虚拟现实技术在妇产科学临床技能教学中的应用_刘婧纯.pdf

中国病案2023 年第 24 卷第 2 期 101 理论测试不能完全对等比较，需要在后续教学过程中仔细评估其合理性和对学生的长远影响。从学生反馈角度看，普遍认为这种授课及考核方式比传统方式强。大四学生平均年龄约 22 岁，正是自主意识和探索精神处于高峰之时，开放性的教学模式极大的满足了学生的自主性。从问卷结果看，实验组较对照组学生普遍感觉CBL过程主动参与性较LBL过程高，病例设计更加贴近生活，较单纯的理论授课更加贴近临床，更加利于知识理解，具有统计学差异。在 CBL 教学过程中，部分学生课前预习效果较好，除了对连枷胸、张力性气胸等基本定义提前掌握外，还能积极查阅新进展及研究热点，如近年兴起的连枷胸手术治疗，学生在讨论时也能有所涉猎，反映出学生的讨论深度和广度尚可，在 CBL 过程中，教师可根据学生讨论情况适时掌控，适当拓展深度及广度。3.3 教学效果评估 从理论测试成绩看，实验组比对照组总分高，具有统计学差异，提示 CBL 联合LBL 教学法能明显提高胸外科教学效果。从测试单项看，名词解释和选择两项差别不大，其中名词解释为单纯记忆性内容，如张力性气胸、连枷胸等名词；选择题也偏向以基础理论为主，如自发性气胸肺压缩多少需行胸腔闭式引流等。两组学生在此两项中成绩无明显差距，提示就单纯记忆性内容而言，两种教学方式差别不大。但从更具有开拓性质的问答题和更需要横向联系的病例分析题看，实验组得分明显高于对照组，提示 CBL 过程能有效开拓学生视野，促进学生横向联系能力提高。而这两点正是临床教学最看重的部分，医学是实践性的学科，临床思维不仅需要扎实的理论功底，也需要深入思考的能力和广阔的视野。CBL 过程能有效的提高学生这些能力，值得在未来的胸外科教学过程中进一步提高课时比重。课后对学生讨论情况进行分析，发现基础概念等问题讨论结果基本准确，且讨论用时短。但对于鉴别诊断，临床治疗等开放性问题大家的观点并不完全一致，甚至相左。而这正是临床思维形成过程中的必由之路，也是胸外科教学中采用 CBL 方式的初衷。故在以后教学中可适当缩短纯概念性问题的讨论时间，或将这些内容在 LBL阶段全部完成，同时设计更多的横向联系或纵向深入的问题供学生讨论。综上所述，线上 CBL 联合 LBL 教学可明显增强学生的学习主动性和积极性，能有效提高学生胸外科理论的学习效果。参考文献 1 Gupta R,Grover R.Case-based learning in neurophysiology:An educational paradigm for preparing undergraduate medical students for better clinical acumenJ.Indian Journal of Health Sciences and Biomedical Research(KLEU),2021,14(1):84-85.2 Major C A,Burnham K D,Brown K A,et al.Evaluation of an online case-based learning module that integrates basic and clinical sciencesJ.The Journal of chiropractic education,2021,35(2):1-6.3 张婧,施晓波,周俐媛,等.CBL 教学法在八年制学生生殖医学见习中的应用J.中国继续医学教育,2020,12(17):50-52.4 李洁超,韩磊,薛长春,等.内分泌科住院医师规范化培训中 CBL 教学法优势评价J.中国病案,2020,21(1):83-85.5 LallM,Datta K.A pilot study on case-based learning(CBL)in medical microbiology;students perspective J.Medical Journal Armed Forces India,2021,77(1):215-S219.6 袁耀锋,林凌,王建,等.疫情防控期间线上教学的初步探索J.大学化学,2020,35(5):275-278.7 林开杰,冯晓梅,顾冬冬,等.新冠疫情背景下高校在线教学模式的实践思考以 N 大学为例J.中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2020，(12):41-43.8 AzharA.Online Learning amid the COVID-19 Pandemic:A Case Study of the State Islamic University of MataramJ.Nadwa,2021,14(2):265-266.9 Amin H A,Abdulmonem M A,Goda O G A,et al.Designing Pathology Curriculum Through Guided Enquiry/Mixed Modalities Case-Based LearningJ.MedEdPublish,2020,9(1):12-19.(2022-01-11 收稿)虚拟现实技术在妇产科学临床技能教学中的应用 刘婧纯 杨 将 王 治 张小艺 洪 莉*摘要 目的 评估引入虚拟现实技术在妇产科学临床技能教学中的应用效果，为妇产科学临床技能教学改革提供参考。方法 将某院 2018 级临床医学五年制、5+3 制、八年制学生共 167 人随机分为实验组与对照组，分别采用虚拟现实联合模具教学和单一模具教学方式，通过理论考核、操作技能考核、线上资源观看情况以及问卷调查评估教学效果。结果 实验组线上资源利用情况优于对照组，实验组最终理论成绩、理论成绩改善率、操作考试成绩均高于对照组(84.736.58)分比(79.867.77)分、(11.854.57)%比(4.101.63)%、(85.112.47)分比(79.922.22)分，实验组教学方式在理论知识深化、操作能力加强、学习兴趣提升、自学能力提升方面均优于对照组，差异均具有统计学意义(P0.05)。