基于虛擬仿真技術(shù)的產(chǎn)科護(hù)理游戲設(shè)計(jì)

傅婕 顏藝鷺 許婉婷 何靜 黃小云 趙婉泓

摘 要：產(chǎn)科護(hù)理學(xué)為護(hù)生在校學(xué)習(xí)培養(yǎng)的核心課程，為解決傳統(tǒng)產(chǎn)科教學(xué)形式單一、內(nèi)容受限的問題，本課題組設(shè)計(jì)了一款基于虛擬仿真技術(shù)的產(chǎn)科護(hù)理游戲，開展基于案例互動(dòng)式教學(xué)等方式的新型產(chǎn)科護(hù)理教學(xué)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和積極創(chuàng)新的潛能，提高教學(xué)效果?，F(xiàn)就虛擬仿真技術(shù)在護(hù)理領(lǐng)域的優(yōu)勢及產(chǎn)科游戲的設(shè)計(jì)展開探討，探索其在產(chǎn)科護(hù)理游戲設(shè)計(jì)中應(yīng)用的可行性和必要性。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真 產(chǎn)科 教育游戲 護(hù)理

Design of Obstetric Nursing Game Based on Virtual Simulation Technology

FU Jie? YAN Yilu*? XU Wanting? HE Jing? Huang Xiaoyun? ZHAO Wanhong （Xiamen Medical College， Xiamen， Fuzhou Province，361023 China）

Abstract：Obstetric nursing is the core course for nursing students to study and cultivate in school. In order to solve the problem of single traditional obstetric teaching form and limited content， The research group designed an obstetric nursing game based on virtual simulation technology， Carried out a new type of obstetric nursing teaching based on case interactive teaching and other methods， to stimulate students' potential of independent learning and positive innovation， and to improve teaching effect. This paper discusses the advantages of virtual simulation technology in the field of nursing and the design of obstetric games， and explores the feasibility and necessity of its application in the design of obstetric nursing games.

Key Words：Virtual simulation ; Obstetrics; Educational games;Nursing

隨著2021年我國“三孩”政策的實(shí)施，孕產(chǎn)婦人數(shù)有所增加，為適應(yīng)實(shí)現(xiàn)適度生育水平，提高出生人口質(zhì)量需要，婦女保健機(jī)構(gòu)的數(shù)量也有所提升，孕產(chǎn)婦及全社會(huì)人群對于孕期保健知識的需求也有所增加。虛擬仿真技術(shù)是采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)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(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生等同于親臨真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)[1]，具有交互性、逼真性、可視化等特征。隨著近些年來虛擬仿真技術(shù)的飛速發(fā)展，其在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域已取得了許多重大成果，將虛擬仿真技術(shù)與教育游戲相結(jié)合的方式已成為在線醫(yī)學(xué)教育全新且愈受關(guān)注的研究領(lǐng)域。

1 虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)科護(hù)理的必要性

1.1 產(chǎn)科護(hù)理教學(xué)的困境

正常分娩接產(chǎn)術(shù)技術(shù)性強(qiáng)、知識點(diǎn)抽象，護(hù)理學(xué)或助產(chǎn)學(xué)專業(yè)學(xué)生必須反復(fù)練習(xí)才能掌握技能、鞏固相關(guān)理論知識[2]，該部分內(nèi)容不僅對醫(yī)務(wù)人員及醫(yī)學(xué)生是極大的挑戰(zhàn)，對孕產(chǎn)婦而言更是迫切的知識需求。由于學(xué)校資源條件有限、臨床見習(xí)時(shí)間短及存在產(chǎn)房感染的可能、產(chǎn)婦及家屬隱私觀念的增強(qiáng)等多種條件的約束，多數(shù)護(hù)生僅見過一兩次甚至沒有機(jī)會(huì)親眼見到自然分娩的全過程，無法讓較為抽象的理論知識及復(fù)雜的助產(chǎn)技術(shù)得到更好的實(shí)踐和鍛煉。因此基于虛擬仿真技術(shù)的產(chǎn)科護(hù)理游戲可能可以緩解此困境，本軟件以孕婦分娩的產(chǎn)程進(jìn)展為主線，綜合運(yùn)用案例互動(dòng)式教學(xué)，情景模擬教學(xué)等多種方式，利用3D虛擬仿真技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬產(chǎn)房和產(chǎn)婦，重現(xiàn)分娩助產(chǎn)的臨床場景，解決護(hù)生或助產(chǎn)士在學(xué)習(xí)過程中由于學(xué)習(xí)條件、教學(xué)資源及醫(yī)學(xué)倫理等各方面的限制，通過寓教于樂的形式幫助護(hù)生深化理論知識，熟練掌握自然分娩各個(gè)階段的表現(xiàn)及護(hù)理操作技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生人文關(guān)懷、交流溝通、自主學(xué)習(xí)和臨床思維能力。

