虛擬實訓仿真平臺在《靜脈用藥集中調配實用技術》課程中的應用

馬春娟 路芳

[摘要] 《靜脈用藥集中調配實用技術》是該院藥學專業的專業必修課程之一，是一門理論面廣、實踐性強的綜合性課程，課程側重于應用，因此，其教學的好壞很大程度上取決于實訓、實踐教學質量的高低。該文提出開發靜脈用藥虛擬實訓仿真平臺，并將其應用到靜配課程的實訓、實踐教學中可以完善傳統教學模式的缺陷，克服由于傳統實訓、實踐教學受場地、時間、成本等因素的限制存在的局限性、安全性和經濟性等問題，激發學生的學習興趣從而提高靜脈用藥集中調配實用技術的教學質量。

[關鍵詞] 《靜脈用藥集中調配實用技術》；虛擬實訓仿真平臺；應用型技術人才

[中圖分類號] R95 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-5654（2018）07（c）-0113-02

虛擬仿真技術是20世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術，它涵蓋了網絡技術、并行處理技術、多媒體技術、傳感器技術、教學圖像處理、計算機圖形學、模式識別、人工智能、高效能的計算機技術等多種技術，具有強大的三維顯示能力和豐富、方便的人機交互手段，實時交流具有自主性、探索性等特點。

靜脈用藥集中調配是為了提升靜脈輸液成品質量，促進臨床靜脈用藥安全、有效、經濟、適當而提出的新舉措，為了培養能夠適應醫院靜脈用藥集中調配中心一線應用型高技術技能人才，該校在全國范圍內率先開設了《靜脈用藥集中調配實用技術》（以下簡稱《靜配》）這門課程，該課程是一門理論面廣、實踐性強、技術發展迅速的綜合性課程。課程主要任務是以《靜脈用藥集中調配質量管理規范（2010年）》為指導，從靜脈用藥集中調配工作的實際出發，通過理論學習和實訓練習使學生掌握靜脈用藥集中調配技術基礎、醫囑接受與審方、靜脈用藥集中調配基本技術、危害藥品及抗生素藥物的調配技術、胃腸外全靜脈營養藥物的調配技術、靜脈用藥集中調配中心的設備維護與保養等知識。對培養能夠適應醫院靜脈用藥集中調配中心一線等職業崗位的應用型技術人才具有重要作用。

1 靜脈藥物配置中心虛擬實訓仿真平臺介紹

靜脈藥物配置中心實訓仿真系統是由長春醫學高等專科學校與軟件公司合作開發的，現已經在教學過程中運行3年。該虛擬實訓仿真系統是針對藥學和護理等相關專業實踐教學需求，研發的一款實訓仿真軟件，該軟件在符合國際標準的要求下，構建了藥物特性設計的操作環境，模擬了經過藥師審核的處方，由受過專門培訓的藥學技術人員嚴格按照標準操作程序進行全靜脈營養、細胞毒性藥物和抗生素等靜脈藥物的混合調配，為臨床提供優質的產品和藥學服務的軟件，采用C#、.ner framework、Unity3D等技術，結合崗位標準化操作（SOP），使用游戲元素和模式，以嚴肅游戲（Serious Game）的形式吸引學生參與進來，彌補教學脫離實際的弊端，提高學生對靜脈用藥集中調配中心的認識和理解。

1.1 知識講解

該模塊借助文字、圖片、flash、三維模型、音頻、視頻等形式，對藥品生產質量管理規范（GMP）相關知識進行講解。如：調配中心場景設計、人員要求、質量控制點等，通過多媒體形式系統完整地講解闡述，并讓學生在充滿趣味的切身體驗中，直觀深入地掌握相關理論和知識。

1.2 靜脈用藥集中調配中心虛擬仿真

通過二維、三維、透視、平面圖等手段，將調配中心的內部設施進行解剖，解決了老師實訓教學中諸多難題。

1.2.1 靜脈用藥集中調配中心環境的檢查包括 ①環境的檢查：營養配制間風機和空調系統的檢查、化療抗生素配制間風機和空調系統的檢查檢查藥品狀態；② 藥品狀態的檢查包括：溶劑、特殊藥品和冷藏藥品的檢查；③營養配置區域：檢查更衣室溫濕度和靜壓差、營養配制間溫濕度和靜壓差檢查、開啟操層流作臺的送風和紫外線；④抗生素配制區域：溫濕度和靜壓差檢查、開啟生物安全柜的送風和紫外線。

1.2.2 審查崗位流程包括 準備審方、接聽病區電話、查看醫囑清單、通知擺藥人員等工作。

1.2.3 擺藥崗位流程包括 ①交接輸液標簽：審方后獲取輸液標簽、分病區科室標簽、分患者輸液順序標簽等；②取藥流程：獲取溶媒和電解質、操作藥柜獲取溶劑、核對藥品、放置推車等；③復核藥品流程：復核藥品、通過推車傳遞藥品等。

1.2.4 營養和抗生素配置流程包括 配置前的準備、設備的消毒、調配藥品、清理垃圾、設備清潔、物件清潔、環境清潔等。

1.2.5 成品包裝流程包括 ①包裝成品藥：獲取醫囑清單、接收成品藥、復核檢查等；②發送成品藥：填寫發藥單、獲取推車、放置推車、發送藥品、通知取藥、傳遞垃圾等；③接收成品藥等流程：接受藥品、核對信息、填寫接收藥單、通知靜配中心等。

