“虛擬醫院”臨床技能虛擬云實訓系統的建設與應用

王 力，鄧 晶，周 雅，朱 寧，韋思明，蔣建平

(杭州醫學院，浙江 杭州310053)

·教學研究與管理·

“虛擬醫院”臨床技能虛擬云實訓系統的建設與應用

王 力，鄧 晶，周 雅，朱 寧，韋思明，蔣建平@

(杭州醫學院，浙江 杭州310053)

目的：開發一個運行在“云”端的臨床技能實訓系統，讓學生能在課外通過任意一臺聯網的終端預習和復習臨床操作，獲得一種接近現實操作的體驗，從而提高技能操作教學的效果。方法運用“互聯網+”思路及虛擬互動動畫開發軟件開發“虛擬醫院”臨床技能虛擬云實訓系統。選取2014級臨床醫學專業學生287人為觀察組，2013級臨床醫學專業學生289人為對照組，觀察組在傳統實驗課基礎上使用虛擬云實訓系統，對照組僅采用傳統的實驗課授課模式。比較2組學生OSCE技能考試成績，進行問卷調查。結果觀察組學生OSCE技能考試成績優于對照組(P<0.05)，超過九成學生認為本系統能激發其學習興趣。結論在傳統實驗課基礎上使用虛擬云實訓系統進行教學，教學效果良好。

虛擬醫院；計算機虛擬仿真技術；互聯網+；云實訓

Abstract：[Objective] We developed a clinical skills training system running in the "cloud". So that students can preview and review the clinical operation procedure on any internet terminal at any time they want. With the system, students can obtain realistic operation experience,which inclines to improve the teaching effect of operation skills.[Method]"Virtual hospital" clinical skills virtual cloud training systemwas developed with internet+ and virtual animation software. A total of 287 medical students in 2014 grade of our collegeand 289 medical students in 2013 grade were selected as observation group and control group, respectively. The observation group not only took the traditional course but also the virtual cloud training system, while the control group was only taught with the traditional course. Then the scores of OSCE of the two groups were compared. A questionnaire survey was conducted. [Result] OSCE scores of students in the observation group were higher than that of control group(P<0.05). More than 90% students considered that this system could stimulate their interests in learning.[Conclusion] This virtual cloud training system based on the traditional clinical skill course can achieved good teaching effect.

Keywords: virtual hospital; Virtual Reality; Internet +; cloud Training

臨床技能操作的培訓是醫學教育中一個十分重要的環節。目前許多醫學院校的實驗室條件由于時間和空間上的限制，不能完全適應教學改革的要求，學生反映課內能練習的時間過少，而課外的預習和復習只能參考書本理論，缺少直觀體驗。因此，開發一個能夠適應遠程教學模式的實驗教學虛擬云實訓系統是非常必要的。近年來，虛擬現實技術和“互聯網+”網絡技術的快速發展，為網絡虛擬實驗系統的研究與開發提供了堅實的基礎。

1 虛擬仿真技術

VR(Virtual Reality)即虛擬現實，是一種采用計算機為核心的現代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境，可以讓用戶產生如同真實環境的感受和體驗[1]。 VR技術目前已被廣泛地應用到軍事、教育、醫療、娛樂和工業等領域。近年來，各類型的醫學VR訓練系統有了長足發展，該系統以其操作安全、過程規范、便于監控、無倫理風險等特征，呈現出逐漸替代在動物甚至人體上進行技能訓練的趨勢[2]。

2 “虛擬醫院”臨床技能虛擬云實訓系統的開發背景

“虛擬醫院”云實訓系統整體采用基于Web技術的B/S架構進行技術開發，無需安裝其它軟件，采用常規瀏覽器即可直接訪問并使用，真正體現“云”的概念，方便學生學習。

虛擬技能操作利用VR技術和虛擬互動動畫開發軟件進行創作，因其采用了立體空間的概念，所以更顯真實逼真，而且對空間操作的隨意性也較強，也更容易吸引人。開發軟件提供了數字動畫創建、交互式瀏覽設置等功能全面的創作和編輯環境，并且可以任意調用包括視頻、聲音、圖形、動畫、文字等在內的各種多媒體素材。

3 “虛擬醫院”臨床技能虛擬云實訓系統簡介

繪制醫院全景，包括住院部、門診、手術室、病房、操作室等等，再于這些場景中設置互動動畫模擬操作。第一期共開發32個臨床操作項目，包括臨床內外科急救常用操作，如無菌術、縫合、拆線換藥、穿刺術等；康復科常用操作，如ROM測量等；口腔科常用操作，如窩溝封閉等。這些醫學操作的步驟規范主要參考《中國大學生臨床技能操作指南》[3]以及國家大學生醫學競賽醫學操作范圍[4]開發，以求標準化。

圖1 “虛擬醫院”場景示例

4 “虛擬醫院” 臨床技能虛擬云實訓系統實際使用效果

“虛擬醫院”V1.0版開發完成后，我們在傳統臨床技能實驗課開課同時將本系統投入測試。本系統主要用于學生課外學習。在實驗課上向臨床醫學專業學生推廣本系統，并發放調查問卷，使用系統內置積分系統監測學生使用情況。在學期末對教學效果進行評估。

