元宇宙視角下護(hù)理教育的創(chuàng)新與展望

康瑞賦,付爍瑾,王艷玲,肖倩

(首都醫(yī)科大學(xué) 護(hù)理學(xué)院,北京 100069)

隨著科技的快速發(fā)展,后疫情時代的影響,高等教育發(fā)生了重要變化,護(hù)理教育形態(tài)也發(fā)生了顯著改變,線上遠(yuǎn)程教學(xué)比例顯著增加[1]。但由于護(hù)理學(xué)專業(yè)理論知識較為抽象,且實踐教學(xué)極為重要,對操作能力和臨床綜合能力等的教學(xué)要求較高[2],目前的線上教學(xué)方式并不能完全滿足護(hù)理教育的需求,存在實踐性不足、學(xué)習(xí)者專注度不高、線上教學(xué)資源質(zhì)量參差不齊等問題[3]。元宇宙(metaverse)的出現(xiàn)為解決這些護(hù)理教育問題帶來了新的契機。教育部《教育信息化2.0行動計劃》[4]中提出,要利用人工智能(artificial intelligence,AI)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù),推動教育模式變革和生態(tài)重構(gòu)。同時,生活在互聯(lián)網(wǎng)時代“Z世代”[5]的護(hù)理學(xué)習(xí)者對高新技術(shù)具有很好的接受度[6]。隨著教育信息化的發(fā)展,AI、虛擬現(xiàn)實(virtual reality,VR)、嚴(yán)肅數(shù)字游戲等技術(shù)越來越多地應(yīng)用在護(hù)理教育中。在人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、VR等技術(shù)的加持下,護(hù)理教育元宇宙(nursing education metaverse,NEMS)將會構(gòu)建成以資源生態(tài)、社會交往、探究學(xué)習(xí)和評價系統(tǒng)等為核心的智慧學(xué)習(xí)空間,形成虛實融生的學(xué)習(xí)模式,推動護(hù)理教育新形態(tài)的發(fā)展。本文從元宇宙視角梳理護(hù)理教育在未來的應(yīng)用場景創(chuàng)新與教學(xué)模式創(chuàng)新,并對其發(fā)展提出構(gòu)想,旨在為護(hù)理教育工作者提供參考。

1 元宇宙的起源、核心技術(shù)與主要特征

元宇宙由英文中的“metaverse”一詞翻譯而來,“meta意為超越,verse是universe的縮寫,意為宇宙”,即元宇宙可被理解為超越現(xiàn)實世界的新宇宙。元宇宙構(gòu)想源于1981年的科幻小說《真名實姓》[7],而“metaverse”一詞最早出現(xiàn)在1992年的科幻小說《雪崩》中[8]。后續(xù)關(guān)于元宇宙內(nèi)涵的解釋呈現(xiàn)多樣化發(fā)展。整體來看,元宇宙包含了相互融合的現(xiàn)實世界與虛擬世界,兩個世界的部分信息、資源等可以無縫連接和持續(xù)流動,其被視為繼個人電腦互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次互聯(lián)網(wǎng)革命,是通過去中心化架構(gòu)對真實場景進(jìn)行鏡像的虛擬社會和社交網(wǎng)絡(luò)[9]。元宇宙的核心技術(shù)包括區(qū)塊鏈、人機交互技術(shù)、電子游戲技術(shù)、AI技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及運算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等底層技術(shù),其中區(qū)塊鏈技術(shù)是元宇宙的運行規(guī)則,保障了元宇宙的數(shù)據(jù)流通與交換[10]。以VR、增強現(xiàn)實(augmened reality,AR)、混合現(xiàn)實(mixed reality,MR)、擴展現(xiàn)實(extened reality,XR)等技術(shù)為代表的交互技術(shù)是用戶進(jìn)入元宇宙的媒介[11]。網(wǎng)絡(luò)與運算技術(shù)是元宇宙中數(shù)據(jù)高速傳輸與處理的保障。AI技術(shù)是元宇宙背后的數(shù)據(jù)“操盤手”,能對數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析[10]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是用戶數(shù)據(jù)的收集器。同時數(shù)字孿生等綜合性技術(shù)對于元宇宙的構(gòu)建也十分重要[11]。基于上述技術(shù),元宇宙具有沉浸感、低延遲、多元交互、人機共創(chuàng)、虛實共生、去中心化等主要特征[12]。

