虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)讓解剖學(xué)更有溫度

打開便攜式VR解剖教學(xué)系統(tǒng)，一個(gè)高大立體的人體就顯現(xiàn)在學(xué)生們面前，復(fù)雜而精妙的人體結(jié)構(gòu)層次分明，操作手柄，可以隨意進(jìn)入顱骨來到蝶骨的旁邊，可以把選取脊柱中的任一塊椎骨進(jìn)行放大縮小和旋轉(zhuǎn)，可以一路追隨著神經(jīng)和血管行向肢體的末端……這場(chǎng)視聽盛宴，是北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院本科生的解剖課，也是學(xué)生們最期待的課。配合著北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院張衛(wèi)光教授的講解，知識(shí)變得靈動(dòng)起來，人體解剖結(jié)構(gòu)好像也沒那么復(fù)雜了。

“虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于臨床解剖教學(xué)，可以帶給我們沉浸性的體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化手術(shù)，仿真模擬手術(shù)操作，充分了解血管、神經(jīng)的位置關(guān)系，縮短了醫(yī)生的學(xué)習(xí)曲線，這有利于年輕醫(yī)生的成長?！迸R床醫(yī)學(xué)專業(yè)的研究生張軍偉說。

解剖課是醫(yī)學(xué)生的基礎(chǔ)課，然而長期以來，面臨教學(xué)標(biāo)本不足的困境。對(duì)此，2010年以來，北京大學(xué)人體解剖教學(xué)引入“虛實(shí)結(jié)合”的人工智能教學(xué)模式，從最初幾年的3D數(shù)字人體仿真教學(xué)，到后來的線上一流課程教學(xué)，再到現(xiàn)如今的VR數(shù)字人體教學(xué)、交互式AR教材、線上闖關(guān)測(cè)評(píng)、個(gè)性化醫(yī)學(xué)虛擬診療操作教學(xué)，系統(tǒng)不斷完善和向前發(fā)展。人體解剖學(xué)教研室虛擬現(xiàn)實(shí)研發(fā)團(tuán)隊(duì)不僅把骨內(nèi)血管的研究和重構(gòu)突破了小于50微米，還通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非監(jiān)督學(xué)習(xí)診斷椎骨骨折，并將自身的科研成果不斷轉(zhuǎn)化到人工智能教學(xué)和診療系統(tǒng)的開發(fā)當(dāng)中。人工智能教學(xué)非常適合于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐教學(xué)的需要，未來更將持續(xù)助力醫(yī)學(xué)教育和臨床診療。

張衛(wèi)光介紹，一個(gè)學(xué)期中，學(xué)生們的解剖課占1/5，約20多學(xué)時(shí)是在大教室上理論課；而4/5的課，約60學(xué)時(shí)是在解剖實(shí)習(xí)室的小課堂上。實(shí)習(xí)室兼具了真實(shí)的人體標(biāo)本和虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)備，理論課后，學(xué)生們便來到了實(shí)習(xí)室，8人一組，開始實(shí)習(xí)理論一體化教學(xué)，一邊進(jìn)行VR的操作，一邊進(jìn)行遺體解剖。同時(shí)，實(shí)習(xí)室內(nèi)還配備了模擬腔鏡、個(gè)性化VR重建及模擬操作系統(tǒng)等模擬手術(shù)設(shè)備，讓學(xué)生們?cè)缙诮佑|臨床，給學(xué)生們身臨其境般的操作體驗(yàn)，為臨床教學(xué)提供了極大的幫助。

課后，學(xué)生也會(huì)利用手中的AI解剖教材，掃一掃書中的圖片，就能在手機(jī)或平板上看到人體虛擬的立體圖像，結(jié)合教研室自主研發(fā)的線上闖關(guān)式答題系統(tǒng)，寓教于樂，隨時(shí)隨地就能進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。

“在學(xué)校的支持下，我們青年教師在人工智能與解剖教學(xué)的深度融合方面做了很多努力，尤其是近幾年對(duì)VR教學(xué)的探索。其實(shí)人工智能對(duì)于我們青年教師來說更像是一座加油站，利用AI，我們實(shí)現(xiàn)了教學(xué)水平的快速提高。”青年教師丁慧如說。

“在線上，在AI下進(jìn)行許多次的模擬，最后能在大體老師（遺體捐獻(xiàn)者）身上少劃一刀；而在大體老師身上少劃一刀，在臨床病人身上就可以更少。AI助力下，實(shí)現(xiàn)實(shí)地操作時(shí)的精準(zhǔn)操作和進(jìn)一步的精準(zhǔn)醫(yī)療，這本身就是一種愛、一種感恩、一種課程思政，一種我們理解的醫(yī)學(xué)AI的溫度。我們開展的AI教學(xué)，帶動(dòng)了一批人，影響了一代醫(yī)學(xué)工作者。”張衛(wèi)光說。

《中國教育報(bào)》2022年10月25日第4版