虛擬實訓(xùn)仿真平臺在《靜脈用藥集中調(diào)配實用技術(shù)》課程中的應(yīng)用

馬春娟 路芳

[摘要] 《靜脈用藥集中調(diào)配實用技術(shù)》是該院藥學(xué)專業(yè)的專業(yè)必修課程之一，是一門理論面廣、實踐性強的綜合性課程，課程側(cè)重于應(yīng)用，因此，其教學(xué)的好壞很大程度上取決于實訓(xùn)、實踐教學(xué)質(zhì)量的高低。該文提出開發(fā)靜脈用藥虛擬實訓(xùn)仿真平臺，并將其應(yīng)用到靜配課程的實訓(xùn)、實踐教學(xué)中可以完善傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺陷，克服由于傳統(tǒng)實訓(xùn)、實踐教學(xué)受場地、時間、成本等因素的限制存在的局限性、安全性和經(jīng)濟性等問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣從而提高靜脈用藥集中調(diào)配實用技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 《靜脈用藥集中調(diào)配實用技術(shù)》；虛擬實訓(xùn)仿真平臺；應(yīng)用型技術(shù)人才

[中圖分類號] R95 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-5654（2018）07（c）-0113-02

虛擬仿真技術(shù)是20世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術(shù)，它涵蓋了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、教學(xué)圖像處理、計算機圖形學(xué)、模式識別、人工智能、高效能的計算機技術(shù)等多種技術(shù)，具有強大的三維顯示能力和豐富、方便的人機交互手段，實時交流具有自主性、探索性等特點。

靜脈用藥集中調(diào)配是為了提升靜脈輸液成品質(zhì)量，促進臨床靜脈用藥安全、有效、經(jīng)濟、適當而提出的新舉措，為了培養(yǎng)能夠適應(yīng)醫(yī)院靜脈用藥集中調(diào)配中心一線應(yīng)用型高技術(shù)技能人才，該校在全國范圍內(nèi)率先開設(shè)了《靜脈用藥集中調(diào)配實用技術(shù)》（以下簡稱《靜配》）這門課程，該課程是一門理論面廣、實踐性強、技術(shù)發(fā)展迅速的綜合性課程。課程主要任務(wù)是以《靜脈用藥集中調(diào)配質(zhì)量管理規(guī)范（2010年）》為指導(dǎo)，從靜脈用藥集中調(diào)配工作的實際出發(fā)，通過理論學(xué)習(xí)和實訓(xùn)練習(xí)使學(xué)生掌握靜脈用藥集中調(diào)配技術(shù)基礎(chǔ)、醫(yī)囑接受與審方、靜脈用藥集中調(diào)配基本技術(shù)、危害藥品及抗生素藥物的調(diào)配技術(shù)、胃腸外全靜脈營養(yǎng)藥物的調(diào)配技術(shù)、靜脈用藥集中調(diào)配中心的設(shè)備維護與保養(yǎng)等知識。對培養(yǎng)能夠適應(yīng)醫(yī)院靜脈用藥集中調(diào)配中心一線等職業(yè)崗位的應(yīng)用型技術(shù)人才具有重要作用。

1 靜脈藥物配置中心虛擬實訓(xùn)仿真平臺介紹

靜脈藥物配置中心實訓(xùn)仿真系統(tǒng)是由長春醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校與軟件公司合作開發(fā)的，現(xiàn)已經(jīng)在教學(xué)過程中運行3年。該虛擬實訓(xùn)仿真系統(tǒng)是針對藥學(xué)和護理等相關(guān)專業(yè)實踐教學(xué)需求，研發(fā)的一款實訓(xùn)仿真軟件，該軟件在符合國際標準的要求下，構(gòu)建了藥物特性設(shè)計的操作環(huán)境，模擬了經(jīng)過藥師審核的處方，由受過專門培訓(xùn)的藥學(xué)技術(shù)人員嚴格按照標準操作程序進行全靜脈營養(yǎng)、細胞毒性藥物和抗生素等靜脈藥物的混合調(diào)配，為臨床提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和藥學(xué)服務(wù)的軟件，采用C#、.ner framework、Unity3D等技術(shù)，結(jié)合崗位標準化操作（SOP），使用游戲元素和模式，以嚴肅游戲（Serious Game）的形式吸引學(xué)生參與進來，彌補教學(xué)脫離實際的弊端，提高學(xué)生對靜脈用藥集中調(diào)配中心的認識和理解。

1.1 知識講解

該模塊借助文字、圖片、flash、三維模型、音頻、視頻等形式，對藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP）相關(guān)知識進行講解。如：調(diào)配中心場景設(shè)計、人員要求、質(zhì)量控制點等，通過多媒體形式系統(tǒng)完整地講解闡述，并讓學(xué)生在充滿趣味的切身體驗中，直觀深入地掌握相關(guān)理論和知識。