2 元宇宙視角下的教育改革

2.1 教學(xué)方法改革 元宇宙視角下教學(xué)方法的改革目前以混合式教學(xué)的范式轉(zhuǎn)變?yōu)橹?正在向線下教學(xué)與沉浸式三維數(shù)字平臺的深度結(jié)合轉(zhuǎn)變。宏觀層面,Jovanovic等[13]開發(fā)了VoRtex元宇宙游戲化學(xué)習(xí)平臺,有助于新式混合教學(xué);美國莫爾豪斯學(xué)院建立了三維化數(shù)字孿生校園,在其中進(jìn)行教學(xué)等活動[14]。微觀層面,孫亞文[15]將語音交互技術(shù)、AI與VR技術(shù)結(jié)合開發(fā)了智能英語對話元宇宙系統(tǒng);蒂爾堡大學(xué)采用觸覺反饋元宇宙系統(tǒng),模擬海貍的感受以培養(yǎng)同理心[16]。元宇宙視角下的教學(xué)融合了一系列技術(shù),使虛擬化身更加真實,也讓反饋呈現(xiàn)多感官刺激,同時減少了設(shè)備負(fù)擔(dān),增強了交互自然度,降低了不適感。

2.2 效果評價與激勵機制改革 元宇宙視角下,教育效果評價與激勵機制的變革也在悄然發(fā)生。效果評價中數(shù)據(jù)的收集增加了各類客觀指標(biāo),如采用無創(chuàng)電極收集學(xué)生生理數(shù)據(jù)來測量學(xué)生的認(rèn)知投入度[17],并通過機器學(xué)習(xí)等方法深度分析數(shù)據(jù)背后的規(guī)律[18]。激勵機制中有研究[19]結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù),利用平臺自動設(shè)計生成個性化的電子徽章以激勵達(dá)成相應(yīng)學(xué)習(xí)成就的學(xué)生。元宇宙教學(xué)中的評價與激勵變得更加客觀化、智能化。

3 元宇宙視角下護(hù)理教育的創(chuàng)新

3.1 應(yīng)用場景創(chuàng)新

3.1.1 基礎(chǔ)知識教學(xué) 一些基礎(chǔ)理論知識常因其抽象性而導(dǎo)致學(xué)習(xí)者理解難度大、學(xué)習(xí)效率不高[20]。在NEMS中,學(xué)習(xí)者可以通過VR設(shè)備進(jìn)入到護(hù)理理論知識學(xué)習(xí)空間,抽象知識將以具象化、動態(tài)化的形式呈現(xiàn),學(xué)習(xí)者能夠借助體感設(shè)備或操作手柄對虛擬患者進(jìn)行觀察、互動及護(hù)理[21]。學(xué)習(xí)者也可通過MR設(shè)備將上述虛擬內(nèi)容與實體模型疊加,達(dá)到節(jié)約仿真模型成本和增強模擬教學(xué)真實感的目的[22],為促進(jìn)知識理解、提升綜合能力打下堅實基礎(chǔ)。

3.1.2 實踐技能訓(xùn)練 由于環(huán)境限制、操作安全性等諸多原因,學(xué)習(xí)者臨床操作能力難以得到有效練習(xí)[23]。通過交互設(shè)備,學(xué)習(xí)者可以進(jìn)入護(hù)理操作虛擬空間進(jìn)行反復(fù)練習(xí),交互設(shè)備能夠依托AI技術(shù)根據(jù)現(xiàn)實狀況對學(xué)習(xí)者操作進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆答佉栽鰪娖湔鎸嵭訹24]。此外,已有不少學(xué)者對VR和AR護(hù)理技能訓(xùn)練形式進(jìn)行了初步探索[25],但對于AI的綜合應(yīng)用尚有欠缺[24]。NEMS在保證操作可重復(fù)性和安全性的前提下最大程度留存了真實感,能夠讓學(xué)習(xí)者更好過渡到臨床相關(guān)工作中。

