临床技能的人才。由于临床医学教学内容复杂,为确保取得良好的教学效果,许多课程应在真实环境下教学(如理论性、实务性、技术性课程),但传统教学方法很难满足此要求。随着管理思想与信息技术的发展,人们发现,情景模拟教学能够解决上述难题。
1情景模拟教学法简介
情景模拟教学法与传统课堂教学法有着很大的不同。在传统教学模式中,通常以教师为中心,从书本到书本、从概念到概念、从理论到理论,关注的是向学生灌输了哪些知识,很少考虑到学生吸收了哪些知识,学生积极性如何,是否自愿,导致教学与学生实际脱节、与教学意义脱节,忽视了学生学习潜能的开发以及思维的形成;导致学生学不深、学不透、学不懂,甚至不会运用学到的知识去解决实际问题。情景模拟教学法是教师根据教学内容和教学计划,有针对性地设计情景,并让学生扮演情景角色,模拟情景过程,让学生在高度仿真的情景中获得知识和提高能力的教学方法[1]。情景模拟教学法为学生创设了工作情景,具有传统课堂教学无法实现的实践性和优越性,它是从病例分析法中派生出来的一种极具实践性和操作性的教学方法,实质上是病例教学法的延伸。在情景模拟教学中,师生之间或者学生之间进行模拟临床实践操作练习,这种模式的最大优势是节约教学资源、场地以及人力等,同时有助于临床教学质量的提高[2]。情景模拟教学法可总结为以下4个步骤:(1)准备情景模拟材料,创设情景环境;(2)进行情景分析;(3)情景模拟实践,进行知识内化;(4)课后指导总结,延伸巩固提高。
2情景模拟教学法在临床医学教学中的应用
医学教育由学校医学教育、研究生(毕业后)医学教育和继续医学教育3个连续统一的部分组成。医学生(包括本科生、研究生、博士生)在结束学校医学教育之后,进行临床实习及规范化培训,在此过程中掌握基本的行医技能,这个阶段也是医学生形成临床思维、巩固临床知识的黄金阶段。为提高临床医学教学效果,许多医学院校、医院的各个临床教研室引入了情景模拟教学法。
2.1情景模拟教学法在临床麻醉学教学中的应用
摘要:医学是一门实践性极强的科学,医学生不仅要有扎实的基础知识,更需要具有对医学知识综合分析及应用的能力。由于医学临床工作的对象是人这一特殊性,使得医学临床实践教学面临种种困难。因此,无数医学教育工作者不断实践,试图通过模拟临床工作的办法,解决这一难题。文章介绍了国内外临床医学模拟教学的发展历程,并分析各种模拟教学方法的优点及不足,提出一些建议并展望研究前景。
关键词:临床医学;医学教育;模拟教学
近些年,临床医学教育背景正发生着明显的变化。一方面,医学高校扩招,医学生数量增多,典型临床病例人均比例低,远不能满足临床教学需要。另一方面,随着《执业医师法》《医疗事故处理条例》等法律法规的出台,患者家属权利意识的提高及当前医疗环境等因素,使得现行的见习、实习教学面临着很多困难[1]。尤其在儿科,这种矛盾和冲突尤为明显。与此同时,人工智能在近年来逐渐发展并深入人心。人工智能旨在研究和探讨用机器模拟智能的一系列有关问题,是用于模拟、延伸和扩展人的智能的一门新技术、新科学。随着人工智能知识体系的不断完善,人工智能知识体系在医学临床教学中的应用也越来越普遍[2-4]。国内外的医学教育工作者对如何优化和改进临床教学方法,提高临床教学效果,提升学生学习积极性进行了深入研究。医学模拟教学发展也经历了以下几个阶段。
1、问诊模拟患者(simulatedpatient,SP)阶段
1968年,有学者已经提出了“医学教育中模拟人”的概念[5]。模拟患者又称标准化患者,是指从事非医疗工作的正常人或患者,经过培训后能扮演患者,可以根据自己感受在专门设计的表格上记录并评估医生的操作技能,充当评估者和教师。20世纪70年代初期,亚利桑那州大学的儿科实习生指导员PaulaStillman通过模拟母亲回答医学生的问题来提高学生的交流能力。之后,加拿大、法国、德国等国家都不同程度地采用此方法进行医学教育,美国125所医学院有111所应用SP作为教学和评估方法,其中53所医学院有专人负责SP项目[6]。近年来,我国的北京协和医院、沈阳医科大学、复旦大学医学院、同济医科大学等多所院校开始在临床综合考试中使用标准化患者,并已证实其评价医学生临床能力的有效性和可靠性[7]。随着医学教育改革的逐渐深入,SP以其在医学专业教育评估和研究方面的独特优势,逐渐成为儿科临床教学改革的热点方向之一[8]。但是,SP教学的局限性也显而易见,SP只能模拟患儿的主观叙述部分,如主诉、现病史、既往史、个人史、家族史等,对疾病客观部分的模拟常较困难,比如咳嗽声音特点,有痰音还是刺激性干咳,脱水的面貌,身体温度的变化、体格检查异常等情况。并且,SP的招募、培训及工资支出等费用均较高,因此一直未被医学院校普遍接受和使用。
2、电子标准化患者阶段
