计算机虚拟现实技术在医学教育领域中的应用
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特点有 了形象直观 的认识 。
良好 的学＞ 环境， － ｊ 激发 学生 的学 ＞兴趣 ， － ｊ － 提高教 学效果 ， 极大地 改 变 了 统教 学观念和 思维 方式， 传 具有广 阔的应 用和发展前景。 关键词 医学教 育 虚拟现 实 计 算机 虚拟现实技术 ， 又称 “ 灵境技术 ” “ 拟环境 ” “ 、虚 、 赛伯空 间” ， 等
教学 园地
计算机虚 拟现 实技术在 医学 教 育领域 中的应用
陈桂 芬
（ 福建中医学院
中图分类号 ： ６ ０ Ｇ ４ 文献标识码 ： Ａ
福建 ・ ３０ ０ ） 福州 ５１８
文章编号 ：６ ２ ７ ９ （ ０ ９ １ — ９ 一 １ １ ７ — ８ ４ ２ ０ ）９ １ ３ Ｏ
， 露
剖机构 。
拟 的场景 中对计算机上给定 的成批 伤员进行救 护。学生首先 要判
断伤员 的伤情 ， 根据伤情 的轻重缓 急决定对伤员 的救护顺序 ， 并且 对伤员进行及 时而 有效的处理 ， 如果处 理不及时或 处理不 当， 员 伤 都会死亡 。这种训 练可以全 面提高 医学 生的临床综合 判断能力和
２ 在临床外科教学中， ） 借助计算机， 教师指导学生通过虚拟病人 来实验多种手术方案， 这个虚拟病人是通过患者的骨骼和软组织进 行扫描而完美地得 以复制。 学生进入手术室时穿戴的不是消毒衣， 而
是指利用 以计算机技 术为核心的现代高科技 生成逼真 的视 、 、 昕 触
等一体化的虚 拟环境 ， 用户借助必要 的设备 以 自然的方式 与虚拟世
界中的物体进行交互 ， 相互影 响 ， 从而产生 亲临真实环境 的感受 和 体验 ［ １ １ 。近十几 年来 ， 虚拟现实技 术有 了突破进 展并广泛应 用于多 个领域 ， 如军事与航天航空 、 科技开发 、 商业 、 医疗 、 教育 、 娱乐等 ， 特 别是在 医学教 育领 域 ， 其应用价值更是 非常 巨大 ， 将对传统 的医学 教学模式产生重要的影响。
摘
要
计算机虚拟现实技 术在 医学教学 中的应用。 能创造 出
摩擦感和心包摩擦感。虚拟仿真三维教学软件将文字 、 声音 、 图像 、 解剖 、 生理、 病理、 血液动力学 、 电图、 心 ｘ线 、Ｔ及彩色超声学有 机 Ｃ
地结合在 一起 ， 学生 可直 观地 看到心脏跳 动 、 膜活动和各 种杂音 、 瓣 异常呼吸音产生 的机理 ， 学生列 音 、 让 呼吸音产生 的机理及 听诊
以将 急救场景虚拟再现 。例 如 ， 模拟一个急救 场面 ， 虚拟现 实系统 配合 声音和画面的刺激 ， 造成 一种紧张的现 场气氛 ， 学生在 这种模
着现代科技的快速发展 ， 虚拟教学将成为医学院校教学 的另一主要
辅助手段 ， 可以非常方便地应用在医学知识的教学中。
１虚拟现实技术在基础医学教学的应用
对于培养医学人 才来说 ， 教师教授医学知识是其中最重要的环 节 。传统 的教育方法 主要 以教师 口头授课 为主， 以大量板 书、 辅 录 像、 挂图或 电子幻灯 。其 教学结果 ， 大部 分知识 内容 学生只能被动
接受 ， 很难调动学生 的学 习兴趣 ， 很大程度 上难 以保证 应有 的教学 质量。
教学内容进行教学仿真 的一种模式 。 在这种模式下 ， 课程教学不再局
限于教室 中， 教学活动的空间和时间得到 了无形扩展而形成 “ 虚拟课 堂” “ 。 虚拟课堂 ” 的实现为学生提供了可移动的电子教学场所， 加深 学生对所学知识 内容的认知和理解 ， 改善教师和学生的互动关系。 随
今， 通过计算机虚 拟应该是一种 最佳 的选择 。因为虚拟现实 系统可
１人 体解剖学是基 础医学 中最 基本 、 重要 的课 程。 ） 最 为让学生
