虚拟现实技术在护理实验教学中的应用现状

导读：探究虚拟现实技术在护理实验教学中的应用现状。通过分析虚拟现实技术的起源与发展及其在护理实验教学应用的理论基础、应用现状等，指出其潜存的问题及对策。虚拟现实技术应用于护理实验教学有助于改善教学效果，提高护生学习兴趣和临床思维能力，但其在运用过程中也面临着一些问题。虚拟现实技术的应用有助于提升护理实验教学的质量，但仍需针对研发平台、技术支持薄弱等问题进一步探讨和完善，以推进国内护理实验教学质量快速提升。

随着信息化时代到来，我国的教育模式和教育平台也发生了巨大改革。2012年，教育部颁布《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》,旨在推动信息技术与高等教育深度融合，创新人才培养模式。近年来，护理教育者一直致力于教育方式的改革，努力为学生提供实践和整合知识、技能的机会。而虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术通过提供无损耗实践环境使护生可在无教师指导、不占用实验室资源的情况下，顺利掌握实验操作流程。因此将VR技术引入实践性较强的护理实验教学成为大势所趋。

VR技术的起源与发展

1989年全球第一家虚拟现实公司的创始人Jaron Lanier提出“Virtual Reality”一词,此后被普遍接受并沿用至今。VR技术又称“灵镜技术”，是在电脑上模拟三维虚拟世界的新技术，可为用户的全面浸入创造视觉、听觉和触觉反馈，使用户不受限制地在三维视觉空间与物体进行交互[5]，该技术已被广泛应用于航天、医疗、教育和娱乐等领域。2016年，Sony、Oculus 和 HTCVive 三巨头分别推出VR教育消费产品，昭示着这项新兴技术开始向教育领域拓进[6]。虽然VR技术的应用具有显著的优势,但该技术在我国护理学的研究主要集中在理论教育及技能训练方面，并未广泛应用于其他护理领域，需要诸多学者对此继续进行探讨。

VR技术应用于护理实验教学的理论基础

情境学习理论认为学习的本质是对话的过程，学生在学习中感受与体会社会协商形式，而知识的学习与技能学习要在合理的情境中开展[8]。VR技术可以从知识的情境性角度出发，根据不同的学习目的、要求营造出逼真的场景。

建构主义学习理论认为学生只能够通过对自身内部构建的基本认识来组织经验，并且发展知识。VR技术通过设置不同的情景启发思维，使护生着眼于实际问题，利用原有的知识、经验对方案进行优化。

社会认知学习理论强调交互式学习的重要性，是基于行为、环境、个人因素之间的相互关系，且彼此依赖。在VR技术应用的过程中，教师只是学生学习的引导者，只负责安排教学任务等，具体的角色扮演、护理措施都需要学生自己决定。

VR技术在护理实验教学的应用现状

用于单项护理技能训练 Cynthia L认为在虚拟环境中设计单项技能训练模块，可使护生有机会进行练习并在安全的学习空间中应用自身的知识，提高学习兴趣。如：护生可以在虚拟环境中反复穿刺，掌握进针的部位、角度、力度，训练“手感”，提高穿刺的正确率。Immersion Medical公司研发的CathSim静脉穿刺训练系统由触觉反馈装置和电脑组成，学生可以通过控制鼠标进行操作前的准备，显示器可展现局部解剖结构和进针角度。瑞典 Melerit Medical AB 公司研制的Melerit Urecath Vision TM 导尿技能培训系统是一个具有真实触感的虚拟训练系统，用于培训插入导管尿的操作项目，并对其能力进行客观评价。吉林大学护理学院构建基于网络的虚拟静脉注射系统，设有100 余种不同的病例及40种独特的病人手臂，能提供逼真视觉效果的三维图像及压力反馈装置。在单项技能训练的过程中，护生可反复练习每一项操作，不断完善操作过程并对其进行评价，最终熟练掌握护理技能。

用于护理综合能力训练 随着医学模式的转变,临床护理工作的重点由单纯的功能制护理转变为整体护理,要求护生不仅要掌握理论知识与技能,还需加强心理护理、人际沟通等能力的训练。而VR技术在实验教学的应用可锻炼护生全面分析和处理问题的能力，提高职业素质。吉林医药学院设计了一套虚拟临床护理的人机交互教学系统,利用计算机局域网模拟不同的临床场景和病人，并通过护患交流、护理决策、健康教育等过程强化护生的理论知识，提高其分析和动手能力，对病人实施整体护理。由日本NEC 公司研制的“SimCoeur”软件系统可模拟急诊患者每分钟的临床表现，还可设置1000余种情境，很好地锻炼护生的应变能力。因此，教师可根据教学目的针对性地构建综合性虚拟环境，使护生自主选择护理和抢救计划，分析操作过程中存在的问题，最终完成训练任务。

