【摘""要】虛擬現實技術（VirtualReality，VR）和增強現實技術（AugmentedReality，AR）由于具備沉浸感、全方位交互和多層次體驗等特征，已初步應用于醫學教育，但目前在泌尿外科臨床教學領域的研究仍較為有限。文章在分析目前泌尿外科教學中存在的問題的基礎上，闡述了VR和AR技術在泌尿外科臨床教學領域的應用價值與策略，旨在探討如何充分發揮數字技術的優勢，為未來泌尿外科醫學專業人才培養提供新思路。【關鍵詞】泌尿外科教學;虛擬現實技術;增強現實技術;臨床教學;醫學教育一、引言泌尿外科作為臨床醫學的重要學科之一，具有高度的專業性和復雜性，涉及泌尿系統的解剖、生理學及疾病診斷和治療等多個領域。該學科對醫生的手術技能和專業知識要求極高，同時也對泌尿外科醫學生的教育培養提出了較高要求。然而，傳統的泌尿外科臨床教學模式存在一些限制，特別是在增加醫學生全面實踐經驗和促進交互性學習方面。因此，進一步探索不同的臨床教學模式以改善教學質量，是培養合格的泌尿外科醫學生的重要途徑之一。虛擬現實技術和增強現實技術是2種與現實世界互動的數字化技術，具有沉浸感、全方位交互和多層次體驗等特點，已初步應用于醫學教育，但目前在泌尿外科臨床教學中的應用研究較少。文章通過對VR和AR技術在泌尿外科臨床教學中的應用價值及策略進行論述，旨在探討如何進一步提升醫學生的臨床實踐能力和加深醫學生對學科知識的理解，并為未來泌尿外科醫學專業人才培養提供新思路。二、泌尿外科臨床教學現狀隨著人口老齡化的加劇，泌尿系統疾病的發病率日益增加。根據2021年《中國衛生健康統計年鑒》的數據顯示，我國泌尿系統患者就診率由2008年的6.4‰上升至2018年的9.6‰;住院率則由2008年的3.9‰翻倍上升至2018年的8.2‰[1]。隨之而來的是對泌尿外科醫生的需求不斷增長的趨勢，因此，泌尿外科臨床教學需要不斷適應社會發展，才能滿足醫學領域對泌尿外科醫生的需求。但在當前的醫學教育環境下，泌尿外科臨床教學卻面臨種種挑戰，具體如下。（一）臨床教學資源匱乏醫學院校面臨的臨床教學資源匱乏問題一直是備受關注的焦點。許多醫學院校存在臨床實習機會匱乏、師資力量不足及醫療設施不完善等情況[2]。特別是在泌尿外科領域，手術和治療往往需要借助先進的醫療設備和技術，但許多醫學院校卻未能提供最新設備和充足的手術室資源，醫學生也就無法學習和熟悉現代醫療實踐中的常用工具和設備。除此之外，部分醫學院校可能存在病例資源不足、教學計劃和課程設置不夠完善等問題，導致泌尿外科專業知識和教學資源覆蓋不全。一些醫學院校還可能缺乏經驗豐富的泌尿外科醫生和教授，從而造成師資力量的不足，進而影響醫學生獲得高質量的臨床指導和教學。這些情況限制了醫學生在泌尿外科臨床教學中的實踐能力培養，不僅影響了泌尿外科醫學的教學質量，也可能對未來的醫療服務質量產生負面影響。（二）臨床教學形式單一泌尿外科臨床教學具有諸多特點。首先，泌尿外科涉及的疾病種類繁多，包括泌尿系統的解剖、生理及病理等多學科知識，其診斷和治療方法也十分復雜多樣，需要醫學生具備扎實的理論基礎和臨床實踐能力。其次，泌尿外科手術操作技術要求高，涉及微創技術、器械使用等方面的專業技能，而醫學生需要通過系統的學習才能掌握。最后，泌尿外科臨床教學強調實踐操作，通過實際的臨床工作培養醫學生的臨床思維能力、團隊合作能力和實踐操作能力。基于這些特點，僅僅依靠傳統講授與實習相結合的教學模式可能存在單一和局限，因為傳統的泌尿外科臨床教學往往偏重于課堂知識的單向傳授，缺乏實踐操作和與患者互動的環節，并且傳統的教學方法更新速度較慢，無法及時跟上最新的醫學進展，這些均導致醫學生在實際臨床場景中面臨適應困難[3]。