虛擬仿真訓練在基礎護理學教學中的應用

發布時間：2021-02-24所屬分類：護理職稱論文瀏覽：1次

摘 要： 【摘要】目的探討虛擬仿真訓練在基礎護理教學中的應用效果。方法采用方便抽樣法選取某高校2013級204名護理�？粕�(以下簡稱學生)作為研究對象，在基礎護理學教學中開展虛擬仿真訓練。采用虛擬現實軟件和模擬器，構建逼真的實驗操作環境。虛擬仿真訓練的任務分

　　【摘要】目的探討虛擬仿真訓練在基礎護理教學中的應用效果。方法采用方便抽樣法選取某高校2013級204名護理�？粕�(以下簡稱學生)作為研究對象，在基礎護理學教學中開展虛擬仿真訓練。采用虛擬現實軟件和模擬器，構建逼真的實驗操作環境。虛擬仿真訓練的任務分為初級、中級和高級。訓練結束后發放問卷調查教學效果，并將2013級學生的理論和操作成績與2012級進行比較。結果在初級、中級、高級任務中分別有87.3%、77.0%和60.8%的學生得分在91~100分;2013級學生理論與操作成績均優于2012級學生(P<0.01);98.0%的學生認為虛擬仿真訓練提高了操作的熟練程度，93.1%的學生認為虛擬仿真訓練有利于輔助學習，有91.1%的學生喜歡虛擬仿真訓練，90.1%的學生認為虛擬仿真訓練可以激發學習興趣。結論虛擬仿真訓練應用于基礎護理教學中，可以促進教學模式的革新，有效地提高教學質量和教學效果。

　　【關鍵詞】虛擬仿真訓練;計算機模擬;教學方法;基礎護理學

　　基礎護理學具有很強的實踐性，注重培養學生的臨床實踐能力[1]。實踐教學約占該課程總學時的1/2。在傳統的“教師演示-學生練習-教師指導”的教學模式中，學生動手操作時面對無反應的模型，無論互動性還是真實性都不強，影響學生練習的積極性。隨著護理院校的擴招，有限的實驗儀器、設備、實驗室空間等不能滿足學生學習的要求。因此有必要對護理實踐教學進行改革和創新[2]。虛擬仿真(virtualsimulation，VR)即虛擬現實，是一種采用以計算機為核心的現代高科技手段生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的虛擬環境，用戶借助必要的設備對虛擬環境中的對象進行操作，產生如同在真實環境中操作的感受和體驗[3]。將虛擬仿真技術引入實踐性較強的基礎護理學教學，不僅可促進實踐教學向網絡化、智能化、互動化方向發展，而且對于提高教學水平、激發學生學習興趣也起到了積極的推動作用。在基礎護理學教學中應用虛擬仿真技術，美國[4]、日本[5]等發達國家起步較早且應用較成熟，我國起步較晚，在護理教學領域存在許多問題尚未解決[6]。本研究旨在將虛擬仿真技術應用于基礎護理學教學中，并探討其應用效果�，F報告如下。

　　1研究對象

　　采用方便抽樣法，選取某高校2013級護理�？粕�(以下簡稱學生)204名為研究對象，其中男8名，女196名，年齡20～24(22.3±0.6)歲，均為高考統招生。

　　2研究方法

　　2.1虛擬仿真系統的構成

　　虛擬仿真教學系統，是山西醫科大學汾陽學院與某科技發展有限公司共同研發的一種供護理專業學生使用的三維仿真學習系統。該系統使用unity引擎，實現真正的三維交互場景，并整合嵌入動畫、文字、交互、數據統計等功能及內容，使整個系統內容豐富，可實現內容的擴展，方便后續更新維護。系統中涉及到的大部分內容，包括建筑、場景、人物、操作設備都用三維軟件進行建模，并配合動畫手段展示。

