虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在急診醫(yī)學(xué)教育的運(yùn)用

時(shí)間:2022-04-03 11:24:01

導(dǎo)語(yǔ):虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在急診醫(yī)學(xué)教育的運(yùn)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在急診醫(yī)學(xué)教育的運(yùn)用

【摘要】目的探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)急診醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用的可行性和教學(xué)效果。方法對(duì)徐州某高校急救與救援醫(yī)學(xué)專業(yè)48名本科生,在教學(xué)過(guò)程中隨機(jī)分為對(duì)照組(24人)和虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)組(24人),對(duì)比分析兩組急診醫(yī)學(xué)專業(yè)課(創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)、急救醫(yī)學(xué)和災(zāi)害醫(yī)學(xué))的成績(jī),評(píng)價(jià)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在急診醫(yī)學(xué)教育中的效果。結(jié)果對(duì)照組創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)、急救醫(yī)學(xué)、災(zāi)害醫(yī)學(xué)三門(mén)專業(yè)課成績(jī)分別為:(73.6±8.3)分、(76.2±9.5)分、(73.8±8.1)分;而虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)組三門(mén)專業(yè)課成績(jī)分別為:(85.3±5.2)分、(87.4±6.2)分、(92.6±5.5)分,均高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在急診醫(yī)學(xué)教育中具有一定的優(yōu)越性,是適應(yīng)當(dāng)前急診醫(yī)學(xué)教育人才培養(yǎng)的一種好的教育教學(xué)方法。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);急診醫(yī)學(xué);本科教育;教育技術(shù);探索;實(shí)踐虛擬現(xiàn)實(shí)

(virtualreality,VR)技術(shù)是近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而新興的一門(mén)技術(shù)。該技術(shù)利用計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件,生成逼真的視、聽(tīng)及觸覺(jué)一體化的三維虛擬世界[1-2]。用戶借助頭戴式立體顯示器、數(shù)據(jù)手套等輔助傳感設(shè)備,切身參與并探索仿真對(duì)象在所處環(huán)境中的作用與變化,產(chǎn)生沉浸感和帶入感。VR技術(shù)具有多感知性、存在感、交互性、自主性等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域[3]。急診醫(yī)學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的重要組成部分,如何建立完善的急診醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)體系和提高急診醫(yī)學(xué)教育教學(xué)水平,如何培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型急診醫(yī)學(xué)專業(yè)技術(shù)人才,已是當(dāng)今急診醫(yī)學(xué)教育的當(dāng)務(wù)之急[4]。本文總結(jié)分析將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于急診醫(yī)學(xué)本科生教育的教學(xué)效果,探索VR技術(shù)應(yīng)用于急診醫(yī)學(xué)教育的可行性,以期為急診醫(yī)學(xué)教育提供一種好的教育技術(shù)方法。

1對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象。徐州某高校48名2014級(jí)急診醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生,其中,對(duì)照組男生13人,女生11人,年齡范圍19~23歲之間,平均年齡(21.4±2.4)歲;VR教學(xué)組男生13人,女生11人,年齡范圍18~22歲之間,平均年齡(20.8±2.2)歲,兩組學(xué)生一般基本資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。1.2研究?jī)?nèi)容與方法。將48名本科生隨機(jī)分為兩組:對(duì)照組(傳統(tǒng)教學(xué)模式組,n=24人)和VR教學(xué)組(n=24人)。對(duì)照組采用借助多媒體等開(kāi)展傳統(tǒng)理論和實(shí)踐教學(xué)的模式,而VR教學(xué)組則采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展理論和實(shí)踐教學(xué),學(xué)期末統(tǒng)計(jì)創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)、急救醫(yī)學(xué)和災(zāi)難醫(yī)學(xué)等急診醫(yī)學(xué)三門(mén)專業(yè)課的成績(jī)。1.3評(píng)價(jià)方法。兩組學(xué)生均按照課程表的進(jìn)度要求,相同章節(jié)的授課老師確保為同一個(gè)人,按照教學(xué)大綱的要求展開(kāi)教學(xué)。兩組學(xué)生的成績(jī)均采用形成性評(píng)價(jià),將學(xué)生期末考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)納入考核范圍,同時(shí)包含理論考試成績(jī)和實(shí)踐技能考試成績(jī)。1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。用GraphPadPrism5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料采用(x±s)表示,進(jìn)行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05,P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2研究結(jié)果

