基于Flash+XML技術(shù)的護理技能虛擬教學(xué)平臺設(shè)計與實現(xiàn)*

李憶昕，關(guān)　青，劉　威，蔡　言，金　宏（.吉林醫(yī)藥學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，吉林吉林0；.深圳大學(xué) 心理與社會學(xué)院，廣東深圳58060；.吉林醫(yī)藥學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院，吉林吉林0）

基于Flash+XML技術(shù)的護理技能虛擬教學(xué)平臺設(shè)計與實現(xiàn)*

李憶昕1，關(guān)青2，劉威3，蔡言1，金宏3
（1.吉林醫(yī)藥學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，吉林吉林132013；2.深圳大學(xué) 心理與社會學(xué)院，廣東深圳518060；3.吉林醫(yī)藥學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院，吉林吉林132013）

為滿足醫(yī)學(xué)高校臨床教學(xué)改革需要，以醫(yī)院臨床護理實際流程為基礎(chǔ)，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用于高校教育信息化之中。平臺設(shè)計利用Flash、3D技術(shù)實現(xiàn)教學(xué)場景虛擬化，利用XML技術(shù)實現(xiàn)教學(xué)資源的存取與更新，在功能上實現(xiàn)了操作流程多分支、操作結(jié)果可評估、資源可更新。平臺設(shè)計符合臨床實踐教學(xué)真實、可視、可重復(fù)的特點，實現(xiàn)了“教”與“學(xué)”一體化，是對護理學(xué)臨床教學(xué)及學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力提升的有效補充。目前，平臺已應(yīng)用于教學(xué)實踐，取得了良好效果，并有廣泛的發(fā)展前景。

虛擬現(xiàn)實；高等教育；臨床技能

目前，國內(nèi)各醫(yī)學(xué)高校都十分重視學(xué)生臨床技能的培養(yǎng)，模擬病房、虛擬仿真設(shè)備的購置和建設(shè)極大地增強了醫(yī)學(xué)生的實踐操作能力。但是，針對學(xué)生整個醫(yī)療流程及病例、醫(yī)囑閱讀分析能力方面訓(xùn)練的軟件卻十分匱乏。吉林醫(yī)藥學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心面向臨床教學(xué)改革，在參考國內(nèi)外同類軟件的基礎(chǔ)上，結(jié)合校附屬醫(yī)院實際情況，與學(xué)校護理學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)專家合作設(shè)計研發(fā)了護理學(xué)臨床技能虛擬教學(xué)平臺。旨在強化護理技能培訓(xùn)、重視技能訓(xùn)練的全程評估，使學(xué)生進入臨床實習(xí)前，可在虛擬環(huán)境下通過查閱護理文檔、制定護理計劃、安全給藥、健康教育及護患交流等過程訓(xùn)練強化理論知識，幫助學(xué)生順利完成從護生到臨床實習(xí)生直至臨床護士的角色轉(zhuǎn)換。

一、設(shè)計思想

根據(jù)用戶參與VR（Virtual Reality）的不同形式以及沉浸程度的不同，結(jié)合國內(nèi)外學(xué)者對VR領(lǐng)域的研究成果和在教育領(lǐng)域應(yīng)用的實際情況，可將VR劃分為四類:桌面VR、沉浸式VR、增強現(xiàn)實型VR、分布式VR。［1］

平臺設(shè)計注重研究模擬現(xiàn)實的操作環(huán)境和流程，而不是單純的模擬視覺效果；注重模擬現(xiàn)實操作的多分支性，而不是單一情節(jié)的“動畫游戲”；注重實驗效果的評估，而不是實驗過程的記錄；注重研究培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識及查找薄弱知識點的分析方法，而不是應(yīng)付考試。通過該虛擬教學(xué)平臺，教師可以更生動的講解實際操作流程、自主更新藥品、病例等教學(xué)資源，學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)并對自學(xué)效果進行自動評估。桌面VR功能符合設(shè)計思想，需要投入的成本不高，便于網(wǎng)絡(luò)化操作，容易推廣，故我們研發(fā)虛擬軟件平臺采用該技術(shù)。

