虚拟仿真（VirtualReality），是一种有视觉、听觉、触摸等多种感知的虚拟环境，该系统利用计算机技术生成一个逼真的虚拟环境，使操作者身临其境并与之信息交流，是一种先进的人机接口交互技术[1]。虚拟仿真技术是上世纪80年代初由美国拉尼尔（JaronLanier）提出，目前该技术用于飞机、船舶虚拟制造，军事作战模拟，车辆虚拟驾驶，城市规划、室内设计模拟等，其在医学生物领域的也被广泛应用[2]。虚拟仿真教学依托现代高科技信息技术生成的虚拟环境，给予学生身临其境的学习体验，有利于学生理解和掌握相关知识，提高教学质量。目前虚拟仿真技术已广泛应用于医学课程教学中的解剖学、影像学及护理学等学科，并取得一定成效。
1虚拟仿真技术在我国口腔教育中的发展现状
医学虚拟仿真实验教学是依托多媒体、数据库、网络通信和人机交互等技术，构建虚拟的实验对象和环境的教学方式。2012年，教育部发布《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，为口腔医学教育的虚拟仿真实验教学建设提供了行动纲领[3]。2014年，四川华西口腔医学院建设了第一个虚拟仿真技能培训实验中心[4]；2016年，兰州理工大学设立虚拟课堂系统结合三维虚拟仿真软件，创造了真正的开放性教学环境[5]；我国目前已经建设的口腔示范性虚拟仿真实验教学项目有十多个国家级项目，建设临床前技能训练的虚拟仿真实验室，进行高仿真模拟临床诊疗过程，训练过程无风险、可重复、成本低[6]，大大提高了学生动手操作能力。医学口腔教学与虚拟仿真技术相结合，在口腔教学领域是一次彻底的改革和突破，实现了教学质量的大幅度提升。
2虚拟仿真技术在我国口腔医学教育中的应用现状
实验教学教育培养学生获得基本操作技能的主要手段，目前我国口腔医学教育已经从单纯课堂讲解转变为仿头模与虚拟仿真平台相结合的训练型式。但是应用仿头模训练系统无法感受患者的疼痛、不适等，缺乏临床感；其次该训练是塑料牙，体会不到真牙的操作感，而且不能体会口腔软组织疾病治疗的感觉，无法进行拔牙及牙槽外科手术等训练；目前教学中还存在牙齿及体外牙齿代用品供应不足、材料成本高、不能随时实验等诸多弊端[7]。因此，我国口腔医学教育已经不能适应当今日益发展的医学教学水平，运用虚拟仿真技术教学是口腔医学教育发展的必然趋势。国内许多口腔医学院系正在推进虚拟仿真教学中心的建设，适用于学生的教学和岗前培训，为学生提供了一个理想的学习平台，提高了学生临床工作能力。
2.1虚拟仿真技术在口腔解剖生理学教学中的应用
建立虚拟解剖实验室进行口腔解剖生理学教学，应用虚拟仿真三维成像技术进行CT、MRI断层扫描、标本扫描等，重建逼真的虚拟解剖模型，从而建立标本数据库，并作为实验室外开放[8]。学生可进行立体或剖面观察，还可以远程访问，实现了自主学习。
2.2虚拟仿真技术在口腔基础课程教学中的应用
口腔解剖生理学内容枯燥且难以记忆，天津医专学校开发了数字化3D虚拟口腔解剖教学平台，利用AMBERcTC3D引擎建立三维牙体图像，使教学内容三维立体交互，学生可通过旋转、拆分和剥离等，能够立体、直观展现口腔组织，更易于理解记忆，有助于掌握理论知识和基本技能，还能培养立体思维能力[9]。同时能扩展到口腔内外科学已经修复学等学科，应用于治疗方案设计、病案分析和实验教学等。在病理学教学中，可通过数字化切片和虚拟仿真实验相结合，解决资源短缺、没有足够的典型玻璃切片等问题，并能扩大教学范围，培养更多的口腔科尖端人才。
2.3虚拟仿真技术在口腔修复学教学中的应用
口腔修复学内容多、操作复杂，在教学中利用虚拟仿真技术进行口腔种植与修复设计方案的虚拟三维图像，分析和评估其力学系统和生物学合理性，并且对治疗方案和手术过程进行治疗效果评估。李艳君[10]等提出固定义齿虚拟技术可以通过虚拟三维立体直观地呈现出来，拓展了教学的深度和广度，教师可以在关键操作时即时视频，直观演示不仅提高教学效率，而且提高学生的观察能力、自主学习能力与临床处理能力。南京医科大学开发的口腔科交互式虚拟仿真训练系统，从不同角度对口腔康复虚拟实验教学进行了改进。
2.4虚拟仿真技术在口腔颌面外科学教学中的应用
在口腔颌面外科学教学中利用虚拟模拟口腔下颚面模型，让学生观察解剖构造，更直观，更易于理解。另外，开发的虚拟模拟触摸系统，结合高精密触摸反馈装置的拔牙手术培训项目，有效地避免了各种临床危险[11]。在口腔局部麻醉实验中开展虚拟仿真教学，能培养学生的操作技能，提高操作的准确度，激发学习兴趣，有助于学生扎实落实理论知识。利用自主研发的口腔颅颌面科虚拟手术平台，开展手术技能培训，何佳[12]等学者通过实验发现虚拟模拟触摸系统其提高学生精准诊断水平及手术效果，促进学生扎实掌握手术方式。