3.1.3 護(hù)理人文教育 護(hù)理人文教育的重要性不言而喻,其內(nèi)容包括同理心塑造、溝通能力鍛煉、護(hù)理職業(yè)道德培養(yǎng)等[26]。NEMS可為人文教育提供不一樣的實踐方式,學(xué)習(xí)者可以護(hù)理工作者的身份進(jìn)入虛擬環(huán)境,與人工智能控制的患者化身進(jìn)行溝通能力練習(xí),人工智能化身可以模擬患者的面部表情、肢體動作等外在表征,且能對學(xué)習(xí)者虛擬化身的語氣、表情進(jìn)行識別,做出真實世界中患者的反應(yīng)[27]。通過NEMS對時間單向性的打破[10],學(xué)習(xí)者可進(jìn)入19世紀(jì)的克里米亞戰(zhàn)場,感受提燈女神的人道主義精神;亦可回到新冠疫情初期,體會醫(yī)護(hù)工作者的舍己為人。隨著NEMS的發(fā)展成熟,人文能力的培養(yǎng)將實現(xiàn)更好的突破和提升。

3.1.4 綜合能力培養(yǎng) 在照護(hù)過程中,護(hù)理工作者需要與醫(yī)師、康復(fù)師、營養(yǎng)師等人員緊密配合。因此,對護(hù)理學(xué)習(xí)者開展跨專業(yè)教育至關(guān)重要[28]。在NEMS中,各類醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)者以符合自身工作性質(zhì)的化身形象進(jìn)入虛擬醫(yī)療情境,圍繞一個特定的醫(yī)療事件開展學(xué)習(xí)活動,其中的患者、家屬等可以是真人化身,也可以是人工智能化身,系統(tǒng)會給定一個患者的健康目標(biāo),而完成這個目標(biāo)需要跨專業(yè)協(xié)同完成,最終讓每個學(xué)習(xí)者都對自己專業(yè)能力有更加深刻的認(rèn)知,同時增強跨專業(yè)協(xié)作能力,實現(xiàn)真正意義上的跨學(xué)科教育[29]。

3.1.5 護(hù)理知識庫創(chuàng)建 自2006年起,有部分組織與學(xué)校在Second Life平臺中陸續(xù)建立了虛擬圖書館[30]。2020年,馬來西亞建立了第一個元宇宙醫(yī)學(xué)圖書館[31]。NEMS中也應(yīng)設(shè)有護(hù)理教育數(shù)字資源庫,其中包括基礎(chǔ)知識、課程資源、文獻(xiàn)資源等,學(xué)習(xí)者可以隨時隨地通過各類交互設(shè)備進(jìn)入護(hù)理教育數(shù)字資源庫訪問教學(xué)資源,以全景視頻、三維動畫為主要內(nèi)容的教學(xué)資源能夠賦予學(xué)習(xí)者全感官體驗[17],實現(xiàn)傳統(tǒng)方式所不能達(dá)到的效果。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠賦予護(hù)理教育資源唯一性,保護(hù)資源創(chuàng)作者版權(quán),保障了良好的護(hù)理教育資源創(chuàng)作生態(tài)[11]。此外,基于人工智能可建立學(xué)習(xí)行為模型,智能推薦資源。

3.1.6 虛擬教育社區(qū)構(gòu)建 虛擬教育社區(qū)是以網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)平臺,為實現(xiàn)共同的教學(xué)目標(biāo)所組成的社會群體,具有教育性、開放性、自主性等特征,能夠增強學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)互動性、求知欲。但目前的虛擬教育社區(qū)主要以社交平臺等傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)媒介為載體[32],存在沉浸感和互動性不足等問題。未來NEMS中的護(hù)理虛擬教育社區(qū)將會以全真形態(tài)呈現(xiàn),學(xué)習(xí)者與教學(xué)者以三維化身為個體形態(tài),在高沉浸、多互動的多人虛擬環(huán)境中進(jìn)行護(hù)理知識的學(xué)習(xí)、講授、交流、互動等活動[33],護(hù)理教育者在虛擬社區(qū)中面對面制定教學(xué)方案,學(xué)習(xí)者面對面討論學(xué)習(xí)問題或向老師咨詢,實現(xiàn)跨時空的護(hù)理教育。

