基于內容分析法的國內虛擬仿真技術在護理教學領域的文獻研究

張俊鵬，田一川，張明慧，秦元梅*，鐘 遠，王莉莉，王羽喬琳，吳雨蓓

1.河南中醫藥大學護理學院，河南450046；2.河南中醫藥大學第一附屬醫院

隨著現代醫學模式的轉變，走進臨床的護士面臨著更高的挑戰，不僅要求護理人員要有扎實的理論基礎，同時針對病人所表現的問題還要及時察覺并正確處理。護理人員必須要有較強的臨床思維能力，邏輯分析能力[1]。為了滿足病人對護理質量的要求，護生在學習階段就要開始鍛煉自己的臨床思維以及邏輯思考能力，但傳統的教學由于其授課方式的限制，枯燥的專業知識，護生總是以被動的心態接受，缺乏自己的思考，對病人安全方面的考慮也有所限制。教育部《2018年教育信息化工作要點》指出要深入推進信息技術與教學的融合，完善信息化深度和廣度的拓展，其中指出了要將虛擬現實技術運用到現代教學中[2]。虛擬仿真(virtual simulation，VR)即虛擬現實，它是一種以計算機為核心，生成逼真的視覺、聲音和觸覺集成虛擬環境的現代高科技媒體[3]。用戶在必要設備的幫助下操作虛擬環境中的物體，產生的感覺就像在真實環境中一樣。初步證據表明，這些創新的教學方法是有效的。Foronda等[4]的研究中介紹了 6 種新出現的信息化產品和系統均可以提高護理教學質量，其中虛擬仿真技術的應用比較廣泛。美國在2014年開發出護理VSim?系統[5]，這是第一個與護理教育相關的虛擬網絡平臺，該系統涵蓋理論和實踐教育，教學資源豐富，且模擬出各種各樣的臨床情景，使學習者能達到視覺和觸覺的真實體驗。而國內的虛擬仿真在護理領域的發展，引入時間較短還未成熟。本研究采用內容分析法，對國內虛擬仿真的護理文獻進行分析，以了解虛擬現實技術在護理教學中的優勢和不足，對下一步的研究提供一些針對性的意見，為護理教學改革提供技術支撐，促進我國護理教學的發展，培養高質量的護理人才。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索策略

1.1.1 檢索數據庫

檢索中國知網、萬方數據庫、SinoMed、維普數據庫中虛擬仿真教學在護理領域應用的文獻，時限為自建庫至2022年3月。

1.1.2 檢索策略

搜索相關文獻確定主題詞，制定檢索策略；進行預檢索，制定文獻納入與排除標準。

1.1.3 文獻納入與排除標準

納入標準：研究類文獻；護理教學內容；虛擬仿真的教學手段。排除標準：綜述；經驗總結；重復發表；無法獲取全文的文獻。

1.1.4 文獻檢索方法

以“虛擬仿真+教學+護理”為主題詞進行檢索，檢索公開發表的中文文獻。在各大數據庫進行檢索時，以檢索全面為主要原則，通過選定“全部+全部+全部”的方式實現，最終搜索到文獻782篇。

1.2 資料提取

用Note express進行文獻查重及篩選后，將最終納入的90篇文獻題錄導出到Excel表格中，對文獻題名、作者及單位，文獻來源、研究類型、教學領域、教學對象、教學內容進行數據統計，并根據文獻發表時間制作折線圖，觀察發表趨勢。

1.3 文獻質量評價

依據喬安娜布里格斯研究中心(Joanna Briggs Institute，JBI)循證衛生保健中心(2016)關于不同研究類型的質量評價工具，對實驗性研究、類實驗性研究、系統評價、質性研究進行真實性評價[6]。用 Review Manager 5.3[6]制作質量評價圖，對評價結果作出匯總分析。

2 結果

2.1 文獻篩選流程及結果

根據納入與排除標準剔除綜述類、教學對象不符、無法獲取全文等文獻，最終納入90篇。流程及結果見圖1。

圖1 文獻篩選流程與結果

2.2 納入文獻的發表時間

納入文獻的數量呈逐年上升的趨勢，2018年—2020年文獻數量大幅增加，推測與同期國家頒發的相關政策有關，大力促進了虛擬仿真技術在護理領域的發展，見圖2。

圖2 納入文獻的發表時間分布

2.3 納入文獻的基本信息(見表1)