2.5虚拟仿真技术在牙体牙髓病学教学中的应用
构建“虚拟-仿真-临床”教学模式，即开展计算机虚拟实验教学，训练临床仿真实验操作，开展临床见习，这种教学模式实验操作规范，效果好。上海交通大学开发的数字根管预备技术通过虚拟模拟操作演示，让学生感受虚拟路线治疗过程。在本章节对病史采集、诊断技巧、治疗方法、病历书写等引入仿真模拟教学系统，使学生模拟真实的诊疗环境，打破了时间和空间的限制，促进后续的临床实习，提高了诊疗水平，虚拟仿真技术教学模式给人们带来了新的、更好的体验[13]。
2.6虚拟仿真技术在牙周病学教学中的应用
北京大学开发的牙周外科实验教育虚拟模拟项目是国内首个牙周训练虚拟模拟系统，该系统深入研究“视觉语法”，具有先进性和实用性，实现了教育方法的革新，为规范和量化口语教育开辟了崭新的教育途径[14]。
2.7虚拟仿真技术在口腔正畸学教学中的应用
西安交通大学在诊疗设计方面利用虚拟仿真技术，收集临床诊疗案例信息，引导学生掌握临床病例管理的全过程，从理论到实践，从课堂到临床操作，实现平稳过渡，有助于口腔医学本科生更快地掌握该畸形的诊断和治疗[15]。
2.8虚拟仿真技术在口腔护理和岗前培训中的应用
口腔专业学生在校期间基本掌握了相关的操作技能，但是在仿头模上不能感受真正的临床环境。能全方位地模拟口腔治疗环境，体验真正的临床工作，对护士进行岗前培训，促进其尽快完成角色转换，还可促进医护患三方的协调[16]。
3虚拟仿真技术在口腔教学中的应用效果
3.1有助于激发学习兴趣，提升知识水平及操作技能
在虚拟仿真教学平台操作有交互性和沉浸感，可以反复练习，可以及时反馈，有助于提高操作能力及临床技能；还可以清晰地展示某些操作细节，有利于学生加深对理论知识和实验原理的理解；学生通过实践操作和三维动画展示，构建全新的可以调动视觉、触觉和听觉的实训教学环境，加深对操作步骤及概念的理解，提高实训操作能力；学生可以根据自己的实际需求和学习进度安排学习，有一定的自主学习空间；可以设置各种实验情景，能够激发学习兴趣，提高学习主动性，提高教学效率、学习效率，提高合作能力。
3.2有助于培养学生的临床思维能力，减少不良事件的发生
仿头模操作学生易忽略术前的医患沟通，缺乏人文关怀，影响临床思维的发挥。虚拟仿真教学系统包括整个诊疗过程，有利于培养学生的临床思维能力、接诊技巧、书写病史和制订治疗计划等方面的临床能力。操作界面能及时反馈操作过程中出现的偏差或错误，评分界面会及时对操作者给出评价，及时纠正学生的不规范操作，避免临床医疗不良事件的发生。
3.3更符合医学伦理学要求，减少医患纠纷的发生
随着人们思想意识的提高，自我保护意识加强，医患、护患纠纷也越来越频繁，学生必须掌握各种外科技术方可临床实习，避免操作不精引发患者不满。虚拟现实技术提供的训练方式具有无创性、无损毁性、无危险性，解决了医患矛盾问题[17]。虚拟仿真技术在医学教育中应用具有课程标准化、安全有效、易于监控、不涉及伦理风险等优点，在医学实验教学中广泛应用已经成为发展趋势。
4口腔教育在应用虚拟仿真技术中遇到的挑战
目前虚拟仿真系统在口腔教学中存在诸多弊端：①购买设备和软件要投入许多经费，要定期更新计算机和相关软件；②需要校准虚拟仿真评分反馈系统以确保其准确性；③教学实验比较单一，复杂的临床操作很难进行虚拟仿真；④可选择的操作步骤和器械有限，与实际临床操作差别较大；⑤教师要具备一定的计算机知识；⑥医患沟通也缺乏真实的人文关怀；⑦长期使用会影响学生的视力、听力；⑧替代仿头模教学仍存在争议，需要进一步研究来证实[18]。可见该技术在口腔医学教育中的研究应用仍然具有广泛前景，应该继续深入研究，改正上述弊端，使之与医学教学有机结合，作为一种互补的教学方式，虚拟仿真技术还会向实现逼真的环境、身临其境的现场感方面发展，它将随着时间的推移日臻完善，并且会运用得更加广泛。
5结束语
随着时间的推移，虚拟仿真技术已广泛应用于口腔医学教学中，教育内容更加生动，教学形式更加多样化，授课效果也更加明显，能够激发学生学习兴趣，培养学生医学思维，减少临床口腔不良事件的发生。随着虚拟仿真技术的逐步发展，给人们带来的便利越来越多，相信它在在口腔医学教育领域势必会得到更全面、更迅速的发展。
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