基于虛擬仿真平臺的KSR-CDIO教學實踐

摘"要：為探討基于虛擬仿真平臺的KSR-CDIO模式應用于內科護理學課程實踐教學的效果，采用方便抽樣法，選取2022級高職護理5、8班共132名學生為研究對象，隨機分為觀察組（ｎ=67）和對照組（ｎ=65）。對照組采用傳統教學法，觀察組采用虛擬仿真平臺下的KSR-CDIO模式進行教學。對比兩組教學效果。觀察組理論考核成績、實訓考核成績、自主學習能力總分及各維度、評判性思維能力總分及各維度得分顯著高于對照組，差異均具有統計學意義（Ｐ＜0.05）。該教學模式的創新應用有助于提高學生的理論考核和操作技能成績，培養自主學習能力，提高學生評判性思難能力，從而提高內科護理學的實訓教學效果，值得進一步推廣應用。

關鍵詞：虛擬仿真平臺；KSR-CDIO；內科護理學；實踐教學；教學改革

中圖分類號：G642"""文獻標志碼：A"""""文章編號：2096-000X（2024）36-0127-04

Abstract：ToexploretheeffectofapplyingtheKSR-CDIOmodebasedonvirtualsimulationplatforminthepracticalteachingof\"InternalMedicineNursing\".Convenientsamplingmethodwasusedtoselect132studentsfromClass5andClass8of2022vocationalnursingastheresearchsubjects.Theywererandomlydividedintoanobservationgroup（n=67）andacontrolgroup（n=65）.Thecontrolgroupwastaughtusingtraditionalteachingmethods，whiletheobservationgroupwastaughtusingtheKSR-CDIOmodeonavirtualsimulationplatform.Thestudycomparestheteachingeffectivenessoftwogroups.Thetheoreticalassessmentscores，practicaltrainingassessmentscores，totalscoreanddimensionsofself-directedlearningability，andtotalscoreanddimensionsofcriticalthinkingabilityintheobservationgroupweresignificantlyhigherthanthoseinthecontrolgroup，andthedifferenceswerestatisticallysignificant（Plt;0.05）.Theinnovativeapplicationofthisteachingmodelcanhelpimprovestudents'theoreticalassessmentandoperationalskills，cultivateself-learningability，enhancestudents'criticalthinkingability，andthusimprovethepracticalteachingeffectof\"InternalMedicineNursing\".Itisworthfurtherpromotingandapplying.

Keywords：virtualsimulation;KSR-CDIO;InternalMedicineNursing;practiceteaching;teachingreform

隨著《教育部關于國家級虛擬仿真實驗中心建設通知》《高等學校數字校園建設規范（試行）》《教育部關于進一步推進職業教育信息化發展的指導意見》等重要文件的出臺，虛擬仿真實訓得到廣泛的應用和發展，成為職業教育中實訓教學的重要手段之一。因此，對于實踐性很強的內科護理學教學而言，將虛擬現實技術應用于內科護理學的實踐教學，改變傳統的教學模式，還原真實的臨床實訓體驗和感受，促進實踐教學的個性化、真實化及數字化，激發學生的學習興趣和動力，提高學生的技能水平和應對問題的能力[1-3]。同時隨著“五金”時代的到來，依托虛擬仿真平臺，革新教學模式路徑已成當今教學改革的重點內容。KSR-CDIO教學設計以學生為主體，以專業系統知識（Knowledgelevel，K）、護理核心能力培養（SkillsofTechnology，S）和社會責任感（Ｒesponsibilityofsociety，Ｒ）為中心，以構思（Conceive）、設計（Design）、執行（Implement）及運作（Operate）為環節而構建的新型教學模式[4]。近年來此教學模式受到學者的廣泛關注。本研究通過學院已構建的護理虛擬仿真平臺，進行整合形成基于內科護士崗位勝任力的“四模塊三平臺”內科護理虛擬仿真實踐平臺，并進行KSR-CDIO教學模式創新，來探索虛擬仿真平臺下的教學改革在實踐教學中重要性，為相關專業開發和使用虛擬仿真實踐教學系統提供有益參考。

一"對象與方法

（一）"研究對象

采用方便抽樣法選取本校132名2022級高職護理5、8班學生為研究對象。以學習委員抽簽的方式確定5班為觀察組（n=67），8班為對照組（n=65）。在研究前已給研究對象解釋目的和注意事項，并簽訂知情同意書。（二）"研究方法