结论 在妇产科学临床技能教学引入虚拟现实技术能够加强学生理论知识与临床技能掌握情况，对培养学习兴趣、自学能力有优势。该模式可在妇产科学临床技能教学中进行推广以进一步提高教学质量和效率。关键词 虚拟现实；妇产科学；临床技能；教学方法1 基金项目：中华医学会医学教育分会和中国高等教育学会医学教育专业委员会 2020 年医学教育研究课题项目重点课题(2020A-N05030)；武汉大学教师教学发展项目(413200098)；武汉大学研究生导师育人方式创新项目(413100022)武汉大学人民医院妇 II 科，湖北市，武汉市，430060*通信作者 中国病案2023 年第 24 卷第 2 期 102 Application of Virtual Reality Technology in Clinical Skills Teaching of Obstetrics and Gynecology Department Application of Virtual Reality Technology in Clinical Skills Teaching of Obstetrics and Gynecology Department Liu Jingchun,Yang Jiang,Wang Zhi,Zhang Xiaoyi,Hong Li*Abstract Abstract ObjectivesObjectives To evaluate the effect of introducing virtual reality technology in clinical skills teaching of obstetrics and gynecology,and provide reference for the reform of clinical skills teaching of obstetrics and gynecology.Methods Methods A total of 167 students of five-year,5+3 and eight-year clinical medicine students of a hospital in 2018 were randomly divided into experimental and control groups,using virtual reality joint mold teaching and single mold teaching respectively,to evaluate the teaching effect through theoretical assessment,operational skills assessment,online resources viewing and questionnaire survey.ResultsResults The experimental group had better utilization of online resources than the control group,and the final theoretical scores,the improvement rate of theoretical scores,and operational exam scores of the experimental group were higher than those of the control group(84.736.58)points compared to(79.867.77)points,(11.854.57)%compared to(4.101.63)%,(85.112.47)points compared to(79.922.22)points,the experimental groups teaching method was better than the control group in terms of deepening theoretical knowledge,strengthening operational ability,enhancing learning interest and improving self-learning ability,and all differences were statistically significant(P0.05).ConclusionsConclusions The introduction of virtual reality technology in clinical skills teaching of obstetrics and gynecology could strengthen theoretical knowledge and clinical skills mastery of students,and has advantages for cultivating learning interest and self-learning ability.The model could be replicated in clinical skills teaching of obstetrics and gynecology to further improve the quality and efficiency of teaching.Key wordsKey words Virtual reality；Obstetrics and gynecology；Clinical skill；Teaching method FirstFirst-authorauthors addresss address Department of Obstetrics and Gynecology,Renmin Hospital of Wuhan University,Wuhan 430060,Hubei Province,China Corresponding author Corresponding author Hong Li 妇产科学是一门理论知识与临床技能并重的学科，具有内容抽象、操作性强等特点，相关临床技能体系庞杂，需要强大的理解能力、空间想象能力以及操作能力，学生短时间内难以熟练掌握操作要点 1-2。