基于虚拟仿真的防原医学线上小班实践教学探索

杜继聪，刘入菱，郭佳铭，刘 虎，刘 聪，杨彦勇，崔建国，李百龙，高 福，程 赢

(海军军医大学海军医学系舰船辐射医学防护教研室， 上海 200433； △通讯作者)

线上授课成为互联网背景下授课的必然选择，虽然在一定程度上能够保证理论授课的教学质量，但对实践教学产生了巨大的影响，尤其使得实践课授课与教学保障发生了巨大变化。如何做到学员实践课程的顺利开展，对高校教师提出了更高的要求。

防原医学是军事预防医学的重要组成部分，是应对突发性核武器袭击、核恐怖袭击、核事故等的专门学科，同时也是研究核武器爆炸和平时电离辐射的一门综合性的军事应用学科。在新时期新型军事医学人才培养需求的牵引下，核应急医学救援现场处置能力的培养已经摆在更加重要的位置[1,2]，因此本教研室所承担的防原医学课程实践教学重点也已经转移到注重核事故应急医学救援的实践教学上来。为了解决防原医学实践课线上教学难题，我们以临床医学八年制15人的小班次学员为研究对象，开展基于虚拟仿真的防原医学线上小班实践教学探索，并与以往线下实践课教学效果进行对比。

虚拟仿真技术又称虚拟现实技术或模拟技术，是利用虚拟系统模仿真实系统的一门综合性技术，可以创造沉浸感，具有交互模拟、在线共享、在线评价等功能，为线上实践教学提供了技术支持[3-5]。本教研室结合自身条件与教学资源，借助本教研室的虚拟仿真线上资源[1,2]，开展了基于虚拟仿真的防原医学线上小班实践教学探索。通过探索，我们发现基于虚拟仿真的防原医学线上实践教学效果不仅没有下降，而且比以往的线下实践教学更能调动学员积极性，在提高学员操作能力与协作能力的同时，取得了非常好的实践教学效果。笔者基于虚拟仿真的防原医学线上小班实践教学经验进行总结探讨。

1 基于虚拟仿真的防原医学线上小班实践教学的实施

1.1 规划教学设计，确定教学内容

在确定开展实践课线上教学之后，我们首先对防原医学实践课内容进行重新设计。以往的实践课程主要依据核应急医学救援的处置流程，分为指挥组、侦检组、检伤分类组、洗消组、带污染急救组、救治后送组和内污染评价组。其中核伤员检伤分类是核应急医学救援中接触伤员最早、救治流程性最强的部分，其高效、精准的处置对后续救援至关重要。这是因为核武器袭击或核事故时，会在短时间内产生大批量伤员，且伤员伤情复杂，多伴有放射性损伤。面对大规模的潜在核辐射沾染伤员，首要任务是对人群进行快速检测和分类，基于Simple triage and rapid treatment (START)检伤分类法确定伤员救治优先级别，检测伤员体表放射性沾染情况，并将检测信息全面快速地传递至后续各救治功能单元。而洗消组是整个核应急医学救援的核心功能组室，操作流程最为复杂和重要，放射性沾染伤员只有预先经过洗消组进行体表洗消除沾染处置合格后(危重伤员除外)，方可接受后续的内污染评估、医疗救治以及后送处置。核沾染伤员来到洗消室进行洗消时，工作人员需要根据伤员前面体表放射性沾染检查的结果选择对伤员进行局部洗消还是全身洗消，洗消的顺序是：伤口、眼睛、鼻孔、耳孔、嘴巴、头发、面部、余下的全身。

基于这两个组的特殊性与重要性，我们选择检伤分类组和洗消组这两个部分进行线上虚拟仿真实践教学，其余包括指挥组、侦检组、带污染急救组、救治后送组和内污染评价组在内的实践课教学则采用视频、微课结合线上教员讲解的方式进行。

1.2 营造虚拟环境，增强沉浸体验

让学员置身于真实或接近于真实的实践活动中，可以更有效地培养实践能力。但由于核事故发生的特殊性，学员不可能在真实的核污染环境中进行实践教学，所以以往线下实践教学需要教员边操作边讲解。且由于课时受限，学员的实际实践时间极大减少，操作过程不能够再现，这些因素也严重影响了学员对于错误操作的纠正和整个救援流程的熟练掌握。以洗消组实践教学为例，作为核应急医学救援的重点实践内容，洗消组人员操作复杂且涉及洗消系统的展开和撤收，需要耗费大量的物力人力。而引入虚拟仿真后，这些问题都得到了有效解决，不仅能够提高实践教学的生动性和实用性，也可以更好地创造实践教学氛围，进而提升实践教学的授课质量。

在线上虚拟仿真实践教学中，我们放弃主讲教员讲授理论、实践教员负责实践授课的方式，在让学员了解每组人员的人员分工及站位、相关仪器操作后，直接借助线上虚拟仿真进行检伤分类和洗消组的核应急处置流程学习。在检伤分类组线上虚拟仿真训练中，我们以突出技能、虚拟现实、人机交互为核心要求，共包含START检伤分类、骨折固定、大动脉止血包扎、门式放射性检测仪使用、手持式放射性检测仪使用、重伤员换担架、鼻拭子采集和伤情卡填写共8个知识点，要求学员熟悉核应急医学救援检伤分类的处置流程，掌握检伤分类的具体原则和操作方法。洗消组线上虚拟仿真训练包含轻伤员洗消和重伤员洗消两个模式。每个模式又分为去污、洗消和复检3个步骤，要求学员掌握洗消组的洗消流程，洗消顺序，关键部位(伤口、头面部)洗消要点，Como170表面沾染仪和伤口污染检测仪的操作使用，洗消标准等6项内容。我们通过线上虚拟仿真实践教学，营造核应急医学救援的虚拟环境，以增强学员沉浸体验，使学员更加深入地掌握洗消流程，极大地提高了其实践能力。

