基于OBE的虛擬現實技術在護理專業實踐教學中的應用研究

聚焦智慧化職業教育新生態變革，運用先進的科技手段賦能優質信息化資源建設，根據學生學習特點，探索出有效的實訓課堂模式，不僅是新時代推動信息技術與教育深度融合的重要內容，而且也是教育數字化轉型發展中面臨的新機遇和挑戰。

信息技術用于專業課程教學中的必要性

物聯網、大數據、云計算和人工智能等新一代的數字化智能科技已廣泛應用于社會多個領域，也逐步走進了職業教育智慧化課堂中，在專業建設、課堂學習、教學評價、教學管理等工作都有數字化的融合應用。其中，在20世紀90年代開始興起的虛擬現實技術（VirtualReality），簡稱VR，在基礎醫學、康復治療、臨床護理的作用日益凸顯。信息化背景下，護理專業要積極響應國家要求，以培養實踐能力突出、創新意識強、具有良好崗位勝任力的護理專業學生為己任。教師要積極利用虛擬仿真實訓室、精品在線開放課和專業教學資源庫等數字化資源，探索信息技術與實訓課堂深度融入的教學模式，發揮好護理專業實訓室的“學、育、訓、賽”功能，不斷提高護理專業人才培養質量，促進職業教育信息化水平持續提升，為國家推動教育教學變革創新提供新的思路和做法。

虛擬仿真系統在護理專業實訓教學中的應用

筆者基于現階段被廣泛應用于護理專業課程教學，且與應用型人才培養目標相符合的OBE（Outcomes-BasedEducation）理念，即基于學習產出的教育模式，聯合精品在線開放課和輔助教學軟件的使用，實施“探、展、析、練、評\"實訓教學模式，取得了較好的成效。

1.研究對象

2024年3月至2024年6月，采用隨機抽樣法，在2023級護理專業一年級學生中，隨機抽取2個班級103名學生為試驗組，2個班級106名學生為對照組，共209名學生作為研究對象。試驗組實施融合虛擬現實技術的實訓教學方案；對照組利用多功能高級模擬人開展混合式實踐教學。研究對象中男生28名（ 13.39% ），女生181名（ 86.60% ），年齡20～22歲。兩組學生在性別、年齡、上一學期各學科平均成績等方面，差異均無統計學意義（pgt;0.05 ），具有可比性。同一課程的授課教師均來自同一教學團隊，擔任本門課程教學工作均在6年以上，有講師及以上職稱，以往2個學期教學評分評教結果，差異無統計學意義（pgt;0.05 ）。兩組所用教材一致，均由人民衛生出版社出版。

2.研究方法

兩組學生進行為期一個學期的研究，專業核心課的實訓課時共36學時，包含14個實訓項目。從中選取5個實訓項目（12學時），分別是皮內注射技術（2學時）呼吸系統疾病病人護理（4學時）新生兒急救（2學時）、成人徒手CPR（4學時）。在OBE理念下，基于翻轉課堂，試驗組和對照組分別利用虛擬現實技術和多功能高級模擬人開展線上線下混合式教學。

3.教學實施方案準備

課程團隊教師進行集體備課，基于OBE理念，編寫兩組不同的實訓教學方案。以成人徒手CPR為例，內容包括： ① 從知識掌握層面、技能學習層面、素質培養層面，分別確定本實訓項目的學習成果是：學生通過臨床案例分析，判斷出需要CPR的情況；學生能熟練掌握CPR操作步驟，通過CPR訓練反饋系統結果顯示，患者被成功救活，出現脈搏跳動、呼吸音；學生能夠正確識別患者意識喪失、呼吸心跳暫停；能正確執行醫矚，完成醫護配合；在實施CPR過程中，體現出急救觀念和熱愛生命的意識；本項目實訓操作考核成績達90分以上。 ② 學生學情分析：知識和技能基礎方面，學生通過前期課程的學習，能正確測量脈搏、呼吸；能判斷意識程度及瞳孔狀態；能正確實施吸氧、注射等操作，初步具備急救意識，但臨床應變能力較弱，操作嚴謹性有待加強。認知和實踐能力方面，學生對急救知識興趣濃厚，操作模仿能力較強，但缺乏臨床經驗，在平時的操作中較為刻板，臨床思維能力和團隊意識有待加強。學習特點方面，學生對新知識、新操作接受度較高，課堂思維活躍，善于應用網絡資源，但學習自律性、實踐探究學習行為較少，拓展學習能力有待提高。