同時，現代醫學教育越來越強調教學方法的多樣化和互動性，而傳統泌尿外科教學模式主要以線下課堂為主，教師采用面對面的方式開展教學活動，即使隨著信息技術的發展，泌尿外科課堂教學也逐漸轉變為多媒體教學，通過文字、圖像、聲音、動畫、視頻等方式刺激醫學生的感官，使教學內容更具生動性和直觀性，但教師常常過度依賴幻燈片進行教學，導致授課變得單一化，缺乏多樣性，醫學生只能被動地接受知識。在一些教學過程中還缺乏師生的互動與交流，醫學生在被動接受知識的情況下，難以主動思考和探究，限制了學習的深度和廣度。即便在課堂上教師與醫學生有一定的互動，但由于授課內容過多，醫學生需要高度集中注意力才能跟上教學的節奏，也就難以花費過多精力與教師進行互動，這也影響了泌尿外科臨床教學的效果。此外，醫學生課后復習的負擔加重，容易出現遺忘現象，直接影響了教學的質量，導致醫學生理論知識與實踐操作脫節，限制了醫學生綜合能力的培養和臨床實踐水平的提高。（三）臨床教學中的科研教學開展有限在科教融匯背景下，培養學生的科研創新能力變得愈加重要，特別是對醫學生而言，本科階段就應重視其科研能力的培養，通過融合課堂教學與科研實踐，培養具備創新意識的優秀本科醫學生，能為后續階段培養高素質人才奠定堅實基礎[4]。在泌尿外科臨床教學中，其特定的特點也對科研教學提出了較高的需求。首先，泌尿外科涉及復雜的疾病和治療方法，需要醫學生通過科研來深入理解和探索。其次，該領域的技術不斷更新，醫學生需要通過科研教學不斷更新專業知識和技能。最后，泌尿外科疾病有許多發病機制仍存在未知，需要通過科研來深入研究其病因和治療方法。因此，科研教學培養至關重要。然而，傳統的泌尿外科臨床教學往往偏重知識灌輸，忽視對醫學生科研能力的培養，加上當前泌尿外科醫學生人數眾多，一些醫學院校缺乏與之相匹配的實驗室空間和資源，且也很少開設專門的科研指導課程和實際的科研訓練[5]，導致絕大多數醫學生在臨床教學中往往缺乏參與科研的機會和平臺，未能充分接觸到科研的思維方式和方法，缺乏科研意識和實踐經驗，進而限制了醫學生的學術素養和科研能力的培養。此外，傳統教學模式往往缺乏創新的教學方法和科研項目設計，無法激發醫學生的科研興趣和創造力。因此，改革和創新教學模式，提升科研教學質量和水平，為醫學生提供更好的科研培訓和發展機會是非常必要的。（四）臨床教學中的人文素質培養不足2013年，教育部成立的新一屆高等學校醫學人文素質教學指導委員會指出，人文教學是醫學臨床教學的重要組成部分，高等醫學院校在臨床教學中必須進一步加強醫學生人文素質的培養，以促進醫學生人文素質的全面提高。泌尿外科的疾病往往涉及患者隱私、個人尊嚴及生活質量等重要方面，患者可能面臨疾病、家庭、經濟的多重壓力，因而對醫學生的人文教學提出了更高的要求[6]。然而，傳統的泌尿外科醫學教育過于注重理論知識的傳授和技術技能的培養，缺乏對醫學生醫學倫理、人文關懷等方面的教育，醫學生在臨床教學中往往更多地關注疾病的診斷和治療學習，而忽視了人文素質學習[7]。此外，在實際的臨床教學中，一些患者可能擔憂隱私問題，不愿意配合醫學生接受醫學檢查，使得醫學生可能無法接觸到某些患者或某些涉及隱私的病例，從而導致醫學生在學習如何保護患者的隱私、獲取醫療信息及如何遵循相關法律和道德準則等人文教學方面難以保持平衡和專業性，也無法為患者提供人文情感上的支持和安慰。三、VR/AR技術在泌尿外科臨床教學中的應用價值和優勢2019年，中國移動發布了《5G+智慧教育白皮書》，詳細闡述了新互聯網時代VR/AR技術與教育相結合的潛力[8]，5G網絡的高速和穩定性為VR/AR技術的應用提供了更廣闊的空間。目前，VR/AR技術已初步應用于醫學教育[9]。例如，VR技術利用頭戴式顯示器、手柄或手套等設備模擬現實世界的視覺、聽覺和觸覺體驗，可模擬手術過程、解剖結構和疾病情況，幫助醫學生練習手術技巧、診斷能力等。