基于虚拟技术的“翻转课堂”教学模式在内科护理实践教学中的应用

吴婧梅，徐丽莉，罗俏玲

《内科护理学》是护理专业的核心课程之一，同时也属于必修课。该课程属于综合应用课程，内容复杂，知识点多，同时又具有应用性和专业性强等特点[1]。是护理专业学生从事临床工作的重要理论和实践基础，其教学质量的好坏对护理学生今后职业发展具有重要的影响意义[2-3]。但内科护理临床实践内容存在知识碎片化、实践技能复杂化，同时教学任务重、时间有限、内容较为枯燥，难以调动学生情绪等问题[4]。目前，信息化手段已经成为护理专业教育发展的重要辅助手段[5]。虚拟现实技术(virtual reality，VR)是指利用计算机程序及技术，在现实世界中构建一个能够让人身临其境，感受逼真的虚拟世界。用户可以通过辅助的设备将真实人体置身于虚拟世界中，并产生交互动作的一种高科技手段[6]。目前虚拟现实技术在护理教学领域的应用均取得了一定的成果，如VR技术应用于鼻饲置管[7]，虚拟静脉注射等[8-12]。在美国[13]、日本[14]等发达国家应用较为成熟，我国起步较晚，且仅是简单地将新技术运用于教学中，可能会带来一些“水土不服”的问题。因此，应该通过融合教学方法和策略，使技术和教学更合理地结合来改善教学效果。翻转课堂是基于信息化教学，通过教师在课前为学生提供一些教学材料或资源[包括教案、视频、教学演示文稿(PPT)等]，学生进行课前自主学习，课堂中教师进行互动或模拟情景等进行交流互动，课后进行复习的一种教学方法[15]。精心设计和有效地融合辅助教学工具是课程教学成功的关键。因此，本研究联合虚拟技术和翻转课教学在内科护理临床实践教学中进行应用，以期打破教学局限，提高教学效果。现报告如下。

1 对象与方法

1.1 对象 采用方便抽样法抽取2019级的2个高职护理专业学生作为研究对象。两个班级均为普通高考进入我校，1班65名护理学生，2班62名护理学生。其中1班作为观察组，2班作为对照组。观察组女生58人，男生7人；对照组女生58人，男生4人。年龄(19.34±1.31)岁。两个班级授课老师均为同一组教师。两组护生在年龄、高考成绩等方面差异均无统计学意义(P>0.05)。

1.2 方法

1.2.1 教学内容 两组学生均采用由人民卫生出版社出版的全国高等职业教育教材《内科护理学》，主编为冯丽华。选取循环系统、呼吸系统两个章节的实践内容进行施教。两组学生均采用统一课时、授课内容目标。实践课课时共8个学时，强化训练课时4个学时。主要实践内容如下。①呼吸系统：支气管哮喘；②循环系统：急性心肌梗死；每个病例设置5个情境，包括健康史采集、护理评估、护理措施、专科护理操作、健康教育等内容。

1.2.2 教学方法

1.2.2.1 对照组 对照组采用传统教学模式，即采用传统PPT联合教师讲解和分组演示进行知识的传授。同时辅以相关视频及分组进行指点和讨论。

1.2.2.2 观察组 观察组采用虚拟课堂技术联合翻转课堂进行实践教学。具体步骤如下：VR虚拟实训课程技术通过3Dmax及Unity软件进行自主开发，构建虚拟场景(软件专著号：2021SR1115827)。包括人、事、物、场景、时间、空间等多方面的设置。虚拟课程软件设置4大版块：版块1为操作内容选择；版块2为3D/2D效果选择；版块3为操作练习，虚拟对象干预，错误步骤提示等；版块4为操作考核及评定。带教老师在学生使用操作前统一进行培训，包括此套虚拟设备的3D视频操作、场景选择、VR手柄操作、远红外定位追踪器等，以现代教学技术教室为学习场地，根据此次事先分配的课程预习任务进行预设模拟场景的沉浸式体验和联系，学生以小组为单位，相互学习和操作，同时由教师进行教学实践指点。以“COPD护理”为例。翻转课堂教学准备：提前1周通过学生微信群将自主学习任务布置给学生，同时将COPD仿真虚拟微课及相关学习资料均发给学生，学生可通过微信群进行反馈学习问题和建议。教学设计：课堂设计采用案例结合探究合作式教学模式。以教师抛出案例为主导，同时对结合PPT、知识点及学生在微信群中反馈的问题进行授课。在护生掌握了主要知识点后，组织护生进行VR虚拟场景角色扮演完成COPD病人护理：①根据护生人数分为10个小组，每组4～6人；②学生以小组为单位进行头脑风暴，小组讨论，根据COPD病人护理主要知识点进行角色扮演分工；③与教师进行小组活动计划任务的沟通；④采用VR虚拟实训技术进行角色扮演，同时教师根据小组情况设置障碍，小组成员共同在VR虚拟场景中完成活动任务；⑤教师全程观看并在最后进行纠错、剖析、总结。教学评价：课后，教师将学生在VR虚拟中所展示的视频均录制后发给学生，并由学生自行课后进行观看及自我总结。

