VR 環(huán)境下SET GO 教學(xué)法的構(gòu)建及在耳鼻喉臨床教學(xué)的應(yīng)用

郭喜華

吉林醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院耳鼻喉科 吉林吉林 132013

0 引言

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）是在計算機(jī)、虛擬仿真和電子信息技術(shù)高速發(fā)展和交叉融合背景下，誕生的一種新的技術(shù)[1-2]。借助VR 技術(shù)，能夠讓教學(xué)工作變得更具有趣味性，如學(xué)生在VR虛擬環(huán)境中，能夠通過視覺和觸覺等去感知環(huán)境和實(shí)現(xiàn)虛擬操作等，讓原本復(fù)雜的知識，通過VR 技術(shù)變得更易于學(xué)生理解[3-4]。在此背景下，吉林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院將VR 技術(shù)融入耳鼻喉科的臨床教學(xué)工作中，同時總結(jié)以往教學(xué)工作的經(jīng)驗(yàn)和存在的不足，采取SET GO 教學(xué)法實(shí)施教學(xué)。具體教學(xué)過程分為前期教學(xué)、VR 模擬操作及錄制、VR 錄像加工、See 和Else 教學(xué)環(huán)節(jié)、Think 教學(xué)環(huán)節(jié)、Goals 和Offers 教學(xué)環(huán)節(jié)等。教學(xué)后，初步取得預(yù)想的效果，如在視頻錄制質(zhì)量評價和SET GO 教學(xué)效果評價方面，學(xué)生各項(xiàng)指標(biāo)評價的良好率均在90%以上。

1 VR 教學(xué)法應(yīng)用現(xiàn)狀分析

由于VR 技術(shù)能夠營造出以假亂真的環(huán)境，因此在醫(yī)學(xué)高校中，已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用性階段。如韓靜等[5]在腫瘤科臨床教學(xué)工作中，采取VR 技術(shù)與案例教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)改革，通過合理的設(shè)計和選擇案例，幫助學(xué)生更好地提高臨床操作實(shí)踐能力；蔡峰等[6]為了使VR 技術(shù)更好地與臨床教學(xué)工作相結(jié)合，選擇PBL 教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時教學(xué)質(zhì)量也得到明顯提高。

通過國內(nèi)醫(yī)學(xué)高校的教學(xué)現(xiàn)狀可見，國內(nèi)醫(yī)學(xué)高校普遍都是圍繞著案例開展教學(xué)工作。但現(xiàn)階段共性的問題在于，為了更好地突出教學(xué)效果和質(zhì)量，對案例融入了過多的人為因素，如多圍繞著疑難雜癥展開，導(dǎo)致案例的選擇與臨床實(shí)際的治療工作有所區(qū)別。而在醫(yī)生真實(shí)的工作環(huán)境中，除了少數(shù)醫(yī)療設(shè)備先進(jìn)、專家業(yè)務(wù)能力突出的醫(yī)院外，大部分醫(yī)院以服務(wù)普通患者為主，疑難雜癥較為少見。由此導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際的實(shí)習(xí)環(huán)境脫節(jié)，反而不利于學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握。

2 SET GO 教學(xué)法的概念

SET GO 教學(xué)法也叫應(yīng)診錄像教學(xué)法，由See、Else、Think、Goals 和Offers 單詞的首字母組成，整個教學(xué)過程圍繞著學(xué)生治療操作時所錄制的視頻錄像展開。其中See 表示操作者觀察視頻后，自己對整個操作過程加以評價；Else 表示其他學(xué)生觀看完視頻后，對治療方法和技巧加以評價；Think表示全體學(xué)生評價完畢后，發(fā)現(xiàn)了哪些問題，如何進(jìn)行改進(jìn)；Goals 表示設(shè)置的改進(jìn)和治療目標(biāo)是什么；Offers 表示若想達(dá)成預(yù)設(shè)的目標(biāo)，可以繼續(xù)開展哪些治療操作等。從SET GO 教學(xué)法的概念可知，其操作視頻取材于學(xué)生對真實(shí)病例的臨床操作。與案例教學(xué)法或PBL 教學(xué)法的案例相比，SET GO教學(xué)法的案例更加真實(shí)，減少了人為設(shè)計的環(huán)節(jié)。另外，真實(shí)的案例更符合學(xué)生的臨床學(xué)習(xí)需求，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。

