基于自研虛擬仿真軟件融合案例引導(dǎo)的基礎(chǔ)護理實踐課程改革與實踐

鐘 瑜 項朝陽 喬 樑 王海帆 邱翠瓊 段丹萍 廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院,廣東省廣州市 510520

基礎(chǔ)護理技術(shù)是護理學(xué)科最基本且最重要的專業(yè)核心課程,涵蓋了臨床護理工作中最常用的理論和技能知識,是連接崗位通用能力和?？谱o理能力的橋梁課程[1];在課程實踐教學(xué)中,部分項目內(nèi)容受場地、實訓(xùn)成本、安全等因素限制;學(xué)生練習(xí)機會有限,教學(xué)效果受限。虛擬仿真技術(shù)是借助計算機信息技術(shù)生成逼真的視、聽、觸覺一體化的虛擬環(huán)境,用戶借助必要的設(shè)備對虛擬環(huán)境中的對象進行操作,產(chǎn)生如同在真實環(huán)境中的感受和體驗[2];虛擬仿真能有效解決實踐操作中“三高”(高危險、高成本、高污染)與“四難”(難看到、難動作、難進入、難再現(xiàn))問題[3],是對傳統(tǒng)實踐教學(xué)的有益補充[4];課程通過開發(fā)虛擬仿真教學(xué)軟件,全實景地展現(xiàn)了臨床護理工作環(huán)境及常用搶救設(shè)備的使用等場景;以1例急性心梗病例的病情發(fā)展過程為主線重構(gòu)課程實訓(xùn)內(nèi)容并對應(yīng)融入虛擬仿真資源,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升了教學(xué)效果,現(xiàn)報告如下。

1 課程建設(shè)思路

1.1 課程實踐教學(xué)現(xiàn)狀 課程既往實踐教學(xué)主要采取“教師示范—學(xué)生練習(xí)—教師指導(dǎo)—學(xué)生回示”的教學(xué)模式,練習(xí)對象主要為高仿真模型人,學(xué)生以模仿教師示范動作為主,練習(xí)場景缺乏真實性等,學(xué)生練習(xí)積極性受影響[5]。部分設(shè)備如除顫儀、呼吸機不具備在真人身上練習(xí)的條件,在模型人身上練習(xí)無實時反饋,學(xué)生容易出現(xiàn)“枯燥乏味”感,加上受場所、學(xué)時、安全等眾多因素影響,學(xué)生在校實際運用和體驗搶救設(shè)備機會少,極大地制約著學(xué)生動手實踐能力的培養(yǎng),也不利于學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)和臨床思維等綜合素質(zhì)的提升[6]。既往實習(xí)巡查發(fā)現(xiàn)護生在初入臨床時面對搶救設(shè)備易出現(xiàn)不會用、不敢用的情況。

1.2 課程虛擬建設(shè)項目的選擇 課程組在基于往屆學(xué)生問卷調(diào)查、實習(xí)巡查反饋及臨床專家咨詢等基礎(chǔ)上重新梳理課程內(nèi)容。依照能實不虛的原則對當(dāng)前課程實踐教學(xué)中因?qū)嵱?xùn)場地、設(shè)備、安全等因素限制確實需要虛擬技術(shù)輔助的項目羅列出來和學(xué)校電教信息中心專家進行開發(fā)可行性討論。前期市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)關(guān)于單項操作技能流程虛擬資源已有相關(guān)產(chǎn)品,最終確定開發(fā)項目為醫(yī)院環(huán)境漫游類、常用醫(yī)療設(shè)備類兩大類?？紤]到臨床重癥監(jiān)護室能涵蓋醫(yī)院環(huán)境的大部分知識點且因其院感防控的要求相對普通病房要求更高,對學(xué)生醫(yī)院環(huán)境認識和院感防控思維都有積極的意義,因而醫(yī)院環(huán)境漫游類主要對照臨床重癥監(jiān)護室實景設(shè)計開發(fā)。常用搶救設(shè)備類圍繞護理崗位工作內(nèi)容定為心電監(jiān)護儀、輸液泵、注射泵、呼吸機、除顫儀、心電圖機、振動排痰機七個項目;全部設(shè)備均對照臨床在用最新型號設(shè)計開發(fā);以保證虛擬資源和臨床的無縫對接,見圖1。