另外，AR技術將數字信息疊加到真實世界中，用于解剖學示教、手術規劃和術前模擬，幫助醫學生理解人體結構、病變特征和手術路徑，提高醫學生的學習效率和專業技能。因此，VR/AR技術可以為泌尿外科臨床教學注入新活力，為教育者和醫學生提供創新的教學手段和學習資源。已有研究表明，基于VR技術的PBL（Problem-BasedLearning，問題式學習）教學模式能有效提高泌尿外科醫學生的學習質量和效率，有助于醫學生的學習和成長[10]。VR/AR技術應用于泌尿外科臨床教學體現出明顯優勢，已成為臨床教學的大勢所趨。（一）將傳統的泌尿外科課堂教學變得靈活多樣傳統的泌尿外科課堂教學主要以教師為中心，用單向的方式向學生傳授書本知識，而VR/AR技術為教師創造了更加靈活和多樣化的教學環境，通過提供生動逼真的視頻、動畫，將枯燥的課堂講授、小組討論、案例講解等變得更加多元化，為醫學生提供沉浸式的學習體驗，深化醫學生對泌尿外科知識的理解。這種靈活性不僅能夠更好地滿足醫學生的學習需求，也能夠提高教師的教學滿意度和積極性。醫學生不再受時間和空間的制約，可以隨時隨地借助VR/AR設備進入虛擬的學習環境，自主安排學習的進度，也可以多次在虛擬環境中模擬不同的臨床情景，重復性地參與各種手術操作，并隨時接受教師的反饋和指導。醫學生通過與逼真而靈活的虛擬環境的互動，能夠更加積極地參與學習活動，增強學習的樂趣和動力，激發對枯燥醫學知識的興趣，增強學習的動力和愿望，從而提高學習的效果和成效[11]。（二）提供豐富的泌尿外科臨床教學實踐資源在泌尿外科臨床教學中，通過VR/AR技術，一方面，可以通過創設虛擬病例和模擬臨床環境的方式，模擬出多種泌尿外科疾病的臨床表現和診斷過程，能夠在一定程度上彌補泌尿外科臨床病例資源有限的問題，為醫學生提供更廣泛、更深入的臨床學習體驗。另一方面，可以構建高度仿真的虛擬解剖實驗室或手術室，生動地展示泌尿系統的解剖結構，包括腎臟、膀胱、尿道等重要器官，同時可以向醫學生提供各種手術操作練習的機會，如腎臟切除術、膀胱造瘺術等。已有研究表明，VR/AR技術可以模擬血管重建技術和構建虛擬人體解剖系統[12]，加深醫學生對泌尿外科系統結構的了解[13]。E.諾伊曼（E.Neumann）等人的研究也發現，VR技術在主觀和客觀方面都能優化膀胱鏡檢查操作，并顯著提高泌尿外科醫學生在該技能上的學習效率，極大地提升臨床教學效果，值得在泌尿外科醫學生的技能教學中廣泛應用[14]。基于VR/AR技術的臨床教學方式有效彌補了因醫學生數量眾多而導致的現實醫療設備不足或解剖學標本資源有限所帶來的教學機會少的不足，使泌尿外科臨床教學資源更加生動豐富且易于掌握。（三）有利于教師更好地管理和教學教師可以通過VR/AR技術進行實時監控和分析，對醫學生的學習效果進行即時反饋和高質量的評估，即使醫學生不在同一個地方也能夠共享知識和經驗，教師仍可以及時幫助醫學生糾正錯誤、改進技巧，提高教學活動的效果和質量，從而告別傳統的教師評分可能存在的主觀性強、反饋不及時等問題。此外，通過不斷地學習和探索新的VR/AR技術的應用，教師也可以不斷提升自己的教學水平和創新能力，從而更加積極地投入到泌尿外科臨床教學中。在此過程中，教師還可以開發或使用交互式教學軟件，讓學生通過觸摸屏幕、鍵盤輸入等方式與教師進行互動及交互式探索。（四）有利于節約臨床教學成本VR/AR技術可以降低傳統泌尿外科臨床教學所需的實踐資源和成本。例如，醫學生可以在虛擬環境中進行泌尿外科的手術操作和病例診斷，無須使用大量的實際醫療設備和場地，降低了臨床教學成本。通過建立虛擬病例庫，醫學生可以利用AR技術觀察各種泌尿外科病例的臨床表現、影像資料和手術過程，進行病例分析和診斷訓練，無須實際患者和醫療設備，進一步降低了臨床教學的實踐成本。