對(duì)照組學(xué)生創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)、急救醫(yī)學(xué)和災(zāi)害醫(yī)學(xué)的考試成績(jī)分別為:(73.6±8.3)分、(76.2±9.5)分、(73.8±8.1)分;而虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)組的成績(jī)分別為:(85.3±5.2)分、(87.4±6.2)分、(92.6±5.5)分,均高于對(duì)照組,尤其是災(zāi)害醫(yī)學(xué)的考試成績(jī),較對(duì)照組有了明顯提高,兩組考試成績(jī)相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),詳見(jiàn)表1,圖1。

3討論

3.1現(xiàn)階段急診醫(yī)學(xué)教育面臨的問(wèn)題。急診醫(yī)學(xué)是近20年來(lái)迅猛發(fā)展的一個(gè)涵蓋面廣泛的新興學(xué)科,其涉及面廣、涵蓋內(nèi)容多,主要包括院前急救、院內(nèi)急救、危重病醫(yī)學(xué)、創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)、災(zāi)難醫(yī)學(xué)、中毒醫(yī)學(xué)、急救醫(yī)療服務(wù)體系建立和管理等諸多內(nèi)容[5]。隨著當(dāng)今急診醫(yī)學(xué)的發(fā)展和新的教育技術(shù)不斷涌現(xiàn),現(xiàn)階段急診醫(yī)學(xué)教育也面臨著一系列的問(wèn)題(1)理論教學(xué)任務(wù)繁重,傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于急診醫(yī)學(xué)涵蓋范圍廣,知識(shí)點(diǎn)多,常涉及臨床各個(gè)專業(yè)的急危重癥處理。傳統(tǒng)的教學(xué)模式多采用書(shū)面、幻燈片或視頻等進(jìn)行講解,往往造成概念抽象,缺乏立體感,加之急診專業(yè)學(xué)習(xí)任務(wù)繁重,學(xué)習(xí)難度大,極大地影響了急診醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣;(2)實(shí)踐教學(xué)資源有限,傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法滿足高素質(zhì)急診醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)要求。急診醫(yī)學(xué)教育要求學(xué)生必須掌握大量的急診救治技術(shù),如心肺復(fù)蘇術(shù)、環(huán)甲膜穿刺術(shù)、外傷急救(通氣、止血、包扎、固定、搬運(yùn))技術(shù)、胸膜腔穿刺減壓術(shù)、心包穿刺術(shù)等多項(xiàng)急救技術(shù),而上述技術(shù)的培訓(xùn)需要反復(fù)、多次強(qiáng)化訓(xùn)練,才能讓同學(xué)們真正掌握。反復(fù)的急救技能的培訓(xùn)需要多次投入大量的人力和物力成本,這在時(shí)間和空間上都嚴(yán)重制約了急診醫(yī)學(xué)教學(xué)任務(wù)的實(shí)施。災(zāi)難醫(yī)學(xué)救援培訓(xùn)過(guò)程中,由于災(zāi)難事件的不可復(fù)制性以及現(xiàn)階段教學(xué)手段無(wú)法全仿真模擬災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,急診醫(yī)學(xué)生無(wú)法熟練掌握在不同災(zāi)難環(huán)境下的救援技能,這也嚴(yán)重制約著我國(guó)災(zāi)難醫(yī)學(xué)救援人才的培養(yǎng)。除此之外,隨著日趨緊張的醫(yī)患關(guān)系和人們法律意識(shí)的增強(qiáng),急診臨床實(shí)習(xí)特別是臨床操作技能培訓(xùn)受到極大的限制,這也嚴(yán)重制約著急診醫(yī)學(xué)生的臨床實(shí)習(xí)。因此,亟需探索出適應(yīng)當(dāng)今急診醫(yī)學(xué)教育的教學(xué)方法,不斷提升急診醫(yī)學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量。3.2VR技術(shù)在急診醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。VR技術(shù)是近年來(lái)新興的一門(mén)信息技術(shù),通過(guò)綜合運(yùn)用立體式、高度仿真等方式,創(chuàng)建的一個(gè)與真實(shí)環(huán)境相似的全仿真三維虛擬世界,具有超強(qiáng)沉浸感、高互動(dòng)性、自主性以及多感知性等特點(diǎn)。