3.1.7 考核與認(rèn)證 目前護(hù)理教育中的考核與認(rèn)證,大多以傳統(tǒng)方式進(jìn)行。NEMS中的區(qū)塊鏈技術(shù)具有不可篡改性、去中心性等特征,可以高度保障電子證書的可靠性。一方面,各類證書可以電子徽章的形式頒發(fā),其中包含學(xué)習(xí)者的全程學(xué)習(xí)評價,能夠讓認(rèn)證資質(zhì)在學(xué)校之間、學(xué)校與醫(yī)療機構(gòu)之間及不同地區(qū)之間高效流動[34]。另一方面,通過NEMS中的專業(yè)學(xué)習(xí)記錄,學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為將經(jīng)由自主和物聯(lián)網(wǎng)方式全程記錄,有利于護(hù)理學(xué)習(xí)者的反思學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)與自我反饋[35]。學(xué)習(xí)者的學(xué)?？己伺c工作資質(zhì)考核也可在虛擬空間中進(jìn)行,考生的各類行為將被物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時監(jiān)測并上傳分析,最大程度保證了考核的公平性。

3.2 教育模式創(chuàng)新

3.2.1 從資源型到沉浸型創(chuàng)新 在傳統(tǒng)教育模式下,護(hù)理教學(xué)資源供給主體為教育者,護(hù)理教育行為常通過教師向?qū)W習(xí)者單向講授知識和能力為主。NEMS可使學(xué)習(xí)者通過沉浸式媒介進(jìn)行護(hù)理學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者可自行創(chuàng)造學(xué)習(xí)內(nèi)容,其他學(xué)習(xí)者可借助這些資源補充自身,教學(xué)者也可了解這些內(nèi)容來調(diào)整護(hù)理教學(xué)策略[36]。NEMS中每個主體都兼具教師與學(xué)習(xí)者的職責(zé),教與學(xué)的邊界將會日漸模糊,成為一種雙向交互行為[9]。傳統(tǒng)護(hù)理教學(xué)模式中的翻轉(zhuǎn)課堂、基于問題的學(xué)習(xí)等方式也將融入NEMS中,護(hù)理教育將向高沉浸感的體驗式教學(xué)轉(zhuǎn)變。

3.2.2 從自在型到智慧型創(chuàng)新 NEMS中每個個體均有一個自己的數(shù)字孿生畫像,AI借助這些畫像對個體的狀態(tài)、喜好等進(jìn)行分析預(yù)測,針對性投放護(hù)理教學(xué)資源[37];同時,護(hù)理教育者也可借助畫像調(diào)整教學(xué)策略,甚至可以利用大規(guī)模語言模型技術(shù)如ChatGPT等[38],將一些常規(guī)化的學(xué)習(xí)問題交由AI解答,釋放教育者的部分精力,節(jié)省教育資源,讓整個護(hù)理教育系統(tǒng)具有智慧,實現(xiàn)因材施教和智慧型護(hù)理教育。

3.2.3 從離身型到具身型創(chuàng)新 在護(hù)理實際工作中,身體與情境存在著各種各樣的交互,這些交互需要身體的深度感知,但現(xiàn)階段的護(hù)理教育大多為“離身”狀態(tài),所學(xué)知識與實際工作內(nèi)容具有一定差距。具身認(rèn)知理論認(rèn)為,認(rèn)知、環(huán)境、身體構(gòu)成了認(rèn)知過程的統(tǒng)一體,只有充分將認(rèn)知行為建立在環(huán)境與身體充分交互的前提下,才能獲得最佳的認(rèn)知效果[39]。NEMS中各類虛實相交的具身交互對護(hù)理知識的建構(gòu)具有重要作用,為護(hù)理學(xué)習(xí)提供了新的維度,突破了傳統(tǒng)的離身模式。

3.2.4 從有限型到泛在型創(chuàng)新 傳統(tǒng)護(hù)理教育中,能夠接受教育的時間較為有限,在課堂之外的其余時間,護(hù)理教育難以實現(xiàn)教育行為在各類場景中的“泛在”。而在NEMS中,在課堂內(nèi)外,學(xué)習(xí)者均可以通過手機、電腦或VR等交互設(shè)備隨時隨地進(jìn)入虛擬學(xué)習(xí)空間,與其他學(xué)習(xí)者共同學(xué)習(xí)或向老師請教[40]。在傳統(tǒng)模式下,一些實踐類學(xué)習(xí)幾乎無法在實驗室或臨床環(huán)境之外進(jìn)行,而通過NEMS,這些實踐練習(xí)能夠打破時空的限制,實現(xiàn)靈活地學(xué)習(xí)。理論學(xué)習(xí)也將能充分利用課余碎片時間,實現(xiàn)課堂空間與課外空間的無縫銜接,同時也能讓工作繁忙的臨床學(xué)習(xí)者有更多學(xué)習(xí)機會,實現(xiàn)無處不在的護(hù)理學(xué)習(xí)[41]。