1.2 靜脈用藥集中調(diào)配中心虛擬仿真

通過二維、三維、透視、平面圖等手段，將調(diào)配中心的內(nèi)部設(shè)施進行解剖，解決了老師實訓(xùn)教學(xué)中諸多難題。

1.2.1 靜脈用藥集中調(diào)配中心環(huán)境的檢查包括 ①環(huán)境的檢查：營養(yǎng)配制間風(fēng)機和空調(diào)系統(tǒng)的檢查、化療抗生素配制間風(fēng)機和空調(diào)系統(tǒng)的檢查檢查藥品狀態(tài)；② 藥品狀態(tài)的檢查包括：溶劑、特殊藥品和冷藏藥品的檢查；③營養(yǎng)配置區(qū)域：檢查更衣室溫濕度和靜壓差、營養(yǎng)配制間溫濕度和靜壓差檢查、開啟操層流作臺的送風(fēng)和紫外線；④抗生素配制區(qū)域：溫濕度和靜壓差檢查、開啟生物安全柜的送風(fēng)和紫外線。

1.2.2 審查崗位流程包括 準備審方、接聽病區(qū)電話、查看醫(yī)囑清單、通知擺藥人員等工作。

1.2.3 擺藥崗位流程包括 ①交接輸液標簽：審方后獲取輸液標簽、分病區(qū)科室標簽、分患者輸液順序標簽等；②取藥流程：獲取溶媒和電解質(zhì)、操作藥柜獲取溶劑、核對藥品、放置推車等；③復(fù)核藥品流程：復(fù)核藥品、通過推車傳遞藥品等。

1.2.4 營養(yǎng)和抗生素配置流程包括 配置前的準備、設(shè)備的消毒、調(diào)配藥品、清理垃圾、設(shè)備清潔、物件清潔、環(huán)境清潔等。

1.2.5 成品包裝流程包括 ①包裝成品藥：獲取醫(yī)囑清單、接收成品藥、復(fù)核檢查等；②發(fā)送成品藥：填寫發(fā)藥單、獲取推車、放置推車、發(fā)送藥品、通知取藥、傳遞垃圾等；③接收成品藥等流程：接受藥品、核對信息、填寫接收藥單、通知靜配中心等。

1.3 調(diào)配中心實訓(xùn)實踐仿真

學(xué)生可通過第一人稱或第三人稱的視角來扮演生產(chǎn)人員角色，增強實訓(xùn)模擬操作的真實感，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.4 教學(xué)反饋

該平臺設(shè)有考試模塊，可以選擇知識點、仿真任務(wù)題來自主進行組題組卷，發(fā)布考試，學(xué)生通過在線進行答題、練習(xí)。一方面，可以幫助老師完成對學(xué)習(xí)情況的考核，另外一方面，根據(jù)學(xué)生知識掌握情況，可以幫助教師對知識點進行有的放矢地講解。

2 應(yīng)用虛擬實訓(xùn)仿真平臺對《靜配》課程進行實訓(xùn)教學(xué)的特點與優(yōu)勢

開發(fā)并應(yīng)用虛擬實訓(xùn)仿真平臺進行《靜配》教學(xué)是計算機仿真技術(shù)應(yīng)用于實訓(xùn)教學(xué)而形成的一種新的實訓(xùn)模式。仿真實訓(xùn)平臺所呈現(xiàn)的實訓(xùn)環(huán)境和實訓(xùn)儀器都是由計算機程序軟件運行產(chǎn)生的，雖然具有虛擬的性質(zhì)，卻可以讓學(xué)生通過虛擬的操作更快速、更有效、更準確地了解靜脈調(diào)配的相關(guān)知識和技能要點。對那些需要購買昂貴的設(shè)備、調(diào)配危害的藥品的實訓(xùn)項目，虛擬實訓(xùn)仿真平臺具有不可替代的優(yōu)勢。

2.1 平臺的運用改變了以教師為中心的傳統(tǒng)式教學(xué)模式

通過教師指導(dǎo)性的虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動的設(shè)計，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。靜脈調(diào)配虛擬實訓(xùn)仿真平臺從靜脈藥物調(diào)配工作的實際出發(fā)，設(shè)計了6個不同的崗位項目，包括：環(huán)境檢查崗位、審方崗位、擺藥崗位、危害藥品及抗生素藥物調(diào)配崗位、腸外營養(yǎng)藥物調(diào)配崗位及成品輸液包裝崗位。教師在平臺設(shè)計時以核心工作崗位內(nèi)容為操作內(nèi)容，每個項目以任務(wù)形式給出，并以相關(guān)知識形式給出項目所涉及的知識點、技能點和素養(yǎng)要求，學(xué)生通過鼠標、鍵盤控制虛擬人物完成項目任務(wù)。虛擬場景可以給學(xué)生提供靜脈調(diào)配中心整體環(huán)境的直觀印象，在模擬的環(huán)境中操控人物進行相應(yīng)的操作，平臺會對學(xué)生的操作進行評判，對于不正確的操作會給予提示，學(xué)生可以通過屏幕提示逐步思考、選擇，大大增強學(xué)生的理解力和掌控能力。

