医疗类软件仿真实训实施方案分析

医学类软件仿真实训

实施方案

---------------------------------------------------------装 --------------- 订 -------------- 线 --------------------------------------------------------- 1. 仿真软件开发背景

医学教育有关人们身体健康以及社会医疗体系和水准，医学仿真教学软件的创意背景来源于医学学习的现状。要成为一名合格的医生需要许多的实际经验，但是真正的患者无法成为医学生变为医生需要的实验材料，解剖其他的生物替代人体进行认知学习也会造成极大的浪费，并且会产生认知的偏差。纸上得来终觉浅，只按照教科书进行学习的医学生无法成为好的医生。新兴的虚拟现实技术与医学实验结合，构建三维模型，实现交互式学习，可以极好的改变这一现状，节约资源，不受标本、场地的限制，降低培训费用。

专业性较强的软件产品，特别是那些功能强大、结构复杂、设置灵活的产品，要让用户掌握产品的安装、使用，设置和管理维护，需要进行大量培训，包括内部研发工程师、技术支持、销售人员；也包括渠道合作伙伴、认证工程师、最终用户等。目前很多厂商都是采用传统的培训方式，包括提供产品介绍、使用手册、安装配置指南；或者录制操作视频；以及集中式面授培训方式等；这些方式都存在一定的缺陷：

看文档：不直观；不适合操作技能，学员无法操作体验；缺乏对学习过程的管理；难以测评学员的学习效果。

看操作视频：单向的信息传递，无法互动；学员无法亲自动手操作体验，难以培养实际业务操作能力；缺乏对学习过程的管理；难以测评学员的学习效果。

集中式面授培训：对讲师要求高，而一般厂家都是由技术工程师兼任，而工程师大多比较拘谨内向，所以难以提供专业的培训服务；培训需要场地，且人员需要集中，场地、差旅成本高；不能随时组织培训，培训周期不灵活；现场搭建演示系统可能存在困难，或者需产生费用；学员不容易体验所有的业务场景；缺乏科学准确的培训效果测评手段，不容易激励学员的主动性。

软件操作仿真实训模式，很好的解决了上述问题。和传统培训资源如文档、PPT、视频等不同，灵狐科技可在仿真教学平台上，为客户量身定做仿真实训软件。软件提供一套完整的操作案例，向学员展示和讲解软件的使用和操作流程。学员可以自动演播，也可以通过实际模拟操作来掌握软件的功能和特性。

仿真性：虚拟教学环境是以真实业务环境为基础进行搭建的，操作流程和规则同样立足于实际业务操作规范，虚拟操作环境和真实操作体验是一致的。

实践性: 与传统只能做单向知识传递的“视频教学”模式完全不同，学员可以在仿真环境中进行实际操作，与业务环境进行交互，实现双向良性互动。

情景性: 软件可以仿真一个情景，要求学员在该情景下进行业务判断和操作。比如某些软件的功能，需要在特定情景下才能触发（这些条件可能代价非常高昂，比如需要大规模网络，或者高性能硬件）；传统培训中，由于设备、场地等硬件的限制，许多功能都无法演示或操作。借助虚拟仿真技术，可以将学员置于各种复杂、突发业务环境中去，从而进行针对性训练，提高自身的应变能力与相关处理技能。

自主性：仿真实训系统安装运行后，在手把手教学模式下，学员可独立学习，不受教室、讲师等条件约束，根据自身实际安排学习时间，具有极大的灵活性。企业也可以减少集中培训次数和缩短集中培训时间，降低培训成本。

安全性：传统软件培训时，为了让大家能体验软件操作，会提供真实系统的测试账号或者搭建一个测试系统，这都是在一个真实的系统中运行，潜在着安全风险；特别是对银行，证券等行业，比如著名的“光大乌龙指”事件，最开始就谣传说是模拟炒股系统切成了实盘操作。仿真平台提供的是虚拟的业务环境，彻底杜绝对真实系统的任何影响，确保真实业务系统万无一失；学员可以卸去事故隐患的包袱，大胆尝试各种极端操作演练，提高技能水平。

