李桂君,姚 淳,陳 斐,黃玉婷,王姍姍,李麗穎
(上海濟光職業(yè)技術(shù)學院,上海 201901)
虛擬現(xiàn)實(virtual reality,VR)是一項允許用戶實時探索和操縱計算機生成的真實或人工三維多媒體感官環(huán)境的技術(shù)[1]。通過不同程度的沉浸感,VR可以提供給體驗者主動學習的體驗,通過設備向用戶傳輸視覺、聽覺等感受,讓體驗者置身于虛擬或想象的環(huán)境中[2]。VR的概念最早是在1950年被提出的[3]。目前,超過230家公司正在生產(chǎn)與研發(fā)VR相關(guān)的各種產(chǎn)品,并將其廣泛應用于醫(yī)療、教育及生活娛樂等領(lǐng)域。以醫(yī)學領(lǐng)域為例,現(xiàn)有研究嘗試將VR應用于醫(yī)學診斷與治療中[4]。尤其是在精神病學領(lǐng)域,傳統(tǒng)的治療手段主要局限于心理治療和藥物治療,然而VR可以提供有效的教育和心理培訓,且不會對患者造成傷害[5]。治療性VR可以改善精神疾病患者的恐懼、焦慮、抑郁、認知障礙和社會功能[6-7]。此外,VR在疼痛管理、手術(shù)訓練、解剖教育等領(lǐng)域被認為是一種經(jīng)濟、高效的工具,既可以節(jié)約培訓成本,也可以方便住院醫(yī)師練習某些手術(shù)操作技能[8]??偠灾?,與動物模型、教學視頻相比,VR具有其獨特的優(yōu)勢,且越來越被醫(yī)學界認可。VR中的3D圖形可直觀展示教學內(nèi)容,在醫(yī)學基礎教學中的應用也十分廣泛。目前,也有學者將VR應用在護理教學中,但尚存在一定的應用局限性等問題?;诖?,本文介紹了VR在護理教學中的呈現(xiàn)方式、應用場景,并提出VR在護理教學中的應用展望,以期為護理教育者更好地將VR應用于護理教學中提供參考借鑒。
1.1 模擬真實視覺特效護理教學注重理論與實踐的結(jié)合,VR在護理教學中的應用功不可沒[9]。上海中醫(yī)藥大學將虛擬靜脈注射系統(tǒng)應用到護理實訓教學中[10],通過3D靜脈模擬系統(tǒng)提供視覺反饋,使血管之間存在明顯的顏色區(qū)別,學生可通過觀察靜脈和針頭之間的關(guān)系來練習系靜脈注射技術(shù),提高對患者進行穿刺操作時的成功率[11]。也有研究將虛擬仿真系統(tǒng)引入基礎護理教學中,系統(tǒng)中人物、環(huán)境、設備等均采用三維軟件建模,使學生身臨其境地在三維立體虛擬環(huán)境中進行護理相關(guān)操作,包括查看護理環(huán)境、患者情況及病灶狀態(tài)等[12]。復旦大學基礎醫(yī)學院制作的虛擬生化試驗教學軟件也取得了一定的應用效果[13]。VR可以將生理情況下無法觀察到的組織結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)在學生面前,在視覺上給學生提供身臨其境的體驗。
1.2 提供準確的觸覺感受在對人或動物進行靜脈注射訓練時,通常只能看到擴張靜脈的陰影、輪廓。如果患者毛發(fā)濃密,用肉眼很難定位靜脈,因此需要用指尖感覺靜脈血管彈性來確定注射部位。為了提供觸覺真實感,VR模擬器可以提供觸覺反饋[14]。虛擬仿真觸覺設備可為靜脈穿刺訓練提供精細的觸覺反饋,使用者可以通過感受血管阻力和血管被刺破時阻力損失等觸覺反饋,更準確地完成靜脈穿刺操作[15]。此外,VR已被用于牙科和口腔頜面外科護理中,使用者可通過觸覺壓力模擬器的反饋來準確判斷頜面部的病情,從而進行有針對性的護理干預[16]。VR可以通過提供觸覺感受來使護理教學更加立體,有助于提升護理教學中的基礎操作教學效果。
1.3 提供聽覺反饋在護理教學中,學生很難真切感受到呼吸音、心音、異常的哭鬧聲等音,但VR可以為學生提供真實的聲音反饋。VR可以模擬人類在面對壓力時心血管活動的變化,從聽覺中反饋心率變快等反應,有助于學生學習不同狀態(tài)下心血管活動的變化[17]。在呼吸系統(tǒng)疾病護理教學中,VR可以模擬多種呼吸系統(tǒng)疾病,如慢性阻塞性肺疾病患者的呼吸音在VR中呈現(xiàn)出呼氣時間比較短、呼氣強度比較弱的特點[18]。VR還可以通過模擬不同疾病患兒的哭鬧聲及對疾病的不同反應,進而幫助學生判斷患兒的病情變化,了解患兒無法用語言等表達的疼痛[19]。VR通過模擬不同的聲音,補充了現(xiàn)有聽診實驗教學的不足,豐富了教學手段,給學生提供了更加真實的學習體驗。
2.1 虛擬咨詢護理專業(yè)學生與醫(yī)療保健提供者、患者及其家屬進行有效溝通的能力對護理質(zhì)量至關(guān)重要。然而,傳統(tǒng)的教學方式對提高護理學生溝通技巧的效果不佳,且使用標準化病人既不符合時間效益,也不符合成本效益[20]。鑒于虛擬患者能夠在安全環(huán)境中模擬交互式體驗和真實的臨床場景,并可為學生提供無限次的培訓,故虛擬咨詢應用程序是護理學生在入職前訓練溝通技巧的理想平臺[21]。