平臺設(shè)計貼近醫(yī)院實際操作環(huán)境并模擬真實的操作流程，并對模擬過程進行記錄最終給出評估。程序設(shè)計注重互動性，不局限于單一操作流程，設(shè)計出多選擇、多分支結(jié)構(gòu)。利用XML技術(shù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)容的更新，可根據(jù)需要實時更新藥品庫、器械、病例等信息，適應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的變化，增強系統(tǒng)的可擴展性和可維護性。

二、平臺開發(fā)環(huán)境

鑒于平臺主要功能為規(guī)范護理流程，提高學(xué)生對實際病例的閱讀分析能力，因此，在開發(fā)過程中3D技術(shù)只起輔助作用。平臺主要采用目前比較成熟的Flash結(jié)合XML技術(shù)進行研發(fā)。Flash是一個非常優(yōu)秀的矢量動畫制作軟件，制作的動畫短小精悍，互動性強，所以被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)頁動畫的設(shè)計中。但Flash開發(fā)的應(yīng)用程序缺點也很明顯：無法直接與數(shù)據(jù)庫相連接，致使開發(fā)的應(yīng)用程序在數(shù)據(jù)更新和用戶交互方面的表現(xiàn)不盡如人意。XML語言即可擴展標(biāo)記語言，它可以對文檔和數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)化處理。XML被設(shè)計用來傳輸和存儲數(shù)據(jù)，其焦點是數(shù)據(jù)的內(nèi)容。XML可以脫離數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，做輕量級的數(shù)據(jù)存儲。Flash技術(shù)支持與XML文檔進行數(shù)據(jù)交互，因此，XML可以為Flash提供數(shù)據(jù)存儲文檔。

Flash與XML都是Web的基本技術(shù)，因此結(jié)合這兩項技術(shù)開發(fā)的應(yīng)用程序可以很方便地移植于互聯(lián)網(wǎng)。

三、流程設(shè)計

根據(jù)實地調(diào)研及護理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)專家訪談指導(dǎo)，對整個平臺模擬流程做如圖1所示的設(shè)計。

用戶在登錄后，選取護理時段，查看病人資料及相應(yīng)護理計劃，依據(jù)護理計劃、病例、病人生命體征為病人配置該時段藥品并給藥。流程參考實際護理流程，對用戶所有流程內(nèi)規(guī)定動作進行記錄，對配藥給藥過程及藥品名稱、劑量等信息予以記錄，統(tǒng)一作為考核依據(jù)。

圖1　流程圖

四、功能模塊設(shè)計

平臺的設(shè)計基于B/S架構(gòu)，采用模塊化設(shè)計方法將整個平臺功能設(shè)計分為基礎(chǔ)模塊、護理站模塊、病房模塊、配藥室模塊、病例模塊、操作考核模塊。

其中，基礎(chǔ)模塊極為重要，它的設(shè)計是建立在對實際護理環(huán)境和流程充分調(diào)研的基礎(chǔ)之上，通過系統(tǒng)分析對多個應(yīng)用對象和程序?qū)ο筮M行公共屬性的抽取，并需要考慮到今后的平臺可擴展性。基礎(chǔ)模塊用于初始化平臺所需環(huán)境變量及全局變量，初始化幫助文件、影片調(diào)用路徑、時間、用戶操作記錄，以及根據(jù)醫(yī)院實際護理情況抽取出的科室、查體指標(biāo)、計量單位等基礎(chǔ)信息。

護理站、病房、配藥室、病例等功能模塊相對獨立，用于模擬病區(qū)的具體環(huán)境提供給使用者相關(guān)訓(xùn)練信息。這幾個功能模塊將大量調(diào)用XML文件存儲的對應(yīng)信息。其中，配藥室和病房為主要交互模塊，涉及到護患溝通和配藥等關(guān)鍵流程環(huán)節(jié)。程序會記錄用戶在所有功能模塊中的操作作為最終考評的依據(jù)。

操作考核模塊根據(jù)用戶的操作記錄對比病例及醫(yī)囑等已有信息，來綜合評定用戶的整個模擬過程，指出錯誤的操作和缺失的流程，并給出相應(yīng)的提示信息。