3 VR 技術(shù)與SET GO 教學(xué)法融合的優(yōu)勢分析

早期受到計算機(jī)技術(shù)和視頻編輯技術(shù)水平的制約，SET GO 教學(xué)法所錄制的視頻多為二維的平面錄像。對皮膚科、影像科等科室而言，二維平面圖像能夠滿足學(xué)生的教學(xué)需求。但對耳鼻喉科等科室來說，卻存在一些弊端：第一，人體的耳、鼻、喉的空間非常狹小，通過常規(guī)的錄像機(jī)等設(shè)備，無法清晰錄制其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作；第二，雖然通過后期的視頻加工，能夠彌補(bǔ)前期錄制的不足，但二維平面圖像仍無法直觀體現(xiàn)出耳、鼻、喉的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

通過VR 技術(shù)，能夠?yàn)閷W(xué)生操作提供一個虛擬的環(huán)境。VR 技術(shù)能夠通過軟件的編程設(shè)計，全程錄制學(xué)生的操作內(nèi)容[7-8]。同時，VR 構(gòu)建的環(huán)境是三維立體的，能夠詳細(xì)地呈現(xiàn)出人體的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，為教學(xué)工作的開展提供良好的條件[9-11]。

4 教學(xué)過程設(shè)計

4.1 前期教學(xué)

教師首先向?qū)W生講解本次治療操作的理論內(nèi)容。如以上頜竇囊腫穿刺術(shù)為例，先講解上頜竇囊腫的影像學(xué)表現(xiàn)，患者癥狀和致病原因等，然后對穿刺術(shù)的治療要點(diǎn)加以講解。

4.2 VR 模擬操作及錄制

教師選擇與本次授課相關(guān)的VR 環(huán)境和上頜竇囊腫案例，然后指派一名學(xué)生進(jìn)行虛擬操作。在學(xué)生的操作過程中，VR 系統(tǒng)同步錄制其操作方法。

4.3 VR 錄像加工

教師對VR 錄像進(jìn)行觀察和記錄，根據(jù)操作的復(fù)雜程度，對完整的操作過程進(jìn)行分解、慢放或視頻擴(kuò)展操作，以便于后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)的開展。同樣以上頜竇囊腫穿刺為例，將學(xué)生完整的臨床操作分為麻醉、穿刺針穿刺、抽取膿液沖洗和退出穿刺針等步驟。在以上步驟中，抽取膿液沖洗是較為重要的一個手術(shù)環(huán)節(jié)，教師采取慢放和視頻擴(kuò)展的方式，便于操作細(xì)節(jié)的演示。

4.4 See 和Else 教學(xué)環(huán)節(jié)

教師將加工后的錄像提供給全體學(xué)生觀看。觀看完畢后，先由手術(shù)的操作者對手術(shù)全程進(jìn)行講解，并總結(jié)此次操作的經(jīng)驗(yàn)和存在的問題。然后其他學(xué)生對其操作過程加以點(diǎn)評，如認(rèn)為哪些操作是正確的、哪些操作是不恰當(dāng)?shù)牡取?/p>

4.5 Think 教學(xué)環(huán)節(jié)

根據(jù)上一環(huán)節(jié)總結(jié)的問題，教師給予10 ～20分鐘的資料查詢時間，讓學(xué)生通過圖書、數(shù)據(jù)庫或網(wǎng)絡(luò)等途徑，查找問題的解決方法。

4.6 Goals 和Offers 教學(xué)環(huán)節(jié)

教師組織全體學(xué)生進(jìn)行討論，主要討論兩個問題：一是解決方法是否具有可行性，是否能夠解決現(xiàn)階段存在的問題；二是設(shè)計出改進(jìn)治療方法后的目標(biāo)。學(xué)生集體討論和確定目標(biāo)后，教師將學(xué)生分組，每個學(xué)生要明確想達(dá)成的目標(biāo)、能夠承擔(dān)哪些治療任務(wù)等。