1.2 虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢

通過虛擬仿真技術(shù)模擬特定臨床場景，學(xué)生通過收集和處理信息、識別問題然后確定目標(biāo)采取行動(dòng)，最后通過游戲產(chǎn)生的評價(jià)和反饋了解自身對于理論知識及其內(nèi)涵的理解程度。利用交互式特點(diǎn)增強(qiáng)游戲教學(xué)效果，幫助使用者增強(qiáng)自身的臨床推理判斷、收集及整理信息、采取行動(dòng)的能力，培養(yǎng)其批判性精神[3]。分娩游戲不僅可能提高學(xué)生理論掌握程度，在設(shè)計(jì)上還提供了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作及協(xié)作決策的機(jī)會(huì)，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)效果的同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生合作協(xié)商能力，為將來的臨床工作打下基礎(chǔ)[4]。

1.3 游戲思維與虛擬仿真技術(shù)相結(jié)合富有創(chuàng)新性

在護(hù)理實(shí)踐教學(xué)方面，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用多為構(gòu)建于案例相對應(yīng)的特殊場景、人物（患者）及物品等。對于基礎(chǔ)的護(hù)理操作，如靜脈穿刺、輸血、導(dǎo)尿等，有學(xué)者研發(fā)了其專項(xiàng)的護(hù)理技能訓(xùn)練模擬軟件[5]。通過模擬相關(guān)的操作場景、患者及可能發(fā)生的數(shù)種情況，幫助學(xué)生熟悉操作流程、操作技巧及減少操作時(shí)的緊張心理。針對于綜合性護(hù)理操作技能的培養(yǎng)，市面上已開發(fā)有多款護(hù)理游戲，如模擬手術(shù)室游戲、新生兒復(fù)蘇訓(xùn)練游戲、創(chuàng)傷現(xiàn)場救護(hù)教育游戲等[6-8]。該類項(xiàng)目設(shè)計(jì)特點(diǎn)除了包括構(gòu)建基于3D技術(shù)的虛擬操作環(huán)境，還有豐富的案例故事情節(jié)設(shè)計(jì)、獎(jiǎng)懲機(jī)制、圍繞訓(xùn)練目的的各種小任務(wù)、模擬場景后測試問答等，國外游戲項(xiàng)目還較為注重游戲過程中使用者與病人及家屬的互動(dòng)，注重人文關(guān)懷能力培養(yǎng)。

2 產(chǎn)科護(hù)理游戲的設(shè)計(jì)

2.1 產(chǎn)科護(hù)理游戲總體思路

由于產(chǎn)科護(hù)理具備特殊性，例如其中很多?？撇僮骷疤厥獍咐龍鼍盁o法在教學(xué)中再現(xiàn)，且需要能夠動(dòng)態(tài)評估孕產(chǎn)婦的情況變化，這些都是應(yīng)用模擬人教學(xué)的傳統(tǒng)護(hù)理教學(xué)模式的難點(diǎn)。利用虛擬仿真技術(shù)，構(gòu)建高度虛擬的產(chǎn)房和孕婦，設(shè)計(jì)各類案例，如自然順產(chǎn)、剖宮產(chǎn)、雙胎妊娠等各種臨床情境。學(xué)生通過透視、剖視等多視角直接觀看孕婦骨盆骨性結(jié)構(gòu)及不同類型胎兒娩出各階段在孕婦體內(nèi)的位置、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)及孕婦各時(shí)期生理狀態(tài)，在軟件中可以多次進(jìn)行胎心檢測、胎方位判斷、骨盆測量等?？撇僮骷敖由夹g(shù)、剖宮產(chǎn)術(shù)的仿真練習(xí)。

2.2 產(chǎn)科護(hù)理游戲所涉及的教學(xué)內(nèi)容

近年來， 隨著人工授精技術(shù)的成熟與時(shí)代的發(fā)展，由于醫(yī)源性因素的影響，雙胎妊娠的發(fā)生率有增高的趨勢[9]。對于雙胎孕婦而言，尤其是高齡雙胎孕婦，面臨著較大的心理壓力，可能需要更為細(xì)致的護(hù)理與健康宣教。但是雙胎妊娠的分娩機(jī)制較為抽象，且學(xué)生在臨床上難以得到實(shí)踐，因此在軟件內(nèi)容設(shè)計(jì)上，本軟件突破了單胎分娩的局限性，加入了雙胎分娩案例。通過查閱文獻(xiàn)，參考《助產(chǎn)學(xué)》《婦產(chǎn)科護(hù)理學(xué)》《婦產(chǎn)科學(xué)》本科教材及《威廉姆斯產(chǎn)科學(xué)》等內(nèi)容，結(jié)合臨床崗位職責(zé)與真實(shí)案例，參考婦產(chǎn)科護(hù)理學(xué)教師、臨床助產(chǎn)士、臨床產(chǎn)科醫(yī)生的意見，形成初稿。本游戲軟件涵蓋以下4項(xiàng)案例：單胎枕左前位初產(chǎn)婦，經(jīng)陰道順娩;人工授精雙胎妊娠初產(chǎn)婦，B超顯示雙胎臀先露，孕期無異常情況，家庭十分重視，拒絕陰道分娩;自然受孕雙胎妊娠初產(chǎn)婦，B超顯示（枕左前位+骶右前位），孕期無異常情況，對分娩報(bào)以期待，強(qiáng)烈要求陰道分娩;自然受孕雙胎妊娠合并胎膜早破初產(chǎn)婦，對分娩報(bào)以期待，要求陰道分娩，最終執(zhí)行剖宮產(chǎn)。