1.3 实施在线评价，提高学习效果

在线上虚拟仿真实践教学的考核评价阶段，我们采用过程性考核结合随堂测试的方式进行，两者分别占比60%与40%。

在过程性考核阶段，学员在无系统提示的情况下直接对模拟核伤员进行检伤分类和洗消医学处置操作。在检伤分类模块中，我们重点评价学员对START分类方法的熟练程度、门式放射性检测仪使用和伤情卡填写三部分。在洗消模块中，我们重点评价学员对全身洗消、伤口洗消流程和Como170表面沾染仪使用方法的熟练掌握程度。在随堂测试阶段，教员通过后台系统可以进行实时监督指导，并对学员操作进行评价。线上虚拟仿真系统可记录学生课程学习的全过程，便于学员后续的训练改进。通过线上随堂测试，教员进一步巩固学员对核应急医学救援处置能力。

2 基于虚拟仿真的防原医学线上小班实践教学反馈

基于虚拟仿真的防原医学线上小班实践教学结束后，我们通过线上交流的方式了解到，学员表示采用线上虚拟仿真进行实践课教学参与度更高，通过自己的移动终端进行操作实践，不仅增加了沉浸感，而且教学难点部分还可以通过系统提示和线上教员、学员互动等方式进行学习，显著提升了学习积极性。考核阶段，我们发现学员对核应急医学救援流程尤其是检伤分类与洗消实践掌握扎实，对相关检测仪器能够熟练操作使用，实践能力得到提升。教员也反馈线上虚拟仿真弥补了当前线上授课不能解决实践教学任务的短板，同时基于虚拟仿真技术，让学员能够沉浸式地学习和理解核应急医学救援的具体操作流程，使学员对整个流程有了更加直观的认识。在最后的小班课学员期末成绩中也显示，核应急医学救援的试题共有20分，85%的学生能够拿到16分以上，与以往线下实践课授课教学效果相当，说明我们所采取的基于虚拟仿真的防原医学线上实践教学效果能够满足当前的实践教学需求。但在新的实践教学模式运行期间，我们也发现了一些问题，并对这些问题进行了适当调整。

2.1 教学指导难以及时到位

在线上虚拟仿真的实践教学实施阶段，尽管学员可以通过系统提示和线上交流的方式进行学习，但由于系统提示的内容为前期预设提示，并不能全面解答学员提出的所有问题。而线上教员答疑也需要在学员操作完成之后进行集中答疑，难以及时跟踪反馈与定位指导，存在一定的滞后性。

2.2 学员互动协作能力的培养

由于目前线上虚拟仿真平台的限制，学员只能单人进行操作学习，无法与其他学员协同操作。而在线下实践课教学过程中，以洗消组为例，共需要9人才能进行完整的核污染伤员洗消流程。如何更好地解决线上多人协同参与实践的需求，也是我们未来需要着重解决的问题。

2.3 线上虚拟仿真系统仍需完善

目前我们仅开展了核应急医学救援中检伤分类和洗消组两个关键组室的线上学习，其余组室的实践授课仍采用线上视频、微课等结合理论讲解的方式进行。因此我们需要加强资源开发，尽快构建完整的核应急医学救援全流程的线上虚拟仿真实践教学平台，以更好地满足线上实践教学需求。

3 总结与展望

在新时期新型军事医学人才培养需求的牵引下，防原医学课程已从单纯注重理论教学转移到理论与实践教学并重上来，实践教学的重要性逐渐凸显出来。但单纯依靠线上授课并不能解决学员实践难题，如何保证实践课教学任务与教学质量是所有从教者都需要认真考虑的一个重要问题。

在这一问题上，本教研室结合自身条件与教学资源，借助本教研室的虚拟仿真线上资源，开展了基于虚拟仿真的防原医学线上小班实践教学探索。在教学探索中我们发现，基于虚拟仿真的防原医学线上实践教学能够满足学员实践课教学需求，教学质量也与以往线下实践教学质量相当，同时还增加了学员的沉浸感和积极性，取得了不错的教学效果。但在探索过程中，我们也遇到了一些问题，如学员反馈教学指导难以及时到位，教员反馈学员互动协作能力的培养不够充分等问题，此外线上虚拟仿真实践教学资源仍需要进一步开发，以形成完善的线上虚拟仿真核应急医学救援训练平台。未来我们将在现有线上虚拟仿真实践教学体系上，通过资源整合、争取多方合作等手段和方法，开发嵌入式虚拟仿真、增强式虚拟现实等，真正为本科学员搭建一个系统、高效、学习氛围浓厚、硬件设施完善的线上虚拟仿真实践教学平台，为培养合格的新型军事医学人才做出应有的贡献。