2.2 虛擬操作護理教學中的侵入性操作主要包括靜脈注射、靜脈輸液及靜脈血標本采集等[22]。護理專業(yè)學生在校期間很少有機會能夠?qū)颊哌M行侵入性護理操作,臨床實習期間如果直接對患者進行這些操作,容易引起安全隱患及患者的不滿意。虛擬仿真實訓恰好解決了這一問題,使用VR模擬臨床真實案例,讓學生在虛擬環(huán)境中對虛擬患者進行護理操作,且能與虛擬患者進行溝通,觀察患者病情變化[23],給學生提供了沉浸式病房的體驗,有助于達到更好的教學效果。
2.3 虛擬病房美國已推出護理實訓模擬軟件項目在由程序建立的虛擬病房里,學生可以查閱電子病例、進行虛擬預約,并可對患者進行評估,進而與患者進行互動,也可對患者的干預進行跟蹤,實時了解患者病情的變化,且能夠評估患者并實施護理計劃[24]。有研究表明,通過與患者互動,可在短時間內(nèi)反映護理專業(yè)學生的知識存儲和臨床推理能力[25]。虛擬病房解決了教學空間管理的難題,使教學機構(gòu)能夠增加可用于學生培訓的臨床方案的數(shù)量[26],使教室環(huán)境中的培訓變得可行,擴大了網(wǎng)絡環(huán)境中場景的可用性、增加接受個性化培訓的學生數(shù)量、降低模擬成本用。
2.4 虛擬災難教育護理人員在災難管理中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,災難護理教育和培訓已在全球范圍內(nèi)開展,但是針對災難的護理教育和培訓仍有待發(fā)展,而VR可以提供災難環(huán)境下的病患者模型[27]。災難后易出現(xiàn)較多急危重癥患者,該類患者的護理與常規(guī)護理有所區(qū)別,護理專業(yè)學生很少有機會在緊急情況下對患者進行護理,所以對急危重癥患者的護理培訓尤為迫切。南京醫(yī)科大學護理學院設計了包含院前急救、中心靜脈壓監(jiān)測等5個急危重癥虛擬仿真實驗項目,其中火災、溺水、車禍外傷等急危重癥病例的護理已經(jīng)應用于護理教學中,且取得了一定的成效[28]。方敏等[29]采用VR進行重癥監(jiān)護護理教學,激發(fā)了學生的學習興趣。García等[30]運用移動虛擬現(xiàn)實應用程序進行心肺復蘇技術(shù)的教學及培訓,使心肺復蘇技術(shù)逐漸普及。
VR可模擬如解剖結(jié)構(gòu)、侵入性操作實訓、模擬病房、心臟與肺部聽診等多種教學場景,可提供視覺、觸覺、聽覺反饋,在提高學生的理論知識、實踐能力及滿意度方面均表現(xiàn)出較好的優(yōu)勢,有助于提升護理教學質(zhì)量[23-24]。VR教學已成為一種有效的教學策略,為護理專業(yè)學生臨床能力的發(fā)展提供支持。但也存在一些問題:VR教學過程中以學生自主操作為主,缺少師生間和同學間的互動和交流,學生交流合作能力得不到更好的培養(yǎng);目前VR教學以視覺、聽覺體驗為主,觸覺體驗的相關(guān)技術(shù)還有待進一步提升;全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰(zhàn)略舉措[31],但是在VR教學中無法體現(xiàn)課程思政內(nèi)容,不利于發(fā)揮課堂教學在課程思政中主渠道的作用;對學生而言,諸如情感、個性和環(huán)境等人文因素在VR教學中得不到體現(xiàn),且長時間佩戴3D眼鏡會使學生出現(xiàn)眩暈、惡心、眼部不適等癥狀,從而影響學習狀態(tài);沉浸式體驗為一把雙刃劍,既是VR教學的一個主要特色,也容易使自制力差的學生沉迷其中,不利于學生身心健康發(fā)展。因此,建議教師在教學設計中可加入互動環(huán)節(jié),通過對學生進行課前指導、課后測評來及時了解學生的學習情況;在VR設備使用前對教師進行培訓,使教師能夠熟練掌握VR設備的使用方法,以更好地解決使用過程中出現(xiàn)的問題;對于虛擬世界中不能傳達的人文因素,教師可加強與學生的交流溝通,也可采取VR教學和臨床教學相結(jié)合的方式;鼓勵校企合作,共同研發(fā)VR教學資源,根據(jù)護理專業(yè)特點及護理專業(yè)虛擬仿真教學的需要,進而研發(fā)出更具針對性的VR教學資料;護理專業(yè)學生應明確學習目標,熟練掌握虛擬仿真系統(tǒng)學生端的操作流程,配合老師的各項教學活動,按照老師的要求完成學習任務,同時也要注意勞逸結(jié)合,遇到問題及時反饋。
VR可在視覺、聽覺、觸覺方面給護理學生更加真實的操作體驗,也可建立虛擬咨詢、虛擬實踐、虛擬病房及虛擬災難環(huán)境,在提高護理教學質(zhì)量的同時激發(fā)學生的學習興趣。但是仍然存在一些不足和挑戰(zhàn)需要繼續(xù)探索。如何更好地將VR與線下教學相結(jié)合,是今后應該繼續(xù)深入研究的方向。