4.教學實施過程

（1）課前階段：學生利用手機端在學習軟件上完成教師布置的預習任務，包括案例分析和實訓項目操作學習。一是完成自主學習、知識探究。按照前期實訓課考核成績高低，能力較強和能力較弱的學生搭配組合，每組5～6人，根據各自學習特點，賦予不同團隊角色，如醫生、護士、患者角色。課前一周，學生在學習軟件領取學習資源包，以小組合作方式完成課前案例分析任務，營造主動學習的良好氛圍。二是反饋成果、師生互動。上課前2天，學生以文字、圖片、視頻等形式上傳課前學習成果，教師分析學情，了解學生學習中的問題，做好線上指導和學生學習情況的動態跟蹤。

（2）課中階段：試驗組學生在虛擬仿真實訓室完成授課；對照組學生在護理實訓室完成授課。 ① 小組展示環節。第一，學生展示。每組學生隨機抽取1人完成課前案例分析結果匯報，完成生生互評和師生評價。教師使用學習軟件，對接護考大綱、 1+X 等級證書考核內容，完成CPR重要知識的測試、答疑。第二，試驗組學生完成虛擬操作。每組學生中隨機抽出1名學生，在虛擬仿真軟件上完成某個模塊的內容。對照組學生完成模擬操作：隨機抽出1名學生，在高仿真模擬人上完成某個操作步驟，如病情判斷、胸外心臟按壓和人工呼吸、測血壓等。在此過程中，教師進一步發現學生的知識與技能掌握的情況。

② 任務解析環節。第一，教師講解。引入真實工作任務，兩組學生所用案例相同，針對學生在小組展示中出現的問題進行講解，該環節側重重點知識和重點操作步驟的講解。試驗組：首先，借助3D動畫、視頻、虛擬仿真軟件的內容完成講解；其次，利用操作模型對細節問題再進行示教。對照組：借助操作模型完成講解、示教，使學生聽懂、看清、看會休克病人搶救中的重點與細節。兩組在講解時都要強調醫護配合、護患溝通等問題，以培養學生生命至上、救死扶傷的意識，實現知識、技能、素質的進階。第二，線上和線下技能訓練。試驗組學生利用手機端或者電腦端，使用3D眼鏡及頭戴設備在虛擬仿真系統上進行操作步驟的學習和練習，可自主選擇某一模塊的內容完成操作學習、練習、考核。虛擬仿真操作時，學生通過軟件的交互設計，沉浸在急診留觀室發生的患者搶救的情景中，完成相關學習任務。同時，學生還可借助模型進一步熟悉操作流程、規范操作動作，保證操作的精準度。教師在學生練習中巡回指導，針對某組學生容易出錯的個性問題及時糾錯，可指定在某個模塊中反復、多次練習，提升學生的實踐能力。對照組學生由教師設置全功能模擬人的參數，引導學生觀察全功能模擬人出現的反應，對其進行CPR。兩組學生在學習完成后進行生生互評和師生評價，總結學習情況，該環節的評價結果納入綜合測評成績中。課堂最后教師可對接行業新知識、新理念進行知識拓展，拓寬學生思維，培養其創新意識。

（3）課后階段：學生利用空余時間在虛擬仿真實訓室或者護理實訓室完成操作練習。試驗組學生需要將自己每次練習的測評結果上傳至學習軟件中。對照組學生需要將自己練習的情況以視頻形式上傳至學習軟件中。學習結束后，兩組學生均需要提交1份反思報告。

