虚拟仿真技术在职业医学与职业卫生实验教学中(2)

当前围绕实物的传统医学实验教学模式存在上述的诸多问题，而采用虚拟仿真技术进行的医学教学具有成本低、适应性强以及易于实现开放式教学等技术优势，可以弥补传统教学手段的不足，全面提高教学质量，促进实验教学改革[4]。目前，VR技术在医学教学中得到了广泛应用，其能够让医学生在虚拟环境中反复模拟诊断、治疗等过程，固化学生对理论知识的认识，同时强化医学生的实践操作能力和思维能力。例如，VR技术已用于标准化病人模拟、疑难病例模拟、手术过程模拟等。虚拟仿真技术在医学教学中使用不仅能有效解决医学生实践能力不足的问题，还有效提升了教学水平[5]。

三 虚拟仿真技术的定义在职业医学和职业卫生实验教学中的应用及价值

目前，职业卫生与职业医学实验课程包括职业生理学相关的“劳动生理与负荷”、金属中毒相关的“血铅测定和尿δ-氨基乙酰丙酸测定”、农药中毒相关的“有机磷农药和血胆碱酯酶活性测定”、尘肺病相关的“粉尘测定及尘肺阅片”、物理有害因素相关的“物理因素测定”、职业有害因素评价相关的“劳动卫生调查”等。实验内容多采用动物染毒及职业卫生现场参观等方式进行，学生普遍反映参与程度不高，直接的感官认知不强[6]。因此，围绕实践能力培养核心，结合职业卫生学科的特点，为了提高学生学习的主动参与性，指导学生对实际问题的分析、思考和解决能力的锻炼，搭建真实与虚拟相结合、教学与实践相结合的职业卫生实验教学体系，采用虚拟仿真实验教学技术手段，通过虚拟仿真技术建立基本实验技能、实践技能、虚拟职业病人、职业伤害风险评估等多个训练体系，将有助于推动职业卫生医学人才培养，真正贯彻落实公共卫生教育应致力于服务社会的教学理念[7]。我们将通过以下三个方面阐述VR技术在职业医学和职业卫生实验教学的应用及价值。

（一）利用VR技术开展职业病的临床表现、诊疗方法和发病机理的教学

职业有害因素暴露于作业人群后，往往会引起一些特征性的临床表现，而且对于不同的职业性损伤的诊疗和急救措施也千差万别。在传统教学中，“金属中毒”和“农药中毒”的实验教学内容是采用动物染毒后对生物样本中的指标进行检测。一方面频繁采用动物进行预实验和操作练习会提升实验经费，另一方面该实验无法帮助学生了解不同类型金属和农药中毒对人群健康的损伤效应的差异和机理，因此，对于今后实际工作中更为常用的中毒人群的临床诊断和治疗方法也没有深刻的体会[8]。虚拟仿真技术的应用则可以很好的弥补这方面的短板。在虚拟环境中，学生可以观看到虚拟的不同类型化学物中毒患者（有机溶剂中毒，重金属中毒，农药中毒，有害气体中毒等）就医时的各种特征性临床表现，疾病的发生发展过程，同时可以利用VR技术构建虚拟的人生理解剖模型，让同学们学习了解不同毒物在人体中的代谢过程、蓄积部位的差异以及脏器的病理改变等发病机制相关的知识。同时，还可以利用VR技术模拟临床或急救现场等场景，对学生进行职业急性或慢性中毒患者的急救措施和临床治疗、康复等训练，并通过计算机软件对急救方法和治疗方案进行分析和评估，这不仅有效的规避了医学伦理问题，而且提高学生的操作动手能力，使学生沉浸在职业卫生与职业医学实践学习中。教师也可根据教学需要进行病案制定和实验项目的灵活组合，还可以切实提升学生毕业后的实际工作应对能力。

（二）利用VR技术开展职业环境场所的有害因素识别与评价的教学

高危职业环境场所的有害因素的识别与评价是职业卫生工作的重点内容之一。由于课时较少、空间有限，传统的职业卫生实验教学通常安排一些在短时间内能完成的基础实验或者现场参观活动。例如在“劳动卫生调查”的教学中，学生仅仅能在老师的带领下，对某个工作场所（例如造船厂，汽车制造厂）的职业环境进行走马观花式的参观，无法真实清晰地观察到劳动现场存在的安全隐患，也不了解今后在实际工作中应该如何应对和改进相关的职业安全问题。如果将VR技术应用到实验教学中，就可以利用信息和投影技术构建一个虚拟、三维、动态模拟的高危职业工作场所，例如矿山开采行业，机械制造行业等，并在其中设置各种实际工作中常见的工艺流程及不同岗位存在的职业生产安全隐患，并利用VR技术辅以音频讲解的形式将课本上文字描述的个人防护用品的正确选择和使用方法，安全措施的设置匹配方式等难以记忆的知识点转化为直观的，形象的教学内容。这样学生可以更清楚了解到潜在危险因素和工艺操作，知道如何避免生产过程中存在的危害发生。同时可以虚拟在发生事故后的现场处理过程和确定因果关系的调查过程，提高学生在实际工作中遇到问题的处理能力。学生还可以利用课后时间，对自己不甚了解的环节进行针对性的反复学习和体会，VR技术让学生充分了解实践教学中的各个环节，这也是传统职业卫生与职业医学实践教学所不能提供的。

文章来源：《中国职业医学》 网址: http://www.zgzyyxzz.cn/qikandaodu/2021/0715/678.html