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1對象與方法

1.1教學方法研究組采用先虛擬現實教學后傳統教學的方式進行實習操作。由指導老師在演示模式下進行操作示范，講解操作要點；學生進行操作訓練。每天60min，共10d。其中虛擬現實教學30min，傳統操作訓練30min。對照組采用傳統教學方式進行實習操作。由教師講解操作方法，學生進行操作訓練。每天60min，共10d。兩組教學由同一位指導教師擔任。虛擬現實訓練系統具有兩種模式，即演示模式和訓練模式。演示模式提供學生正確的操作方法及注意事項。在訓練模式中，顯示屏分為兩欄，左欄顯示實時訓練情景，右欄顯示正確操作規范。訓練過程中，系統會對學生的錯誤操作給予提示，要求改正，直到訓練時受試者達到運動軌跡正確無誤后才能進入下一個訓練。每次訓練結束時系統給出評價，并與上次訓練比較，使學生及時發現不足并改正。按照北京市高等教育精品教材建設立項項目《物理治療學》以及教學大綱，參考臨床實際，編寫物理治療學關節活動度技能培訓情景常見病例3個，分別為腦梗死、腦出血、腦外傷，內容包括病史、體征、各項輔助檢查及結果、診斷、并發癥、焦慮抑郁情緒及注意事項等。建成模擬康復訓練室1間，配備有訓練床、訓練椅、心電監護儀，最大限度模擬臨床康復訓練場景。培訓教師，使他們認識并掌握虛擬系統的特點、培訓內容和操作方法，根據教學大綱要求完成教案。

1.2評價方法對教學質量的評價分問卷調查與考試考核成績兩部分。

1.2.1問卷調查培訓結束后，以問卷調查的形式進行自我主觀評估，包括：喜歡該學習方法，有效利用訓練時間，提高學習的目的性與趣味性，提高學習主動性和積極性，提高分析問題解決問題的能力，提高臨床能力、臨床與基礎結合，有利于教學，提高醫患溝通能力，對此方法滿意。

1.2.2考試考核采用相同試題進行理論考試。由同一教師對學生進行關節活動度訓練操作情況考核，考核老師對學生分組情況不知情。

1.3統計學分析應用SPSS17.0進行統計分析。計量資料采用t檢驗，計數資料采用χ2檢驗。顯著性水平α=0.05。

2結果

2.1問卷調查共發出并回收問卷26份。研究組滿意率高于對照組，研究組更多人認為，引入虛擬現實系統能有效利用訓練時間、具有趣味性，能激發學生的主動性和積極性(P<0.05)。

2.2考試考核兩組間理論考試成績無顯著性差異(P>0.05)。研究組操作考核成績高于對照組(P<0.05)。

3討論

康復醫學是一門應用性和實踐性很強的課程，最突出的特點是實踐與能力的培養。目前我國的康復治療教育模式仍然是傳統的監督指導方法(apprentice-ship)，學生在經驗豐富老師的指導下進行操作，才能取得較好教學效果。但康復教育在我國起步較晚，教師水平參差不齊，普遍存在教師數量少、學歷低、專業知識淺薄、教學經驗貧乏等問題。隨著人們對日常生活質量的關注，對康復治療專業技術人才的需求量很大。目前康復專業教育規模在較長時間內難以滿足社會需要。所以，開發更具有互動性、操作性、規范化及標準化的康復醫學教學方法，改變過去簡單單向傳輸的教學方法，促進學生積極參與到學習中去，才能提高我國康復教學水平，培養出知識扎實、技術過硬的實用型康復人才。本虛擬現實訓練系統的核心，是能生成虛擬環境的圖形工作站，然后將圖形工作站生成的虛擬環境顯示在高清圖像顯示設備上；配備立體聲音箱、三維鼠標等外接設備，構成一套能模擬現實的虛擬環境；再通過運動捕捉與跟蹤器、力反饋裝置、語音識別與合成系統等，實現學生在虛擬環境中的訓練反饋與效果評價。

其基本原理如下。微型傳感器單元分別穿戴于學生的手、小臂、上臂，精確測量相應肢體的三維方位角、位移、速度、加速度等運動參數。當學生按照右欄訓練指導運動時，系統精確測量運動參數，并通過藍牙傳遞給計算機；計算機進行三維重建并實時反饋運動情景于顯示屏上。虛擬現實包括眾多功能，如快速計算、數據分割、復雜數據建模、數據融合和配準、解析和理解、顯示、激勵器和傳感器控制以及快速通訊等，可以使學生沉浸于虛擬場景內，通過視、聽、觸覺等多種感官了解和學習各種實際操作，互動性較高，可減少對教師及場地的依賴，為學生提供精確、穩定、個性化的訓練模式和定量化訓練效果評估指標，彌補了傳統教育模式的缺陷。我們的研究表明，虛擬現實訓練方法提高了學生對物理治療學知識的學習興趣，激發學生積極性，尤其利于學生的實際操作能力提高。Veneri等研究表明，虛擬現實用于物理治療學教學中，這種視覺體驗可提高學生的臨床推理能力。

虛擬現實訓練系統具有低耗損、零風險、可重復性以及自動指導的優點，能迅速、高效地提高學習者的操作技術水平；能將大量培訓濃縮在一個較短的時期內，迅速提升學員的操作技能。其中培訓技術和集中訓練時間是學生滿意的重要因素。虛擬現實可以將學生的操作情況實時反饋給學生，鼓勵學生提高主動性，不斷提出問題，提高能動性?；魟偟葘⑻摂M現實系統應用于心內科臨床技能培訓的教學中，能激發學生的學習興趣和探求欲望，提高操作技能，增加臨床經驗，并且可以在模擬出的病例場景中反復訓練，直到完全掌握，這在傳統教學中是無法達到的。虛擬現實系統也適用于其他臨床學科教學，尤其是臨床操作技能的培訓。陸耀紅等研究胸腔穿刺虛擬訓練系統用于臨床教學，學生在“操作流暢”和“自信程度”、“局部麻醉”和“熟悉操作步驟”等方面優于模具訓練組，有助于提高學生胸腔穿刺操作技能。周云等在虛擬現實系統的宮腔鏡操作培訓的研究中發現，虛擬裝置提供的操作感受逼真，使用虛擬宮腔鏡培訓裝置可大幅提高操作考核成績和操作水平。隨著虛擬現實技術在教學科研管理中的應用，也發現一些問題。如虛擬現實儀器設備要求高，費用昂貴等。構建虛擬現實訓練系統，三維圖形技術要求高度真實，但生成精確的三維模型十分復雜，形成沉浸感模式要求更高。目前因為醫學教學人員對于虛擬現實技術的認識不夠或理解存在偏差，普及較困難。虛擬現實技術在醫學中的應用還處于初級階段。隨著技術水平不斷提高、研究深入，相信虛擬現實技術能更廣泛地應用于康復醫學學科研究管理中。

總之，我們的研究初步顯示，在傳統教學方法的基礎上引入虛擬現實教學法，教學效果更優。虛擬現實訓練系統有助于提高學生物理治療操作技能。該系統在康復醫學臨床教學中的廣泛應用還需進一步研究。

作者：張通 李冰潔 金玲 單位：中國康復研究中心神經康復中心 首都醫科大學康復醫學院