表1 納入文獻的基本信息(n=90)

2.4 文獻質量評估

納入的90篇文獻包括26篇實驗性研究、35篇類實驗性研究、2篇系統評價、2篇質性研究和25篇其他類型的文獻。依據JBI循證衛生保健中心(2016)關于不同類型研究的質量評價工具對納入的實驗性研究、類實驗性研究、質性研究及系統評價進行逐條真實性評價分析，見圖3～圖6。

圖3 實驗性研究文獻的質量評價結果(n=26)

圖4 類實驗性研究文獻的質量評價結果(n=35)

圖5 質性研究文獻的質量評價結果

圖6 系統評價文獻的質量評價結果

3 討論

本研究共納入90篇文獻，由于虛擬仿真技術在中國起步晚，相關的發文量較少。該技術20世紀90年代在我國才運用到護理領域[7]。教育部頒發的《2018年教育信息化工作要點》指出推動教育信息化建設，大力提升“互聯網+”教學水平，做好信息化優質課程建設工作。該項政策的頒布推動廣大學者對虛擬仿真信息化技術的研究，發文量自2018年也呈現顯著增加的趨勢。

3.1 虛擬仿真技術在護理教學領域應用廣泛

本研究資料中發現，護理作為一門實踐性很強的學科，虛擬技術涵蓋了完整的護理課程，包括基礎護理學、急救護理學、護理心理學、中醫護理學基礎、外科護理學、內科護理學、婦產科護理學、兒科護理學等，在基礎護理學和護理綜合實訓中的應用廣泛。基礎護理學是護理學科的入門專業課，是學生最先接觸的實踐性強的專業課，也是學好其他專業課程的重要基礎。刁正敏等[8]將虛擬仿真技術應用到在靜脈采血教學中，發現試驗組穿刺成功率明顯提高，且能有效激發出學生的學習興趣，積極參與訓練，該教學形式還能節省醫療資源，對傳統的實驗教學做出了技術上的創新。導尿術因其操作部位的特殊性，對護理人員專業性要求更高，聶力婷等[9]將設計的導尿術虛擬仿真系統運用到基礎教學中，不僅使枯燥的專業知識變得形象化，還能有效提高學生的操作水平并降低實踐成本，在教學中具有明顯優勢。中醫藥實踐教學更具復雜性，研究對象匱乏，亟須引進一門技術改革傳統教學方式。河南中醫藥大學[10]已構建出一套完整的中醫學虛擬仿真實驗教學中心體系，該體系涵蓋中醫基礎模塊、中醫診斷模塊、針灸推拿模塊和中醫臨床模塊，將枯燥的中醫知識與臨床實踐有效結合起來，為中醫的教學改革作出創新。納入的5篇中醫護理學相關文獻中3名學者[11-13]均研究虛擬仿真技術在中醫護理教學中的應用，且得出的結果一致，在提高學生的學習興趣，鍛煉臨床思維能力方面效果顯著，實現了理論與操作的“無縫隙”銜接。其余2篇文獻是關于虛擬仿真技術在中醫護理技能項目的開發，目前該項技術在中醫護理方面存在理論知識及信息技術薄弱等問題，平臺的研發設計還要經過長期的探索以彌補現存的不足，這也是以后構建中醫護理的虛擬仿真技術所要面臨的巨大挑戰。除高校使用該項技術外，醫院也建立起虛擬仿真技術平臺對醫護人員進行培訓，提高了護理服務質量。

為保證虛擬仿真系統的專業性，構建的情境模擬符合臨床實踐和實驗教學目標，應加大對教師專業素養的培訓，保證系統的邏輯性與完整性；由于模擬系統所涉及的人物模型、醫院設備在構建時的復雜性和專業性，對技術人員也是一個大的挑戰；虛擬仿真項目的兼容性，是保證用戶體驗的重要條件。團隊的專業性是保證優質教育資源建設的重要前提條件。此外，急需發展的護理功能操作項目是基于虛擬仿真技術，從而探索基于虛擬仿真技術的新技術培訓方法，是護理學未來的研究方向[14]。

