虛擬仿真技術在基礎護理學實訓教學中應用效果的系統評價

楊 敏 蔣 立 殷海燕

1.南京中醫藥大學護理學院，江蘇南京 210000；2.江蘇大學京江學院，江蘇鎮江 210000

基礎護理學實訓教學是護生掌握專業技能不可缺少的階段，是培養護生職業技能與綜合素質的重要途徑[1]。傳統的教學模式主要以教師課堂講授和演示為主，學生通過記憶操作流程、模仿操作手法完成知識的構建。然而，被動輸入的學習模式、互動性與真實性欠缺的假人模型、有限的教學設備與場地等都限制著學生自主學習能力、臨床思維能力、人際溝通能力等綜合能力的培養。因此，如何進行教學改革與創新、培養高素質的綜合應用型人才，是基礎護理學實訓教學面臨的重要問題。

虛擬仿真（virtual reality，VR）技術作為一種教學手段已成為護理教改研究中的新興課題。它通過以計算機為核心的現代高科技手段，在使用過程中促進護生的視覺、聽覺、觸覺輸入，增加了實訓學習的互動性與趣味性[2-3]。目前使用VR 技術進行基礎護理學的實訓教學雖有一定的數量，但由于樣本量小、課程開展方式與效果評價指標不一致等原因，VR 技術的應用效果仍存在一定爭議。因此，本研究采用系統性分析的方法，將應用VR 技術進行基礎護理學實訓教學的文獻進行綜合評價，旨在探討VR 技術在基礎護理學實訓課程中的作用，為護理教育者和管理者設計采用VR 技術提供參考。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索策略

1.1.1 檢索數據庫

①中文數據庫：中國知網全文數據庫、中國生物醫學文獻數據庫、中國科技期刊數據庫和萬方數據庫；②英文數據庫：Cochrane Library、JBI Library、PubMed。檢索時間為建庫至2020 年3 月。

1.1.2 檢索策略

采用主題詞和自由詞相結合的方式，檢索詞如下：①中文檢索詞：（“虛擬仿真”OR “虛擬現實”OR“虛擬環境”OR“沉浸式游戲”OR“體感游戲”OR“虛擬游戲”）AND“基礎護理”AND（“教學”OR“教育”OR“學習”OR“課程”OR“課堂”）；②英文檢索詞：（“virtual reality” OR “virtual simulation” OR “VR” OR “Virtual-reality” OR “augmented reality” OR “gam*”）AND“nursing” AND（“teaching” OR “lecturing” OR “educati*” OR “train*” OR “instruct*” OR “curriculum”）。文獻語言限制為中、英文。

1.2 文獻納入標準

①研究設計：應用VR 技術進行基礎護理學實訓教學的隨機對照試驗和類實驗性研究；②研究對象：接受基礎護理學實訓教學的護理專業本專科學生；③干預措施：試驗組在基礎護理學實訓課程中使用VR 技術作為主要教學手段，對照組使用傳統教學方法（講解、示教等）作為教學手段。④結局指標：學生操作考核成績，學生對VR 教學滿意度。研究數據報道不完整或錯誤的文獻聯系作者或統計專家核查后補充修改。

1.3 文獻篩選與資料提取

兩位作者獨立閱讀文題和摘要，在排除明顯不符合納入標準的文獻后，對可能符合納入標準的文獻閱讀全文，以確定是否真正納入，如有分歧則通過討論解決。兩位作者獨立進行納入文獻的資料提取工作，完成后兩位作者進行交叉核對。

1.4 文獻質量評價

兩位作者按照Cochrane 系統評價手冊Version 5.1.0 質量評價標準獨立進行評價，如有分歧則通過討論解決。

1.5 統計學方法

采用Cochrane 協作網提供的RevMan 5.3 進行資料的統計分析。首先進行異質性檢驗，I2＜50%表示研究間無統計學異質性。當存在異質性時（I2≥50%），使用敏感性分析后盡可能找出異質性的來源，如仍無法消除異質性，但具有臨床一致性，采用隨機效應模型進行分析，否則采用描述性分析。當結果不存在異質性，以固定效應模型描述。計量資料選取加權均數差（WMD）或標準化均數差（SMD）及其95%CI 表示，計數資料用OR 及其95%CI 表示。以P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 文獻檢索與篩選結果

納入文獻15 篇[4-18]，其中中文文獻11 篇，英文文獻4 篇。文獻篩選流程見圖1。

圖1 文獻篩選流程圖

2.2 納入文獻特征

納入文獻的基本特征見表1。

表1 納入研究的基本特征

2.3 納入文獻方法學質量評價

納入文獻的方法學質量評價見表2。

表2 納入研究的質量評價

2.4 VR 技術應用于基礎護理學實訓教學的效果評價

2.4.1 VR 教學對學生基礎護理學操作考核成績的影響

2.4.1.1 多項操作技能考核成績 7 篇文獻[6,10,12-14,16-17]將VR 技術運用于多項操作實訓課程中。meta 分析結果顯示，VR 教學+傳統實訓課[13-14,16]效果優于傳統實訓課[隨機效應模型，SMD=1.00，95%CI（0.67，1.33），P ＜0.000 01]，見圖2；VR 教學[10,17]效果優于傳統實訓課[固定效應模型，SMD=1.10，95%CI（0.80，1.41），P ＜0.000 01]，見圖3。因其他2 篇文獻分別采用不同的干預措施，故進行描述性分析：與傳統實訓課比較，VR教學+情景教學[6]、VR 教學+翻轉課堂[12]可提高學生多項操作考核成績，差異有統計學意義（P ＜0.05）。