掌握人 的解剖结构， 需要在尸体标本上反复实践 ，但是近年来 由于 各种原 因 ， 可让学 生亲手做实验 的标本数量 已不能满 足教 学需求 。 利用虚拟现实系统， 可以通过三维重构建立数字虚拟人体 在该人 体上学生可获得与真实实验一样 的体 会。在虚拟尸体解 剖环境 中， 学生可 以在虚拟 的“ 尸体 ” 本上进行解 剖的全过 程， 标 对取下 的“ 脏 器”可以体 验外科病理 检验工作 的全过程， 从而弥补因缺乏尸源或 缺少实验设 备造成学生操作机会 较少 的缺陷 。通过虚拟仿真三维 软件技术建立 的人体结构模 型 ， 以使学生通过人机交 互对人体模 可 型进行浏览 ， 在模型 内部“ 漫游 ” 让学生非 常直观轻 松地学 习人体 解
各项临床医疗护理操作能力 ， 培养敏捷、 正确临床思维 ， 从而减少医
疗 护理差 错事故 和纠纷 在临床实践中的发生［ ４ １ 。
是高技术护 目镜和全身数据服， 躺在手术台上的是计算机制成的患 者复制品。学生在这个模 拟的病 人人体 上进行手术时， 会感 到皮肤
的坚韧 、 肉的弹力 、 骼的坚硬 和血液 的涌流 。当学 生在虚拟病 肌 骨 人人体上切除病灶遇到 困难 时。 得到计算 机及时提醒 和警告， 会 完 成手术便会得到计算机 的全面评判 。学 生还可 以对该 电子病人进 行全 面检查， 找出其余 的患病 组织 ， 从而方便选 择最佳手术方 案 。 这种首 先培养学生熟练进行虚 拟手术然后再 进行真正手术 的教学 方法 ， 不但可 以培养学 生的动手 能力 ， 还可 以增 加学生 的 自信 心 ， 减少操作失误 ， 为进行真正手术的顺利完成打下 良好的基础。
目 前虚拟教学就是指利用计算机的虚拟现实技术 ， 对教学环境 、
３ 虚 拟 现 实技 术 在 护 理 学 教 学 的 应 用
在 日常生活中极难 遇到一些 灾难 眭的急救 ， 如山洪、 山爆发 、 火 地震、 矿井瓦斯爆 炸等 ， 而这些 又是急救 医学、 急救 护理中非常重要 的训练项 目。如何真实再现 实际急救场景 一直是教学难题 。现如
良好 的学＞ 环境， － ｊ 激发 学生 的学 ＞兴趣 ， － ｊ － 提高教 学效果 ， 极大地 改 变 了 统教 学观念和 思维 方式， 传 具有广 阔的应 用和发展前景。 关键词 医学教 育 虚拟现 实 计 算机 虚拟现实技术 ， 又称 “ 灵境技术 ” “ 拟环境 ” “ 、虚 、 赛伯空 间” ， 等
教学 园地
计算机虚 拟现 实技术在 医学 教 育领域 中的应用
陈桂 芬
（ 福建中医学院
中图分类号 ： ６ ０ Ｇ ４ 文献标识码 ： Ａ
福建 ・ ３０ ０ ） 福州 ５１８
文章编号 ：６ ２ ７ ９ （ ０ ９ １ — ９ 一 １ １ ７ — ８ ４ ２ ０ ）９ １ ３ Ｏ
， 露
剖机构 。
拟 的场景 中对计算机上给定 的成批 伤员进行救 护。学生首先 要判
断伤员 的伤情 ， 根据伤情 的轻重缓 急决定对伤员 的救护顺序 ， 并且 对伤员进行及 时而 有效的处理 ， 如果处 理不及时或 处理不 当， 员 伤 都会死亡 。这种训 练可以全 面提高 医学 生的临床综合 判断能力和
２ 在临床外科教学中， ） 借助计算机， 教师指导学生通过虚拟病人 来实验多种手术方案， 这个虚拟病人是通过患者的骨骼和软组织进 行扫描而完美地得 以复制。 学生进入手术室时穿戴的不是消毒衣， 而
是指利用 以计算机技 术为核心的现代高科技 生成逼真 的视 、 、 昕 触
等一体化的虚 拟环境 ， 用户借助必要 的设备 以 自然的方式 与虚拟世
界中的物体进行交互 ， 相互影 响 ， 从而产生 亲临真实环境 的感受 和 体验 ［ １ １ 。近十几 年来 ， 虚拟现实技 术有 了突破进 展并广泛应 用于多 个领域 ， 如军事与航天航空 、 科技开发 、 商业 、 医疗 、 教育 、 娱乐等 ， 特 别是在 医学教 育领 域 ， 其应用价值更是 非常 巨大 ， 将对传统 的医学 教学模式产生重要的影响。
