混合现实技术在超声医学课程中的应用 混合现实技术在超声医学课程中的应用

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【摘 要】超声医学在我国医学上具有重要的地位,其已经有了60 多年的发展历史,主要应用在疾病的预防、诊断以及治疗中,取得了良好的应用效果。但是,从我国的超声医学的课程来看,多数学校安排的课时数量不够充足,理论和实践缺少密切联系,所以,难以提升学生的学习能力,无法取得良好的教学成果。混合现实技术的发展能有效弥补超声医学教学的弊端,为学生提供良好帮助,在现实场景中创设虚拟场景信息,增加学生的体验感,因此,高校应将混合现实技术应用在超声医学课程教学中,提高教学质量。本文从混合现实技术在超声医学课程中的应用策略进行简单分析。

【关键词】混合现实技术;超声医学课程;应用策略

引言:

随着人工智能技术的不断成熟,我国出现了各种各样的高科技手段,比如虚拟现实、混合现实,我国多个领域都将其应用在自己的发展中,对于高校的医学课程教学来说为了带给学生真实的体验,也应将其应用在日常教学中。从超声医学课程教学来看,相关专业的学生不仅需要学习超声医学以及临床医学的理论知识,还应掌握其相关操作技能,從而才能保证自己掌握的技术能为医学行业服务。从目前我国临床医学上超声医学的发展来看,其不仅仅是辅助检查,还承担了诊断与治疗的重任,所以其在临床医学上的地位在不断提高。目前我国掌握的超声诊断技术多种多样,主要包括M型法、B型法、A型法以及多普勒超声法,为人们的看病治疗提供了众多便利条件。为了培养出高质量的超声医学人才,高校应将混合现实技术应用在日常教学中[1]。

1混合现实技术内涵

此技术是虚拟现实技术的进一步发展,人们在计算机上建立图形影像从而构建出一个虚拟模型,用户通过佩戴一种特殊眼镜,就能在现实环境中看见虚拟场景,将其联系在一起,所以,人们在使用混合现实技术时,可以将自己与现实世界、虚拟世界进行紧密联系,使用户获得最真实的体验感受。

混合现实技术具有以下几个特点:①精准匹配,将现实环境中的物体和虚拟模型中的物体进行精准匹配;②虚实结合,将现实环境和虚拟环境进行紧密结合;③实时交互,用户通过使用混合现实技术,可以和现实环境、虚拟环境进行有效交互,为用户带来沉浸式体验感受[2]。混合技术作为一种新兴的技术手段,在我国医疗、军事、娱乐、教育等各个领域都得到了广泛应用,并促进了相关行业的快速发展。

2目前我国超声医学课程教学现状

2.1缺少充足的教学课时,无法为学生进行深入讲解

超声医学涵盖的内容比较广泛,包括了声学、医学、光学、电子学等多种学科的内容,将高于可听声频率的声学技术的应用作为自己的研究对象,主要包括超声诊断学、生物医超声治疗学等内容,由此可见超声医学课程充分体现了医、理、工相结合的主要特点,所以,相关专业的学生需要学习的内容较多。但是,从目前我国超声医学安排的课程来看,课时量有限,一般为6学时左右,学生在学习时只能简单的学习一些基础知识,无法提升自己的专业素养。由于超声设备的构成十分复杂,包含了数据采集、图像处理等内容,如果学生没有较强的空间想象能力以及思维能力,就很难系统的掌握超声医学的相关知识[3]。

2.2理论与实践缺少密切联系,无法提高学生的实操能力

随着社会的不断进步、科技的快速发展,我国大量机械设备都在朝着智能化方向发展,超声医学设备也是如此。由于超声医学的相关设备价格昂贵,学校的办学经费有限,部分学校无法购买先进的超声医学设备,实验室中现有的超声医学设备比较陈旧,无法满足学生实践的要求,从而降低了学生的实操能力。为了加深学生对先进超声设备的了解,教师通常利用多媒体为学生展示一些静态图片,对其工作原理以及使用方法进行简单说明,但是,由于学生无法进行动手操作,从而无法提高学生的实操能力,学生在步入工作岗位后,还需要大量时间学习超声设备操作,不利于我国医学的发展[4]。