3.2 納入文獻的整體質量不高，研究設計有待提高

納入的實驗性研究中，84.6% 的文獻均未真正采取隨機分組的方法，文獻中對隨機分組的描寫較為籠統，僅簡單提到“隨機分組”的方式，具體實施步驟則未說明[15]。大部分文獻僅提到“隨機”二字，在研究設計上并不嚴謹，分組時會存在選擇偏倚的可能，影響文獻質量。雖然所有文獻均未實施分配隱藏，對研究對象、干預者、結果測評者未實施盲法，但所有人員是要參與到教學研究中，其最終結果也是可靠的。組間基線可比性[16]是保證研究結果可靠的一項重要指標，應用基線資料的具體數值及比較組間差異的統計分析結果進行說明，使基線資料可比性更加客觀。結局指標是降低測量風險的重要指標，測量工具均要進行信度檢驗才能保證文獻質量，在納入的研究中，大多采用自行設計問卷，自制考核標準，信效度無從考證；此外測評結局指標時也要對測評者進行培訓，評定者間要保持一致，確保結局指標及測評方法的可靠性。未對失訪對象采取措施，會造成失訪對象過多而因各組特征不同產生偏倚。除了要驗證的干預措施外，各組接受的其他措施應保持一致[15]。

納入質性研究的文獻并未明確闡明哲學基礎與方法學的一致性[17]。在質性研究中研究者對研究過程起到不可忽視的作用，在進行質性研究時，應知曉研究者的文化背景、個人所持的價值觀和理論定位。應評價研究者對研究過程及其結果闡釋的潛在影響，或研究對研究者的影響，一篇高質量的質性研究論文應對此進行描述。任何一項研究均應符合倫理的審查標準[17]。其余2篇系統評價文獻質量評價結果顯示文獻質量均較高[17]。但由于納入的文獻較少，其質量有待進一步商榷，以后應加大對此兩類研究類型的投入，為以后的教學活動提供高質量的參考。

所有研究類型可以依據JBI詢證衛生保健中心(2016)關于不同類型質量評價工具進行方案設計，嚴謹的方案設計是保證文獻高質量的必要前提條件；關于虛擬仿真護理教學可加大對循證證據的總結研究，為虛擬仿真的方案設計提供高質量的建議，推動該技術的發展，促進護理教學。

3.3 以虛擬仿真技術的開發及構建研究較多，與其他教學方法聯合應用需加強。

由于虛擬仿真技術在護理教學領域的發展與應用并不成熟，大部分學者都在進行虛擬仿真技術教學方案的設計，探索一種高效的教學方式。姜小鷹等[18]構建了分娩護理虛擬仿真教學系統，由于分娩護理的特殊性，設計的教學內容難以真正進行實踐，臨床上高質量的護理也是保證產婦與嬰兒安全的重要前提，該項教學系統的構建，能促進學生對理論與實踐知識的有效結合，學生可重復實踐，提高教學質量；該研究對虛擬仿真教學方案構建的選題原則、設計要點、教學服務團隊均有詳細的闡釋，設計方案科學嚴謹，保證了有效性。雖然虛擬仿真技術在護理臨床教學中有其獨特的優勢，但必須將實驗室訓練和理論學習結合起來，才能真正提高教學效果。重慶醫科大學[19]構建的虛擬仿真教學系統包括了基礎護理、?？谱o理、綜合模擬實驗、臨床思維能力訓練等幾大模塊，使線上線下教學有機結合，完整的知識模塊，加強了學生對實踐知識的掌握和理解。雖然虛擬仿真系統提供的情景模擬能幫助學生進行操作，但虛擬的環境并不能使學生真正感受到病人的需要。僅僅完成一系列機械的操作，且缺乏靈活性，操作過程較為刻板，要求開發者在設計之初，充分考慮與臨床相結合，使護理多門學科交叉融合，構建一套豐富系統的情境模擬場景。單純的虛擬仿真訓練缺乏真實感[20]。研究表明沉浸式虛擬現實體驗，能夠增強學生對相關健康問題的理解，使學習者站在病人的立場上，與病人之間產生共情力，創建出融入人文關懷的教學系統[21]。陳麗娜等[22]開發出胃腸減壓虛擬仿真教學項目，不僅融合了虛擬仿真技術的優點，逼真的操作環境使學生更能真實體會臨床環境，彌補了虛擬仿真技術的不足。萬麗紅等[23]將虛擬仿真技術與混合式教學法運用其中，“線上與線下結合、課內與課外結合”的教學形式，不僅提高了學生的臨床思維能力，更激發了學生的創新技能，教學效果顯著。孟亞等[16]將雨課堂與虛擬仿真技術相結合豐富了教學形式，網絡課程的開展為學生提供了一個答疑解惑的途徑，更加深了對知識的理解，且效果顯著。