4.7 VR 環(huán)境下的操作

學(xué)生在VR環(huán)境下以小組為單位再次進(jìn)行操作。教師借助VR技術(shù)系統(tǒng)記錄下每組學(xué)生的操作情況。教師選擇操作最佳的一組，再次向?qū)W生進(jìn)行演示。演示的同時，根據(jù)錄像的拍攝角度和進(jìn)度，講解操作細(xì)節(jié)和要點(diǎn)，如在上頜竇囊腫穿刺環(huán)節(jié)，當(dāng)穿刺針穿透骨壁進(jìn)入竇內(nèi)時，有“落空”感，等等。

5 VR 環(huán)境下SET GO 教學(xué)法實(shí)施的建議

5.1 以教學(xué)大綱為指導(dǎo)選擇案例

SET GO 教學(xué)法的教學(xué)錄像視頻取材于真實(shí)的案例操作。由于案例是真實(shí)的，可能導(dǎo)致案例之間缺乏聯(lián)系，從而使教學(xué)工作缺乏整體性。針對此問題，建議教師在案例的選擇上，盡量以教學(xué)大綱為指導(dǎo)，按照教學(xué)進(jìn)度合理選擇案例。

5.2 正確認(rèn)識VR 操作的作用和目的

VR 技術(shù)能夠創(chuàng)造出仿真的虛擬環(huán)境，導(dǎo)致部分學(xué)生在VR 操作完成后，就認(rèn)為掌握了相關(guān)的操作技術(shù)，而在一定程度上忽略臨床實(shí)踐。其實(shí)這種思維是錯誤的，因?yàn)榧词故窍嗤募膊。渲委煼椒ê筒襟E也不是完全固定的，需要根據(jù)情況靈活選擇。另外，在治療過程中，也可能突發(fā)多種醫(yī)療問題，如患者發(fā)生過敏反應(yīng)和出血過多等，這些都是學(xué)生在虛擬環(huán)境下無法感受到的[12-14]。因此，在VR 環(huán)境下SET GO 教學(xué)法的實(shí)施過程中，教師要講明VR操作的作用，即VR 操作是臨床操作的前期階段，可以幫助學(xué)生預(yù)先掌握相關(guān)的操作技能和方法，但不能替代臨床實(shí)踐。當(dāng)VR 操作完成后，學(xué)生還需強(qiáng)化對臨床治療工作的觀察和學(xué)習(xí)，將VR 操作與臨床實(shí)踐的知識有機(jī)組合[15]。

6 VR 環(huán)境下SET GO 教學(xué)法的應(yīng)用

6.1 學(xué)生資料及教學(xué)方法

2022 年7—11 月，以在吉林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院實(shí)習(xí)的32 名臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生為對象，采用SET GO 教學(xué)法開展教學(xué)工作，即構(gòu)建好VR 教學(xué)環(huán)境后，按照上文制定的教學(xué)方法，對其有序開展具體的教學(xué)工作。他們須按學(xué)校和醫(yī)院要求，完成本階段的實(shí)習(xí)。

6.2 教學(xué)效果評價及評價結(jié)果

從以下幾方面對教學(xué)效果進(jìn)行評價。

1）視頻錄制質(zhì)量評價。評價內(nèi)容包括視頻錄制的仿真度、視頻錄制的清晰度、視頻錄制的細(xì)節(jié)度等。各項(xiàng)評價標(biāo)準(zhǔn)分為非常好、較好、一般和較差等。評價良好率=非常好率+較好率。

2）SET GO 教學(xué)法的教學(xué)效果評價。教學(xué)效果從臨床技能培養(yǎng)、批評和自我批評能力培養(yǎng)等方面進(jìn)行評價。評價標(biāo)準(zhǔn)分為優(yōu)、良、中和差。良好率=優(yōu)率+良率。

