藥學(xué)實踐教學(xué)機遇及挑戰(zhàn)

時間:2022-03-23 11:25:51

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藥學(xué)實踐教學(xué)機遇及挑戰(zhàn)

【摘要】隨著科技水平飛速進步,一般計算機技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在需求,需要追尋更先進的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)(virtualreality,VR)突破層層壁障,開始應(yīng)用在多個層次中,并在實踐教學(xué)中找到了自己的一席之地。但現(xiàn)如今虛擬現(xiàn)實技術(shù)仍舊存在缺陷,需要在實踐過程中進行改善。本文從技術(shù)、道德、藥學(xué)教學(xué)等多個層面進行分析,討論在虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用中的所遇到或即將遇到的困難,并提出建設(shè)性意見,與政府、企業(yè)、醫(yī)院等一同進步,推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)進展,在教學(xué)應(yīng)用中拓展虛擬現(xiàn)實技術(shù),教師積極引導(dǎo)學(xué)生正確認識虛擬與現(xiàn)實之間的聯(lián)系,為教育工作提供虛擬現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)模板。并且結(jié)合實際,通過未來展望為藥學(xué)實踐教學(xué)提出建設(shè)性意見。

【關(guān)鍵詞】“VR”技術(shù);藥學(xué)實踐教學(xué);機遇挑戰(zhàn);發(fā)展歷程;未來展望

虛擬現(xiàn)實(virtualreality,VR)技術(shù)一直屬于高端科技,近年來研發(fā)腳步加快,在部分領(lǐng)域中已經(jīng)開始發(fā)光發(fā)熱。在最近幾年中,通過電子產(chǎn)品展覽會等大型平臺,虛擬現(xiàn)實技術(shù)研發(fā)公司將此項技術(shù)搬上舞臺,使VR技術(shù)發(fā)展速度進一步加快。目前VR技術(shù)趨于穩(wěn)定,平穩(wěn)和成熟,面臨機遇,也經(jīng)受挑戰(zhàn)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種能夠創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真技術(shù),它利用計算機生成一種交互式的三維動態(tài)視景,其實體行為的仿真系統(tǒng)能夠使用戶沉浸到該環(huán)境中。原本實踐教學(xué)一般會通過PPT課件等方式,對學(xué)生進行全面教學(xué),使學(xué)生能能切身體會教學(xué)內(nèi)容。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用下,會大大增加教學(xué)效率,使學(xué)生更好學(xué)習(xí)藥學(xué)知識。

1“VR”技術(shù)的發(fā)展歷程

從2014年起,隨著大量資金注入網(wǎng)絡(luò)公司,“VR”技術(shù)開始嶄露頭角。隨后互聯(lián)網(wǎng)巨頭開始轉(zhuǎn)移工作重心,將長遠目光放在VR領(lǐng)域中,成立VR實驗室,推動高品質(zhì)VR內(nèi)容。作為一種創(chuàng)新性計算機技術(shù),VR可以利用計算機生成模擬環(huán)境,通過虛擬頭盔、數(shù)據(jù)手套等設(shè)備,使用戶感知虛擬現(xiàn)實世界中的對象,使其感同身受。與傳統(tǒng)計算機技術(shù)相比,VR技術(shù)并不是新鮮事物,早在上個世紀七八十年代已經(jīng)出現(xiàn)VR技術(shù)雛形,隨著現(xiàn)代技術(shù)進步,VR技術(shù)已經(jīng)不單單應(yīng)用在游戲產(chǎn)業(yè),在多個層面均能發(fā)揮出色[1]。(1)突破VR技術(shù)瓶頸。當(dāng)VR現(xiàn)世后,由于技術(shù)限制,使其第一時間的清晰程度無法達到理想標(biāo)準(zhǔn),所以當(dāng)時VR技術(shù)只是一種理論設(shè)想。在計算機技術(shù)進步的今天,VR技術(shù)逐漸突破技術(shù)限制,通過大數(shù)據(jù)將實時聲音和實時圖像的的結(jié)合成為可能。同時硬件設(shè)施得到硬性提升,對于VR技術(shù)的發(fā)展起到?jīng)Q定性作用。而且市面上已經(jīng)出現(xiàn)VR體驗館等設(shè)施,使每個用戶對VR技術(shù)的認知清晰,并增加VR技術(shù)體驗。(2)降低設(shè)備成本[2]。虛擬現(xiàn)實場景的形成依賴于高質(zhì)量的基礎(chǔ)設(shè)備,其中,高質(zhì)量虛擬現(xiàn)實頭盔必不可少,同時要求高質(zhì)量耳機和高精度數(shù)據(jù)手套,這也導(dǎo)致目前VR產(chǎn)品價格昂貴,無法進行大范圍推廣。通過4k電視機和數(shù)據(jù)交互技術(shù)的普及和發(fā)展,VR設(shè)備成本呈現(xiàn)下降趨勢。而且電子設(shè)備更新?lián)Q代速度較快,促進虛擬現(xiàn)實設(shè)備降價,而且手機已經(jīng)逐漸接受VR平臺,通過附帶設(shè)備,可以提前享受VR體驗。(3)沉浸感提升。通過借助CAVE系統(tǒng),并采用180°投影來獲得身臨其境的感覺,而且由于和現(xiàn)實比例類似,從而使使用人群出現(xiàn)沉浸感。但相應(yīng)的,效果越好,儀器設(shè)備越精密,導(dǎo)致儀器體積較大,操作復(fù)雜,在一定程度上制約了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的推廣和應(yīng)用。但虛擬現(xiàn)實技術(shù)的瓶頸被攻破,清晰度改進,虛擬現(xiàn)實頭盔發(fā)售渠道穩(wěn)定,致使虛擬現(xiàn)實設(shè)備更易投入社會,并且也無需大比例屏幕可以完成體驗。