4.1 對象與方法

選取2014級臨床醫學專業學生287人為觀察組，2013級臨床醫學專業學生289人為對照組，2組學生均為全國高考統招學生，入學年齡、高考成績差異無統計學意義(P>0.05)。2組學生的理論課程、傳統實驗課程課時及師資均相同。觀察組在傳統實驗課基礎上使用虛擬云實訓系統，對照組未使用該系統。 比較2組學生在同一學期期末的OSCE技能考試成績(站點設置及評分標準均一致)。采用SPSS20.0軟件分析結果，計量資料采用t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

向觀察組發放調查問卷。本系統上線測試時段累計瀏覽量(PV)達到23472次，測試結束后回收有效問卷287份。

4.2 OSCE成績對比

結果表明，觀察組學生在涉及臨床操作的項目成績上優于對照組學生(P<0.05)，見表1。

表1 OSCE成績比較

4.3 問卷調查結果

96%的學生認為本系統對其學習醫學操作技能有幫助，93%的學生認為本系統使其產生了新奇感。學生反映：“原來實踐操作還能這樣練習”“有點像玩游戲一樣，挺感興趣的”。 見表2。

表2 “虛擬醫院”使用調查問卷結果[N(%),N=287]

5 結果和討論

5.1 本系統實際教學效果分析

通過OSCE考試成績對比，我們發現病歷書寫和病例分析、影像讀片項目成績無顯著性差異，認為學生在臨床思維和讀片的掌握程度上無差異，而學生在體格檢查和內外婦兒?？撇僮鞯牡梅志酗@著提高。分析原因如下：(1)本系統內虛擬現實操作項目尚未涉及病例書寫和病例分析、影像讀片訓練，所以在這兩項上不能提高學生的掌握水平；(2)傳統臨床技能操作教學，都是安排在實驗室進行，有限的實驗室設備與場地條件使學生實驗課內練習的時間不足以滿足學習需求?！疤摂M醫院”虛擬云實訓系統可以運行在任何一部聯網的終端上，使學生在實驗課課外也能進行臨床技能操作的課前預習和課后復習，獲得一種接近現實操作的體驗。因此在涉及臨床操作的項目上本系統確實提高了學生的掌握水平。本系統提升了實驗課教學效果，貫徹了“互聯網+”思想，進一步深化了實驗課教學改革。

通過問卷調查本系統使用體驗，表明學生有使用本系統進行臨床技能操作學習的積極性。結果顯示超九成的學生認為“系統對其學習醫學操作技能有幫助” 以及“虛擬實驗環境能讓其產生新奇感”。學生對“虛擬醫院”臨床技能虛擬云實訓系統產生興趣，拓展了一種新的學習方法，可以在一定程度上彌補傳統臨床技能操作訓練的不足。通過使用本系統可以讓學生熟悉操作的步驟，有利于學生盡快上手，順利進行臨床操作。

5.2 本系統當前的局限性和拓展前景

目前本系統為V1.0版本，是初期開發版，尚存不足。如互動操作仿真性不足，單手鼠標操作離實際操作體驗存在差距，場景描繪尚不細致，這些不足在今后的開發中會有所改進。后期的開發，可以考慮引入3D建模，建立虛擬人體，以及第一人稱的操作視角，以求更加貼近真實的操作體驗。另外，虛擬實訓系統只能起到臨床技能培訓輔助教學的功能，真正要培訓醫學生的操作實踐技能，還是需要在患者身上累積經驗[5]。

“虛擬醫院”臨床技能虛擬云實訓系統目前還僅僅開發了臨床常用操作項目，而一個完整的醫院，除了臨床科室，還包括護理、影像、檢驗、病案管理、行政管理等許多不同部門，這些領域也有零散的虛擬實訓系統開發。本系統開發最終的愿景，是在完善臨床技能開發后，將多學科多部門的虛擬實訓系統整合進來，形成一個真正完整的“虛擬醫院”。

[1]黃新平, 楊雪. 虛擬現實技術在醫學職業教育實驗教學中的應用研究[J]. 中國職業技術教育, 2013，(05):83-87.

[2]郭紅霞, 陳紅. 仿真模擬教學在我國護理教育中的應用現狀[J]. 護理研究, 2013, 27(26):2939-2941.

[3]陳紅，朱正綱，肖海鵬，等. 中國醫學生臨床技能操作指南 [M]. 北京：人民衛生出版社, 2014.

[4]教育部醫學教育臨床教學研究中心.第六屆全國高等醫學院校大學生臨床技能競賽范圍[Z].2014.

[5]丁鴻, 范群銘, 李全,等. 教學醫院規范化臨床基本技能培訓模式優化與應用[J]. 中華醫院管理雜志, 2015，(9)：702-705.

Theconstructionandapplicationof"VirtualHospital"clinicalskillstrainingsystem

WANGLi,DENGJing，ZHOUYa，ZHUNing，WEISiming，JIANGJianping@

(Hangzhou Medical College, Hangzhou310053, China)

王 力(1985-)，男，浙江杭州人，碩士，講師。研究方向：內分泌與代謝病學

浙江省教育廳高等教育課堂教學改革項目(編號：kg2015637)

蔣建平 351990891@qq.com

G642.0

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2016-0024(2017)01-0007-03