1.3 課程內(nèi)容重構(gòu) 案例分析是臨床普遍用以提升醫(yī)護人員能力的一種教學(xué)方式,在案例分析指導(dǎo)下進行專項培訓(xùn)可快速提升護理人員操作能力,促進護理流程的規(guī)范化[7]。為了創(chuàng)建高度仿真的虛擬教學(xué)情境,課程組基于建構(gòu)主義理論,通過融入真實病例中患者病情發(fā)展過程為主線設(shè)計課程教學(xué),通過患者不同階段的病情驅(qū)動和引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和分析問題,并嘗試提出解決方案,再通過和虛擬軟件交互操作掌握相應(yīng)的理論知識和實踐技能。心肌梗死是臨床常見急癥,其發(fā)生發(fā)展過程關(guān)聯(lián)課程生命體征觀察及護理、給藥技術(shù)、靜脈輸液及病情觀察和危重癥護理等模塊內(nèi)容。經(jīng)課程組和臨床護理專家反復(fù)磋商,最終選擇1例急性心肌梗死病例的診療過程為課程教學(xué)主線。將病例中患者的病情變化、教學(xué)內(nèi)容及虛擬仿真資源相結(jié)合,如病情初始,患者病情危重,經(jīng)急診處理后轉(zhuǎn)入重癥監(jiān)護室階段和醫(yī)院環(huán)境認識、虛擬重癥監(jiān)護室相對應(yīng),共設(shè)置5個情景片段,串聯(lián)起課程五個模塊十二個技能點內(nèi)容,見表1。

表1 課程虛擬仿真實訓(xùn)項目設(shè)計方案

2 課程虛擬仿真資源內(nèi)容及特點

2.1 醫(yī)院環(huán)境模塊 課程醫(yī)院環(huán)境模塊對照臨床重癥監(jiān)護室真實工作環(huán)境研發(fā),采用開放式的環(huán)境設(shè)計,學(xué)生可選擇護士、患者、家屬任意一種角色,以第一視角在場景中自由走動觀摩和學(xué)習(xí)互動。場景主要學(xué)習(xí)內(nèi)容包括三通道(工作人員、患者、探視家屬)及對應(yīng)管理制度、監(jiān)護病房(百萬級、十萬級)及病房內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施、護士站、治療室、醫(yī)生辦公室、器械室、庫房、洗消室、污物室等;場景提供知識點懸浮標記、學(xué)習(xí)位置動態(tài)顯示、學(xué)習(xí)內(nèi)容列表導(dǎo)航、學(xué)習(xí)進度顏色分區(qū)提醒和部分虛擬互動體驗功能,如病房呼叫鈴點擊能實現(xiàn)走廊時鐘和護士站同步顯示床號及音樂提醒;中央空調(diào)可調(diào)節(jié)溫濕度;病房內(nèi)洗手池感應(yīng)式體驗等[8],見圖2。旨在最大限度仿真臨床工作環(huán)境,提升學(xué)生體驗感,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

圖2 虛擬重癥監(jiān)護室漫游圖

2.2 常用搶救設(shè)備模塊 模塊內(nèi)容包括虛擬心電監(jiān)護儀、虛擬心電圖機、虛擬輸液泵、虛擬注射泵、虛擬除顫儀、虛擬振動排痰機、虛擬呼吸機七個仿真軟件。模塊主要包含三大部分內(nèi)容,第一部分是設(shè)備認識,該部分提供設(shè)備的3D展示,包括設(shè)備外觀、配件、按鍵及功能界面介紹,支持學(xué)生360°旋轉(zhuǎn)和局部放大學(xué)習(xí),每個知識點均帶懸浮光標提示及文字說明;第二部分是設(shè)備使用,使用流程嚴格對照臨床評估、準備、計劃、實施、評價五個步驟研發(fā),通過文字說明和互動反饋驅(qū)動學(xué)生分步掌握設(shè)備的規(guī)范使用;第三部分是專項訓(xùn)練或常見故障排除,該部分提供設(shè)備重點內(nèi)容訓(xùn)練(如心電監(jiān)護儀電極片連接訓(xùn)練)或設(shè)備常見故障處理的練習(xí)場景,見圖3,故障處理訓(xùn)練以場景中設(shè)備報警為突發(fā)情景,以問題彈出的形式引導(dǎo)學(xué)生思考和應(yīng)對,若學(xué)生所采取的措施正確會有優(yōu)美的音樂提示音鼓勵并進行到下一環(huán)節(jié),若采取措施錯誤則會有錯誤提示音彈出,連續(xù)3次錯誤系統(tǒng)出現(xiàn)懸浮光標和文字說明提示學(xué)生正確的處理措施,通過富有挑戰(zhàn)性的互動形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時也有助于鍛煉學(xué)生的臨床思維。

