導(dǎo)尿術(shù)虛擬仿真實驗項目在基礎(chǔ)護理學(xué)實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

桂園園，楊立群，李強，高音，唐美玲，劉紅敏

(齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

0 引言

虛擬仿真是以計算機技術(shù)為核心，依托現(xiàn)代信息技術(shù)生成逼真的視、聽、觸覺一體化的虛擬環(huán)境，用戶借助必要設(shè)備與虛擬環(huán)境中的對象進行交互行為，從而產(chǎn)生等同于親臨實境的感受和體驗[1]。虛擬操作技能訓(xùn)練軟件應(yīng)用于護理操作技術(shù)培訓(xùn)，可重點解決實際實驗中因條件限制而不能開展侵入性操作、不能在真人身上反復(fù)練習(xí)、護理操作不當(dāng)引起醫(yī)療糾紛等實踐教學(xué)難題[2]。故以現(xiàn)代信息技術(shù)為依托，積極探索“線上線下”教學(xué)相結(jié)合的個性化、智能化實驗教學(xué)新模式，已成為支撐高等教育教學(xué)質(zhì)量全面提高的重要保障。本課題組引進了“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實驗項目并應(yīng)用，旨在為培養(yǎng)學(xué)生臨床思維與能力提供一個良好的訓(xùn)練途徑和手段，現(xiàn)報告如下。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取本校護理專業(yè)2018級學(xué)生共150人，在基礎(chǔ)護理學(xué)導(dǎo)尿術(shù)實驗項目授課中依托虛擬仿真實驗平臺進行混合式教學(xué)。其中男生15名，女生135名，年齡為18～21(19.37±0.76)歲。

1.2 研究方法

1.2.1 “導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實驗項目的構(gòu)建

學(xué)院引進福建“水立方”三維數(shù)字科技有限公司研發(fā)的“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實訓(xùn)項目，學(xué)生可隨時隨地通過校內(nèi)局域網(wǎng)登錄進行練習(xí)，為本次教學(xué)改革提供了條件保障。該平臺(http://192.168.205.14:8013)包括男性導(dǎo)尿術(shù)、女性導(dǎo)尿術(shù)、導(dǎo)尿術(shù)考核三大模塊，完全采用三維仿真技術(shù)構(gòu)建虛擬仿真臨床情景，所有的三維場景和動作均可以被操作者介入進行交互式操作，可以完整、清楚、準(zhǔn)確地展示3D留置導(dǎo)尿的操作流程，并且可以從多個模式、多個方位對操作步驟逐一進行觀看和交互操作，將導(dǎo)尿術(shù)的“評估膀胱、用物準(zhǔn)備、消毒、插管、固定”等操作步驟的理論知識和技能有機融合，幫助學(xué)生通過反復(fù)虛擬訓(xùn)練切身體驗“導(dǎo)尿術(shù)”的臨床情景。

1.2.2 教學(xué)方案的設(shè)計

在理論研究、文獻分析、集體備課討論及學(xué)生調(diào)研的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了虛實結(jié)合、線上與線下結(jié)合的教學(xué)形式：包括“課前布置教學(xué)任務(wù)(觀看操作視頻、虛擬平臺練習(xí))+課中混合式教學(xué)(案例導(dǎo)入、學(xué)生回示、教師點評、學(xué)生互評、教師示教、分組練習(xí)、教師指導(dǎo))+課后(虛擬平臺習(xí)題檢測、考核)[3,4]。

1.2.3 教學(xué)實施

(1)課前：教師發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)清單，學(xué)生需在虛擬仿真平臺完成包括視頻觀看、虛擬仿真軟件練習(xí)技能操作等任務(wù)，“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真項目以3D方式構(gòu)建仿真實驗環(huán)境，在訓(xùn)練模式下引導(dǎo)學(xué)生按照規(guī)范正確的流程進行操作，對操作錯誤以動畫、特效方式展現(xiàn)以加深學(xué)生認(rèn)識。在虛擬實驗中支持容錯機制，例如缺少關(guān)鍵儀器、物品，前置步驟未進行等情況有友好提示，在沒有操作正確的步驟下，無法進行下一步驟?？己四Ｊ较聼o操作提示，學(xué)生可任意操作，支持自動計算學(xué)生操作成績并可以統(tǒng)計分析，以便教師了解學(xué)生對實驗的掌握程度。

(2)課中：針對課前虛擬實驗平臺練習(xí)結(jié)果開展課堂教學(xué)，進行“導(dǎo)尿術(shù)”操作步驟梳理、要點講解示教，對學(xué)生虛擬平臺操作薄弱點進行重點講解示教、提問、拓展、討論、答疑。教師利用實驗室模擬人示教，并向?qū)W生講解虛擬操作與實訓(xùn)操作的異同，學(xué)生兩人組練習(xí)時，一人利用模擬人練習(xí)操作，一人利用虛擬實驗平臺操作視頻為其糾錯。

(3)課后：課后學(xué)習(xí)階段，學(xué)生利用虛擬仿真平臺進行練習(xí)，完成習(xí)題檢測及技能考核。教師登錄后臺了解學(xué)生本節(jié)課知識點、技能操作掌握情況，布置、批閱課后作業(yè)，討論、答疑，進行評價反饋，并根據(jù)反饋進行教學(xué)調(diào)整。

1.2.4 評價方法

(1)虛擬仿真實驗項目應(yīng)用情況：虛擬仿真實訓(xùn)平臺自動記錄學(xué)生的使用情況，包括學(xué)生登錄的訪問次數(shù)、累計用時、模塊答題正確率、每道題的得分情況等。

