虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂在分娩護(hù)理實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

宋春雪，張鵬，訾春艷，李春霞

虛擬仿真(Virtual Simulation)技術(shù)是以計算機(jī)為核心的現(xiàn)代高科技手段生成逼真的視、聽、觸覺一體化特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備對虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行操作，產(chǎn)生如同在真實(shí)環(huán)境中的感受和體驗(yàn)[1]。虛擬仿真技術(shù)在國內(nèi)已被應(yīng)用于基礎(chǔ)護(hù)理學(xué)[2]、急危重癥護(hù)理學(xué)[3]、外科護(hù)理學(xué)[4]、婦產(chǎn)科護(hù)理學(xué)[5]等課程的教學(xué)。此外，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺已成為比較普遍的資源[6]。將虛擬仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺聯(lián)合應(yīng)用于護(hù)理實(shí)訓(xùn)教學(xué)，可為學(xué)生創(chuàng)造輕松舒適且有趣味性的學(xué)習(xí)氛圍，有利于提高學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)習(xí)難度，增加學(xué)習(xí)機(jī)會，同時推動學(xué)生由被動學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)的模式轉(zhuǎn)變，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足[7]。分娩護(hù)理是婦產(chǎn)科護(hù)理的重點(diǎn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，由于該實(shí)訓(xùn)過程繁雜抽象，尤其對于隨產(chǎn)程進(jìn)展判斷胎先露下降、宮口擴(kuò)張和協(xié)助胎兒、胎盤娩出等過程，傳統(tǒng)教學(xué)通過教師結(jié)合模型和視頻講解，缺乏生動、直觀的展現(xiàn)，難以讓學(xué)生理解和接受，且易致學(xué)生感覺枯燥乏味，此外，隨著公眾維權(quán)意識的提高，越來越多的孕產(chǎn)婦和家屬逐漸拒絕涉及隱私部位暴露的臨床見習(xí)，影響了實(shí)踐教學(xué)的效果[8]。本研究使用虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂用于分娩護(hù)理實(shí)訓(xùn)教學(xué)，在實(shí)現(xiàn)師生實(shí)時交互的同時，也為學(xué)生實(shí)訓(xùn)創(chuàng)設(shè)形象逼真的臨床情境和分娩過程，取得一定成效，報告如下。

1 對象與方法

1.1對象 于2021年4～5月選取我校2019級三年制全日制護(hù)理專科2個班的學(xué)生為研究對象，設(shè)一班74人為對照組，男16人，女58人；年齡19～23(20.64±0.97)歲。二班76人為實(shí)驗(yàn)組，男18人，女58人；年齡19～23(20.61±0.95)歲。兩組性別、年齡比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.091、t=0.190，P=0.763、0.850)。

1.2方法

1.2.1教學(xué)方法

于第2學(xué)年第2學(xué)期開設(shè)婦產(chǎn)科護(hù)理課程，理論知識授課38學(xué)時、實(shí)訓(xùn)教學(xué)38學(xué)時，其中分娩護(hù)理理論知識授課4學(xué)時、實(shí)訓(xùn)教學(xué)6學(xué)時。兩組教學(xué)師資、教材、學(xué)時均相同。對照組采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，理論授課后教師利用分娩模擬人示教，并選取學(xué)生反示教(2學(xué)時)，學(xué)生分組練習(xí)，教師巡回指導(dǎo)(4學(xué)時)。實(shí)驗(yàn)組采用通過虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行教學(xué)，具體如下。

1.2.1.1教學(xué)工具 采用婦產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)(由廈門立方幻境科技有限公司研發(fā))，該系統(tǒng)包括虛擬仿真教學(xué)平臺(V1.0)(下稱虛擬平臺)和VR虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)(Cube Magic VR1.0，下稱VR系統(tǒng))。虛擬平臺通過計算機(jī)或移動端登錄，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目分為練習(xí)和考核模式，包括第一、二、三產(chǎn)程模塊，學(xué)生可根據(jù)語音提示模擬完成每個操作步驟。若涉及重難點(diǎn)知識，則會自動彈出相關(guān)的測試題，學(xué)生只有在答對的前提下才能進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。后臺將對學(xué)生的完成情況包括操作時長、次數(shù)、測試題準(zhǔn)確率予以分析。VR系統(tǒng)采用三維仿真技術(shù)，學(xué)生戴上VR頭盔和數(shù)據(jù)手套，進(jìn)入3D沉浸式場景，扮演產(chǎn)婦、助產(chǎn)士、巡回護(hù)士和新生兒科護(hù)士協(xié)同配合，在預(yù)設(shè)的虛擬產(chǎn)房中完成同一場景的交互式操作，實(shí)現(xiàn)用雙手操控虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的三維對象。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為云課堂，該平臺提供智能化混合教學(xué)App，收納了大量國家級資源庫建設(shè)成果，也提供了如簽到、測驗(yàn)、頭腦風(fēng)暴、討論等教學(xué)交互工具，可輔助教師完成線上線下混合式教學(xué)。