　　虛擬仿真系統以校園網為平臺，設有電腦和手機2種客戶端，教師和學生通過輸入身份證號或學號、密碼及驗證碼進入界面。校園內無線網絡覆蓋，無需流量即可免費上網。登錄后初始位置為護士站，所有的護理操作都由護士站開始，如用推車進行鼻飼、臨終關懷等操作。采用開放式的環境設計，通過鍵盤或鼠標點擊，護理人員可在場景中隨意走動。見圖1。根據提示一步步完成設計的任務和關卡才能進行后續操作。

　　2.2虛擬仿真訓練的任務設計

　　根據教學目標、教學內容和護理學基礎操作流程將虛擬仿真訓練設計為3個等級：初級、中級、高級。采用鼠標點擊、拖拽方式模擬真實操作中手拿物品移動，配合提示語框，模擬完成基礎護理學操作。每項操作均限定完成時間。學生可根據課程進度選擇需練習的項目，逐級完成任務，但不可越級，即每項操作達到80分以上才能取得進入更高一級任務的資格，見表1。例如，在初級任務中，進行臀大肌注射，可以直接點擊“臀大肌注射”訓練框，進行練習。通過鼠標拖動，模擬擺放合適體位、消毒、進針等操作。在中級任務中，設計病例為患者男，67歲，因肺炎入院，體溫為39.5℃，遵醫囑采用乙醇擦浴進行降溫。學生根據提示首先進行乙醇擦浴，之后為患者測量體溫，此項任務涉及乙醇擦浴和測量生命體征2項操作，學生在提示下完成操作。在高級任務中，設計具體病例，如患者男，52歲，因上呼吸道感染入院，遵醫囑輸注青霉素，在皮試過程中，患者突然出現喉頭發緊、胸悶不適，繼而面色蒼白、出冷汗。測心率130次/min，血壓70/50mmHg(1mmHg=0.133kPa)，呼吸30次/min。學生應判斷患者出現過敏性休克，立即停藥并進行搶救，遵醫囑進行0.1%鹽酸腎上腺素1ml皮下注射，吸氧2L/min，建立1條靜脈通路，遵醫囑給予地塞米松注射液10mg靜脈注射，尼可剎米注射液0.25g靜脈注射，隨后予以心電監護。30min后，患者呼吸平穩，面色轉紅，胸悶緩解，心率80次/min，血壓110/60mmHg。此病例中涉及到的操作有皮下注射、吸氧、靜脈輸液、心肺復蘇和心電監護4項操作，模擬過程中沒有提示，學生需自主判斷應進行的操作并完成。

　　為激發學生興趣，設計獎勵機制，根據學生完成任務的情況，給予一定的虛擬甚至實際獎勵，如虛擬系統中的護士服更漂亮，身上發光，升級后頭頂的五星會變成水鉆、銀鉆、金鉆等。

　　2.3虛擬仿真系統的使用方法

　　虛擬仿真訓練安排在大二下學期，學生上完理論課及相應的實驗課后，教師安排學生使用虛擬仿真系統訓練，完成操作項目，理論課、實驗課和虛擬仿真訓練課時比例為1∶1∶0.5。

　　2.3.1學生操作

　　學生登陸系統后，可以看到3個等級的界面，點擊進入初級界面后，出現單項的基礎護理操作項目，雙擊操作項目后，出現2個提示框，一個是回放框，一個是訓練框。點擊回放框，可以按流程觀看操作;點擊訓練框，即可進行模擬訓練操作。每完成1項操作，系統自動顯示操作時間及分數，學生可以反復操作，刷新記錄。所有初級操作結束，顯示平均成績并給予相應獎勵。之后進入中級界面，每一組包括2～3項基礎護理操作，學生可根據提示進行操作。每組操作成績達80分為合格。完成至少15組可進入高級任務，并可根據平均成績，獲得獎勵。高級任務包括8個病例，每個病例操作達80分為合格，系統根據平均分數，給予學生獎勵。最后根據累積所得的鉆石給予相應的操作能手稱號。在虛擬操作中，學生如果感覺有不熟悉的操作還可以在開放實驗室練習。每周一至周五下午16：30～18：30以及周六、日全天為開放實驗室時間。

