基于虛擬仿真技術的高職針灸推拿專業課程群教學模式改革 *

剛曉超 劉明軍※ 陳邵濤 仲崇文 李慧璟 馬長春 劉京麗 韓怡然

（1.長春中醫藥大學針灸推拿學院，吉林 長春 130117；2.長春大學特殊教育學院，吉林 長春 130022）

2019 年4 月29 日，教育部“六卓越一拔尖”計劃2.0 啟動大會在天津大學召開，會上重點強調推動包括“新醫科”在內的“四新”建設［1］。2020 年9 月，國務院辦公廳印發了《國務院辦公廳關于加快醫學教育創新發展的指導意見》［2］，確立了“以新醫科統領醫學教育創新”的基本原則。故在高職針灸推拿專業課程群教學中，將虛擬仿真（VR）、人工智能、大數據等新一代信息技術與專業知識教學交叉融合，實現教學模式改革創新發展，符合教育教學政策方針導向，是“新醫科”背景下提高高職醫學人才培養質量的有效路徑，也是信息社會背景下新型醫學人才培養體系建設的重要支撐。

1 研究現狀

1.1 高職針灸推拿專業課程群教學模式現狀 中醫藥高等職業教育是中醫藥人才培養過程中的重要環節。與本科生相比，高職學生學制通常較短，尤其需要注重在有限的教育周期內，將技能與知識緊密結合，使學生針灸推拿專業課程相關臨床技能得到大幅提升。針灸推拿專業課程群包括經絡腧穴學、刺法灸法學、針灸治療學、推拿手法學等，均為高職針灸推拿專業、中醫康復專業等學生的必修考試課程，也是專業核心課程，對學生的臨床技能操作能力要求很高，對培養學生臨床技能有著重要作用。但目前傳統高職針灸推拿專業課程群教學模式中，普遍將理論與實踐課程分開教授，使得理論傳授和實踐能力培養難以統一；且還存在教學方式方法單一、教學模式相對陳舊、教學理念無法適應時代發展需求等一系列問題，急需改革創新。在后疫情時代，學生隨時可能面臨線上、線下兩種學習模式靈活切換的情況，但當前的教學模式尤其是線上實訓課程，通常難以使學生直觀、形象、沉浸式地體驗到與線下實訓課同等或超過線下實訓的學習過程，故也難以達到預期的學習效果，學生針灸推拿專業能力也難以有效提升。

1.2 VR 技術應用于醫學教育現狀 VR 又稱靈境技術，是用一個系統模仿另一個真實系統的技術，也是一種可創建和體驗虛擬世界的計算機系統。此種虛擬世界由計算機生成，可以是現實世界的再現，亦可以是構想中的世界。它以仿真的方式給用戶創造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界。由于VR技術具備逼真性和實時交互性等特征，故可以使用戶沉浸式參與并探索仿真對象在所處環境中的作用與變化?；赩R 技術，教育部近年來先后發布《教育部辦公廳關于2017-2020 年開展示范性虛擬仿真實驗教學項目建設的通知》（教高廳〔2017〕4 號）［3］和《教育部關于開展國家虛擬仿真實驗教學項目建設工作的通知》（教高函〔2018〕5號）［4］。2022年3月27日，吉林省教育廳召開吉林省2022年度虛擬仿真實驗教學網絡研討會，組織教師線上研討，以強化學校教育教學的數字化建設，引導學校持續提升數字化應用能力，合理使用“實驗空間”等VR實驗教學共享服務平臺，開展高質量的實驗教學，助力人才培養質量的提升，大力提倡將VR技術融入教學工作建設中［5］。

基于社會及時代需求，VR 技術逐漸開始融入各類醫學教育改革與實踐中，國內外各高校在教學實踐中也紛紛積極開展VR 教學改革。如美國知名高校以及英國部分大學，增加了以虛擬實驗室為依托的實踐教學內容［6］。北京大學口腔醫學院根據學生牙周臨床技能訓練需求，將基于VR 技術的口腔醫學牙周操作實驗教學系統用于牙周操作技能教學培訓和考核，通過建立VR 的牙周基本技能操作環境，使學生可以進行牙周診療全程關鍵操作步驟的練習［7］。四川大學華西臨床醫學院利用3D 人體建模、情景化虛擬場景構建的在線虛擬訓練軟件，結合翻轉課堂教學方法，開展智能多模態臨床綜合技能虛擬在線自主訓練課程等［8］。