(2)教學(xué)效果評價：通過查閱文獻，引用國內(nèi)學(xué)者李紅梅[5]等學(xué)者的問卷，調(diào)查學(xué)生對虛擬仿真系統(tǒng)的反饋情況，問卷信效度良好，Cronbach’α系數(shù)為0.874。利用問卷星發(fā)布問卷，學(xué)生通過掃碼以無記名形式填寫，共有2018級學(xué)生150名填寫問卷，回收有效問卷150份，問卷有效率為100%。

1.2.5 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 “導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實驗項目應(yīng)用情況

學(xué)生課前登錄虛擬仿真平臺次數(shù)為1～3(2.32±0.44)次/名，虛擬平臺練習(xí)總成績?yōu)?2～98(94.67±3.52)分，各模塊成績見表1。

表1 “導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實驗項目各模塊得分(n=150)

2.2 教學(xué)效果評價

學(xué)生對基于“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實驗項目的教學(xué)效果評價詳見表2。

表2 150名學(xué)生對“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實驗項目教學(xué)效果評價[n=150,n(%)]

3 討論

3.1 “導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實驗項目可提升學(xué)生操作熟練度

從數(shù)據(jù)分析來看，學(xué)生通過本項目的學(xué)習(xí)，答題正確率呈現(xiàn)上升趨勢(表1)，問卷調(diào)查結(jié)果提示該項目有利于提高操作熟練程度(85.3%)，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力(88.7%)，能夠有效輔助實驗項目學(xué)習(xí)(82.0%)。“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿實驗項目完全采用三維仿真技術(shù)，所有的三維場景和動作均可以被操作者介入進行交互式操作，將模擬人無法展現(xiàn)的一些視角盲點，用計算機圖形模擬技術(shù)進行呈現(xiàn)。將導(dǎo)尿管通過尿道的運動變化通過三維透視和剖視以任何角度實時的表達出來，更貼近臨床護理技術(shù)的操作規(guī)程，讓學(xué)生在實訓(xùn)中掌握符合臨床護理規(guī)范的操作手法和技能[6]。本項目不受時間和地點的限制，使得學(xué)生的實訓(xùn)學(xué)習(xí)時間和地點自由化，在網(wǎng)絡(luò)條件下可隨時進入項目學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者可根據(jù)自身實際情況、學(xué)習(xí)重點與難點來把握學(xué)習(xí)進度，通過這種類似游戲的操作模式，增加學(xué)習(xí)的趣味性和沉浸感，由被動變?yōu)橹鲃樱岣吡藢W(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及自主學(xué)習(xí)能力[7]。此外，系統(tǒng)設(shè)置了學(xué)習(xí)成績反饋模塊，讓每名學(xué)習(xí)者看到其各模塊知識的掌握情況，了解自身的學(xué)習(xí)薄弱點，有針對性地強化學(xué)習(xí)；教師也可以實時查看學(xué)生的操作練習(xí)情況，及時發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生在操作中遇到的問題，更方便快捷地管理學(xué)生學(xué)習(xí)信息，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

3.2 “導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實驗項目有助于培養(yǎng)學(xué)生臨床思維

調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生認(rèn)為應(yīng)用導(dǎo)尿術(shù)虛擬仿真項目進行教學(xué)可以提升學(xué)生的臨床溝通能力(82.0%)、分析解決問題能力(86.0%)、有助于培養(yǎng)臨床思維(86.7%)，使學(xué)生盡快適應(yīng)臨床(84.7%)。“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實驗項目核心操作設(shè)計非常專業(yè)實用，不僅虛擬了導(dǎo)尿術(shù)操作動作，還嵌入與導(dǎo)尿術(shù)相關(guān)的局部解剖圖，以及尿管插入膀胱的人機交互仿真圖[8]。通過三維泌尿系統(tǒng)真實模擬出導(dǎo)尿管在尿道內(nèi)的位置關(guān)系和運動反饋，完整、清楚、準(zhǔn)確地展示3D留置導(dǎo)尿的操作流程，并且可以從多個模式、多個方位對操作步驟逐一進行觀看和交互操作操作者可以掌握消毒部位的先后順序、辨別尿道口、看到尿管在膀胱內(nèi)的位置，還可以在透視和剖視模式下觀看導(dǎo)尿管通過尿道的過程[9]。虛擬操作過程中學(xué)生遇到插管遇阻力、導(dǎo)尿管誤入陰道等特殊情況，在系統(tǒng)提示下，仍可冷靜分析，選擇正確的處理方式。避免了沒有臨床經(jīng)驗的護生對患者安全造成威脅，提高了護生應(yīng)對突發(fā)事件的應(yīng)變能力、決策能力、臨床思維能力[10,11]。此外，實驗操作步驟嚴(yán)格遵守三查七對、無菌操作、人文關(guān)懷的原則，增設(shè)語言對話功能，使虛擬護士與虛擬患者之間有語言交流和肢體配合，體現(xiàn)出護士同病人的交流互動，有利于培養(yǎng)學(xué)生的人文關(guān)懷能力。

4 小結(jié)

綜上所述，將“導(dǎo)尿術(shù)”虛擬仿真實驗項目應(yīng)用于基礎(chǔ)護理學(xué)實訓(xùn)教學(xué)中，可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的操作熟練程度、自主學(xué)習(xí)能力及臨床思維能力，學(xué)生普遍接受度較高，促進了線上線下混合式實訓(xùn)護理教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新，建議在護理學(xué)其他實訓(xùn)課程中進行推廣。本研究的不足之處在于受學(xué)生人數(shù)限制，且只在本校作為試驗點，樣本含量較少，未來需要更多大樣本、多學(xué)校的研究來探究虛擬仿真的教學(xué)效果。