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

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1、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)在急診醫(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)過程中隨機(jī)分為對照組（24人）和虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)組（24人），對比分析兩組急診醫(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，評價(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)果對照組創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)、急救醫(yī)學(xué)、災(zāi)害醫(yī)學(xué)三門專業(yè)課成績分別為：（73.68.3）分、（76.29.5）分、（73.88.1）分；而虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)組三門專業(yè)課成績分別為：（85.35.2）分、（87.46.2）分、（92.65.5）分，均高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論與傳統(tǒng)

2、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、聽及觸覺一體化的三維虛擬世界。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)，近年來被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域【3】。急

3、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對象與方法 1.1研究對象。徐州某高校48名2014級(jí)急診醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生，其中，對照組男生13人，女生11人，年齡范圍19～23歲之間，平均年齡（21.42.4）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

4、.82.2）歲，兩組學(xué)生一般基本資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。1.2研究內(nèi)容與方法。將48名本科生隨機(jī)分為兩組：對照組（傳統(tǒng)教學(xué)模式組，n＝24人）和VR教學(xué)組（n＝24人）。對照組采用借助多媒體等開展傳統(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)三門專業(yè)課的成績。1.3評價(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)大綱的要求展開教學(xué)。兩組學(xué)生的成績均采用形成性評價(jià)，將學(xué)生期末考試成績和平時(shí)成績納入考核范圍，同時(shí)包含理論考試成績和實(shí)踐技能考試成績。1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。用GraphPadPr

5、ism5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料采用（xs）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)的考試成績分別為：（73.68.3）分、（76.29.5）分、（73.88.1）分；而虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)組的成績分別為：（85.35.2）分、（87.46.2）分、（92.65.5）分，均高于對照組，尤其是災(zāi)害醫(yī)學(xué)的考試成績，較對照組有了明顯提高，兩組考試成績相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），詳見表1，圖1。 3討論 3.1

6、現(xiàn)階段急診醫(yī)學(xué)教育面臨的問題。急診醫(yī)學(xué)是近20年來迅猛發(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題（1）理論教學(xué)任務(wù)繁重，傳統(tǒng)教學(xué)無法充分激發(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；

7、（2）實(shí)踐教學(xué)資源有限，傳統(tǒng)教學(xué)無法滿足高素質(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)手段無法全仿真模擬災(zāi)難現(xiàn)場環(huán)境，急診醫(yī)學(xué)生無法熟練掌握在不同災(zāi)難環(huán)境下的救援技能，這也嚴(yán)重制約著我國災(zāi)難醫(yī)學(xué)救援人才的培養(yǎng)。除此之外，

8、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。VR技術(shù)是近年來新興的一門信息技術(shù)，通過綜合運(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)教育面臨的問題，VR技術(shù)應(yīng)用于急診醫(yī)學(xué)教育具有以下優(yōu)勢：（1）寓教于樂式理論教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。VR技術(shù)可以通過構(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)

9、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，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)潛能。針對急診常見癥狀，VR技術(shù)可以反復(fù)利用同一病例和場景，從不同的角度對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)。根據(jù)軟件自帶的反饋檢測裝置，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)到正確解決臨床問題的目的。VR技術(shù)將傳統(tǒng)的學(xué)生聽課理論教學(xué)模式，改為學(xué)生參與理論教學(xué)模式，并寓教于樂，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

10、的限制，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不能無限模擬類似火災(zāi)、爆炸等高危險(xiǎn)性復(fù)雜場景。而通過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、觸覺、聽覺的感官式體驗(yàn)。VR技術(shù)可以最大程度模擬災(zāi)難事故現(xiàn)場，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)者帶來全新的體驗(yàn)，極大地提升技能培訓(xùn)效果。（3）純虛擬仿真培訓(xùn)場景，降低教學(xué)成本。VR技術(shù)通過設(shè)計(jì)高仿真純虛擬場景，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)備無任何物理損耗，無需重復(fù)購置，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。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。