4 元宇宙視角下護(hù)理教育所面臨的挑戰(zhàn)

4.1 技術(shù)發(fā)展尚不夠成熟 目前,元宇宙的相關(guān)技術(shù)仍不成熟,且技術(shù)整合尚有不足,存在真實感弱、交互不夠充分等缺陷[42]。較高沉浸度的硬件設(shè)備價格較高,難以大規(guī)模應(yīng)用。對于護(hù)理教育者而言,需在科技發(fā)展過程中密切關(guān)注最新進(jìn)展,將高質(zhì)量、相對低成本的元宇宙相關(guān)新技術(shù)及時運用在護(hù)理教育實踐與研究中。

4.2 相關(guān)研究不足 目前,關(guān)于NEMS的研究缺乏,護(hù)理教育對NEMS的關(guān)注尚有不足[43]。未來,需加大理論研究與實踐研究的力度,通過多維視角,關(guān)注NEMS的應(yīng)用需求和實際效果,推進(jìn)NEMS的發(fā)展,積極研究適合NEMS的護(hù)理教育模式。

4.3 跨專業(yè)、跨機構(gòu)合作不足 NEMS本身具有產(chǎn)業(yè)化和跨專業(yè)合作的性質(zhì),但目前跨機構(gòu)合作不足[44]。為充分發(fā)揮NEMS的作用和優(yōu)勢,醫(yī)學(xué)院校需積極與理工科技術(shù)院校及企業(yè)展開多學(xué)科合作,協(xié)同開發(fā)NEMS新平臺,以研究促進(jìn)NEMS產(chǎn)業(yè)化,使產(chǎn)業(yè)反哺NEMS建設(shè)。此外,NEMS還面臨隱私、政策、倫理等問題,這些問題需要政府統(tǒng)籌,加強NEMS頂層設(shè)計,并經(jīng)由跨學(xué)科團(tuán)隊和機構(gòu)的通力合作來解決。

4.4 護(hù)理教育主體信息素養(yǎng)不足 有文獻(xiàn)[45]顯示,國內(nèi)外各層次護(hù)理學(xué)習(xí)者信息素養(yǎng)相對不足,且信息技術(shù)素養(yǎng)有關(guān)的教學(xué)尚未普及。NEMS由于其高技術(shù)性,對護(hù)理學(xué)習(xí)者及護(hù)理教育工作者的信息素養(yǎng)提出了更高的要求。在數(shù)字化教育快速發(fā)展的新時代,尤其是高等護(hù)理教育中,需充分考慮信息素養(yǎng)內(nèi)容的體現(xiàn),建設(shè)交叉學(xué)科研究平臺,培養(yǎng)包括護(hù)理信息學(xué)或護(hù)理工程學(xué)在內(nèi)的跨學(xué)科交叉人才。護(hù)理教育者也可通過繼續(xù)教育等方式提高教師隊伍的信息素養(yǎng),以便更好地建設(shè)和利用NEMS。

5 小結(jié)

NEMS作為一種全新的護(hù)理教育形態(tài),具有可觀的發(fā)展?jié)摿?。面對護(hù)理教育發(fā)展的新機遇,護(hù)理教育者應(yīng)保持開放的心態(tài),懷有對科技時代的敏感性,積極探索元宇宙的應(yīng)用場景、教育策略,構(gòu)建新型教育模式,推進(jìn)護(hù)理教育的創(chuàng)新發(fā)展。同時,也應(yīng)理性看待NEMS,未來的護(hù)理教育生態(tài)切不可“脫實向虛”,而是虛實融生、協(xié)同發(fā)展,促進(jìn)護(hù)理教育質(zhì)量的提升,培養(yǎng)優(yōu)秀護(hù)理人才。