圖3 輸液泵虛擬軟件功能模塊

3 基于急性心梗案例的課程實踐教學(xué)方案

實踐教學(xué)分課前、課中、課后3個階段實施,每個階段設(shè)立對應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標。其中,學(xué)習(xí)目標分為知識和能力兩個層次;學(xué)生按照基礎(chǔ)鞏固、仿真內(nèi)化、實際運用3個模塊進行循序漸進的學(xué)習(xí)。下面以心電監(jiān)護儀的實訓(xùn)教學(xué)為例闡述。

3.1 課前引導(dǎo) 課前1周通過學(xué)習(xí)通發(fā)布急性心?；颊咔榫胺治鋈蝿?wù),如在生命體征測量技術(shù)學(xué)習(xí)后導(dǎo)入情景:患者急診入院后體查示胸前區(qū)悶痛,HR 95次/min,BP 150/90mmHg,R 25次/min,SpO290%,心電圖有ST段抬高表現(xiàn);引導(dǎo)學(xué)生分析患者是急性心梗發(fā)作,目前病情危急且存在吸氧指征;通過情景演練視頻任務(wù)驅(qū)動學(xué)生鞏固心電圖判斷、生命體征測量、吸氧等基礎(chǔ)知識;同時提出問題“如何實現(xiàn)對患者生命體征的動態(tài)監(jiān)測”,引出心電監(jiān)護儀的教學(xué)主題。課前1d晚上發(fā)布心電監(jiān)護儀教學(xué)演示視頻、課件和《心電監(jiān)護儀虛擬仿真軟件操作手冊》,說明接下來虛擬實驗的學(xué)習(xí)要求和軟件操作方法,學(xué)生提前熟悉教學(xué)內(nèi)容,通過QQ班群和微信群實時進行問題互動解答。

3.2 課中內(nèi)化 課中先進行課前任務(wù)點評及答疑、介紹本次實訓(xùn)課重難點內(nèi)容以及虛擬仿真軟件使用注意事項;接著要求每位學(xué)生在手機或者平板上完成虛擬心電監(jiān)護儀的設(shè)備認識、設(shè)備使用、專項訓(xùn)練三個模塊內(nèi)容學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)過程中遇到的問題實時記錄下來;引導(dǎo)學(xué)生初步認識心電監(jiān)護儀。第二個環(huán)節(jié)是教師引導(dǎo)下的頭腦風(fēng)暴活動,各小組分享組內(nèi)成員遇到的問題和解決方案;其他小組做評價和補充;若問題仍未解決教師做講解補充;旨在進一步加深學(xué)生對心電監(jiān)護儀的認識。第三個環(huán)節(jié)為分小組體驗真實心電監(jiān)護儀,小組成員分角色完成心電監(jiān)護儀介紹、成員生命體征測量兩項任務(wù);教師巡回指導(dǎo);該環(huán)節(jié)重在強化學(xué)生知識和技能的實戰(zhàn)運用。下課前教師對各小組的實訓(xùn)表現(xiàn)做點評,同時再次梳理本次課學(xué)習(xí)內(nèi)容,完成通過虛擬初識—互助答疑—實戰(zhàn)練習(xí)三個遞進階段讓學(xué)生掌握心電監(jiān)護儀使用的教學(xué)目標。