2.2 平臺的運用可構(gòu)成開放性的教學(xué)環(huán)境，克服實訓(xùn)室儀器不足、藥品短缺與危害的困難

《靜配》課程需要在學(xué)校的靜脈用藥調(diào)配實訓(xùn)中心授課，在實訓(xùn)操作中需要有生物安全柜提供無菌的操作平臺，需要大量的藥品供學(xué)生練習(xí)，其中很多是危害藥品及抗生素類藥品。不僅學(xué)生實訓(xùn)成本高，而且具有一定的危險性。虛擬實訓(xùn)仿真平臺可以實現(xiàn)教材、方法、實踐和空間等方面的開放性，使學(xué)生可以自主選擇想要體驗的崗位，提供充分的想象空間。同時在節(jié)約大量經(jīng)費不需要購置昂貴的實驗儀器的前提下，重復(fù)使用并及時更新。

2.3 平臺的運用有利于提高實訓(xùn)效率與效果

《靜配》實訓(xùn)中心現(xiàn)有生物安全柜等實驗儀器數(shù)量有限，不能滿足上實訓(xùn)課的學(xué)生同時進行操作，嚴重影響課堂紀律。虛擬實訓(xùn)仿真平臺的運用很好地解決了這個問題。在計算機上就可以快速地完成靜脈藥物的調(diào)配工作。

同時虛擬仿真技術(shù)運用虛擬三維仿真技術(shù)（3dmax、maya），搭建靜脈藥物配置中心整體工作環(huán)境。運用二維、三維、動畫等多媒體技術(shù)，對整個建靜脈藥物配置中心工作流程進行實訓(xùn)教學(xué)仿真模擬。運用軟件編程技術(shù)（unity3 d引擎），設(shè)計學(xué)生崗位互動操作。實現(xiàn)了在線無紙化考試系統(tǒng)，包括仿真練習(xí)的在線考核功能。構(gòu)建了靜脈配置中心的多媒體教學(xué)知識庫（包括文字、圖片、二維動畫、三維動畫等等）。這些教學(xué)環(huán)境的改變有利于學(xué)生提前熟悉實訓(xùn)的真實環(huán)節(jié)，熟練掌握職業(yè)技能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 《靜配》課程運動虛擬實訓(xùn)仿真平臺進行教學(xué)的實踐反思與展望

隨著計算機技術(shù)的普及和發(fā)展，在《靜配》教學(xué)過程中開發(fā)靜脈用藥虛擬實訓(xùn)仿真平臺，采用智能方法促進學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握程度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和實踐的積極性，從而推動著課程教學(xué)效果的不斷進步和發(fā)展。通過在實訓(xùn)教學(xué)中引入虛擬實訓(xùn)仿真平臺的實踐證明，在靜脈用藥集中調(diào)配實用技術(shù)實訓(xùn)課程教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)已成為可能，通過虛擬仿真技術(shù)對實訓(xùn)課程進行教學(xué)和研究，可大大提高學(xué)生生產(chǎn)實踐技能，拓寬了學(xué)生視野，是理論教學(xué)與生產(chǎn)實踐教學(xué)的完美結(jié)合的方式，將創(chuàng)造極大的經(jīng)濟性和促進技術(shù)的進步。

但是在實踐過程中我們也發(fā)現(xiàn)虛擬實訓(xùn)仿真平臺不能完全替代實訓(xùn)操作，要做好兩者教學(xué)學(xué)時的平衡。同時根據(jù)教學(xué)實際情況完成對軟件的繼續(xù)開發(fā)，改善操作環(huán)境，完善試題庫，增加微課內(nèi)容等。

[參考文獻]

[1] 周燕.虛擬仿真技術(shù)在大學(xué)物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，22（5）：106-109.

[2] 王秋香.靜脈用藥集中調(diào)配實用技術(shù)[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2015.

[3] 中華人民共和國衛(wèi)生部.靜脈用藥集中調(diào)配質(zhì)量管理規(guī)范[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2010.

[4] 葉建海，張營營.虛擬仿真技術(shù)在實訓(xùn)中的應(yīng)用[J]黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2011（4）：62-64.

[5] 林徐潤，段虎.虛擬仿真技術(shù)在高職實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用[J]深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012，10（2）：21-25.

[6] 杜一寧.虛擬實驗的研究現(xiàn)狀以及在教學(xué)中的意義[J]浙江海洋學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，29（4）：390-393.

[7] 郭娟，于欣，高騰.虛擬現(xiàn)實技術(shù)對高等職業(yè)教育實踐教學(xué)的促進作用[J].河北科技師范學(xué)院學(xué)報，2008，22（4）：74-76.

[8] 曹文鋼，王銳，張紅旗，等.應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的人機交互仿真系統(tǒng)開發(fā)[J].工程圖學(xué)學(xué)報，2010，（1）：145-149.

[9] 宋福根，郭慶，劉光平.管理決策“實訓(xùn)服務(wù)”仿真實踐平臺的構(gòu)建[J]現(xiàn)代遠程教育研究，2008（5）：60-62.

[10] 尹湛華，朱海洋.虛擬仿真技術(shù)在高職實踐教學(xué)中的比較優(yōu)勢[J].南昌高專學(xué)報，2008（4）：152-154.

（收稿日期：2018-04-21）