圖2 VR 教學+傳統實訓課教學對學生基礎護理學多項實訓操作考核成績影響的meta 分析結果

圖3 VR 教學對學生基礎護理學多項實訓操作考核成績影響的meta 分析結果

2.4.1.2 靜脈穿刺相關操作考核成績 6 篇文獻[5，8-9，11，15，18]將VR 技術運用于靜脈穿刺相關的實訓課程中，meta分析結果顯示，VR 教學[11，15]與傳統實訓課兩組靜脈穿刺操作考核成績差異無統計學意義[固定效應模型，SMD=0.23，95%CI（-0.10，0.56），P=0.18]，見圖4；1 篇文獻[18]數據缺標準差，結果提示：VR 教學與傳統實訓課兩組靜脈穿刺操作考核成績比較，差異有統計學意義（P ＜0.05）；因其他3 篇文獻分別采用不同的干預措施，故進行描述性分析：與傳統實訓課比較，接受VR 教學+微課的學生靜脈注射、靜脈輸液操作考核成績比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）[8]；VR 教學+傳統實訓課可提高學生靜脈采血操作考核成績（P ＜0.05）[5]；VR 教學+結構化臨床考核可提高學生靜脈輸液操作考核成績（P ＜0.05）[9]。

圖4 VR 教學對學生靜脈穿刺考核成績影響的meta 分析結果

2.4.1.3 鼻飼操作考核成績 1 篇文獻[4]將VR 技術運用于鼻飼術教學，結果發現學生操作考核成績均分高于傳統教學授課方法（P ＜0.05）。

2.4.1.4 氣管切開護理操作考核成績 1 篇文獻[7]將VR技術運用于氣管切開護理的教學，結果發現試驗組學生操作考核成績明顯高于對照組，差異有統計學意義（P=0.017）。

2.4.2 學生對VR 技術應用于基礎護理學實訓教學的滿意度評價

4 篇文獻[10-11，14-15]探討了學生對VR 技術應用于 基礎護理學實訓教學的滿意度評價。2 篇文獻[11，15]使用計量資料評估，meta 分析結果顯示，接受VR 教學的試驗組學生教學滿意度與對照組比較，差異無統計學意義[隨機效應模型，SMD=0.74，95%CI（-0.72，2.20），P=0.32]。見圖5。因另2 篇[10，14]文獻使用計數資料評估且分別采用不同的干預措施，故進行描述性分析：相較于傳統實訓課，接受VR 教學[10]和接受VR 教學+傳統實訓課[14]的試驗組學生教學滿意度均高于對照組（P ＜0.05）。

圖5 學生對VR 技術應用于基礎護理學實訓教學滿意度的meta 分析結果

3 討論

3.1 納入文獻的方法學質量有待提高

盡管目前VR 技術應用于基礎護理學實訓教學的國內文獻多為類實驗性研究，研究設計簡單，能較方便地開展研究、獲得研究結果，可行性高，容易被研究對象理解接受，且節省時間和經費。但在研究實施過程中，可能存在許多干擾變量影響結果的真實性，但納入文獻的作者們并未對如何控制干擾因素作出解釋。少量國外文獻雖為隨機對照試驗，但未均對隨機分組、盲法、分配隱藏的方法進行具體描述，同樣也削弱了研究結果的可靠度。未來相關研究應進一步提高其方法學質量，特別是國內研究。為制訂符合中國護生的VR 教學方案提供參考。

3.2 VR 技術在基礎護理學實訓教學中的效果及學生滿意度有待進一步探討

本研究結果顯示，VR 技術在基礎護理學實訓教學中的效果與課程內容相關。VR 教學可提高學生多項實訓操作考核成績，這類研究一般干預時間長（一至2 個學期），學生有足夠的時間通過VR 技術練習，不受時間與空間限制，且能根據系統的反饋及時檢驗學習效果，增強學習主動性與積極性[19-20]。此外，VR 教學可提高學生鼻飼術、氣管切開護理的操作考核成績，這可能與VR 技術可以使學生觀看到3D 解剖圖像，直觀感受自己的操作對患者的影響有關。這能使學生獲得切身的臨床體驗[21]，安全、逼真地促進學生從課堂向臨床過渡，培養學生職業成就感與敬業精神[22]。但對靜脈穿刺相關的操作，VR 教學效果不一。單純的VR 技術可能不滿足這類涉及無菌技術、抽吸藥液、三查七對、無痛穿刺、人文溝通等要求的復雜操作，在虛擬手臂、虛擬靜脈上的練習也無法代替真實的手臂靜脈。

學生對VR 教學滿意度分析顯示，并不是所有學生都愿意在基礎護理學實訓課程中接受VR 教學。原因包括學生對操作系統不熟悉、不愿意使用電腦練習，VR 系統操作步驟不可跳躍、并非真實世界等。這些意見也提醒我們，VR 不能全面模仿真實的臨床操作[23]，容易使學生忽視溝通技巧、表達方式的練習[24]，尤其考慮到國內學生更依賴教師指導的學習特點[25]。因此，VR 只是基礎護理學實訓教學的一種輔助手段，實際教學中還是應與實驗室練習、臨床見習實習相補充。

本研究從循證角度分析VR 技術在基礎護理學實訓教學的應用效果，結果顯示，VR 技術在基礎護理學實訓教學中的效果與課程內容相關，學生滿意度不一。未來的研究應在進一步開展高質量隨機對照試驗的同時，積極探索傳統與VR 相結合的教學模式，以制定符合中國護理教育背景下的基礎護理學實訓教學模式。