1.2.1.2實(shí)訓(xùn)教學(xué) 實(shí)訓(xùn)教學(xué)在護(hù)理學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心開展，該實(shí)訓(xùn)中心具有婦產(chǎn)科實(shí)訓(xùn)室4間，分娩模擬人及配套用物20套，另有VR系統(tǒng)4套。①課前1周，教師登錄云課堂上傳PPT、電子教案、完整的操作視頻及針對難點(diǎn)內(nèi)容(如指導(dǎo)產(chǎn)婦屏氣用力、協(xié)助胎兒娩出手法)錄制的微課等教學(xué)資源，以及虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的使用說明，并發(fā)布虛擬平臺移動版下載鏈接，學(xué)生輸入賬號密碼即可登錄平臺提前練習(xí)，并在云班課上完成測試題。此階段，學(xué)生可在預(yù)習(xí)的同時定位難點(diǎn)，對操作或理論有困惑的內(nèi)容在虛擬平臺或云班課上提問，教師可即時反饋解決。②課中，教師先根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)，對所提出的問題答疑解惑，并解析錯誤率高的測試題(20 min)；然后利用虛擬平臺和VR系統(tǒng)，結(jié)合分娩模擬人分解示范操作中的重難點(diǎn)(25 min)，例如利用剖視/透視或3D動畫觀察分娩機(jī)制以及胎頭隨宮縮逐漸出現(xiàn)的撥露和著冠、宮口擴(kuò)張；利用VR系統(tǒng)示范適度保護(hù)會陰和協(xié)助胎兒、胎盤娩出的手法；示教后，教師將學(xué)生分成4人小組，交叉使用VR系統(tǒng)練習(xí)和分娩模擬人，通過角色扮演的形式模擬練習(xí)(5學(xué)時)。在此過程，學(xué)生不清楚的步驟可隨時登錄虛擬平臺根據(jù)提示查看或練習(xí)，教師巡回指導(dǎo)。③課后，教師對本次實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)，指出共性問題并再次示范，學(xué)生可視自身情況繼續(xù)使用虛擬平臺或VR系統(tǒng)針對性練習(xí)，強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)效果。

1.2.2評價方法 教師于分娩護(hù)理實(shí)訓(xùn)結(jié)束后進(jìn)行考核和問卷調(diào)查。①理論知識。學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成測試題，考核內(nèi)容涉及產(chǎn)程的分期、外陰消毒的步驟、分娩機(jī)制、胎盤剝離征象等。測試題型參考護(hù)士執(zhí)業(yè)資格考試大綱，20道單選題，滿分為100分，60分以上為及格，于實(shí)訓(xùn)課結(jié)束前10 min完成。②實(shí)訓(xùn)技能。考核在實(shí)訓(xùn)室分娩模擬人上進(jìn)行，考前10 min由教師通過云班課組隊隨機(jī)分組，每組4名學(xué)生，根據(jù)抽簽形式扮演產(chǎn)婦、助產(chǎn)士、巡回護(hù)士和新生兒科護(hù)士，錄制操作視頻上傳云課堂，每位角色遵循各自的操作技能評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，主要考核產(chǎn)前外陰消毒、自然分娩接產(chǎn)、產(chǎn)時巡回配合和新生兒護(hù)理等技能。對照組考核及評分由教師根據(jù)學(xué)號分組后當(dāng)場完成。滿分均為100分，包括儀表、著裝等素質(zhì)要求5分，操作前準(zhǔn)備10分，操作過程75分和無菌操作、人文關(guān)懷等綜合評價10分，60分以上為及格，考核總時長不超過40 min。③問卷調(diào)查。采用在陳莉莉[9]設(shè)計的教學(xué)效果調(diào)查表基礎(chǔ)上改編的評價量表對實(shí)驗(yàn)組學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，共10個條目，以“贊成、中立、不贊成”作答。共發(fā)放問卷76份，均有效回收。另外，對實(shí)訓(xùn)教學(xué)需改進(jìn)的問題納入開放式問卷調(diào)查。