1"虛擬仿真教學團隊的構建

由學校專職教師、企業導師、信息技術中心教師及虛擬仿真企業專家組成教學團隊，學校專職教師和企業導師負責教學與平臺資源的設計，信息技術中心教師主要負責虛擬仿真平臺的維護，虛擬仿真平臺企業專家主要負責虛擬仿真項目的開發，其中專職教師6名，企業導師4名，信息技術中心教師和虛擬仿真企業專家各1名。

2"“四模塊三平臺”虛擬仿真平臺的設計

分析內科護士崗位勝任力，根據內科護理學課程標準及典型工作任務形成虛擬仿真的實驗項目。與企業開發或選取一些成熟的虛擬仿真項目搭建虛擬仿真平臺。形成理論學習、虛擬訓練、綜合模擬練習、綜合考核評價四個模塊。理論學習模塊主要根據典型工作任務中的操作項目設計中的疾病病因、臨床表現及護理措施等知識點回顧及大量的針對性練習題。虛擬訓練模塊主要結合臨床典型真實案例，按照護理工作五大程序，設計出的虛擬仿真操作，分為訓練和挑戰，學生可以反復分步驟練習，也可以整體練習回顧操作流程，培訓學生自主學習能力的同時，激發學生的臨床思維能力。模擬練習模塊主要是在學校高仿真模式病房進行模擬操作，可以通過虛擬仿真平臺記錄學生的學習時間、次數。考核評價模塊主要是對學生的考核成績進行可視化分析，提供分析報告，進一步讓學生改進操作步驟，教師明確教學方法。三個平臺主要包括教學演示平臺、操作訓練平臺、考核平臺。最終完成基于崗位勝任力的護理虛擬仿真綜合實訓平臺的構建。

3"虛擬仿真平臺結構與管理

學校與廣東某虛擬仿真公司共同搭建虛擬仿真平臺。平臺包含四個部分，用戶、課程、資源和考試管理四個模塊。用戶管理是由廣東某虛擬仿真公司全面負責和系統維護，主要是利用數據庫進行有效管理。為了更有效進行平臺管理設計了年級管理、班級管理、角色管理及用戶導入，系部由教學秘書進行年級管理，課程教師負責班級管理，學生和教師均可以通過手機端和電腦端進入平臺。課程管理按內科護理典型工作任務設計了八大模塊。資源管理可由教學團隊集體備課討論對資源進行更改、刪除或替換等，資源上線平臺后由學院專門的信息技術教育中心教師負責。結合現代教育理念設計了過程評價與結果評價相結合的考核模式，考試管理包含教師（學校教師和企業導師）、學生及平臺管理人員。具體情況如圖1所示。

圖1"虛擬仿真平臺內容結構圖

虛擬仿真三個平臺主要包括教學演示平臺、操作訓練平臺、考核平臺（圖2）。以單案例虛擬實訓操作為例，教學演示平臺主要根據單項操作涉及的理論與操作選取的課件、視頻以及關于護理新技術的參考資料等輔助資源。操作訓練平臺是在人機交互模式下完成護理工作五大程序，包括護理評估、護理診斷及實施相應護理操作，可供學生反復練習形成過程性評價成績。考核平臺是按時間順序設置虛擬任務，針對任務點設置評分細則和考核標準，最終形成終結性評價，學生獲取操作成績。

圖2"單案例虛擬實訓設計與結構圖

4"開展基于虛擬仿真平臺的KSR-CDIO教學實踐

內科護理學是在高職二年級開設的一門專業核心課程，實踐課時共36學時，分別是八大系統疾病護理，主要包括支氣管哮喘病人的護理、呼吸衰竭病人的護理、消化道出血病人的護理、急性胰腺炎病人的護理、冠心病病人的護理、白血病病人的護理、急性腎衰病人的護理、糖尿病病人的護理和腦出血病人的護理。涉及的單項操作有氣霧劑的使用、呼吸機的使用、三腔二囊管的護理、微泵的使用和心電圖機的使用等20項單項操作。兩組學生采用的授課教材、授課計劃與授課團隊完全相同。