2虛擬現(xiàn)實技術(shù)開展藥學(xué)實踐教學(xué)的機遇

隨著各個企業(yè)都開始推廣虛擬現(xiàn)實技術(shù),VR技術(shù)趨近成熟,大量VR設(shè)備流入市場,滿足社會人群對VR技術(shù)的最低需求。使VR設(shè)備躍上一個新臺階,這也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藥學(xué)實踐教學(xué)中的一個挑戰(zhàn)。2.1藥學(xué)實踐教學(xué)環(huán)境虛擬化。在過往藥學(xué)實踐教學(xué)中,很多時候教學(xué)條件受到限制,如設(shè)備費用昂貴、實踐材料損耗量較大、實踐場地有限等,但如果采用虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以拋開上述限制因素,創(chuàng)建虛擬實驗室和虛擬實踐基地,同時還可以模擬虛擬儀器設(shè)備,構(gòu)建一個接近實際的技能仿真訓(xùn)練環(huán)境[3]。再者,還可以在計算機上進行藥學(xué)實踐教學(xué)情景模擬。通過模擬虛擬現(xiàn)實技術(shù),模擬真實場景,可以解除場地限制和裝備損耗,并且對于操作復(fù)雜、費用高的實踐教學(xué),能夠大大增加每位學(xué)生的實踐機會,增加教學(xué)實踐效率。2.2實踐教學(xué)時空自由化。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用可以幫助藥學(xué)實踐教學(xué)突破時空限制,開展反復(fù)且安全的情景實踐教學(xué)。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以隨意設(shè)定時間、地點,并加入特定實踐對象,通過單獨或科學(xué)組合教學(xué)內(nèi)容和虛擬環(huán)境[4]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不會拘泥于某一特定時間、地點,可以根據(jù)需要進入相應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)境,并且由使用者自由安排學(xué)習(xí)進度,從虛擬實踐教學(xué)中獲得經(jīng)驗,在反復(fù)探索中發(fā)揮學(xué)習(xí)主體性以及實踐積極性。2.3激發(fā)學(xué)習(xí)和實踐興趣。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不單單是具備虛擬圖像,是聲音、圖像、文字并存的一種技術(shù)。通過多個感官刺激,學(xué)習(xí)者感知水平大大提升,還可以開展人機交互,進行切身學(xué)習(xí),便于后續(xù)教學(xué)活動開展[5]。在介紹某種藥物的藥理時,可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),模擬藥物分子結(jié)構(gòu),通過各式各樣的反應(yīng),切實掌握藥物藥理,相比于以往PPT、視頻等教學(xué),更為直觀,也更易使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)熱情。2.4實現(xiàn)情景化教學(xué)。情景學(xué)習(xí)理論一直要求知識和情景結(jié)合,學(xué)習(xí)者要在情境之中主動構(gòu)建知識框架。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用下,可以構(gòu)造富有真實感的學(xué)習(xí)情境,學(xué)習(xí)者在虛擬學(xué)習(xí)情境中構(gòu)建知識,如:在藥學(xué)實踐教學(xué)過程中,通過患者檢查結(jié)果,給予相應(yīng)治療藥物,做到藥物搭配,囑咐患者按照一定劑量服用。使學(xué)生親身經(jīng)歷,更好的將課本知識應(yīng)用在實際當(dāng)中。

3虛擬現(xiàn)實時代藥學(xué)實踐教學(xué)的挑戰(zhàn)

