桂園園，楊立群，李強(qiáng)，高音，唐美玲，劉紅敏

(齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

0 引言

虛擬仿真是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，依托現(xiàn)代信息技術(shù)生成逼真的視、聽、觸覺一體化的虛擬環(huán)境，用戶借助必要設(shè)備與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互行為，從而產(chǎn)生等同于親臨實(shí)境的感受和體驗(yàn)[1]。虛擬操作技能訓(xùn)練軟件應(yīng)用于護(hù)理操作技術(shù)培訓(xùn)，可重點(diǎn)解決實(shí)際實(shí)驗(yàn)中因條件限制而不能開展侵入性操作、不能在真人身上反復(fù)練習(xí)、護(hù)理操作不當(dāng)引起醫(yī)療糾紛等實(shí)踐教學(xué)難題[2]。故以現(xiàn)代信息技術(shù)為依托，積極探索“線上線下”教學(xué)相結(jié)合的個(gè)性化、智能化實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，已成為支撐高等教育教學(xué)質(zhì)量全面提高的重要保障。本課題組引進(jìn)了“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并應(yīng)用，旨在為培養(yǎng)學(xué)生臨床思維與能力提供一個(gè)良好的訓(xùn)練途徑和手段，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取本校護(hù)理專業(yè)2018級(jí)學(xué)生共150人，在基礎(chǔ)護(hù)理學(xué)導(dǎo)尿術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目授課中依托虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行混合式教學(xué)。其中男生15名，女生135名，年齡為18～21(19.37±0.76)歲。

1.2 研究方法

1.2.1 “導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的構(gòu)建

學(xué)院引進(jìn)福建“水立方”三維數(shù)字科技有限公司研發(fā)的“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生可隨時(shí)隨地通過校內(nèi)局域網(wǎng)登錄進(jìn)行練習(xí)，為本次教學(xué)改革提供了條件保障。該平臺(tái)(http://192.168.205.14:8013)包括男性導(dǎo)尿術(shù)、女性導(dǎo)尿術(shù)、導(dǎo)尿術(shù)考核三大模塊，完全采用三維仿真技術(shù)構(gòu)建虛擬仿真臨床情景，所有的三維場景和動(dòng)作均可以被操作者介入進(jìn)行交互式操作，可以完整、清楚、準(zhǔn)確地展示3D留置導(dǎo)尿的操作流程，并且可以從多個(gè)模式、多個(gè)方位對操作步驟逐一進(jìn)行觀看和交互操作，將導(dǎo)尿術(shù)的“評估膀胱、用物準(zhǔn)備、消毒、插管、固定”等操作步驟的理論知識(shí)和技能有機(jī)融合，幫助學(xué)生通過反復(fù)虛擬訓(xùn)練切身體驗(yàn)“導(dǎo)尿術(shù)”的臨床情景。

1.2.2 教學(xué)方案的設(shè)計(jì)

在理論研究、文獻(xiàn)分析、集體備課討論及學(xué)生調(diào)研的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了虛實(shí)結(jié)合、線上與線下結(jié)合的教學(xué)形式：包括“課前布置教學(xué)任務(wù)(觀看操作視頻、虛擬平臺(tái)練習(xí))+課中混合式教學(xué)(案例導(dǎo)入、學(xué)生回示、教師點(diǎn)評、學(xué)生互評、教師示教、分組練習(xí)、教師指導(dǎo))+課后(虛擬平臺(tái)習(xí)題檢測、考核)[3,4]。