VR护理实验教学的应用效果

近年来，VR技术也逐渐引起我国护理学者的关注和重视，在理论教育、技能培训、临床护理等领域均有报道，并且取得了良好的效果。

有助于改善教学效果 VR实验教学使空洞的理论知识生动形象化，全面调动护生各个感觉中枢的积极性，便于知识的理解和记忆。田蜜等发现VR实验教学在理论与实践结合、临床思维、综合技能等教学效果方面均优于传统的案例实训教学。姜秀文等将实验组应用VR技术于课堂和实训教学，对照组采用常规理论和实训课堂，结果实验组在掌握知识程度、学习自主能力等方面显著优于对照组。可见，利用VR技术进行人机交互可使用户对知识有理性与感性的认识，改善教学效果。

有助于提高护生学习兴趣 VR实验教学使护生的学习模式由“教—学”转变为“导—学”，护生脱离枯燥乏味的技能训练，自主选择角色并体验到角色价值，激发其学习的兴趣。曹颖莉等将VR技术应用于护理基础学科教育,发现可提高护理学员学习兴趣，促进知识的巩固。李浩源等利用VR技术模拟实验环境，将群体式学习、协作式学习、竞赛式学习的模式灵活应用,激发了学生浓厚的学习兴趣。VR技术在护理实验教学中的应用能够有效提高护生的学习兴趣。

有助于提高护生临床思维能力 护生的临床思维能力指运用理论、智力和经验对病人存在或潜在的护理问题综合分析、判断并施行护理措施的决策能力。赵雅宁等发现参与VR技术教学的护生临床思维能力、临床适应能力等均优于案例实训教学组。方敏等将对照组采用传统的实验教学方法，实验组采用VR技术，发现VR教学有助于提高护生的应变和思维能力。可知，以VR技术为基础的虚拟实训在提高护生的临床思维能力方面比传统的授课方式有一定的优势。

潜存的问题及对策

教师信息化教学能力有待提高 VR技术要求实训教师能够借助现代教育设备和技术，将学科教学和学科媒体有机结合起来，完成教学任务。鉴于VR技术在护理教学中尚处于探索阶段，故相关的教育主管部门应当持续优化护理教师的信息化能力获取途径，促进教师信息化教学能力全面提升。护理教师应重视信息化教学的实际应用，严格按照学校的信息化建设要求参加各类信息化技术培训，多种途径提升信息技术能力。

教学平台建设不完善 目前一些VR教育平台所提供的知识点讲解还停留在现实世界中,课本内容的单调、枯燥并没有因软件的存在缓解。虽然教学平台构建的虚拟环境很真实，课堂气氛也很活跃，但是并未实现让护生在“玩中学”的教学目标。故教学平台的研发应将VR技术与AR技术、MR技术、3D模型等技术进行有效地结合，改善教学质量，充分发挥各技术的优势，使抽象的教学内容生动形象、易于理解。

研发与应用部门衔接不够 目前护理虚拟训练资源比较少，许多软件是欧美公司研制，由于欧美国家的疾病谱与我国存在差异，所以不能完全满足我国的护理实验教学的要求。VR配套硬件设备价格比较昂贵并且软件编写费用较高，而利于教师运用的VR编写程序仍待开发。因此，医院、高校、上级部门需要共同完善教学资源。例如：案例情景的编写要由临床护理专家、护理教师和软件工程师等根据护理实践经验联合进行开发，同时实现资源共享。

综上所述，护理实验教学信息化建设将是近几年全球护理教育改革的重要内容。VR技术通过构建虚拟环境使护生产生真实体验，提高护生学习积极性，提升实验教学质量，但在具体应用中尚存在研发平台、技术支持薄弱等问题。未来需进一步完善VR教学平台，并将VR教学与传统教学有机结合，探索出符合我国护理专业特色的教学方案，以推进国内护理实验教学质量快速提升。

文章来源：《中国数字医学》杂志2018年第03期，作者及单位：赵敬 张艳 张倍倍 张慧颖 余自娟 王荣华，郑州大学护理学院。

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