同時，在科教融匯背景下，建立仿真的虛擬實驗室能夠使醫學生在模擬的泌尿外科實驗環境中進行操作，無須大量實驗設備和材料，既降低了臨床教學成本，也解決了場地、設備和材料不足的問題。此外，利用VR/AR技術與不同醫學院校進行遠程協作和交流以促進泌尿外科臨床知識共享、經驗交流和合作研究，有效減少了因地理位置和時間限制而帶來的交流成本。例如，MicrosoftHoloLens作為一種利用AR技術實現的遠程醫療培訓平臺[15]，可以幫助醫學生通過遠程技術獲得專家指導和實時反饋，從而提高醫學生學習的效率和質量，同時也拓展了泌尿外科教學的范圍和可能性。（五）有利于提升泌尿外科醫學生的臨床人文素質VR/AR技術為培養和提升泌尿外科醫學生與患者共情能力和溝通技巧，提高人文素質創造了良好的條件。具體來說，一是VR/AR技術可以精確模擬初診時醫生與患者的對話場景，醫學生可以通過反復練習，快速掌握如何以溫和、明確的方式告知患者病情，給予合適的人文關懷。二是通過VR/AR技術，醫學生能夠生動直觀地向泌尿外科患者展示病變部位、手術過程、治療效果等，讓患者更直觀地了解治療過程和可能的風險，從而建立起更加信任和理解的醫患關系，增強醫患溝通效果。三是一些泌尿外科疾病可能會出現突發的并發癥或急性病情惡化，如腎臟大出血、腎周感染、腎功能衰竭等，而VR/AR技術能夠模擬這些緊急情況的發生，并記錄醫學生與虛擬患者的互動過程和反饋，讓醫學生能夠充分體驗到與患者互動的各種情境，包括如何妥善處理緊急情況、敏感話題及與患者家屬的有效溝通[16]。這些訓練可以有效提高泌尿外科醫學生在實際臨床工作中的應變能力，增強自信心和人文關懷。四是結合VR/AR技術，設計并實施醫德人文評價量表，確保醫學生的醫德素養得到全面評估。量表主要包括醫學生參與的社會義工活動、醫德課程表現、學生互評和家長反饋等因素[17]，利用AR技術進行數據采集和評價，為醫學院校提供科學的醫德評估依據。四、VR/AR技術在泌尿外科臨床教學中的應用策略（一）加強醫學院校教師的培訓應用VR/AR技術進行泌尿外科臨床教學對教師提出了更高的要求。首先，教師應接受系統化的VR/AR技術培訓，如通過專業的培訓機構、在線教育平臺或專業人員指導等，學習如何操作相關硬件設備、熟悉相關軟件平臺及掌握基本的虛擬場景制作技能。其次，教師需要積極參與VR/AR技術在教學中的實踐應用。教師可以與技術專家、教育技術人員合作，共同設計和開發VR/AR教學資源，探索如何將這些技術融入到泌尿外科臨床教學中。通過實踐應用，教師可以不斷積累經驗，發現和解決實際教學中的問題，提高教學水平和技術應用能力。醫學院校還應鼓勵和支持教師進行同行之間的經驗分享和合作，可以建立專門的VR/AR技術教學交流平臺或社群，讓教師分享自己的教學經驗、教學資源和技術創新成果，大家相互學習、交流、借鑒，共同提升VR/AR技術在泌尿外科臨床教學中的應用水平。最后，教師還應關注VR/AR技術發展的最新趨勢和應用案例，保持學習的持續性。隨著技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展，教師需要保持對新技術的敏感度和學習意愿，不斷更新自己的知識和技能，以應對教學需求的變化和挑戰。（二）提升醫學院校教師的專業素質一流的教師才能創造一流的教育業績，因而醫學院校要重視教師的專業素質提升，特別是利用VR/AR技術進行泌尿外科教學時，需要教師具備多方面的能力。首先，教師需要為學生提供適當的技術指導和培訓，以確保醫學生能夠熟練、正確地運用VR/AR技術進行學習和實踐，這種指導可能涵蓋如何操作設備、使用軟件及解決常見技術問題等方面。其次，教師需要對泌尿外科知識有深入的理解，具備舉一反三的能力，能夠將知識系統化并轉化為教學實踐，能夠教導醫學生如何將技術與臨床實踐相結合。通過案例分析、模擬演練和實踐課程等方式，醫學生將所學技術與泌尿外科臨床問題相結合，培養解決問題和應用技術的能力。