2 研究意義

中醫藥高等職業教育是中醫藥人才培養過程中的重要環節。中醫藥高職人才培養，需要在有限的教育周期內，以學生崗位勝任力發展為中心，幫助學生在學習過程中將技能與知識緊密結合，使其醫學專業課程相關崗位勝任力得到大幅提升，以適應并滿足未來工作崗位對中醫藥技能型人才的根本要求。針灸推拿專業課程群中包含的絕大部分課程均為高職針灸推拿、中醫康復等不同專業學生的必修考試課，所以該課程群對于高職中醫人才的培養發揮著非常重要的作用。但是目前傳統高職針灸推拿專業課程群的教學模式相對陳舊單一，難以滿足新時代高職學生的學習需求，難以使其專業崗位勝任力得到有效提升。新醫科背景下，傳統高職針灸推拿課程群教學模式急需改革創新。

目前，應用VR 技術開展醫學教育改革已具備一定的研究基礎，但基于VR 技術開展的，針對高職針灸推拿專業課程群教學模式的改革研究較少。故將VR 等智能技術深度融入高職針灸推拿課程群教學模式改革中［9］，積極開展實踐研究，創新發展基于包括VR 技術在內的線上線下有機結合的教學模式，是提升高職中醫人才培養質量的發展路徑。

3 改革的主要方式

3.1 VR 平臺軟件及數據庫建設 課題組針對高職針灸推拿課程群，基于國家一流專業實訓教學平臺建設項目，開發建設VR 教學平臺軟件，主要分為“中醫經絡腧穴VR 教學平臺”與“推拿慎用手法VR 安全實訓軟件”兩部分，涵蓋高職相關專業針灸與推拿兩大類全部主干課程，便于幫助學生在后疫情時代隨時突破距離、空間、時間等障礙，沉浸式完成線上線下混合式學習。

3.1.1 虛擬教學空間構建 通過虛擬平臺及軟件，構建針灸推拿課程群“VR教學空間”，包括虛擬實訓教室環境、臨床病例模擬環境等能夠滿足不同教學需求的虛擬環境。

3.1.2 VR模特設計 在以上虛擬環境中，設計符合針灸推拿課程群教學需求的三維虛擬男性、女性人體模特，每個虛擬模特都分別由不少于4000種以上的解剖結構組成，均可分層體現出皮膚-肌肉-骨骼-血管-神經等。虛擬模特全身經絡腧穴等組成，均可實現翻轉、拆分、顯隱等功能，學生可以多種視角觀察人體經絡腧穴相關的精細結構。

3.1.3 虛擬常見病例開發 開發針灸推拿課程群相關臨床常見病例模式，例如使虛擬模特能夠充分體現如頸椎病頸部等局部病變的相應病理變化，如頸椎偏歪后，偏歪頸椎與正常頸椎之間的相對位置，偏歪頸椎壓迫局部血管、神經、肌肉，導致局部發紅、水腫等。

3.1.4 虛擬實訓技能操作 實訓課程方面，針對針灸類課程，設計VR 針刺操作（正常、病理）、經絡循行、針刺動畫、針灸組穴、腧穴定位、分部取穴、經穴解剖等多種教學、學習、考核功能，滿足針灸推拿課程群中各門課程的VR 高質量教學要求。推拿類課程手法包括慎用手法，主要是扳法、拔伸法、搖法等運動關節類手法，因此設計要能夠體現出操作者在虛擬實訓操作中，使局部關節做出旋轉、拔伸等運動時，各解剖結構相對位置的變化，如頸椎扳法要能夠體現出頸椎旋轉后，局部肌肉、血管、神經隨之旋轉。