3.1技術(shù)層次和標(biāo)準(zhǔn)挑戰(zhàn)。(1)虛擬現(xiàn)實頭盔存在技術(shù)問題[6]。在相關(guān)實驗中發(fā)現(xiàn),虛擬頭盔的分辨率超過4k時,才能獲得更好的畫質(zhì)。但目前大部分虛擬現(xiàn)實頭盔尚未達到這一標(biāo)準(zhǔn),并且設(shè)備在使用過程中所遇到的眩暈問題也難以解決。(2)感知效果有限。在虛擬世界感知上,基本上是以視覺合成研究較多,較少關(guān)注人體嗅覺、觸覺,基于以上兩點的相關(guān)設(shè)備尚未成型。簡單而言,在虛擬世界中,自然交互性不強,在語音識別人工智能方面效果堪憂。(3)尚無統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[7]。現(xiàn)階段市場上的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品較多,各廠商均有自身的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致不同類型虛擬現(xiàn)實設(shè)備無法進行交互,使虛擬現(xiàn)實設(shè)備大范圍推廣受到一定阻礙。由于以上三點原因,在一定程度上影響了藥學(xué)實踐教學(xué)設(shè)計和實施。3.2案例教學(xué)和教學(xué)挑戰(zhàn)。當(dāng)下VR技術(shù)在藥學(xué)實踐教學(xué)中處于初級應(yīng)用階段,相關(guān)案例成果不夠豐富,很多時候仍保持經(jīng)驗研究,缺乏配套理論指導(dǎo)和模式構(gòu)建。同時還面臨其他方面的挑戰(zhàn)。(1)教學(xué)技術(shù)門檻過高[8]。在虛擬實踐教學(xué)當(dāng)中,進行大量技術(shù)和教學(xué)資源相結(jié)合的研究工作,需要解決交互技術(shù)、仿真技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)問題,只能轉(zhuǎn)而加大研發(fā)量,對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進行準(zhǔn)確把握和理解。但對于現(xiàn)階段而言,教學(xué)開發(fā)技術(shù)門檻較高,很難如同開發(fā)軟件那樣去開發(fā)相關(guān)虛擬現(xiàn)實教學(xué)資源。(2)教學(xué)設(shè)計在新環(huán)境的挑戰(zhàn)[9]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要體現(xiàn)在教學(xué)過程和教學(xué)結(jié)果上,通過教師評價,提供新的教學(xué)可能。當(dāng)進入新環(huán)境后,該如何設(shè)計教學(xué)活動,評價教學(xué)結(jié)果,都已經(jīng)成為虛擬現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)亟待解決的問題。3.3虛擬上癮和道德挑戰(zhàn)。通過VR技術(shù)會展現(xiàn)出一個接近現(xiàn)實的虛擬世界,這個世界比真實生活更加吸引人群,且更易于被使用者掌控。學(xué)生在面對如此誘惑時,可能因為自身自制力不強,使自己深陷虛擬世界,難以自拔,出現(xiàn)上癮現(xiàn)象[10]。虛擬教學(xué)和現(xiàn)實教學(xué)之間本就存在一定反差,通過比對,學(xué)生更易傾向于虛擬教學(xué),對現(xiàn)實教學(xué)產(chǎn)生厭惡心理,所以在實施虛擬現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)過程中,也會付諸相應(yīng)代價。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),將學(xué)生引入一個圖像聲效時代,體驗到生平很難遇到的病例等,而且虛擬現(xiàn)實技術(shù)不會對人體造成實質(zhì)性損傷,所以很多學(xué)生擅自而為,形成不負責(zé)任的習(xí)慣和態(tài)度,這對實踐性教學(xué)結(jié)果十分不利[11]。此外,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的使用次數(shù)沒有限制,但隨著使用時間延長,學(xué)生新鮮感下降,會對后續(xù)教學(xué)造成一定阻礙。

4VR時代開展藥學(xué)實踐教學(xué)的未來展望

從VR技術(shù)的發(fā)展情況來看,以后還需要不斷升級裝備,實現(xiàn)電子設(shè)備的更新?lián)Q代。而且要盡快突破虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心技術(shù),將人體的所有感官納入虛擬現(xiàn)實技術(shù)中,增加用戶體驗[12-13]。同時,還要快速完成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。在此基礎(chǔ)上,政府會投入一定資金,明確產(chǎn)業(yè)政策,并提供相應(yīng)支持,推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研發(fā)。在藥學(xué)實踐教學(xué)過程中,要設(shè)計一些典型案例,設(shè)計開發(fā)虛擬現(xiàn)實學(xué)習(xí)系統(tǒng),支持虛擬現(xiàn)實教學(xué)理論的摸索。在引入VR過后,要求搭建虛擬現(xiàn)實平臺,對授課教師進行針對性培訓(xùn),讓教師可以熟練開展虛擬現(xiàn)實教學(xué)。最后,教師要對學(xué)生進行引導(dǎo),青少年的思想尚未成熟,自我控制能力有限,很容易受到外界誤導(dǎo)。需要教師幫他們認清現(xiàn)實,防止學(xué)生虛擬成癮,將全身心投入虛擬世界,從而忽略現(xiàn)實世界,誤入歧途。

作者:賈琳 單位:錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院藥物臨床試驗機構(gòu)