虛擬現(xiàn)實技術(shù)+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式在血管外科護(hù)理實踐教學(xué)中的應(yīng)用

褚 婕，嚴(yán) 敏，余嘉欣

（華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院,湖北430022）

沉浸式教學(xué)始于60 年代的加拿大，是指全天使用目的語進(jìn)行教學(xué)的全封閉語言教學(xué)項目[1]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式是利用VR 教學(xué)體系，將多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)相結(jié)合，生成逼真的視、聽、觸覺一體化的虛擬環(huán)境[2]。隨著國家《教育信息化十三五規(guī)劃》《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》等文件相繼頒布，新教學(xué)模式逐漸被提倡、發(fā)展。當(dāng)前，護(hù)理教學(xué)多沿用傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與形式，缺乏開放性，與復(fù)雜的臨床護(hù)理實踐需求存在差距。改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)與現(xiàn)代社會需求相適應(yīng)的高素質(zhì)護(hù)理人才是當(dāng)前護(hù)理教育改革的一個重要課題[3]。VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式可增加學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主觀能動性，是當(dāng)前學(xué)校教育關(guān)注的重點[4]。隨著VR 技術(shù)在醫(yī)療及醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，越來越多的護(hù)理帶教老師將VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式用于臨床帶教中，其使護(hù)生沉浸在虛擬化的逼真環(huán)境中，使枯燥的學(xué)習(xí)變得生動，有利于激發(fā)護(hù)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)護(hù)生臨床實踐能力、專業(yè)技術(shù)能力和專業(yè)精神。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2018 年7 月—2019 年4 月通過我院護(hù)理部面試及筆試考核并被分配到血管外科實習(xí)的護(hù)生作為研究對象。按照隨機(jī)數(shù)字表將160 名護(hù)生分為對照組和試驗組，每組80 人。對照組9 名護(hù)生因更換實習(xí)醫(yī)院退出研究，最終共151 名護(hù)生參與本研究。其中，女139 人，男12 人，學(xué)歷均為本科，年齡（20.12±1.03）歲。兩組護(hù)生性別、年齡、學(xué)歷等一般資料方面比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2 干預(yù)方法

1.2.1 教學(xué)內(nèi)容 根據(jù)醫(yī)院護(hù)理部實習(xí)生培訓(xùn)大綱，擬定實習(xí)教學(xué)計劃，教學(xué)內(nèi)容包括：專科護(hù)理技能、專科常見疾病護(hù)理常規(guī)、專科急危重疾病護(hù)理常規(guī)、應(yīng)急預(yù)案、護(hù)理安全等。護(hù)生實習(xí)時間為5 周，第5 周進(jìn)行理論和操作考核。本研究選取專科護(hù)理技能進(jìn)行教學(xué)改革，確定低分子肝素皮下注射法、足背動脈與脛后動脈觸摸法、足背伸屈運(yùn)動法、Buerger 運(yùn)動法、空氣波壓力治療儀使用法、減壓彈力襪使用法、Matas 訓(xùn)練法、截肢病人拐杖使用法、外周無創(chuàng)血管檢查操作法、經(jīng)皮氧分壓檢查操作法10 項血管外科專科護(hù)理技能作為實習(xí)期間教學(xué)考核內(nèi)容。

1.2.2 教學(xué)方法

1.2.2.1 對照組 采用傳統(tǒng)常規(guī)模式教學(xué)。臨床帶教老師第1 周通過播放操作視頻為護(hù)生進(jìn)行技術(shù)講解，同時輔以現(xiàn)場操作演示；第2 周～第4 周為實習(xí)強(qiáng)化，指導(dǎo)護(hù)生重復(fù)訓(xùn)練至充分掌握；第5 周為技能考核。每項操作2 個學(xué)時，共20 個學(xué)時。