随着计算机的出现及应用的普及,为解决SP招募困难,培训及工作支出费用高等难题,电子标准化患者出现并逐渐尝试应用于临床教学[9]。电子标准化患者教学系统主要有多媒体教学软件和电子仿真人体模型两种形式。多媒体教学软件中的标准化患者可以在电脑上形象生动的模拟患儿的主诉、病史资料,提供体格检查特点,增加病例的客观部分,比如提供脱水的面貌图片,气促、呼吸困难的视频等,体温、血压等生命体征的视频等,提供较完整的疾病资料,帮助学生全面的学习疾病的特点。2006年,马歇尔大学医学院设计的交互患者系统就是一个设计精制的CAI课件,从模拟真实患者病史的采集、物理检查,结合患者的化验结果、X线片检查图像等,作出临床诊断,制订治疗计划,且该系统还会作出评估。但是,多媒体教学软件不能给学生提供与患者及家属面对面的直接交流,缺少了医学教育中最重要的亲身体格检查环境。并且,只能提供疾病某一阶段的情况,缺乏疾病动态观察和思考这一过程[10]。仿真人体模型的发展及应用一直是医学临床教学中备受重视的部分。其最大的优点是可以解决临床医学教学中反复的体格检查及有创操作对患者带来的伤害。仿真人体模型的发展经历了模拟形态、解剖参数的“几何假人”,仿生材料制造的“物理假人”,具有一定人体反应特征的“电子仿真假人”等几个阶段。电子仿真人体模型也不断的更新换代,力图尽量真实模拟人体在各种情况下的反应。自1997年以来,国际上陆续有学者使用智能化水平相对较高的生理驱动型高仿真模拟人(HSP)进行教学,通过在心肺复苏、静脉给药、心包穿刺、输血输液、气管插管、麻醉、各种生命支持设备的运用等医疗手段将HPS救活[11],考核学员操作技能、现场处置能力、团队配合意识[12]。在我国,首都医科大学是亚洲最早引进HSP的医院院校,HSP属于高端的生理驱动型模拟教学设备,建立在计算机控制的基础上,具有模拟人类脏器或系统的功能,如模拟心血管系统、循环系统、呼吸系统、泌尿生殖系统、神经系统等。电子仿真人体模型提供了生动、立体形象“患者”,但是电子标准化患者与人体毕竟还是有差异的,尽管可能采用了与人体组织相近似的合成材料,但缺乏真实病情临床表现的多样性,仍然不能代替真正的患者[13]。并且,电子仿真人体模型目前同样不能与人交流,缺乏问诊过程,也不能满足学生身临其境及人文培养的需要。
3、问诊标准化患者、多媒体、电子标准化患者相组合阶段
当前,国际化医学教育呈现出下列新特点,与之相适应的医学教育与学习方式也应作相应变革,以满足社会对医务工作者的需求。
1知识的网络化和信息化趋势
面对社会网络化、信息化和科学技术更新加速,医学教育必须改革课程体系、教学内容和方法,以三基教学为重点,准确、精炼地传授所必备的基本知识的基础上,适当补充、吸纳医学发展中的前沿性知识。医学课程需要重新整合、整体优化,使学生在短时间内掌握基本医学知识。开展学术讲座和知识交流,了解新进展,弥补书本知识的不足。忽视基本知识而一味求全求新,得不偿失,并且会给学生增加不必要的沉重负担。
2获取知识途径的多样化趋势
过去单一的书本教学注重学科体系和知识灌输,而对知识的应用、创新能力、实践能力和专业技术培养相对重视不足,难以达到当前社会对医学人才的需求。现在,更多的医学信息来源于多媒体、电视等种类繁多的电子传媒和网络,动态、立体视觉的传播手段也使医学知识的传授更为直观。为此,高等医学院校应加强校园网、电子图书馆、多媒体教室等现代教学设施的建设,为师生使用信息技术传播知识和获取必要的信息创造条件。教师应积极进行网上教学,建立师生网上互动平台,探讨交流,教学特长。
目前,在现代计算机技术、模拟仿真技术和电子学的发展推动下,模拟医学教育应运而生,以更加理性化和人性化的特点,成为世界医学教育的发展趋势。事实证明模拟病人、计算机模拟教学、模拟视频等方法的应用,能有效促进医学教育改革,可提高学生学习兴趣,改变原有教学模式,调动学生学习的积极性。
多样化的获取知识信息的途径为创新教学方法、有效启发学生自学、获取利用知识、促进创造性思维的发展提供了极有利的条件,也对师生提出了新的要求。因此,学校应加大教改力度,增加创造性与接合性课程,建立适应社会需要的人才培养模式。通过网上互动和学生自学,可引入以问题为中心(PBL,problem-basedlearning)的教学法,以临床问题激发学生的学习动力,教师引导学生自主把握学习内容,领会正确的临床思维与推理方法,提高自学能力。同时,使学生掌握自我更新知识和临床技能的方法和技巧,培养积极主动的学习方式、主动创新和逻辑思维能力,形成个性化的学习方式与习惯。研究表明,PBL方式培养的医学生在临床操作、交流能力、写作能力、独立性方面要强于传统方法培养的学生,将使学生在今后从业和学习中受益终身。
3课程综合化、技术现代化和国际标准化趋势