1.2.3 教學(xué)實(shí)施

(1)課前：教師發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)清單，學(xué)生需在虛擬仿真平臺(tái)完成包括視頻觀看、虛擬仿真軟件練習(xí)技能操作等任務(wù)，“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真項(xiàng)目以3D方式構(gòu)建仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在訓(xùn)練模式下引導(dǎo)學(xué)生按照規(guī)范正確的流程進(jìn)行操作，對操作錯(cuò)誤以動(dòng)畫、特效方式展現(xiàn)以加深學(xué)生認(rèn)識(shí)。在虛擬實(shí)驗(yàn)中支持容錯(cuò)機(jī)制，例如缺少關(guān)鍵儀器、物品，前置步驟未進(jìn)行等情況有友好提示，在沒有操作正確的步驟下，無法進(jìn)行下一步驟。考核模式下無操作提示，學(xué)生可任意操作，支持自動(dòng)計(jì)算學(xué)生操作成績并可以統(tǒng)計(jì)分析，以便教師了解學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的掌握程度。

(2)課中：針對課前虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)練習(xí)結(jié)果開展課堂教學(xué)，進(jìn)行“導(dǎo)尿術(shù)”操作步驟梳理、要點(diǎn)講解示教，對學(xué)生虛擬平臺(tái)操作薄弱點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解示教、提問、拓展、討論、答疑。教師利用實(shí)驗(yàn)室模擬人示教，并向?qū)W生講解虛擬操作與實(shí)訓(xùn)操作的異同，學(xué)生兩人組練習(xí)時(shí)，一人利用模擬人練習(xí)操作，一人利用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作視頻為其糾錯(cuò)。

(3)課后：課后學(xué)習(xí)階段，學(xué)生利用虛擬仿真平臺(tái)進(jìn)行練習(xí)，完成習(xí)題檢測及技能考核。教師登錄后臺(tái)了解學(xué)生本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)、技能操作掌握情況，布置、批閱課后作業(yè)，討論、答疑，進(jìn)行評價(jià)反饋，并根據(jù)反饋進(jìn)行教學(xué)調(diào)整。

1.2.4 評價(jià)方法

(1)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)用情況：虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)自動(dòng)記錄學(xué)生的使用情況，包括學(xué)生登錄的訪問次數(shù)、累計(jì)用時(shí)、模塊答題正確率、每道題的得分情況等。

(2)教學(xué)效果評價(jià)：通過查閱文獻(xiàn)，引用國內(nèi)學(xué)者李紅梅[5]等學(xué)者的問卷，調(diào)查學(xué)生對虛擬仿真系統(tǒng)的反饋情況，問卷信效度良好，Cronbach’α系數(shù)為0.874。利用問卷星發(fā)布問卷，學(xué)生通過掃碼以無記名形式填寫，共有2018級(jí)學(xué)生150名填寫問卷，回收有效問卷150份，問卷有效率為100%。

1.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 “導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)用情況

學(xué)生課前登錄虛擬仿真平臺(tái)次數(shù)為1～3(2.32±0.44)次/名，虛擬平臺(tái)練習(xí)總成績?yōu)?2～98(94.67±3.52)分，各模塊成績見表1。

表1 “導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目各模塊得分(n=150)

2.2 教學(xué)效果評價(jià)

學(xué)生對基于“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)效果評價(jià)詳見表2。

表2 150名學(xué)生對“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)效果評價(jià)[n=150,n(%)]