本環(huán)節(jié)教學(xué)完成后，具體的評價結(jié)果如下。

在視頻錄制質(zhì)量評價的仿真度方面，25 名學(xué)生認(rèn)為非常好，占學(xué)生總數(shù)的78.13%，6 名學(xué)生認(rèn)為較好，占學(xué)生總數(shù)的18.75%，1 名學(xué)生認(rèn)為一般，占學(xué)生總數(shù)的3.12%，此項(xiàng)評價的良好率為96.88%；在視頻錄制質(zhì)量評價的清晰度方面，24 名學(xué)生認(rèn)為非常好，占學(xué)生總數(shù)的75.00%，8 名學(xué)生認(rèn)為較好，占學(xué)生總數(shù)的25.00%，此項(xiàng)評價的良好率為100.00%；在視頻錄制質(zhì)量評價的細(xì)節(jié)度方面，25 名學(xué)生認(rèn)為非常好，占學(xué)生總數(shù)的78.13%，5 名學(xué)生認(rèn)為較好，占學(xué)生總數(shù)的15.63%，各1 名學(xué)生認(rèn)為一般和較差，均占學(xué)生總數(shù)的3.12%，此項(xiàng)評價的良好率為93.76%。

在SET GO 教學(xué)法的臨床技能培養(yǎng)評價方面，23 名學(xué)生評價為優(yōu)，占學(xué)生總數(shù)的71.88%，7 名學(xué)生評價為良，占學(xué)生總數(shù)的21.88%，1 名學(xué)生評價為中，占學(xué)生總數(shù)的3.12%，1 名學(xué)生評價為差，占學(xué)生總數(shù)的3.12%，此項(xiàng)評價的良好率為93.76%；在SET GO 教學(xué)法的批評和自我批評能力培養(yǎng)評價方面，18 名學(xué)生評價為優(yōu)，占學(xué)生總數(shù)的56.25%，11 名學(xué)生評價為良，占學(xué)生總數(shù)的34.38%，2 名學(xué)生評價為中，占學(xué)生總數(shù)的6.25%，1 名學(xué)生評價為差，占學(xué)生總數(shù)的3.12%，此項(xiàng)評價的良好率為90.63%。

7 結(jié)束語

為了進(jìn)一步提高耳鼻喉科的臨床教學(xué)效果，在VR 技術(shù)下采取SET GO 教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)。VR 技術(shù)為教學(xué)工作提供理想的教學(xué)環(huán)境，SET GO 教學(xué)法則使VR 技術(shù)得到更為合理的應(yīng)用。如可將學(xué)生的VR操作錄制成三維錄像，與SET GO 教學(xué)法常規(guī)錄制的二維錄像比較，三維錄像更便于學(xué)生觀察和掌握學(xué)習(xí)細(xì)節(jié)[16-17]。隨后有序開展SET GO 教學(xué)法各個教學(xué)流程，具體包括前期教學(xué)、VR 模擬操作及錄制、VR錄像加工、See和Else教學(xué)環(huán)節(jié)、Think教學(xué)環(huán)節(jié)、Goals 和Offers 教學(xué)環(huán)節(jié)等。通過利用三維錄像進(jìn)行觀摩、學(xué)習(xí)、思考和操作，能使學(xué)生更好地掌握臨床操作技能，建議進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

但在本次教學(xué)工作中，也發(fā)現(xiàn)如下問題亟待解決。如受到VR 軟件資源的制約，部分操作難以在VR 環(huán)境下操作和開展，因此建議VR 軟件開發(fā)廠商強(qiáng)化與醫(yī)學(xué)院校的溝通，從醫(yī)學(xué)院校實(shí)際教學(xué)需求的角度，合理開發(fā)VR 軟件資源；另外，新教學(xué)方法的引入，在一定程度上延長了學(xué)生的學(xué)習(xí)時間，學(xué)生的臨床實(shí)踐時間只能相應(yīng)減少，因此在未來的教學(xué)工作中，擬對教學(xué)環(huán)節(jié)加以合理優(yōu)化和縮短，盡量在學(xué)生的學(xué)習(xí)時間和臨床實(shí)踐時間上實(shí)現(xiàn)平衡，同步提高實(shí)習(xí)期學(xué)生的學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)效果。