虛擬仿真技術是一種輔助教學手段，必須將理論與實踐相結合，才能充分發揮其優勢，進一步探索豐富的教學方式，拓展實踐教學的深度和廣度，探討如何與翻轉課堂、混合式教學法、慕課等虛實結合的教學形式也是今后為彌補虛擬仿真不足所要進一步研究的。

3.4 虛擬仿真實驗在護理領域的優勢與挑戰

虛擬仿真作為一種新興的教學手段，其可重復性、無障礙性、節約教學耗材等優點，彌補了傳統教學實踐的不足，臨床實踐時間明顯增加。生動的教學內容，使專業教學知識具有可視性，打破了器官、系統為單元的授課模式，增加了學生的學習興趣。與翻轉課堂教學方法的融合，創新了教學方式，以學生為中心更利于鍛煉其臨床思維能力[24]。

虛擬仿真項目在設計之初，需要有專業的建模團隊。護理基本技術仿真教學系統設計包括人物模型設計、虛擬醫院場景、醫學儀器與設備的設計等，對建模的要求非常專業，因涉及的工作量大，開發進度也會因團隊的專業性而有差異，最終的系統也會影響使用者的體驗感，這是技術人員所面臨的挑戰[25]。對于參與設計的教師，則要確保虛擬仿真情境的專業性，提供完整的教學資源，與臨床實踐的結合能使學生在長期、反復的練習中動態建立起自己的臨床思維能力；另一方面，完整和系統的情境以及多門類護理學科的交叉融合設計，利于培養學生舉一反三的縱向思維能力。

課程思政是當前高校立德樹人的新理念、新模式[26]。在護理專業課中融入課程思政能夠提高學生的思想政治素質，加深對專業課的理解[27]。虛擬仿真技術作為一種輔助教學的重要手段，對培育學生求真務實、開拓創新的科學精神起著至關重要的作用，如何在虛擬仿真教學中融入課程思政的元素，培養學生的人文素養也是今后開發者應深入思考的一個方向。雖然虛擬仿真教學能夠進行重復的操作，并不會造成教學資源的浪費，但操作前由于對系統的不了解會出現操作不靈敏等問題，因此，對學生進行培訓，加深對系統的了解；使用時學生僅能通過鼠標進行操作而缺乏真實感，為了使體驗更加真實應考慮與虛擬仿真技術的結合開發出新的實驗室，這對技術人員則提出了更高的要求，也是今后研究中值得探索的一個方向。

4 小結

本研究運用內容分析法對國內虛擬仿真技術在護理教學領域的文獻進行研究，納入的文獻主要是對教學效果和虛擬仿真系統的開發，但由于該項技術在國內仍處于探索階段，在護理領域的文獻研究數量有限。針對目前研究存在的不足，該項技術在今后的教學中仍有開發的可能，各大高校應在借鑒優秀項目的基礎上，根據自身優勢和教學實際探索出適合自己的虛擬仿真實驗，拓展教學的深度和廣度。本研究在文獻質量評價和篩選過程中，均由1名研究員完成，對結果會造成一定的影響，也是研究所存在的不足之處。