對照組采用常規教學方法，教師講解—教師示范—分小組練習—小組展示—教學點評教學環節。觀察組采取基于虛擬仿真平臺的KSR-CDIO教學模式。教學團隊根據教學內容設計了五個模塊任務：任務1知識整合、任務2小組探究、任務3模擬查房、任務4技能操練和任務5技能考核。對應模塊任務，我們設計五個教學環節。①項目構思：首先教師通過虛擬仿真平臺推送相關學習話題討論，學生登陸相關學術網站進行資料查詢，參與到討論當中，同時登錄虛擬仿真平臺學習理論學習模塊，進行自主探究，達到理論知識的整合。②項目設計：課前教師通過虛擬仿真平臺發布學習任務書，學生根據任務要求進行虛擬訓練模塊學習，根據學習單項操作，結合虛擬平臺案例進行自主學習—收集資料—小組討論—角色扮演等。教師登陸平臺了解自主學習情況，并通過交流平臺引導學生進行自主任務學習，組織學生共同完成任務2小組探究。③項目實施：首先教師通過抽出一個小組為單位在虛擬平臺進行綜合模擬練習，闖關通過后，再以角色扮演的形式進入學校的高仿真模擬病房進行模擬查房。其他未被抽中的小組進行觀看，同時在虛擬仿真平臺班課討論區對該小組的模擬查房進行即時評價討論。④項目運作：護理查房結束后，教師將在網絡多功能示教室示范專科操作，然后學生通過虛擬仿真平臺分步驟分小組自主練習，然后全操作過程練習，最后在模型身上操作。⑤項目反思：通過虛擬仿真平臺進行考核操作，并線下書寫護理查房記錄，通過考核與書寫記錄進行教學反思。

（三）"研究工具

1"學習成績考核

兩組學生學習完本課程后，進行理論成績和操作技能考核。理論考核按照執業護士資格考核標準進行考核，操作技能考核結合臨床案例，考核內科護理常用護理技術。滿分均為100分，兩組考核教師、考試標準及考核項目一致。

2"自主學習能力的調查

參考胡必梅等[5]文獻的基礎上，團隊自制自主學習能力量表，共30個條目，4個維度。采用Likert５級評分，得分越高表明學生自主學習能力越強。各維Cronbach'sα系數為0.74～0.79。

3"評判性思維能力的調查

參考劉春鳳等[6]評判性思維態度傾向性測量表（CTDI-CV）進行學生評判性思維能力的判定。本量表含有70個條目，7個維度。采用Likert6級評分，得分越高表明評判性思維能力越強。各維Cronbach'sα系數為0.83～0.85。

（四）"統計學方法

采用Ｓtata15.0軟件進行統計分析。采用均數、標準差進行統計描述，計量資料采用t檢驗進行統計學分析，檢驗標準α=0.05。

二"結果

（一）"考核成績

兩組學生在理論考核和操作技能對比均有統計學意義（Ｐlt;0.05）。見表1。

（二）"自主學習能力

兩組學生自主學習能力總分及各維度對比均有統計學意義（Ｐlt;0.05）。見表２。

表1"兩組學生理論和操作成績比較（■±s，分）

（三）"評判性思維能力

兩組學生在課程開設前評判性思維能力差異無統計學意義，課程干預后兩組評判性思維能力對比總分及各維度，差異均有統計學意義（Ｐlt;0.05），見表3。

表3"兩組學生評判性思維能力比較（■±s，分）

三"討論

（一）"創新教學模式有助于提升學生理論與操作成績

本創新研究表明，基于仿真平臺下的KSR-CDIO教學模式有助于提升學生理論與操作成績，這一研究與陳慧等[3]的研究保持一致。內科護理學是一門綜合性應用學科，學生需要學習掌握理論知識后再不斷進行反復練習操作來提高實踐能力。基于虛擬仿真平臺下的KSR-CDIO教學模式，以學生為中心，依托教學團隊構建“四模塊三中心”虛擬仿真平臺，通過“項目構思—項目運行—項目實施—項目評價—項目反思”五個步驟，不斷實現內科護理理論知識強化及操作技能訓練，通過教學團隊篩選的視頻、動畫及習題精練讓學生反復練習，不僅提升理論水平，還為操作練習打好堅實的基礎；通過虛擬訓練、結合案例模擬練習讓學生基于虛擬交互環境中，結合病例反復復習理論并固化操作要點；通過評價平臺分析找出錯誤操作點，實現實時評價與系統回顧，進一步強化操作步驟。同時利用護理工作五大程序開展整個CDIO教學環節，讓學生沉浸于虛擬場景，利用VR技術、人機交互反饋系統等技術，創新臨床真實情景，開展KSR-CDIO教學模式創新，讓計算機技術、模擬技術和智慧技術相結合，優化了互聯網教育學的極致教學體驗，構建了一個虛擬的學習環境，在這個環境中，實現以學生為中心的教學革新，學生可以進行理論學習，同時通過模擬操作來加深對理論知識的理解和應用。這種教學模式不僅提高了學生的學習興趣和積極性，還增強了學生的學習體驗，使得理論知識與實際操作緊密結合，提高了教學效果[７]。