摘
要
计算机虚拟现实技 术在 医学教学 中的应用。 能创造 出
摩擦感和心包摩擦感。虚拟仿真三维教学软件将文字 、 声音 、 图像 、 解剖 、 生理、 病理、 血液动力学 、 电图、 心 ｘ线 、Ｔ及彩色超声学有 机 Ｃ
地结合在 一起 ， 学生 可直 观地 看到心脏跳 动 、 膜活动和各 种杂音 、 瓣 异常呼吸音产生 的机理 ， 学生列 音 、 让 呼吸音产生 的机理及 听诊
以将 急救场景虚拟再现 。例 如 ， 模拟一个急救 场面 ， 虚拟现 实系统 配合 声音和画面的刺激 ， 造成 一种紧张的现 场气氛 ， 学生在 这种模
着现代科技的快速发展 ， 虚拟教学将成为医学院校教学 的另一主要
辅助手段 ， 可以非常方便地应用在医学知识的教学中。
１虚拟现实技术在基础医学教学的应用
对于培养医学人 才来说 ， 教师教授医学知识是其中最重要的环 节 。传统 的教育方法 主要 以教师 口头授课 为主， 以大量板 书、 辅 录 像、 挂图或 电子幻灯 。其 教学结果 ， 大部 分知识 内容 学生只能被动
接受 ， 很难调动学生 的学 习兴趣 ， 很大程度 上难 以保证 应有 的教学 质量。
教学内容进行教学仿真 的一种模式 。 在这种模式下 ， 课程教学不再局
限于教室 中， 教学活动的空间和时间得到 了无形扩展而形成 “ 虚拟课 堂” “ 。 虚拟课堂 ” 的实现为学生提供了可移动的电子教学场所， 加深 学生对所学知识 内容的认知和理解 ， 改善教师和学生的互动关系。 随
今， 通过计算机虚 拟应该是一种 最佳 的选择 。因为虚拟现实 系统可
１人 体解剖学是基 础医学 中最 基本 、 重要 的课 程。 ） 最 为让学生
掌握人 的解剖结构， 需要在尸体标本上反复实践 ，但是近年来 由于 各种原 因 ， 可让学 生亲手做实验 的标本数量 已不能满 足教 学需求 。 利用虚拟现实系统， 可以通过三维重构建立数字虚拟人体 在该人 体上学生可获得与真实实验一样 的体 会。在虚拟尸体解 剖环境 中， 学生可 以在虚拟 的“ 尸体 ” 本上进行解 剖的全过 程， 标 对取下 的“ 脏 器”可以体 验外科病理 检验工作 的全过程， 从而弥补因缺乏尸源或 缺少实验设 备造成学生操作机会 较少 的缺陷 。通过虚拟仿真三维 软件技术建立 的人体结构模 型 ， 以使学生通过人机交 互对人体模 可 型进行浏览 ， 在模型 内部“ 漫游 ” 让学生非 常直观轻 松地学 习人体 解
各项临床医疗护理操作能力 ， 培养敏捷、 正确临床思维 ， 从而减少医
疗 护理差 错事故 和纠纷 在临床实践中的发生［ ４ １ 。
是高技术护 目镜和全身数据服， 躺在手术台上的是计算机制成的患 者复制品。学生在这个模 拟的病 人人体 上进行手术时， 会感 到皮肤
的坚韧 、 肉的弹力 、 骼的坚硬 和血液 的涌流 。当学 生在虚拟病 肌 骨 人人体上切除病灶遇到 困难 时。 得到计算 机及时提醒 和警告， 会 完 成手术便会得到计算机 的全面评判 。学 生还可 以对该 电子病人进 行全 面检查， 找出其余 的患病 组织 ， 从而方便选 择最佳手术方 案 。 这种首 先培养学生熟练进行虚 拟手术然后再 进行真正手术 的教学 方法 ， 不但可 以培养学 生的动手 能力 ， 还可 以增 加学生 的 自信 心 ， 减少操作失误 ， 为进行真正手术的顺利完成打下 良好的基础。
目 前虚拟教学就是指利用计算机的虚拟现实技术 ， 对教学环境 、
３ 虚 拟 现 实技 术 在 护 理 学 教 学 的 应 用
在 日常生活中极难 遇到一些 灾难 眭的急救 ， 如山洪、 山爆发 、 火 地震、 矿井瓦斯爆 炸等 ， 而这些 又是急救 医学、 急救 护理中非常重要 的训练项 目。如何真实再现 实际急救场景 一直是教学难题 。现如