激励性：软件产品培训侧重于操作技能，传统的选择题、判断题、填空题等适用于考察知识的掌握程度，难以评估学员的动手能力。仿真平台提供了创新的考核方式，能准确量化评估学员业务操作能力，实现无纸化、自动化考核，从而激励学员认真学习掌握操作技能。

仿真实训平台彻底颠覆了软件产品原来集中面授或者看教学视频、读产品文档的培训模式，提出了一种低成本、高效率的读、学、练、考全过程手把手培训模式，能降低培训成本、提高学习主动性和培训效率，有效提升学员动手能力和业务素质。

降低培训成本：全自动化的培训模式，可多次重复学习，大大节省讲师、培训管理等人工费用；可完全取代集中面授模式，节省场地租赁费用；公司可安排员工自主学习，减少上班时集中培训工时。另外，某些大型软件运行环境苛刻，如磁盘阵列、复杂网络等，培训环境中往往无法配备。有些大型软件安装配置复杂，导致培训环境中搭建演示系统需要专业工程师配合，周期可达数天。而虚拟仿真平台则很好解决这一问题。另外，很多商业软件培训时还涉及到License管理的问题，而虚拟仿真则可避免这一问题。

提高培训效率：由于使用软件自动化教学，学员随时随地均可学习；不像传统面授开班形式，受成本限制，需要等学员数量累积到一定数量才开班；特别适合内部培训；学员可根据个人情况自己安排时间和学习过程，实现个性化培训，以最少的时间和精力，掌握教学内容。

保障培训效果：通过创新的考核方式，量化评估学员业务操作能力，实现无纸化、自动化考核，从而激励学员认真学习掌握操作技能；

增强产品竞争力：采用创新的专业化培训模式，会提升手术专业度，让客户更可信赖。

软件的虚拟仿真功能，使其也能用于仿真手术演示，可有效防止演示失败的情况发生，保障手术稳定可靠的感受。

可以让实习医生得到更好培训，提高生产效率,扩大产能。

以前搭建演示系统进行培训，还可能涉及到License管理；虚拟仿真软件不需要原license，可对更广大的潜在用户进行体验培训，增加市场机会。

4. 开发技术路线

（1）技术实现思路

在具体手术操作方面，以虚拟眼睛手术为例。借助于仿真系统，使用者可以对虚拟的人体眼睛模型进行手术。根据人眼的前眼结构创造出三维立体图像，学生利用它可以观察模拟移去晶状体的全过程，并观察到眼睛前部结构的血管、虹膜和巩膜组织及角膜的透明度。使用动作捕捉套件，捕捉操作者的操作动作，模型可以根据操作者实施的手术操作产生相应的数据变化。

在教学平台方面，以最常见的人体解剖教学为例，可以建立完整的教学平台，包括操作系统和评价系统。学生可以获得三维的视觉体验，能看到精确演示的人体的各个器官、骨骼、血管等内部细微的解剖结构及其空间位置，而且可以通过交互操作对其进行任意轴面的360°旋转，容易使学生在脑海中形成立体概念，弥补传统教学中二维教学资源的各种缺陷，从而使传统教学中许多教学难点迎刃而解。评价系统也必不可少，在传统的解剖实验测评中，解剖实验所花费的时间一般比较长，教师没有足够的时间观看每一个学生的实验过程，往往是学生同时在一起进行实验，然后教师根据最后的实验结果进行实验测评，这样就难以保证实验测评结果的科学性和准确性。而虚拟人体解剖实验教学平台可以利用其实验操作历史记录功能来自动记录学生实验操作的每一步，并将其保存，以供教师查看。然后教师就可以根据每一位学生实验操作过程的历史记录，进行客观的实验测评。

（2）预计技术难点

在图像显示方面，如何进一步提高图像质量都是提高真实感的研究方向。

（3）产品开发技术工具

flex

即Adobe Flex，基于其专有的Macromedia Flash平台，它是涵盖了支持RIA （Rich Internet Applications）的开发和部署的一系列技术组合。

作为新一代的富客户端互联网技术的佼佼者，Flex十大优势：

1、Flex与Flash：可以让普通程序员开发制作Flash成为可能；