五、實現(xiàn)方法

應(yīng)用程序開發(fā)采用Flash結(jié)合XML技術(shù)，分為單機版和網(wǎng)絡(luò)版。單機版運行于Windows平臺，網(wǎng)絡(luò)版運行于.NET2.0框架基礎(chǔ)上。程序開發(fā)主要運用Action-Script2.0語言。

1.主要功能模塊及函數(shù)

基礎(chǔ)模塊最重要功能為初始化運行參數(shù)。cnvts.swf主程序中函數(shù)formatArrays（）用于初始化時間、查體參數(shù)、病例明細等運行參數(shù)。函數(shù)initiateVars（）用于初始化用戶信息、護理時段及用戶操作各功能模塊的記錄變量。還有g(shù)etNavigation（）菜單導(dǎo)航函數(shù)、initTime（）護理時段記錄函數(shù)、getPatients（）獲取病人信息函數(shù)等其它通用函數(shù)。load.swf、install.swf、poc.swf等輔助程序用于初始化內(nèi)存、創(chuàng)建登錄界面、填充用戶信息等功能。

其它程序功能模塊程序：護理站模塊主程序nurses_station.swf為平臺提供功能導(dǎo)航主界面，負責(zé)連接其它各子功能模塊；病房模塊主程序patient_room.swf，負責(zé)創(chuàng)建模擬病房的環(huán)境及病人相關(guān)信息；配藥室模塊主程序medication_room.swf，負責(zé)創(chuàng)建藥劑室環(huán)境及配藥送藥流程操作。病例及護理計劃模塊主程序chart.swf、kardex.swf、mar.swf，負責(zé)病例報表、護理計劃、用藥記錄的查詢展示。

2.Flash調(diào)用XML方法

功能模塊中Flash調(diào)用XML文檔功能，以護理計劃子程序為例，程序根據(jù)病房信息找到相應(yīng)路徑下的XML文檔，將內(nèi)容載入Flash影片。主要方法步驟為：

（1）New XML（）實例化一個XML對象。（2）load方法裝載XML文件。（3）ignoreWhite忽略 XML文檔空白節(jié)點。

（4）onLoad讀取 XML文檔數(shù)據(jù)并輸出。（輸出數(shù)組及trace方法）

Swf調(diào)用XML參考代碼：

3.操作考核設(shè)計

操作考核模塊，依據(jù)全局變量所記載的用戶操作信息，通過對比同護理時段的病例、醫(yī)囑、護理計劃等XML文檔來對用戶的操作進行全面評估，考核及評估報告見圖2。評估指標(biāo)分為：流程評估對正確項目進行確認，遺漏項目予以指出；護理計劃執(zhí)行評估，對計劃實施、用藥、體征檢查等詳細項目進行核對并明確標(biāo)識錯誤。

圖2　操作考核及評估

六、教學(xué)實踐

目前，護理學(xué)臨床虛擬教學(xué)平臺已經(jīng)應(yīng)用于教學(xué)實踐，該校護理學(xué)院自2012年開始對2008級護理英語本科班、2009級護理本科班學(xué)生實習(xí)前開展了臨床護理虛擬訓(xùn)練與評價研究。［2］開發(fā)團隊根據(jù)用戶反饋及專家建議及時修改發(fā)布新版本，程序已經(jīng)十分穩(wěn)定，還根據(jù)實際情況陸續(xù)推出了外傷科、內(nèi)科、老年護理、精神科等科室的子系統(tǒng)，極大的豐富了虛擬教學(xué)資源。該平臺經(jīng)教學(xué)實踐，獲得了師生的好評，取得了預(yù)期的教學(xué)效果。

［1］張小來，葛虹，朱麗.護理技能訓(xùn)練虛擬軟件的開發(fā)［J］.護理學(xué)雜志，2009，24（11）：55-56.

［2］關(guān)青，王興武，王明弘等.現(xiàn)代護理虛擬訓(xùn)練的革新研究［J］.中國科技信息，2013（10）：266.

（編輯：魯利瑞）

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1673-8454（2016）18-0072-03

吉林醫(yī)藥學(xué)院教改課題 “臨床技能網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的建設(shè)及應(yīng)用對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的影響研究”（ZX2015-ZD003）；廣東教育教學(xué)成果獎（高等教育）培育項目“虛擬臨床護理教學(xué)平臺的建設(shè)與應(yīng)用”。