最后，教師需要預測教學過程中可能出現的疑問和問題，并不斷優化虛擬教學環境，以確保VR/AR技術與教學內容相互契合。同時，教師還需要在平衡成本和效率的前提下，確保所采用的VR/AR技術能夠有效地達成教學目標，并提升醫學生的學習效果。構建優質的泌尿外科虛擬教學平臺一方面需要教師在宏觀上進行課程規劃和統籌，另一方面需要教師在微觀上與場景開發人員密切合作，共同設計出優秀的課堂和場景，充分發揮VR/AR技術的優勢，更好地服務泌尿外科臨床教學。（三）合理分配VR/AR教學內容在泌尿外科臨床教學中，合理分配VR/AR教學內容至關重要。教師在設計教學內容時應注意傳統教學與VR/AR技術的相互補充，避免過度依賴一種形式，而應根據教學目標和內容特點進行合理分配。例如，在泌尿外科臨床教學中，可以利用VR/AR技術向醫學生展示泌尿系統的解剖結構、常見疾病的病理變化、疾病的影像資料等，解釋手術操作流程，也可以模擬手術操作過程，讓醫學生在虛擬環境中實踐操作技能，加深對手術步驟和技術要點的理解。但VR/AR技術不能完全取代真實的床旁教學，醫學生只有與患者直接互動或直接參與到病例討論、手術觀摩及醫患溝通中，才能更全面地理解疾病的本質和患者的真實需求。因此，在應用VR/AR技術開展泌尿外科臨床教學時，教師需要注意避免濫用，應注重教學內容的針對性和實用性，避免過度追求視覺效果而忽視了教學的核心內容。過度的虛擬環境可能會分散醫學生的注意力，同時虛擬環境的沉浸感還可能讓醫學生過于沉迷而不愿意面對真實患者的挑戰和不確定性，進而產生抵觸情緒，影響教學效果。教師需要靈活運用不同形式的教學手段，合理分配教學內容，平衡虛擬環境和真實臨床實踐的教學比重，確保醫學生能夠全面、深入地理解和掌握泌尿外科的知識和技能。（四）注重師生互動性，提高學生學習主動性在泌尿外科臨床教學中運用VR/AR技術時應注意，若教學過度依賴這些技術，教師和學生可能會將過多的注意力投入到虛擬環境，而忽略了真實環境中的互動與交流。若教師將VR/AR技術僅視為信息傳遞的工具，而不注重師生互動，可能導致教師難以準確評估醫學生的實際學習情況。同時，缺乏教師的引導和監督，醫學生可能會偏離正確的學習方向，從而影響教學效果。因此，應堅持以醫學生為主體、以教師為主導的現代教育理念。在教學過程中，教師應設計交互式的虛擬場景，讓醫學生參與討論、提出問題，并與教師實時交流。另外，教師還應設定清晰的學習目標和規劃學習任務，指導醫學生的學習方向，確保醫學生在自主學習中不偏離正軌。教師還可以利用各種技術工具和平臺，如在線學習管理系統和虛擬教室，跟蹤醫學生的學習進度和表現，及時發現并解決醫學生遇到的問題和困難。同時，教師應提供個性化的反饋和指導，鼓勵醫學生克服挑戰、持續進步。此外，教師還應鼓勵醫學生之間開展合作學習和知識分享，運用VR/AR技術搭建學習社區和合作平臺，促進醫學生之間的互動和合作，共同提升學習效果和成果。（五）推廣和分享VR/AR教學案例推廣和分享VR/AR教學案例對于推動泌尿外科臨床教學的現代化和智能化發展至關重要。教師將成功的教學案例進行分享和推廣，不僅可以讓更多的教育者了解VR/AR技術的潛力和應用方法，還能夠建立起一個共享經驗和資源的平臺。通過學術會議、研討會及在線社區等渠道，教師可以展示其在教學中取得的成就，分享使用VR/AR技術帶來的教學成效和學生反饋。這種分享不僅可以促進教育界對VR/AR技術的認知和接受程度，還可以激發更多教育者使用VR/AR技術開展教學的興趣和創新精神。隨著更多教育者加入到使用VR/AR技術開展教學的行列，泌尿外科臨床教學也將逐步實現現代化轉型，醫學生將能夠通過沉浸式的虛擬體驗更深入地理解醫學知識和技能。這種分享和推廣的過程也會促進教育界的交流與合作，形