杨俊+吴杰

【摘要】目前虚拟现实技术作为一个在全球都备受重视的技术在越来越多的领域中得到广泛的应用。其中医学科研、教学和实践活动更是成为使用该技术的重要领域。由于该技术具有可视化程度高，使学习者或使用者有沉浸感的特点，给药学实践教学改革带来了机遇。本文结合虚拟现实技术的特点探讨了开展药学类虚拟实践教学的可能性和所需应对的挑戰，并针对挑战提出了相应的对策。

【关键词】虚拟现实（VR）；药学；应用；实验

【中图分类号】G642；R9-4 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）09-0158-01

虚拟现实（Virtual Reality，VR）现已成为科技行业最热门的话题之一，2016年被称为“VR元年”。VR技术是一种计算机虚拟系统，可以在不受外部干扰地任意创建和扩充虚拟场景，从而提供给操作者以逼真的体验即沉浸感[1]。该技术最早起源于美国。而增强现实（augmented reality，AR）是在VR的基础上发展起来的一种新型技术[2]。AR技术可以实时将计算机生成的虚拟图像嵌入到用户看到的真实世界中去，故具有实时交互和虚实结合的特点。VR在我国被作为的一种新的教育手段和工具被用于教学是最近两三年的事情。现使用的领域包括医药学、建筑、军事等学科的教育教学和实践活动。以下简要谈谈应用虚拟现实技术开展药学实践教学面临的机遇及挑战。

一、应用虚拟现实（VR）技术开展药学实践教学的机遇

虚拟技术之所以能在多个学科和领域中得到广泛应用，主要是由于该类技术在很大程度上改变了人们现有的空间感和学习方式。同时使很多不可能变成了可能。有人认为虚拟现实也许是下一个颠覆人类生活的新技术之一。VR技术可以在药学教学的如下方面得到应用：

（一）人体机能学实践教学。这部分教学内容包括人体解剖生理学和药理学实验内容。由于受实验设备和资金等条件限制原来在这方面能开展的实验项目十分有限。应用VR技术时头戴式VR设备使学习者离开了真实世界，而沉浸在他所“看到”的一个真实其实是虚拟的世界。VR技术使人体上的组织和器官都是三维形式的，且可以随意移动。这种切换带给学习者一种新的学习体验，带给学习者愉悦感。因为学习者总是对有立体感的或者是能拿到手里的东西更能够理解和接受，所以VR提高了教育的效率和可行性。在学习人体解剖生理学时学生通过多次进行“拆分”和“组装” 身体，移动某些器官、肌肉和骨骼而牢牢记住人体各处的解剖学知识。同样这项技术用于研究药物对人体结构和功能的影响也是可行的。

（二）制药技术与设备、GMP生产车间设计。这些都是制药工程专业和中药学专业学生的专业必修课。对于制药技术与设备这门课程中涉及到的大型设备，用VR技术很容易将这些设备可视化，从而解决学校因为制药设备昂贵而且实验消耗大而无法开设相关课程的问题。应用虚拟技术能让学生通过交互的方式在虚拟的设备上进行观察和操作甚至是测试以获得核心知识和操作能力。

（三）生药学实验、病理学实验。生药学实验课上使用VR技术可以三维地显示各种中药标本供学生观察和反复研究，同时VR技术再配合3D打印技术更可以让“标本”永久性的被保存。病理学实验课也是能应用VR的领域。对于不容易得到的病理切片和大体标本可以使用VR技术将之制成动态的360°的旋转标本，可以取得比在实验室看实体标本更好的效果。要是能使用VR技术来动态展示一个器官从正常状态变为病理状态的过程，而使生理学和病理学知识进行融合将是对传统教学方法的超越，将使学习者更感兴趣和受益。

二、应用虚拟现实（VR）技术开展药学实践教学的挑战

目前，VR 技术在虚拟实践教学中的应用还处于初级阶段，相关的案例研究成果不多，且大多属于探索性研究。我们认为虚拟实践教学主要面临着两方面的挑战：

（一）技术开发难度大。在虚拟实践教学前，需要进行大量的技术与教学资源相结合的研究工作，这类工作需要研发公司的技术人员与实践课程教师进行密切合作。学科教师单方面很难像开发课件那样去熟练地设计、开发相关的虚拟教学资源。所以教学资源开发难度制约了把VR技术迅速应用于不同学科的实践教学中。

（二）设备方面。（1）虚拟现实技术需要使用头盔，有研究显示现在使用的虚拟现实头盔的分辨率不够高而使使用者在使用中产生眩晕问题；而且要进行讲学需要的电脑和头盔等设备数量较多，这对于教学单位来说是一个不小的负担；（2）使用头盔等设备使使用者进入到虚拟现实的环境中，而其他人包括老师和学生并不在那个体系里。所以使用VR技术进行教学与传统模式有着根本的不同。

（三）新教学环境下教师职责的转换。（1）教师思路的转变：教师在VR/AR 教学设计时要敢于扭转传统的教学思维，在教学设计上体现创新意识，并从教学者转成教学内容的设计者和新技术的推动者[3]。（2）引导学生正确认识虚拟与现实的关系。虚拟现实是科技创新，对大学生有着很强的诱惑性。教师需让学生认识到虚拟体验是教学手段、也可以是娱乐工具，但生活应建立在现实上。

虚拟现实技术研究内容涉及到人工智能、计算机图形学等众多学科领域，是许多相关学科知识交叉、集成的产物，是科技和社会生产力发展的产物。面对VR技术挑战，我们可以从升级设备、加大技术研发力度和拓展教学应用上来改进。总之，基于VR形态的实践教学设计，将为教育理念的转换和教学内容的设计提供支持。并为教育教学模式的改革创新实践提供经验和启示。

参考文献

[1]黎学坚，黄泽文，苏渊湖.浅谈虚拟现实技术在医学领域中的应用[J].广东科技2015，7（14），76-77.

[2]郭飞雁.增强现实技术在泛在学习中的应用研究[J]电脑知识与技术，2017，13（20）：232-233.

[3]李小平，张琳，赵丰，等.虚拟现实/增强现实下混合形态教学设计研究[J].电化教育研究，2017（7）：20-25.