結(jié)合急診急診醫(yī)學(xué)教育面臨的問(wèn)題,VR技術(shù)應(yīng)用于急診醫(yī)學(xué)教育具有以下優(yōu)勢(shì):(1)寓教于樂(lè)式理論教學(xué),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。VR技術(shù)可以通過(guò)構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng),將傳統(tǒng)的枯燥乏味的醫(yī)學(xué)理論教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閹в杏螒蛐再|(zhì)的趣味教學(xué)模式,寓教于樂(lè),極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)潛能。針對(duì)急診常見(jiàn)癥狀,VR技術(shù)可以反復(fù)利用同一病例和場(chǎng)景,從不同的角度對(duì)可能的病因充分分析,并進(jìn)行相應(yīng)的處理。從臨床癥狀學(xué)、病因?qū)W、病理生理學(xué)、診斷學(xué)以及治療學(xué)等環(huán)節(jié),充分融入到游戲的各個(gè)環(huán)節(jié)[9]。根據(jù)軟件自帶的反饋檢測(cè)裝置,學(xué)生能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題,并及時(shí)糾正,真正理解并掌握急診相關(guān)的理論知識(shí)并學(xué)以致用,能夠達(dá)到正確解決臨床問(wèn)題的目的。VR技術(shù)將傳統(tǒng)的學(xué)生聽(tīng)課理論教學(xué)模式,改為學(xué)生參與理論教學(xué)模式,并寓教于樂(lè),可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)習(xí)效率。(2)全仿真模擬技能培訓(xùn),提高培訓(xùn)效果。由于時(shí)間和空間的限制,在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不能無(wú)限模擬類似火災(zāi)、爆炸等高危險(xiǎn)性復(fù)雜場(chǎng)景。而通過(guò)VR技術(shù)可以任意創(chuàng)造各種復(fù)雜環(huán)境,受訓(xùn)者參與到特有的情境當(dāng)中,真實(shí)還原和模擬現(xiàn)場(chǎng)操作流程,實(shí)現(xiàn)重大災(zāi)難的模擬逃生、搶救、包扎、轉(zhuǎn)運(yùn)、協(xié)調(diào)、指揮等演練,滿足在現(xiàn)實(shí)中不能給予的包括視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)的感官式體驗(yàn)。VR技術(shù)可以最大程度模擬災(zāi)難事故現(xiàn)場(chǎng),既降低演練成本(可重復(fù)演練),又保證演練安全和真實(shí)感受,為受訓(xùn)者帶來(lái)全新的體驗(yàn),極大地提升技能培訓(xùn)效果[10]。(3)純虛擬仿真培訓(xùn)場(chǎng)景,降低教學(xué)成本。VR技術(shù)通過(guò)設(shè)計(jì)高仿真純虛擬場(chǎng)景,借助相關(guān)設(shè)備,使受訓(xùn)者產(chǎn)生等同真實(shí)環(huán)境感受與體驗(yàn)。虛擬實(shí)踐教學(xué)設(shè)備可以重復(fù)使用,可以有效減輕培訓(xùn)教師的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí),該設(shè)備無(wú)任何物理?yè)p耗,無(wú)需重復(fù)購(gòu)置,可以最大限度節(jié)約教學(xué)資源,降低實(shí)踐教學(xué)的成本[11-12]。將VR技術(shù)應(yīng)用于急診醫(yī)學(xué)教育,是適應(yīng)當(dāng)今急診醫(yī)學(xué)教學(xué)模式的有益探索。隨著VR技術(shù)的不斷發(fā)展以及硬件設(shè)備性能的不斷提升,虛擬教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)將有機(jī)融合,并依據(jù)急診醫(yī)學(xué)教育自身的特點(diǎn),以期探索出一條創(chuàng)新性的虛實(shí)結(jié)合的急診醫(yī)學(xué)教育新模式,并最終在構(gòu)建高素質(zhì)復(fù)合型急診醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系中,發(fā)揮更加重要的作用。

作者:劉筱 張錚錚 朱鋒輝 魏婧 姚愛(ài)明 燕憲亮 許鐵 單位:1徐州醫(yī)科大學(xué)麻醉學(xué)院 2徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院急診醫(yī)學(xué)科 3江蘇省衛(wèi)生應(yīng)急研究所 4徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科