5.學習效果評價

（1）學生的實訓項目學習由過程性評價 （40% ）、終結性評價60% ）組成，具體見表1。過程性評價中，學生評價和教師評價各占該項評價指標的 50% 。終結性評價中，理論考試兩組學生采用統一試卷答題，實訓考核采用同一個臨床案例，在高仿真模擬人上進行操作，成績由電腦CPR訓練考核系統測評和實訓項目操作考核評分兩個成績組成。

（2）開放式問卷調查。項目學習結束后，在試驗組學生中通過問卷星發放開放性問卷，內容包括： ① 通過VR系統，是否提高了學習興趣？ ② 你認為3D環境的呈現，能否鍛煉你的臨床思維能力，如何體現？ ③ 你對此種學習方式是否接受，對你的學生是否有幫助，如是，具體有哪些？ ④ 和以往的實訓學習方式相比較，你認為有哪些不同之處？請說一下你的個人感受。共發放問卷103份，回收有效問卷103份，回收率 100%。

6.統計學方法

采用SPSS27.0軟件進行統計分析。兩組學生的理論與實訓考核成績用均數、標準差進行統計描述。采用兩獨立樣本t檢驗，檢驗水準 α=0.05。

7.研究結果

（1）兩組學生考核成績比較具體見表2、表3。

（2）問卷調查結果

開放式問卷調查學生的反饋情況如下。 ① 試驗組學生在課前、課中、課后環節均可通過VR系統學習實踐項目相關的知識點、技能點，學生對使用3D眼鏡和手柄進行操作的方式，有非常濃厚的學習興趣，所有學生都認為實訓課的學習十分生動有趣，愿意積極參與到課堂教學活動中。 ② 學生認為VR系統中所呈現的逼真的臨床工作環境以及圍繞臨床案例完成患者護理的工作，讓他們知道護理問題的解決方法和途徑，可以更好地鍛煉他們的臨床思維能力。 ③ 學生非常樂于接受通過VR系統和課后用手機端進行實訓項目的學習。 96.3% 的學生認為對學習很有幫助， 3.7% 的學生認為課后使用虛擬軟件進行學習占用了一定的課外時間。 ④ 和以往的實訓學習方式相比，學生認為學習效果更好，實訓課堂不僅可以完成操作步驟的練習，還可以根據自己的學習情況對知識點進行學習和測試。 98.34% 的學生表示，在使用VR或者手機端進行操作學習時，心理壓力減輕，不用擔心因操作不當引起不良后果，學習氛圍更輕松； 1.66% 的學生表示，虛擬系統的使用對于他們來說是一種新的嘗試，需要花時間去適應，對學習環節的考核項目增多，學習的壓力也因此而增加。

8.討論

（1）虛擬現實技術可以提高實訓項自學習效果

在本研究中，兩組學生均采用OBE理念和翻轉課堂教學模式開展實訓課的學習，試驗組學生在傳統教學模式的基礎上，還需要在學習過程中增加VR系統的應用。表2顯示試驗組學生的理論和實訓學習成績均高于對照組，說明和傳統教學相比，虛擬系統提供的沉浸式、交互式環境，不僅增加了學生的學習興趣，還促使其加強自主學習，課堂學習時間利用度更高，學習效果更好。教師也可以同步完成線上、線下學習情況的評價，評價體系更完善、更科學。

（2）虛擬現實技術能提高學生上實訓課的學習意愿

表3結果顯示，學生課前在學習軟件的學習時長和課中小組學習成果匯報方面沒有差異（Pgt;0.05），說明兩組學生通過開展翻轉課堂，在課前都可以完成相應的學習任務，該教學模式能增加學習投入時間，使學生由被動接受轉變為主動學習。兩組學生測試題正確率、實訓操作練習成績、課后在實訓室進行自主學習的情況、反思報告完成情況等指標均存在差異（ Plt;0.05 ），說明VR系統的應用，以臨床真實病例導人，通過三維建模構建街景、醫院病房等場景，多處交互設計，使學生的全過程臨床思維得到訓練，提高學生在未來工作中的適應性。多數學生對虛擬環境中開展實訓項目的學習方式興趣濃厚，信息技術帶來了新的學習體驗，學生的學習積極性更高。

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（馬春麗、霍枚玫、劉少華、吳肖曉：漢中職業技術學院）