1.2.2.2 試驗組 采用VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式教學(xué)，其帶教老師、教學(xué)內(nèi)容、課時、考核標(biāo)準(zhǔn)均與對照組相同。具體過程：由醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)中心工作人員協(xié)助將專科護(hù)理技能相關(guān)內(nèi)容添加到教學(xué)平臺血管外科云端課程數(shù)據(jù)庫中。該云端課程數(shù)據(jù)庫使用3Dmax 和Unity軟件進(jìn)行建模與實現(xiàn)三維交互虛擬場景，其內(nèi)容豐富，包括場地、用物、人物、時間、環(huán)境、語音，內(nèi)設(shè)4 個功能模塊：①操作項目選擇，可選擇老師所講的操作內(nèi)容；②操作演示，可播放3D 效果全景視頻并講解操作步驟；③操作練習(xí)，護(hù)生可對虛擬操作對象進(jìn)行護(hù)理干預(yù)，系統(tǒng)可對操作中的錯誤步驟進(jìn)行提示；④操作考核，護(hù)生可從老師指定的內(nèi)容中選擇對應(yīng)場景接受考核，考核中無錯誤語音提示，操作結(jié)束系統(tǒng)直接評分并給予評價。操作前臨床帶教老師統(tǒng)一對護(hù)生進(jìn)行儀器設(shè)備操作培訓(xùn)，包括沉浸式VR 系統(tǒng)中的頭盔、手柄、位置追蹤器等使用方法等。培訓(xùn)結(jié)束后，護(hù)生以科室現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)工作室作為學(xué)習(xí)場地，采用基于項目式WPBL 學(xué)習(xí)的方法，通過操控交互設(shè)備，進(jìn)入預(yù)設(shè)場景進(jìn)行沉浸體驗式學(xué)習(xí)，其間護(hù)生分小組進(jìn)行觀察、分析、操作和討論。觀看操作演示時，護(hù)生可有目的地從10 個專科護(hù)理技能教學(xué)內(nèi)容中選擇情景和操作任務(wù)，其間系統(tǒng)會自動彈出文字框引導(dǎo)護(hù)生完成下一步操作，操作結(jié)束后系統(tǒng)會給予護(hù)生相應(yīng)的虛擬獎勵，如變裝、獎杯等。進(jìn)行操作考核時，護(hù)生需按照要求從10個專科護(hù)理技能教學(xué)內(nèi)容中選擇情景和操作任務(wù)，操作考核過程中臨床帶教老師參照實習(xí)帶教計劃與考核要求，對每個考核環(huán)節(jié)嚴(yán)格管理。

1.3 評價指標(biāo) ①理論知識、操作技能成績：出科前帶教老師對兩組護(hù)生進(jìn)行理論知識、操作技能考核。理論知識考核是從血管外科護(hù)理考試題庫中隨機(jī)抽取一套試卷要求護(hù)生在規(guī)定時間內(nèi)作答（每套內(nèi)容相同，試題順序不同）；操作技能考核是通過抽簽決定2 項操作項目，要求護(hù)生獨立完成操作。理論知識、操作技能考核結(jié)果均以百分制計算。②教學(xué)滿意度：教學(xué)結(jié)束后，在文獻(xiàn)檢索結(jié)果基礎(chǔ)上[5]自行設(shè)計調(diào)查問卷對護(hù)生學(xué)習(xí)滿意度進(jìn)行評價。問卷包括提高學(xué)習(xí)興趣、提高自學(xué)能力、提高臨床思維判斷能力、有利于更好地為臨床工作做準(zhǔn)備、能夠良好地模擬臨床工作情景、提高綜合技能、提高教學(xué)效果7個條目，各條目均采用Likert 4級評分，1～4 分分別對應(yīng)不滿意、一般、較滿意、滿意，問卷當(dāng)場發(fā)放當(dāng)場收回。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 22.0 進(jìn)行統(tǒng)計分析，定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t 檢驗，計數(shù)資料以頻數(shù)及百分率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組護(hù)生理論及技術(shù)考核得分比較（見表1）

表1 兩組護(hù)生理論知識、操作技能得分比較（±s） 單位：分

表1 兩組護(hù)生理論知識、操作技能得分比較（±s） 單位：分

人數(shù)80 71組別試驗組對照組t 值P理論知識84.60±6.03 80.65±8.52 3.261 0.001操作技能90.68±6.19 87.34±6.52 3.125 0.002

2.2 兩組護(hù)生教學(xué)滿意度比較 共發(fā)放問卷151 份，回收有效問卷151 份，有效回收率為100%。通過問卷調(diào)查，兩組護(hù)生教學(xué)滿意度比較見表2。

表2 兩組護(hù)生教學(xué)滿意度比較（±s） 單位：分

表2 兩組護(hù)生教學(xué)滿意度比較（±s） 單位：分

組別對照組試驗組t 值P人數(shù)80 71提高學(xué)習(xí)興趣3.17±1.03 3.78±0.62-4.326 0.000提高自學(xué)能力3.18±1.02 3.58±0.84-2.592 0.012提高臨床思維判斷能力3.17±0.93 3.60±0.79-3.088 0.002有利于更好地為臨床工作做準(zhǔn)備3.07±1.02 3.65±0.83-3.806 0.000能夠良好地模擬臨床工作情景2.99±0.99 3.39±0.99-2.488 0.014提高綜合技能3.45±0.77 3.83±0.50-3.497 0.001提高教學(xué)效果3.27±0.86 3.89±0.56-5.653 0.000