　　2.3.2教師操作

　　教師進入系統后，可以看到學生的單項操作時間、分數及獲得星鉆的數量、等級。在操作過程中發現部分操作(如無菌操作、導尿、青霉素皮試、鼻飼法、洗胃法等)的分數普遍較低，教師在系統內直接進行輔導，并在各個班級開放實驗室的時間再次進行針對性的講解，講解后，學生再次進行虛擬訓練刷新成績，直到自己滿意為止。

　　2.4評價方法

　　2.4.1虛擬仿真系統應用情況

　　學生虛擬仿真訓練任務的完成情況反映了虛擬仿真系統的應用情況。

　　2.4.2基礎護理學期末理論成績和操作成績比較

　　將2013級學生的理論和操作考試的平均成績與2012級進行比較。2012級和2013級學生在性別、年齡、入學成績等方面均無統計學差異。理論考核采用統一的試卷，考察其對理論知識的掌握情況，滿分100分;操作技能考核標準根據本系編制的實驗指導中規定的操作考核評分標準評定，滿分100分，考核的人員相同。虛擬仿真訓練作為一種實驗教學的輔助手段，完成情況不計入總成績。

　　2.4.3教學效果調查問卷

　　經過查閱文獻以及研究組討論，自行設計問卷，學生的調查問卷包括理論學習(2個條目)、操作技能(5個條目)、學習興趣(2個條目)3個維度，共9個條目;教師的調查問卷包括理論教學(3個條目)、操作訓練教學(3個條目)及學生興趣(2個條目)3個維度，共8個條目。經過咨詢護理學及統計學方面的5名專家，多次修改后，測得問卷的Cronbach'sα系數為0.874，信效度良好。問卷均為選擇題，每題選項分為是(2分)、尚可(1分)、不是(0分)，學生問卷滿分18分，教師問卷滿分16分。問卷以無記名方式填寫，當場發放，填寫完畢當場收回，向教師發放問卷10份，收回10份;向學生發放204份，收回204份，全部有效，有效回收率均為100%。

　　2.5統計學方法

　　調查數據經質量檢查后采用EpiData3.1軟件由雙人錄入數據，應用SPSS19.0統計軟件進行數據分析。計量資料采用均數±標準差描述，定性資料用百分比描述。采用t檢驗分析均數之間的差別，以P<0.05為差異具有統計學意義。

　　3結果

　　3.1虛擬仿真系統的應用情況

　　在初級任務中，178名(87.3%)學生得分為91~100分，26名(12.7%)學生得分為80~90分;在中級任務中，157名(77.0%)學生得分為91~100分，47名(23.0%)學生得分為80~90分;在高級任務中，124名(60.8%)學生得分為91~100分，80名(39.2%)學生得分為80~90分。

　　3.2基礎護理學期末理論成績和操作成績

　　2013級學生基礎護理學理論成績和操作成績均高于2012級，差異具有統計學意義，見表2。

　　3.3教學效果評價

　　3.3.1學生評價

　　絕大多數學生表示喜歡虛擬仿真訓練方式，認為使用虛擬仿真系統學習基礎護理學操作加深了對操作的理解和掌握、提高了操作的熟練程度，學生一致認為進行虛擬仿真訓練有利于盡快進入臨床工作。見表3。

　　3.3.2教師評價

　　絕大多數教師認為虛擬仿真訓練可以提高教學效果，激發學生的興趣，而且教學方法具有創新性。但所有的教師一致認為這種方法只是一種輔助教學的手段，并不能代替真正的實驗課。有70%的教師認為這種方法可以提高學生分析、解決問題的能力。見表4。

　　相關期刊推薦：《中華護理雜志》創刊于1954年5月1日，開辟有豐富的、適應于不同層次需要的欄目，主要包括：論著、�？蒲芯�、護理管理、護理教育、中醫護理、基礎護理、手術室護理、社區護理、個案研究、調查分析、心理衛生、討論與研究、綜述、論壇、期刊評論、國際交流、經驗與革新、借鑒、隨筆、三言兩語、編讀往來等欄目。為了更好地為臨床護士和基層護理人員服務，2003年雜志新開辟了腹膜透析護理欄目。