1.2.3統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1兩組理論知識及實(shí)踐技能考核成績比較 見表1。

表1 兩組理論知識及實(shí)踐技能考核成績比較 分，

2.2實(shí)驗(yàn)組學(xué)生對虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂教學(xué)模式的評價 見表2。

表2 實(shí)驗(yàn)組學(xué)生對虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂教學(xué)模式的評價(n=76) 人(%)

2.3開放式問卷調(diào)查結(jié)果 ①建議在實(shí)訓(xùn)課堂中融入更多的人文關(guān)懷理念和護(hù)患溝通技巧，將更貼近真實(shí)的臨床氛圍；②建議增加更多不同的臨床案例，鍛煉臨床判斷能力；③提升網(wǎng)速，防止VR系統(tǒng)在操作過程中出現(xiàn)卡頓和掉線。

3 討論

3.1虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂教學(xué)有利于提高學(xué)生分娩護(hù)理的理論知識和實(shí)訓(xùn)技能 表1結(jié)果顯示，實(shí)施虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂教學(xué)的實(shí)驗(yàn)組學(xué)生理論知識和實(shí)訓(xùn)技能考核成績顯著高于對照組(P<0.05，P<0.01)。該教學(xué)法使課堂與課前、課后無縫對接，師生實(shí)時互動，教師可隨時為學(xué)生答疑解惑，克服了傳統(tǒng)教學(xué)師生交流互動機(jī)會受限的弊端。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)將抽象的知識具體化，并在訓(xùn)練過程中多角度考查學(xué)生對重難點(diǎn)的掌握，促進(jìn)了知識的理解和內(nèi)化，且云課堂提供了充足的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，支持學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)，拓展實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度，有利于理論知識水平的提高。此外，該教學(xué)法使學(xué)生突破時間和空間壁壘，保證“產(chǎn)婦”無傷害的前提下反復(fù)多次練習(xí)[10]，增加實(shí)訓(xùn)投入量，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，穩(wěn)固知識記憶，且VR系統(tǒng)提供一致、標(biāo)準(zhǔn)化的指導(dǎo)，消除了傳統(tǒng)教學(xué)教師之間可能出現(xiàn)的學(xué)術(shù)偏差[11]，規(guī)范了技能操作流程，減少學(xué)生的困惑，從而促進(jìn)實(shí)訓(xùn)技能的提升。

3.2虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂教學(xué)有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)感 表2結(jié)果顯示，實(shí)施虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂教學(xué)后，實(shí)驗(yàn)組90%以上的學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)模式可提高學(xué)習(xí)興趣，且在虛擬的環(huán)境中操作感覺更自信和舒適，比傳統(tǒng)單一的教學(xué)法效果更好并表示喜歡。該教學(xué)法采用信息化教學(xué)手段，模擬臨床一線工作場景，使學(xué)生在虛擬學(xué)習(xí)情境中能全身心融入到醫(yī)護(hù)人員角色中[12]，相比傳統(tǒng)教學(xué)更具趣味性，更容易激發(fā)還未接觸臨床工作在校生的學(xué)習(xí)興趣。這與Liou等[13]提出的與傳統(tǒng)課堂相比，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)更強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果更好的觀點(diǎn)一致。另外，學(xué)生可在虛擬的場景中根據(jù)自己的節(jié)奏練習(xí)，避免教師在場所帶來的壓力，也不用擔(dān)心因?yàn)榉稿e而感到尷尬或害怕被教師指責(zé)，有利于學(xué)生在更輕松舒適的氛圍中學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，提高教學(xué)效果和滿意度。

