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作者简介
徐勇
医学博士,教授,博士生导师。山西医科大学第一医院副院长兼精神卫生科主任。
教育部新世纪优秀人才,山西省136兴医工程领军临床专科负责人、青年三晋学者特聘教授、三晋英才高端领军人才,认知障碍多学科诊疗山西省科技创新团队负责人。兼任教育部精神医学专业教学指导分委员会第一届委员、中华医学会精神医学分会委员、山西省精神科专科联盟理事长、山西省心理卫生协会理事长和山西省医学会精神病学专业委员会主任委员。
近年来主持国家重点研发计划1项、国家自然科学基金4项、部省级课题7项。发表SCI论文总计77篇,一作和通讯作者28篇,包括在《Schizophrenia Bulletin》等影响因子5分以上的期刊发表论文8篇。
随着现代信息技术的快速发展,高校的教学方式也趋向于多元化发展,进入21世纪后,以信息科学和网络技术为代表的现代科技渗透到社会各个领域,也为医学实验教学的发展带来新机遇。虚拟仿真实验由1989年美国弗吉尼亚大学William Wolf的虚拟实验室发展而来[1],虚拟仿真教学平台能够有效提升教育质量和教学效率,在提高人才培养质量的同时,也为实验教学改革和实验室建设增添了活力[2]。
目前精神医学教学主要存在的问题是教学形式不灵活、单一[3],理论课堂教学多采用传统讲授法,是以教师为中心的“单向式”教学,以灌输知识为主,十分注重学生对知识的识记,在一定程度上限制了学生的主观能动性,对于培养学生独立思考的能力不利[4]。
1、虚拟仿真实验室的主要技术
1、虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)。利用VR技术可以模拟一些在传统实验室中无法做到的有高度风险、高成本的实验教学项目。例如,通过构建一系列能够使广场恐怖症患者产生畏惧心理的模拟实验场景(例如街道、公共汽车、图书馆等),然后让患者反复暴露在这些场景中,利用系统脱敏法减少患者的恐惧心理[5]。
利用VR技术治疗广场恐怖症(图片来自书籍《虚拟现实技术干预精神疾病》)
2
多媒体技术。利用计算机对文本、图形、图像、动画、声音、视频等多种媒体信息进行综合处理,构建生动逼真的二维和三维场景。基于交互式多媒体技术的虚拟仿真实验教学,具有形象、生动、直观、高效的特点,常用于进行理论教学、原理演示以及辅助操作训练。
利用多媒体技术从事教学活动(图片来自包图网)
3
仿真技术。综合应用计算机三维图形、图像处理与显示、传感、人机交互等技术,为使用者提供一个观察并与虚拟世界交互的多维人机界面,使之能够直接参与、深入探索仿真对象在所处环境中的作用和变化,并产生沉浸感。能够使学生身临其境地去“亲身”经历真实环境、操作过程和运行状态的变化,达到前所未有的教学效果。
利用仿真技术了解面部表情(来自山西医科大学表情数据库)
2、虚拟仿真实验在精神医学教学中的应用
目前虚拟仿真实验在医学教学中的应用,是将医学课程与虚拟仿真实验教学方法总结为实验演示、问题引领、学生操作、交流互动、理论升华和查缺补漏[6]。
实验演示与问题引领是为了指出教学目的,使学生了解学习任务。利用VR技术播放某种精神疾病相关的视频片段,影像有着文字无法取代的独特魅力,它能以更形象、更直观的方式去诉说故事、展演行为。建议学生观看视频的同时思考以下内容:推测视频中人物可能的精神疾病是什么;分析人物的病情表现及病程发展变化,发现各种临床症状,并能对应症状学上的名词等等。以上教学模式可以让学生对精神疾病的临床表现有具体、形象的感官认识,可以更加深刻地理解精神医学中症状学的内容。
利用VR技术了解患者对小型昆虫的恐惧心理(来自书籍《虚拟现实技术干预精神疾病》)
学生操作是为了使学生通过仿真实验平台,调节各种参数得到各种实验现象,从而有客观的感受。利用人机交互技术,学生可以更改精神疾病的各种参数信息,例如病程、病人的年龄、临床突出症状等,使学生直观地观察到疾病的不同形式。
与教师交流互动中能够提出自己的疑问点,与教师进行讨论交流,在学生与教师的互动中明晰精神医学知识。虚拟仿真平台的教学网站包括了实验教学课程安排和各种信息的下载;开放实验室的预约管理;实验报告提交、师生互动、实验成绩查询和教学质量网上测评等功能,教师通过后台布置作业,监控学生学习过程,设置考试内容,管理学习成绩,实现师生的双向互动。
只知表象不懂本质,达不到教学目的,理论升华是打通现象与本质的壁垒,真正做到理解掌握。查缺补漏是防止似懂非懂的问题遗留下来。通过实训和虚拟训练,学生在从实到虚,又从虚到实的训练过程中,素质逐渐增高,能力逐步增强。虚拟实验平台显著增加了实验资源,扩展了实验教学空间,提升了实验教学内容,也提高了学生学习的兴趣和自主学习的能力[7]。
3、展望
随着医学教育改革的深化,教学课程整合已逐步成为教育改革的热点和关键点。尤其是精神病学教学,教学中着重于各个学科间的整合、理论联系实际、提高会谈技巧、沟通技巧、良好医患关系建立及常见疾病的临床处理等内容[8]。
充分认识虚拟仿真实验教学在精神医学人才培养和教学工作中的地位和作用,将关系到虚拟仿真实验中心的功能发挥与精神医学的未来发展。为此,应以“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的指导思想和全面提高学生创新精神和实践能力为宗旨[9],加强虚拟仿真实验教学的地位和作用,从而建立适应教育信息化发展的虚实互补、以虚促实的多元化实践教学新体系。
参考文献:
[1]高等学校实验教学示范中心管理员.高等学校国家级实验教学示范中心十年建设成果展示交流会成功召开[EB/0L]. [2015-09-30]。http://162. 105.205.175 :6001 /sfzx20150803 /jsp/index/detail. jsp? l = 4&d = 36.
[2]刘亚丰,余龙江.虚拟仿真实验教学中心建设理念及发展模式探索[J].实验技术与管理,2016,33(04): 108-110+114.
[3] S Benjamin, MJ Travis, JJ Cooper, et al. Neuropsychiatry and neuroscience education of psychiatry trainees: attitudes and barriers[J].Academic Psychiatry, 2014, 38 (2): 135-140.
[4]毕波.精神医学教学模式的分析及探讨[J].中国继续医学教育,2019,11(03): 19-21.
[5]向远明,范炤,王伏玲.虚拟仿真实验室在心理学实验教学中的作用[J].实验技术与管理,2015,32(12):120-122.
[6]王紫薇,陈国勇,蔡磊,钱玲玲,李玉明,李真林.医学影像技术虚拟仿真教学实践[J].中国医学教育技术,2020,34(01): 80-84.
[7]郭静,刘晓燕,朱学江,王学军,袁艺标.虚拟仿真教学平台在基础医学教学中的应用[J].南京医科大学学报(社会科学版),2014,14(06):498-500.
[8]Wilkins KM,Fenick AM,Goldenberg MN, et al. Integration of
Primary Care and Psychiatry: A New Paradigm for Medical Student Clerkships[J]. Journal of general internal medicine, 2017,33(1):120-124.
[9]教育部高等教育司.关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通[EB/OL].(2013-08-13)[2015-10-05].http://www.moe.gov.cn/publicfiles/ business/ htmlfiles/ moe/ A08_ gggs/201308/156121.html.