3.3 課后強化 課后通過學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)(如操作完成率、故障排除成功率、心電極片連接正確率等)分析,將正確完成率相對較低的項目以任務(wù)驅(qū)動的方式進一步促進學(xué)生對內(nèi)容的學(xué)習(xí),如通過心電監(jiān)護儀非設(shè)備故障原因及排除方法主題探索任務(wù)推動學(xué)生在資料收集和整理過程中拓寬知識面、加深對課中設(shè)備故障排除技巧的理解;或通過小組設(shè)計巧記歌訣或順口溜的方式幫助學(xué)生牢記心電極片的正確連接。各小組課后任務(wù)完成情況均以文檔形式總結(jié)上傳至學(xué)習(xí)平臺供老師評閱和組間成果分享,學(xué)習(xí)平臺24h開放評價和討論功能,幫助學(xué)生能第一時間解除疑惑,強化知識的內(nèi)化吸收。

4 應(yīng)用效果

現(xiàn)課程虛擬仿真實訓(xùn)項目已完成軟硬件的配置。依托學(xué)校虛擬仿真實訓(xùn)中心和護理學(xué)院虛擬仿真實訓(xùn)室,我院在2020級助產(chǎn)學(xué)專業(yè)班級首次開展虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué),并對教學(xué)效果進行了初步的定性訪談評估。訪談內(nèi)容包括虛擬仿真軟件學(xué)習(xí)體會、虛擬仿真對學(xué)習(xí)的輔助效果、與傳統(tǒng)實訓(xùn)學(xué)習(xí)優(yōu)缺點比較、對軟件的建議等。訪談結(jié)果顯示,虛擬仿真和臨床案例融合參與實訓(xùn)教學(xué)與傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)相比較,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣更濃,學(xué)生學(xué)習(xí)效率顯著提升,學(xué)習(xí)體驗也得到優(yōu)化。大多數(shù)學(xué)生反饋課程授課形式新穎,互動有趣,沉浸式和交互式體驗感較強,能切實幫助自己掌握課程知識和技能。學(xué)生A:“我覺得有這個虛擬仿真軟件輔助學(xué)習(xí)效果挺好,平時接觸少的設(shè)備都能在虛擬場景中不斷強化練習(xí),面對真的設(shè)備熟悉起來很快”;學(xué)生D:“軟件支持手機運行這個很好,平時上課老師示范沒看清的環(huán)節(jié)在宿舍就能通過手機強化,學(xué)習(xí)效率也更高了”;學(xué)生E:“案例學(xué)習(xí)中融入了虛擬仿真,讓我有種置身于臨床服務(wù)病人的感覺,希望老師能提供更多的案例給我們分析”。這和相關(guān)研究[9]中認為虛擬仿真技術(shù)對增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效果等有較大的促進作用結(jié)果相符。也有同學(xué)針對使用中存在問題提出了相關(guān)建議,學(xué)生G:“虛擬仿真軟件內(nèi)置選項較多,適應(yīng)需要一點時間,操作界面要是能簡化一點就更好了”;提示后期應(yīng)該結(jié)合學(xué)生反饋意見進一步優(yōu)化軟件功能和布局,進一步提升學(xué)生使用體驗。課程組老師也一致認為虛擬仿真資源幫助解決了實踐教學(xué)中存在的場地和設(shè)備不足、臨床體驗感不強等弊端,有效彌補了學(xué)生在校期間動手少、動手難等不足。

5 小結(jié)

虛擬仿真資源融入基礎(chǔ)護理技術(shù)課程是對現(xiàn)有課程體系建設(shè)的有益補充,在優(yōu)化教學(xué)模式和提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果方面具有顯著的優(yōu)勢,值得進一步研究和推廣。本次研究僅對試用效果做了定性訪談評估,計劃后期將擴大運用范圍,并采用量表和問卷結(jié)合方式對教學(xué)效果做定量分析;同時結(jié)合目前護理類虛擬仿真資源以單項護理操作和程序的虛擬仿真實驗項目居多,綜合性實驗項目少的現(xiàn)狀,下一步課程組將以培養(yǎng)學(xué)生知識和技能運用能力為重點,收集和整理臨床整體護理病例,開發(fā)設(shè)計能關(guān)聯(lián)較多課程知識和技能點的綜合性護理實驗項目;以期進一步優(yōu)化軟件功能和提升學(xué)生的整體護理能力。