　　4討論

　　4.1虛擬仿真技術在基礎護理學實踐教學中應用的優勢

　　4.1.1虛擬仿真技術有助于激發學生學習的興趣和主動性

　　從表3～4中可以看出，90.1%的學生認為虛擬仿真訓練可以激發學習興趣;90%的教師認為虛擬仿真訓練具有很強的創新性，并且能增強學生的學習興趣。獎勵機制激發學生的挑戰欲望，不斷刷新成績，獲得的星鉆等級越高，學生越會有一種成就感。學生在校學習期間，由于接觸臨床時間有限，不能深刻體會到所學知識真正應用于臨床中的實際意義和價值。而虛擬仿真技術可以通過各種不同情景的設置，讓學生提前進入角色，以“護士”身份積極參與操作，成為虛擬學習環境中的護理工作者[6]。通過水鉆及虛擬稱號的獎勵機制，使學生獲得一種成就感，在相互比較、討論中，增加學生學習的興趣和學習氛圍，并將枯燥的操作訓練游戲化、簡單化，更好地強化操作流程。在獎勵機制中，有壓力也有動力，激發學生由被動枯燥的學習轉變為主動學習，學生總體反應對虛擬仿真訓練較為滿意，學習目標更加明確，學習的積極性和主動性得到了提高。

　　4.1.2虛擬仿真訓練有助于提高學生操作技能水平及促進理論知識的學習

　　本研究顯示，2013級學生的理論和操作成績明顯高于2012級學生，說明虛擬仿真訓練應用于護理教學中可以幫助學生更牢固地掌握知識，提高學習效率�；�礎護理學的知識性和實踐性都很強，與多學科互相滲透，這就要求學生在學習理論知識的基礎上反復練習操作技能直至熟練掌握。而學生之間相互練習既有受傷的危險，又有局限性，而在患者身上實踐受到很大的限制。比如導尿術、漏斗洗胃法、鼻飼法等操作過程復雜、技術要求高，無法在真人身上進行練習，而單純在模擬人上進行練習，使學生感覺枯燥乏味，從而“自主學習能力”不佳[7]，對教師依賴性太強，被動執行教師布置的學習任務，機械模仿教師的示教操作。虛擬仿真技術不僅具有實時評價的功能，還具有人性化的系統回顧功能，具備高仿真性、可調節性、可重復性[8]，學生可以反復練習，增加學習的趣味性、綜合性，加深學生對專業知識的理解，激發創新思維與興趣，縮短從理論到實踐、從學生到護士、從課堂到臨床的轉變過程[9]。這一點與劉欽峰等[10]的研究結果一致。

　　4.1.3虛擬仿真訓練有助于提高學生分析、解決問題的能力

　　有75%的學生和70%的教師認為虛擬仿真訓練有助于提高學生分析、解決問題的能力。80.9%的學生認為虛擬仿真訓練有助于培養臨床思維能力。通過初級50項基礎護理操作的反復練習，學生對單項操作的熟練程度得到提高;中級訓練將操作進行組合，學生根據提示完成相應練習;在高級任務中，考查的不僅僅是學生對單項操作掌握的熟練程度，更重要的是通過分析病例和場景中的信息，根據所學知識對患者進行準確評估，分析問題后再進行護理操作，促使學生主動查閱資料，培養學生積極思考、獨立分析和解決問題的能力，為進入臨床工作奠定基礎。虛擬仿真訓練打破了原有課程的界限，為學生獨立自主地進行學習與實踐創造了良好的條件，提高學生思考問題的能力及評判性思維能力。在每項操作中，通過設置時間限制，鍛煉學生操作的熟練程度、時間觀念和注意力集中能力，特別是當患者病情惡化時，爭分奪秒的搶救意識更有利于培養學生護理操作的實際應用能力和綜合素質，真正做到理論與實踐相結合[11]。——論文作者：李紅梅田朝霞張紅高歡玲