口腔醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐

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摘要：針對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)口腔醫(yī)學(xué)教育的影響，探討在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)信息化平臺(tái)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(shí)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(shí)技術(shù)

1虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)，還要了解醫(yī)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)教學(xué)模式主要為教師在課堂上講授，然而課堂時(shí)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(dòng)和滾動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式等概念抽象難懂；實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源（顱骨標(biāo)本、離體牙、髓腔標(biāo)本等）有限；臨床實(shí)習(xí)時(shí)，口腔手術(shù)視野小，大部分學(xué)生無法看清楚，且動(dòng)手機(jī)會(huì)不多，因此，教學(xué)質(zhì)量和效果難以保證。針對(duì)口腔醫(yī)學(xué)特點(diǎn)和傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的問題，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)⒍嗝襟w、數(shù)字圖像處理、傳感器等多項(xiàng)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(shí)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(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足[3-5]。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)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(diǎn)和難點(diǎn)，提升學(xué)生實(shí)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(duì)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(shí)間和地點(diǎn)限制，教學(xué)改革成功的指標(biāo)是看學(xué)生是否掌握個(gè)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(shí)和技能，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力與自我管理能力，從而實(shí)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(dòng)機(jī)

興趣是最好的老師。學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)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(yàn)，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚興趣，認(rèn)識(shí)到作為一名醫(yī)學(xué)生所肩負(fù)的責(zé)任和使命，認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)的重要性，這樣才能使其主動(dòng)追求和探索知識(shí)，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(qiáng)的自律性。學(xué)生根據(jù)自己對(duì)知識(shí)的掌握情況制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃，主動(dòng)從外界獲取知識(shí)，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(gè)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(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)參與的過程。當(dāng)遇到解決不了的問題時(shí)，學(xué)生會(huì)積極探究，主動(dòng)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(dú)立思考、探究和實(shí)踐，使學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂趣，增強(qiáng)學(xué)生自信心與成就感，提高學(xué)生認(rèn)知能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。

2.4有助于實(shí)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(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。只有具備終身學(xué)習(xí)能力，才能適應(yīng)這個(gè)知識(shí)快速更新的社會(huì)，實(shí)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(jìn)步的過程。

3虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)技術(shù)信息平臺(tái)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(dòng)的超媒體學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(shí)技術(shù)在口腔解剖生理學(xué)教學(xué)中營(yíng)造牙體和組織標(biāo)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(diǎn)和內(nèi)部髓腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維重建，形成虛擬牙齒數(shù)據(jù)庫(kù)，該虛擬模型可以進(jìn)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(shí)訪問口腔解剖標(biāo)本數(shù)據(jù)庫(kù)，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(cuò)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(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)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(shí)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(xiàng)。因此，教師往往只能講授學(xué)習(xí)重點(diǎn)，很難展示完整的病例資料。我們應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)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(dòng)畫和聲音模擬醫(yī)院真實(shí)場(chǎng)景，使學(xué)生將課堂所學(xué)理論知識(shí)和臨床聯(lián)系起來，避免理論與實(shí)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(jì)口腔種植和修復(fù)治療方案，通過相關(guān)軟件評(píng)估設(shè)計(jì)方案的合理性與可行性，討論分析病例，加深對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解，拓展思路，從而實(shí)現(xiàn)真正的自主學(xué)習(xí)。

3.3提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能

口腔醫(yī)學(xué)對(duì)操作能力要求較高，操作技能評(píng)估也是衡量教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。在口腔醫(yī)學(xué)課程設(shè)置中，實(shí)驗(yàn)課占了很大比重，目的就是讓學(xué)生在臨床實(shí)習(xí)前，通過實(shí)驗(yàn)室模擬訓(xùn)練，進(jìn)一步消化理論知識(shí)，掌握操作技能。實(shí)驗(yàn)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(shí)，學(xué)生很難看清操作步驟。為了解決這個(gè)問題，教師往往會(huì)分組示教。但實(shí)驗(yàn)課時(shí)間有限，分組示教會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生操作，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則彌補(bǔ)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(shí)驗(yàn)操作步驟，而高仿真的操作系統(tǒng)則可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室沒有實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，學(xué)生可以重復(fù)練習(xí)，且不消耗實(shí)驗(yàn)材料。實(shí)驗(yàn)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(shí)技術(shù)為口腔醫(yī)學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)，使學(xué)習(xí)內(nèi)容變得形象直觀、生動(dòng)有趣，豐富了口腔醫(yī)學(xué)教學(xué)模式。將虛擬現(xiàn)實(shí)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(bǔ)教學(xué)條件的不足，還可以使學(xué)生通過信息平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)和高仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)獲得真實(shí)體驗(yàn)，不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)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。

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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