3 討論

3.1 “導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可提升學(xué)生操作熟練度

從數(shù)據(jù)分析來看，學(xué)生通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，答題正確率呈現(xiàn)上升趨勢(表1)，問卷調(diào)查結(jié)果提示該項(xiàng)目有利于提高操作熟練程度(85.3%)，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力(88.7%)，能夠有效輔助實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)(82.0%)?！皩?dǎo)尿術(shù)”虛擬仿實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完全采用三維仿真技術(shù)，所有的三維場景和動(dòng)作均可以被操作者介入進(jìn)行交互式操作，將模擬人無法展現(xiàn)的一些視角盲點(diǎn)，用計(jì)算機(jī)圖形模擬技術(shù)進(jìn)行呈現(xiàn)。將導(dǎo)尿管通過尿道的運(yùn)動(dòng)變化通過三維透視和剖視以任何角度實(shí)時(shí)的表達(dá)出來，更貼近臨床護(hù)理技術(shù)的操作規(guī)程，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中掌握符合臨床護(hù)理規(guī)范的操作手法和技能[6]。本項(xiàng)目不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，使得學(xué)生的實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)時(shí)間和地點(diǎn)自由化，在網(wǎng)絡(luò)條件下可隨時(shí)進(jìn)入項(xiàng)目學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者可根據(jù)自身實(shí)際情況、學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)來把握學(xué)習(xí)進(jìn)度，通過這種類似游戲的操作模式，增加學(xué)習(xí)的趣味性和沉浸感，由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及自主學(xué)習(xí)能力[7]。此外，系統(tǒng)設(shè)置了學(xué)習(xí)成績反饋模塊，讓每名學(xué)習(xí)者看到其各模塊知識(shí)的掌握情況，了解自身的學(xué)習(xí)薄弱點(diǎn)，有針對性地強(qiáng)化學(xué)習(xí)；教師也可以實(shí)時(shí)查看學(xué)生的操作練習(xí)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生在操作中遇到的問題，更方便快捷地管理學(xué)生學(xué)習(xí)信息，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

3.2 “導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有助于培養(yǎng)學(xué)生臨床思維

調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生認(rèn)為應(yīng)用導(dǎo)尿術(shù)虛擬仿真項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)可以提升學(xué)生的臨床溝通能力(82.0%)、分析解決問題能力(86.0%)、有助于培養(yǎng)臨床思維(86.7%)，使學(xué)生盡快適應(yīng)臨床(84.7%)。“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目核心操作設(shè)計(jì)非常專業(yè)實(shí)用，不僅虛擬了導(dǎo)尿術(shù)操作動(dòng)作，還嵌入與導(dǎo)尿術(shù)相關(guān)的局部解剖圖，以及尿管插入膀胱的人機(jī)交互仿真圖[8]。通過三維泌尿系統(tǒng)真實(shí)模擬出導(dǎo)尿管在尿道內(nèi)的位置關(guān)系和運(yùn)動(dòng)反饋，完整、清楚、準(zhǔn)確地展示3D留置導(dǎo)尿的操作流程，并且可以從多個(gè)模式、多個(gè)方位對操作步驟逐一進(jìn)行觀看和交互操作操作者可以掌握消毒部位的先后順序、辨別尿道口、看到尿管在膀胱內(nèi)的位置，還可以在透視和剖視模式下觀看導(dǎo)尿管通過尿道的過程[9]。虛擬操作過程中學(xué)生遇到插管遇阻力、導(dǎo)尿管誤入陰道等特殊情況，在系統(tǒng)提示下，仍可冷靜分析，選擇正確的處理方式。避免了沒有臨床經(jīng)驗(yàn)的護(hù)生對患者安全造成威脅，提高了護(hù)生應(yīng)對突發(fā)事件的應(yīng)變能力、決策能力、臨床思維能力[10,11]。此外，實(shí)驗(yàn)操作步驟嚴(yán)格遵守三查七對、無菌操作、人文關(guān)懷的原則，增設(shè)語言對話功能，使虛擬護(hù)士與虛擬患者之間有語言交流和肢體配合，體現(xiàn)出護(hù)士同病人的交流互動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的人文關(guān)懷能力。

4 小結(jié)

綜上所述，將“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)用于基礎(chǔ)護(hù)理學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的操作熟練程度、自主學(xué)習(xí)能力及臨床思維能力，學(xué)生普遍接受度較高，促進(jìn)了線上線下混合式實(shí)訓(xùn)護(hù)理教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新，建議在護(hù)理學(xué)其他實(shí)訓(xùn)課程中進(jìn)行推廣。本研究的不足之處在于受學(xué)生人數(shù)限制，且只在本校作為試驗(yàn)點(diǎn)，樣本含量較少，未來需要更多大樣本、多學(xué)校的研究來探究虛擬仿真的教學(xué)效果。