3.3虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂教學(xué)有利于提高學(xué)生的臨床護(hù)理能力 臨床護(hù)理能力是護(hù)理專業(yè)人員為服務(wù)對象提供護(hù)理服務(wù)的能力，主要包括臨床觀察能力、應(yīng)急處理能力、思維決策能力、團(tuán)隊合作能力等[14]。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)創(chuàng)設(shè)形象、逼真的臨床情境和氛圍，提供臨床環(huán)境的沉浸感和臨場感，且平臺對操作的即時反饋鍛煉了學(xué)生的隨機(jī)應(yīng)變能力，同時也改善了傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)中與模型的零溝通、自問自答的尷尬局面，使學(xué)生臨床意識得到培養(yǎng)，臨床情境的應(yīng)對能力得到增強(qiáng)[12]。表2結(jié)果顯示，80.3%的學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)法有利于提高臨床情境應(yīng)對能力，印證了這一結(jié)果。其次，該教學(xué)法實(shí)現(xiàn)教師角色由單一的知識傳授者轉(zhuǎn)換為教學(xué)的設(shè)計者、組織者和引導(dǎo)者，要求學(xué)生主動為課堂學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備，例如利用云課堂等平臺收集和整合學(xué)習(xí)資源、主動了解虛擬仿真技術(shù)和設(shè)備使用技巧等，突出了學(xué)生的主體地位，推動學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立處理問題的能力。此外，分娩護(hù)理需要多角色協(xié)同配合，使用VR系統(tǒng)可滿足多人同時在同一場景的操作，有利于提高學(xué)生的團(tuán)隊意識和協(xié)作能力。

3.4虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂教學(xué)建議

3.4.1加強(qiáng)對學(xué)生人文關(guān)懷理念、護(hù)患溝通技巧和臨床思維能力的培養(yǎng) 本研究結(jié)果顯示，近20%的學(xué)生認(rèn)為使用VR系統(tǒng)并未提高溝通能力和人文關(guān)懷理念，原因可能與在實(shí)訓(xùn)過程中學(xué)生無需與設(shè)備交流即可按流程完成操作有關(guān)，且虛擬仿真技術(shù)并不能讓學(xué)生真正體會產(chǎn)婦的真實(shí)感受和情緒變化，不易產(chǎn)生共情。而提供共情護(hù)理是幫助產(chǎn)婦順利分娩的有效措施[15]。建議教師授課時有意識地融入課程思政的教學(xué)理念，加強(qiáng)對學(xué)生人文關(guān)懷理念和護(hù)患溝通技巧的培養(yǎng)，激發(fā)其愛傷觀念和同理心，增強(qiáng)職業(yè)認(rèn)同感。還有19.7%的學(xué)生認(rèn)為虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)未提高臨床思維能力，且開放性問題回答中有學(xué)生提出了增設(shè)不同臨床案例的建議。由于虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的操作流程比較固定，臨床思維模式受限，且案例數(shù)量也有限，因此無法讓學(xué)生從個性化角度分析不同臨床案例的特殊性[16]。建議教師在實(shí)訓(xùn)中引入更多臨床案例，配合VR設(shè)備設(shè)置不同臨床情境和參數(shù)，促進(jìn)學(xué)生臨床思維能力的鍛煉。

3.4.2注重新舊教學(xué)模式的融合，合理使用新教學(xué)模式 本研究中少部分學(xué)生反映該教學(xué)模式客觀上占用較多課外時間，學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)加重。建議教師在教學(xué)過程中準(zhǔn)確把握虛擬仿真技術(shù)和云課堂平臺使用的“劑量”和與傳統(tǒng)教學(xué)方法的搭配，制訂基于虛擬仿真技術(shù)和云課堂平臺的新型實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計，力爭在合理規(guī)劃學(xué)生課余時間的基礎(chǔ)上更高效、科學(xué)地服務(wù)于實(shí)訓(xùn)教學(xué)。此外，學(xué)校應(yīng)盡可能為虛擬設(shè)備的正常運(yùn)行提供穩(wěn)定流暢的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

4 小結(jié)

虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂教學(xué)在分娩護(hù)理實(shí)訓(xùn)教學(xué)的應(yīng)用，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)感、理論知識和實(shí)訓(xùn)技能水平以及臨床護(hù)理能力提升，取得較好的教學(xué)效果。但本研究僅探討了學(xué)生短期和單項(xiàng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)情況，且缺乏對學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)感和臨床護(hù)理能力的量化指標(biāo)評價，未來可在延長觀察時間、增加實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和量化指標(biāo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對學(xué)生使用虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合智慧職教云課堂教學(xué)的效果進(jìn)行研究。