2.3產(chǎn)科護(hù)理游戲軟件功能

在設(shè)計(jì)過程中以教育游戲?yàn)榱⒆泓c(diǎn)，以包括整合學(xué)習(xí)目標(biāo)和游戲機(jī)制，提供即時(shí)、持續(xù)和延遲的反饋，提供足夠數(shù)量的選擇，讓用戶與患者、醫(yī)院環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)，使用真實(shí)的圖形、動(dòng)畫和聲音，創(chuàng)造真實(shí)的患者場景6個(gè)方面為設(shè)計(jì)原則[10]。通過加入角色選擇、任務(wù)分配、階段獎(jiǎng)罰、人機(jī)對話等環(huán)節(jié)，增加項(xiàng)目的樂趣性和吸引力，利其沉浸式的游戲體驗(yàn)有利于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。

用戶登陸界面后可自行設(shè)置角色名稱以及外貌等，以助產(chǎn)士的身份進(jìn)入游戲，在全3D建模的地圖里可隨意選擇門診、待產(chǎn)室、產(chǎn)房等多種不同場景。地圖中用戶可根據(jù)情境需要移動(dòng)人物并進(jìn)行操作。在不同場景中完成系統(tǒng)分配的任務(wù)，任務(wù)類型包括完成產(chǎn)程判斷，為不同產(chǎn)程的孕婦進(jìn)行護(hù)理，進(jìn)行導(dǎo)樂分娩，完成接產(chǎn)，以及特殊助產(chǎn)技術(shù)如會(huì)陰縫合、產(chǎn)鉗助產(chǎn)等進(jìn)行虛擬操作。系統(tǒng)可模擬分配多種類型孕婦如單胎妊娠、多胎妊娠、人工授精孕產(chǎn)婦、高齡產(chǎn)婦、合并妊娠并發(fā)癥產(chǎn)婦等。

用戶在場景中可自行隨意移動(dòng)，系統(tǒng)隨機(jī)分配一位模擬產(chǎn)婦，用戶須幫助該孕婦完成整個(gè)妊娠，并對孕婦做正確適宜的健康指導(dǎo)。任務(wù)內(nèi)容包括產(chǎn)婦評估、胎心監(jiān)護(hù)、會(huì)陰消毒、鋪產(chǎn)臺、接生、新生兒評估以及飲食護(hù)理、運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)、產(chǎn)后恢復(fù)指導(dǎo)等。游戲以每個(gè)產(chǎn)程為一個(gè)階段，每個(gè)階段至少完成5項(xiàng)任務(wù)，直至分娩結(jié)束該階段完成。每項(xiàng)操作任務(wù)均有積分，若過程中因用戶的不當(dāng)操作或錯(cuò)誤選擇導(dǎo)致意外發(fā)生，例如產(chǎn)婦難產(chǎn)死亡、胎兒窘迫等，將終止游戲并顯示最終得分。系統(tǒng)還設(shè)置升級制度，用戶通過完成不同類型產(chǎn)婦護(hù)理及反復(fù)練習(xí)操作累加積分，獲得各種榮譽(yù)稱號及模擬職稱。學(xué)生在此過程中可達(dá)到深刻理解知識、熟練掌握操作、培養(yǎng)學(xué)生臨床思維能力及團(tuán)隊(duì)合作精神等目的，體現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的拓展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、提高教學(xué)效果、節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本及突破時(shí)空局限等多項(xiàng)優(yōu)勢[4，11]。

3 展望

下一步可將VR技術(shù)與妊娠分娩過程融合，開發(fā)沉浸式分娩體驗(yàn)游戲，通過VR游戲的方式讓醫(yī)學(xué)生甚至廣大群眾更加了解妊娠與分娩過程中的知識，體驗(yàn)分娩，進(jìn)而接受分娩;增加多人協(xié)同操作功能[12]，在沉浸式游戲中，提供多種場景和特殊情況選擇，而且游戲操作按鍵的位置用戶也可以根據(jù)自己的習(xí)慣自行擺放，讓用戶如同身臨其境一般，將妊娠與分娩過程融入到VR游戲中，在游戲中起到教育的作用。

4 結(jié)語

虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)勢在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天日益凸顯，在產(chǎn)科游戲的領(lǐng)域，利用虛擬仿真技術(shù)不僅可以拓展傳統(tǒng)教學(xué)中難以開展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目范圍，幫助學(xué)生掌握產(chǎn)科護(hù)理過程的護(hù)理要點(diǎn)、護(hù)理技能，培養(yǎng)臨床思維及人文關(guān)懷能力，還可以讓醫(yī)學(xué)生接受多元化的護(hù)理教育，感受行業(yè)前沿的技術(shù)及研究領(lǐng)域，為將來的護(hù)理道路提供新的發(fā)展方向及思路。

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