3.2 針灸推拿課程群教學模式改革

3.2.1 課程教學模式改革 課堂中，根據課程需要，師生可以隨時隨地進入VR 空間進行授課、演示、問答，突破了教學場地、空間等束縛。通過VR 教學平臺軟件，虛擬模特體表腧穴還可以隨時由皮膚切換為斷面深層解剖，將經絡腧穴、刺法灸法操作、腧穴解剖等知識緊密銜接起來，串聯成針灸推拿課程群專業知識網絡，從而使學生的學習過程更加輕松、直觀，也更便于學生在頭腦中搭建完整的專業知識框架，以扎實理論功底，進一步提升臨床實踐技能。課堂外虛擬平臺軟件還可以用于學生日常練習、自測、自評、數據收集統計等。

基于VR 技術，針灸推拿課程群運用問題教學法（PBL）、翻轉課堂、翻轉題庫、案例教學法（CBL）等，以學生為中心，創建師生VR智慧創新教學共同體，在提升學生專業技能學習效果的同時，培養高職學生的終身自主學習能力。通過線上線下混合式教學，VR結合真實操作訓練，真實與虛擬結合，取長補短，實現“VR教-學-練一體化”的新型教學模式，有效提高學生專業能力。

3.2.2 課程思政模式改革 結合VR技術，建設針灸推拿課程群思政案例庫，以及結合VR環境中的翻轉課堂形式和CBL，將傳統課堂以教師講授為主的課程思政教學模式改革為學生通過操作VR模特演繹專業課程思政案例。以學生為中心，沉浸式融入課程思政元素，堅持立德樹人，將VR針推課程群課程思政教學改革貫穿始終。

3.2.3 考核評價模式改革 基于VR 技術，設計針灸推拿課程群考核評價環節，建立VR 題庫。在虛擬空間中，病例虛擬模特不僅承擔了輔助教學作用，還在考核中承擔了虛擬標準化病人（Standardized patients，SP）角色，既節約考核的經濟成本，使用靈活、高效，又使考評結果更加客觀、公平、公正，能夠更加真實地反映學生的學習效果，亦便于教師根據學生考核結果更有針對性地調整相應教學方法策略。

4 研究成果

實踐過程中，完成了高職針灸推拿課程群VR教學平臺軟件建設，開展了以學生為中心的教學模式改革實踐，創新了針灸推拿課程群教學改革模式。VR技術使針灸推拿課程群教學及理論課與實訓課的學習界限開始逐漸模糊，理論知識與技能實踐在虛擬空間緊密交融。這種方法有效解決了傳統“教師演示-學生練習-教師指導”的教學模式及實踐中，難以通過平面完整展示知識層次的教學問題；以及學生面對無反應的硅膠模型，互動性與真實性都不強，直接影響其學習興趣及學習主動性，最終影響學習效果等教學問題。一直以來，在傳統實訓教學中，一些不便于暴露的腧穴部位難以進行現場點穴或針刺演示，一些具有一定危險性和損傷性的針灸及推拿手法學生之間也不便相互練習。但這些都可以在虛擬空間中廣泛開展，解決了長久以來課程群存在的教學痛點及難點。

并且通過改革實踐，高職學生在VR 技術下，經過教師引導增強了自身在學習過程中的思維活動發展，學習體驗更加生動、更多維度、更加立體，激發了自身智慧創新型學習思維的發展，提升了針灸推拿課程群學習質量。教師通過VR 技術將理論知識、實踐練習與課程思政等教學元素緊密結合，使學生更積極主動地參與課堂，更樂于思考與探討，從而創建了“師生VR 智慧創新教學共同體”，在提升學生專業技能學習效果的同時，培養其終身自主學習能力。

同時在改革中堅持“立德樹人”，在高職針灸推拿課程群基于VR 技術的教學中，全過程、多層次、多維度嵌入課程思政教學環節，使課程思政教育貫穿高職針推課程群VR教學模式始終。

5 小結

綜上，以新醫科政策為引領，以“立德樹人，筑基精術”為目標，主動迎接新科技革命，將VR 等智能技術深度融入教學模式改革，積極開展對傳統高職針灸推拿專業課程群教學模式的創新與實踐。通過改革，強化教學環節，著重培養學生崗位勝任力發展，鞏固職業教育類型定位，推動中醫職業教育高水平發展，提升職業教育人才培養質量，培養更多高素質、高水平技能型醫學人才，起到行業引領示范作用。