1.3 調配中心實訓實踐仿真

學生可通過第一人稱或第三人稱的視角來扮演生產人員角色，增強實訓模擬操作的真實感，提高學生的學習興趣。

1.4 教學反饋

該平臺設有考試模塊，可以選擇知識點、仿真任務題來自主進行組題組卷，發布考試，學生通過在線進行答題、練習。一方面，可以幫助老師完成對學習情況的考核，另外一方面，根據學生知識掌握情況，可以幫助教師對知識點進行有的放矢地講解。

2 應用虛擬實訓仿真平臺對《靜配》課程進行實訓教學的特點與優勢

開發并應用虛擬實訓仿真平臺進行《靜配》教學是計算機仿真技術應用于實訓教學而形成的一種新的實訓模式。仿真實訓平臺所呈現的實訓環境和實訓儀器都是由計算機程序軟件運行產生的，雖然具有虛擬的性質，卻可以讓學生通過虛擬的操作更快速、更有效、更準確地了解靜脈調配的相關知識和技能要點。對那些需要購買昂貴的設備、調配危害的藥品的實訓項目，虛擬實訓仿真平臺具有不可替代的優勢。

2.1 平臺的運用改變了以教師為中心的傳統式教學模式

通過教師指導性的虛擬仿真系統設計和學生自主學習活動的設計，充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用。靜脈調配虛擬實訓仿真平臺從靜脈藥物調配工作的實際出發，設計了6個不同的崗位項目，包括：環境檢查崗位、審方崗位、擺藥崗位、危害藥品及抗生素藥物調配崗位、腸外營養藥物調配崗位及成品輸液包裝崗位。教師在平臺設計時以核心工作崗位內容為操作內容，每個項目以任務形式給出，并以相關知識形式給出項目所涉及的知識點、技能點和素養要求，學生通過鼠標、鍵盤控制虛擬人物完成項目任務。虛擬場景可以給學生提供靜脈調配中心整體環境的直觀印象，在模擬的環境中操控人物進行相應的操作，平臺會對學生的操作進行評判，對于不正確的操作會給予提示，學生可以通過屏幕提示逐步思考、選擇，大大增強學生的理解力和掌控能力。

2.2 平臺的運用可構成開放性的教學環境，克服實訓室儀器不足、藥品短缺與危害的困難

《靜配》課程需要在學校的靜脈用藥調配實訓中心授課，在實訓操作中需要有生物安全柜提供無菌的操作平臺，需要大量的藥品供學生練習，其中很多是危害藥品及抗生素類藥品。不僅學生實訓成本高，而且具有一定的危險性。虛擬實訓仿真平臺可以實現教材、方法、實踐和空間等方面的開放性，使學生可以自主選擇想要體驗的崗位，提供充分的想象空間。同時在節約大量經費不需要購置昂貴的實驗儀器的前提下，重復使用并及時更新。

2.3 平臺的運用有利于提高實訓效率與效果

《靜配》實訓中心現有生物安全柜等實驗儀器數量有限，不能滿足上實訓課的學生同時進行操作，嚴重影響課堂紀律。虛擬實訓仿真平臺的運用很好地解決了這個問題。在計算機上就可以快速地完成靜脈藥物的調配工作。

同時虛擬仿真技術運用虛擬三維仿真技術（3dmax、maya），搭建靜脈藥物配置中心整體工作環境。運用二維、三維、動畫等多媒體技術，對整個建靜脈藥物配置中心工作流程進行實訓教學仿真模擬。運用軟件編程技術（unity3 d引擎），設計學生崗位互動操作。實現了在線無紙化考試系統，包括仿真練習的在線考核功能。構建了靜脈配置中心的多媒體教學知識庫（包括文字、圖片、二維動畫、三維動畫等等）。這些教學環境的改變有利于學生提前熟悉實訓的真實環節，熟練掌握職業技能，激發學生的學習興趣。

3 《靜配》課程運動虛擬實訓仿真平臺進行教學的實踐反思與展望

隨著計算機技術的普及和發展，在《靜配》教學過程中開發靜脈用藥虛擬實訓仿真平臺，采用智能方法促進學生對課程內容的掌握程度，提高學生學習的興趣和實踐的積極性，從而推動著課程教學效果的不斷進步和發展。通過在實訓教學中引入虛擬實訓仿真平臺的實踐證明，在靜脈用藥集中調配實用技術實訓課程教學中應用虛擬仿真技術已成為可能，通過虛擬仿真技術對實訓課程進行教學和研究，可大大提高學生生產實踐技能，拓寬了學生視野，是理論教學與生產實踐教學的完美結合的方式，將創造極大的經濟性和促進技術的進步。

但是在實踐過程中我們也發現虛擬實訓仿真平臺不能完全替代實訓操作，要做好兩者教學學時的平衡。同時根據教學實際情況完成對軟件的繼續開發，改善操作環境，完善試題庫，增加微課內容等。

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（收稿日期：2018-04-21）