（二）"創新教學模式有助于提升學生的自主學習能力

本創新研究表明，基于虛擬仿真平臺下的KSR-CDIO教學模式有助于提升學生的自主學習能力，這與劉齊等[8]研究結果保持一致。在常規的教學中，通過教師理論授課—示范操作—分組練習—教師評價來進行實踐授課，學生互相練習存在受傷風險，同時實訓場地受限于護理實訓室，比如像呼吸機的使用、除顫儀的使用等高難度操作，使用標準化病人進行操作時缺乏趣味性，學生不愿意主動操作，依賴教師來完成操作，從而不利于學生自主能力提高。基于虛擬仿真平臺下的KSR-CDIO教學模式，采用任務驅動的教學方法，讓學生在虛實教學環境中進行探索，教學環境身臨其境，教學環節豐富多彩，教學時間和地點不再受限于護理實訓室，課后還可以借助虛擬仿真平臺進行反復探究，學生可以根據自己的薄弱點選擇理論和操作進行練習。同時基于平臺中的真實案例，學生在探究學習中能產生學習積極性和熱情，根據平臺數據分析結果，變被動學習為主動學習，自我選擇學習資源，自我管理自身學習成長，并通過平臺進行學習者之間的交流，利用KSR-CDIO教學模式培養學生的團隊合作能力，因此基于虛擬仿真平臺下的KSR-CDIO教學模式，有效鍛煉了學生的自我管理、學習動機、信息素養及學習合作等方面的能力。

（三）"創新教學模式有助于提升學生評判性思維能力

評判性思維是指自身在面臨復雜的問題和情境時，能利用自己的專業知識和工作經驗，做出正確的分析及評估后，再做出正確處理的一種思維方法和形式[9]。

高職護理學生最終是要在臨床一線從事護理工作，要具備一定的護士崗位勝任力，并具備根據臨床緊急情況做出正確護理患者的能力，因此評判性思維能力是對高職護生的綜合能力培訓中的一項重要指標。在內科護理學實訓課中，單純讓學生在護理實驗室進行模擬人操作訓練，缺乏真實醫學環境的體驗感，學生的思維也不能隨著患者的病情發展而產生沖擊，同時單純使用普通的教學方法，不能讓學生形成好的教育理念，結果忽視學生自我評判性思維能力的發展。研究結果表明，虛擬仿真平臺下的KSR-CDIO教學模式改革提升學生評判性思維能力。因為本研究不僅讓學生體驗視覺、聽覺及觸覺的共鳴，且按學生成長發展規律創新教學方法，以學生為中心，智能化、個性化、信息化的實踐授課模式加深學生對知識點和技能點的理解，也提升其評判性思維能力。這一研究結果與王佳弘等[10]的研究結果保持一致。虛擬仿真教學平臺可以獲取實施技能操作的反饋效果，也不會對虛擬患者產生任何風險意外，學生可更大膽地創新和嘗試，培養創新能力和臨床思維能力，為培訓內科護士崗位勝任力提供條件基礎。

四"結束語

虛擬仿真教學平臺下的KSR-CDIO教學模式對于高職內科護理實踐教學有著重要的實踐和指導意義。這種教學模式通過結合現代信息化技術，實現了“做中學，學中做；學中思，思中辨”的教育理念，通過高仿真模擬病房的教學環境，為學生提供了充分的實踐機會。具體而言，這種教學模式不僅重視理論知識的傳授，更注重學生實踐能力的培養。但目前主要采取公司已經開發好的項目進行教學，教學團隊根據學生個體差異自行開放的資源較少，同時也缺乏臨床實踐調查，存在讓仿真技術與臨床工作相脫節現象，更多教學團隊缺乏在優勢平臺的前提下創新教學方法，因此護理工作者應當不斷去總結教育教學工作經驗，探索更多適合現代信息技術的教學方法，推動教學高質量的發展。

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基金項目：廣東省高等院校委員會基金項目“基于虛擬仿真平臺下的KSR-CDIO教學模式在內科護理實踐教學中的應用研究”（2022

MYLX006）；廣東省教育廳課程思政示范計劃項目“內科護理學”（KCSZ04074）；廣東省護理專業資源庫項目（8）；國家精品在線開放課程“內科護理學”（907）

第一作者簡介：熊海燕（1981-），女，漢族，湖北宜昌人，博士，教授。研究方向為老年護理。

*通信作者：付四偉（1975-），男，漢族，湖北咸寧人，碩士，中級經濟師。研究方向為思政教育。

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.36.030