3 討論

3.1 VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式在護(hù)理教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢 隨著醫(yī)學(xué)教育改革深入，高校開始提倡縮減實體課堂時間，將時間還給學(xué)生，實施提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的教學(xué)模式[6]。傳統(tǒng)臨床帶教教學(xué)效率較低，難以滿足護(hù)理學(xué)科發(fā)展，且填鴨式教學(xué)難以調(diào)動護(hù)生學(xué)習(xí)自主性及積極性，容易導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量不高[7]。而將VR 技術(shù)與傳統(tǒng)護(hù)理教學(xué)課程相結(jié)合，有利于將抽象、枯燥的醫(yī)學(xué)、護(hù)理知識變得更加真實、生動，將護(hù)生吸引到特定環(huán)境中，使其與虛擬環(huán)境中的對象溝通，容易加深護(hù)生對教學(xué)內(nèi)容的理解；同時，護(hù)生在虛擬環(huán)境中操作可以產(chǎn)生與真實環(huán)境中操作同等的感受和體驗[8]，有利于提高護(hù)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率。

3.2 VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式有利于提高護(hù)生臨床教學(xué)質(zhì)量 VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式在護(hù)理實踐教學(xué)中的應(yīng)用尚處于初級階段[9-10]。本研究將VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式應(yīng)用于血管外科護(hù)生帶教中，結(jié)果顯示：試驗組理論知識和操作技能得分均高于對照組，兩組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。說明VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式有利于提高護(hù)生的臨床教學(xué)質(zhì)量，可能是由于VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式能吸引護(hù)生把更多時間投入到學(xué)習(xí)中，幫助護(hù)生將知識和技能掌握得更加牢固，為促進(jìn)護(hù)生由知識型向知識、能力型轉(zhuǎn)變提供前提。

3.3 VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式可提高護(hù)生的臨床教學(xué)滿意度 本研究結(jié)果顯示：試驗組護(hù)生在提高學(xué)習(xí)興趣、提高自學(xué)能力、提高臨床思維判斷能力、有利于更好地為臨床工作做準(zhǔn)備、能夠良好地模擬臨床工作情景、提高綜合技能、提高教學(xué)效果7 個方面的滿意度評分均高于對照組，兩組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。由于科室護(hù)理教學(xué)場地受限，護(hù)生臨床實踐受護(hù)理部各項規(guī)章制度以及客觀醫(yī)療環(huán)境等方面條件限制，其在實際護(hù)理工作中實踐機(jī)會較少，對臨床突發(fā)狀況不能靈活應(yīng)對。而引入VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式，通過設(shè)置更逼真的臨床環(huán)境情景，讓護(hù)生在虛擬環(huán)境中與病人互動，可以更好地幫助護(hù)生在實習(xí)期間學(xué)習(xí)臨床技術(shù)、接觸臨床情景，部分無法在病人身上操作的技術(shù)可以在虛擬環(huán)境中的病人身上操作，有利于縮短理論到實踐、護(hù)生到護(hù)士、課堂到臨床的轉(zhuǎn)變過程，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)中的不足，提升護(hù)生學(xué)習(xí)效率[11]。同時，VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式應(yīng)用于教學(xué)中可以使教學(xué)內(nèi)容更加生動，護(hù)生自主學(xué)習(xí)興趣提高，學(xué)習(xí)由被動轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃樱湓谔摂M情境中不僅使操作技能得到鍛煉，而且使臨床思維判斷能力及解決臨床實際問題的能力有所提升。此外，沉浸體驗式學(xué)習(xí)不受時間和空間限制，護(hù)生在課堂上未吸收的知識，可在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，利用自助高清多媒體反復(fù)觀看教學(xué)操作視頻，也有利于護(hù)生鞏固專業(yè)知識，提高學(xué)習(xí)效果。

4 小結(jié)

現(xiàn)代社會強(qiáng)調(diào)以人為本，相較于傳統(tǒng)授課，學(xué)生更傾向于選擇參與性教學(xué)。VR 技術(shù)的發(fā)展為實踐教學(xué)活動提供了全新的教學(xué)途徑，它不受時間、空間限制，能夠通過虛擬實驗室、虛擬實物、模擬訓(xùn)練等方式，真正實現(xiàn)教學(xué)情景化，提升教學(xué)對象的學(xué)習(xí)積極性，從而提高實踐教學(xué)效果[12]。護(hù)生在進(jìn)行沉浸體驗式學(xué)習(xí)時進(jìn)行3D 立體交互操作，逼真的臨床情景有利于培養(yǎng)其臨床思維判斷能力，其交互操作設(shè)置還能讓護(hù)生沉浸其中，大大提高實訓(xùn)效果[13]。VR 技術(shù)發(fā)展，目前已成為國際護(hù)理實踐教學(xué)的發(fā)展方向，并逐漸得到國內(nèi)醫(yī)學(xué)教育界的認(rèn)可[14]。但VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式在實踐教學(xué)中也存在一定問題，如其技術(shù)效果有待提升，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有待統(tǒng)一，容易導(dǎo)致教學(xué)對象成癮和引發(fā)道德問題等，如何最大限度發(fā)揮VR+沉浸體驗式學(xué)習(xí)模式的教學(xué)價值，減小其存在的不利影響，仍需要研究者進(jìn)一步研究。