1.3 评价方法

1.3.1 理论和操作考核 内科课程结束后统一对两组学生进行理论和操作考核。考核内容采用OSCE进行考核，共4站，考核内容包含护理评估、护理操作、健康宣教，物品处置等内容。采用均分进行统计得分。

1.3.2 虚拟教学满意度调查 由护理学院教师进行统一的问卷设计和构建，对参与培训的学生进行满意度调查，问卷Cronbach′s α 系数为0.921，具有良好的信效度。问卷包括能否提高临床判断性思维能力、能否有利于更好地学习、能否提高自信等10个条目。采用Likert 5级评分法，1～5分依次为非常不满意、不满意、一般、满意、非常满意。问卷由教师统一发放，当场发放当场收回。

2 结果

表1 两组学生理论成绩和技能考核比较 单位：分

表2 两组学生对教学满意度评价比较 单位：分

3 讨论

3.1 VR技术联合翻转课堂教学的优势 护理临床工作与在校学习不同，学校更多的是倾向于理论知识，因此学生只需要对理论知识加以吸收和巩固即可获得较为理想的成绩，即便发生错误亦可及时修正。而临床工作则更多的是人与人之间的接触，实施对象是病人、家属等，一旦发生操作失误或差错很可能引起护患矛盾或医疗纠纷，带来不可弥补的严重后果。因此，护理专业课的实践内容显得尤为重要[16-17]。但由于传统护理实践课程内容经常注重技术动作和细节、机械进行练习导致表演痕迹较重，与临床实际情况有一定的差距。随着医学科学的不断发展，虚拟现实技术的诞生很好地解决了这些问题。现代化的虚拟技术不仅包含沉浸式体验，真实模拟临床场景，且许多虚拟技术已经能够达到模拟全部人体组织的程度[18-19]。同时，辅以“翻转课堂”教学，让学生带着问题去进行“沉浸式操作”更能提升学生的主观能动性。这也是普通临床教学无法替代的原因之一。

3.2 VR技术联合翻转课堂有利于提高实践教学质量 本研究结果显示采用VR虚拟技术联合翻转课堂的学生理论成绩和技能考核成绩均高于传统教学模式的学生，两组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。这可能是因为，传统的实践教学模式仅仅是根据“刻板”的操作流程进行学习和练习，而导致与真实的临床工作有所脱节。而VR技术能够模拟真实的临床场景，且学生无须担忧自己是否进行了错误的临床操作，只需根据提示进行纠正即可完成练习，不仅增加了护生参与的积极性和自信心。且VR技术具有可重复性、真实性等特点，即“模拟人”可以反复被练习和操作，吸引学生将更多的时间投入模拟实践中，并帮助学生巩固操作和理论知识[20]。有利于缩短从理论到实践的过程，提升实践教学质量。

3.3 VR技术联合翻转课堂有利于提高学生对临床教学的满意度 本研究结果显示采用VR技术联合翻转课堂的学生在提高临床判断思维能力、提升自信心、提升自学能力等10个方面均优于传统带教组，差异有统计学意义(P<0.05)。不少学生在调查中表示，自己第一次接触虚拟技术，觉得十分新奇有趣，因此会不自觉地主动去接触和学习，将被动学习转变为主动学习，从而提升了自学能力。同时，传统的实践操作内容无法设置特殊的病患或疑难杂症，但虚拟技术弥补了这一缺憾，能够在沉浸式体验中完美呈现不同场景下的病患状态，从而提升了学生应对不同突发情况的能力，临床判断能力也得到了锻炼和提升。此外，学生有多门专业课程需要完成，时间均为碎片化，较少有完整的时间段进行练习，而VR技术可以打破“时间+空间”的限制，让学生在网络空间里反复学习和观看，也有利于学生巩固专业知识，提高学习效果，这点也与Liou等[21]观点一致。

4 小结

VR技术不受时间及空间限制，能通过虚拟技术实现真实场景体验，真正实现教育情景化，提升了教学手段，从而提升教学效果。但目前VR技术发展还不够完善，存在场景设置较少，互动画面稍有延迟等情况，且容易出现教学对象过渡沉迷等情况。因此，今后会进一步加强技术合作，提升VR虚拟技术，统一技术标准，减少其不利因素及影响。