3在超声医学教学中利用混合现实技术的有效策略

3.1使用虚拟现实技术为学生构建虚拟课堂

为了解决超声医学课程课时数量较少的弊端,高校可以利用虚拟现实技术为学生构建虚拟课堂。不同地区的学生可以通过使用互联网技术进入虚拟教室,进行可视听的学习。学生以及教师在虚拟课堂中学习时可以做到以下几点:①可以将教师的现场形象实时传送到客户端,进行判别、跟踪,以三维立体的状态呈现在学生眼前。②教师在讲课过程中可以自主控制虚拟场景以及课件,比如:教师可以进行课件播放,根据呈现结果调整屏幕比例。③不同地区的学生和教师可以进行实时交流,解决学生在学习中的困惑。④为教师呈现智能化、多元化教具,教师在教学时,可以使用电子白板功能为学生讲解。⑤具有良好的课程记录功能,对于教师来说,其可以通过观看回放提高自己的教学技术,对于学生来说,其可以通过观看回放答疑解惑、补充笔记[5]。由此可见,使用混合现实技术不仅能解决超声医学课程课时少的问题,还能提高学生的学习兴趣。

3.2使用混合现实技术为学生构建虚拟实验室

部分学校的实验室无法满足学生实践的要求,从而无法提高学生的实操能力,为了有效解决这一问题。教师可以利用混合现实技术为学生构建虚拟实验室,将超声医学相关设备以3D立体形式展现在学生面前,其可以利用其讲解相关理论知识,使理论学习变得更加形象、生动。除此之外,学生在虚拟实验室中,可以进行动物模型操作以及各种分子生物基本操作,既能避免动物资源的浪费,还能有效提高学生的实操能力[6]。利用混合现实技术为学生构建虚拟实验室,提供实践操作的场地,既能让学生将所学知识应用在实践中,不断提高自己的实操能力,还能让学生吸取经验,避免在现实操作中由于操作错误引发各种风险。

结语:

综上所述,超声医学技术是医疗行业中的一项重要技术,运用此技术能为疾病的预防、诊断、治疗带来重大帮助。为了增加我国超声医学人才的储备数量,相关院校应提高对超声医学课程的重视程度,将混合现实技术应用在教学中,既能使学生的理论课程学习变得生动、形象,同时还能为其提供实验操作场地,让学生在虚拟环境中进行练习,从而不断提高自己的实践操作能力。

参考文献:

[1]王宏,欧晏娇,胡鹏,等. 混合现实技术在肝胆外科手术教学中的应用效果[J]. 中华医学教育探索杂志,2019,018(012):1230-1234.

[2]岳梅,张叶江. 5G技术在超声医学课程教学中的应用场景研究[J]. 中国继续医学教育,2019,11(31):4.

[3]张钰芳,胡砚平,杨海东. 混合现实技术在口腔颌面外科教学中的应用研究[J]. 中国继续医学教育,2020,12(29):4.

[4]马胜铃,杨文博,叶哲伟,等. 混合现实技术在医学教育中的应用进展[J]. 中华医学教育探索杂志 2021,20(3):254-259.

[5]张加尧,吴星火,冯晓波,等. 混合现实技术在医学领域的应用[J]. 中华实验外科杂志,2019,36(001):179-181.

[6]楼婷,柏晓玲,刘彬,等. 混合现实技术在医学领域中的应用进展[J]. 全科护理 2020,18(22):2810-2813.

基金项目:

《MR(混合现实)技术在医学影像技术专业教学中的应用研究》2021年度职业教育改革创新专项课题(HBKC217068)

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