因此，在有限教学学时内使学生掌握基本理论知识和规范操作技能成为妇产科学临床技能教学的重点。传统模具式临床技能教学时空限制性大，可重复性差，操作真实性不足，已不能满足目前的教学需求3。随着医学数字信息化发展，虚拟现实技术愈发被重视，其沉浸感、交互性、构想性特征及可操作性、可重复性特点能够有效突破传统教学的局限，唤醒学生学习兴趣，提升妇产科学临床技能教学质量与效率4-5。在妇产科学临床技能教学过程中，通过引入虚拟现实技术与单一传统模具式教学进行比较，以评价学生妇产科学临床技能相关理论知识和技能操作掌握情况，对妇产科学临床技能教学方式改善具有重要借鉴意义。1 对象与方法 1.1 研究对象 2020 年 9 月 7 日至 2021 年 1 月 15日，选择某医学院 2018 级临床医学五年制(51 人)、5+3 制(78 人)、八年制学生(38 人)共 167 人作为研究对象。将所有学生学号与随机数进行匹配，采用随机数表方式将学生分为 2 组，实验组(虚拟现实联合模具教学组)83 人，对照组(单一模具教学组)84 人。1.2 方法 理论教学：实验组与对照组学生在同一班级内由同一通过师资培训的妇产科学医师采用同一教学课件和演示视频进行理论教学和操作示范。同时在学习通平台投放课件及规范操作视频，以便学生下载。教学内容包括：妇产科问诊、女性导尿术、窥阴器使用、产前检查、急诊分娩等。理论教学后采用同一试题对所有学生进行理论知识考核，作为学生初始理论成绩。分组教学：对照组学生进行传统模具教学，自行操作练习，指定教学人员于教室陪同指导。实验组学生先通过医学虚拟线上教学系统进行模拟练习，之后进行传统模具练习，形式同对照组。两组学生每项操作练习总时长相同，均为 1.5 课时，不限练习次数；两组学生模具操作练习由同一位教师陪同指导，以保证教学一致性。1.3 效果评估 线上资源利用情况：通过学习通平台获取课件观看次数与视频观看时长相关数据，考察学生自主学习积极性。客观评价：教学完成后通过学习通平台对两组学生发放同一份理论考核试卷，内容为妇产科学临床技能相关理论知识；对两组学生进行妇产科学临床技能操作考试，内容为妇产科问诊、女性导尿术、窥阴器使用、产前检查、急诊分娩等，由同一组老师进行考核和评分。(3)问卷调查：内容包括理论知识深化、操作能力加强、学习兴趣提升、自学能力提升。1.4 统计学方法 使用 SPSS 26.0 软件对数据进行处理分析。计量数据以(x?s)形式表示，进行t检验；计数数据进行2检验。P0.05 提示数据差异具有统计学意义。2 结果 2.1 学生基本信息 实验组与对照组学生男女性别比例分别为 50/33 和 46/38，平均年龄分别为20.260.84 岁和 20.380.73 岁，差异均无统计学意义，具有可比性，见表 1。表 1 两组学生基本信息 组别 男/女 年龄(x?s，岁)实验组(n=83)50/33 20.260.84 对照组(n=84)46/38 20.380.73 2值 0.51-t值-0.95 P值 0.05 0.05 2.2 线上资源利用情况 实验组学生平均课件观看次数达 16.67 次，视频观看时长达 74.17 分钟，中国病案2023 年第 24 卷第 2 期 103 均高于对照组，差异具有统计学意义。提示在引入虚拟现实教学方式下，学生学习积极性提升，能更大程度地利用教学资源进行自主学习和复习补充，见表 2。2.3 理论考试成绩 两组学生学习前的初始理论成绩分别为 76.058.73 分与 76.828.40 分，无统计学差异，经过理论和临床技能操作学习后，实验组与对照组学生理论知识掌握程度均有提升，成绩分别达 84.736.58 分和 79.867.77 分。实验组学生理论成绩平均改善率达 11.85%，对照组仅为 4.1%，两组间差异具有统计学意义。说明理论和临床技能操作学习有助于巩固理论知识，引入虚拟现实技术能够进一步加深对妇产科学临床技能理论知识的理解和体会，见表 3。表 2 两组学生线上资源利用情况差异 组别 课件观看次数(x?s，次)视频观看时长(x?s，分钟)实验组 16.670.99 74.173.87 对照组 14.981.84 66.855.41 t值 7.39 10.07 P值 0.00 0.00 表 3 两组学生理论考试成绩差异 组别 初始理论考试成绩(x?s，分)最终理论考试成绩(x?s，分)理论考试成绩改善率(x?s，%)实验组 76.058.73 84.736.58 11.854.57 对照组 76.828.40 79.867.77 4.101.63 t值 0.58 4.38 14.58 P值 0.05 0.00 0.00 2.4 操作考试成绩 操作考试部分主要考查妇产科常见技能操作，包括妇产科问诊、女性导尿术、窥阴器使用、产前检查及急诊分娩。实验组各项操作平均成绩高于对照组。操作考试总成绩实验组高于对照组，差异具有统计学意义。见表 4。表 4 两组学生操作考试成绩差异(x?s，分)组别 妇产科问诊 女性导尿术 窥阴器使用 产前检查 急诊分娩 总分 实验组 17.191.17 16.761.16 16.011.29 17.640.99 17.341.34 85.112.47 对照组 16.480.97 15.131.23 14.611.06 17.140.85 16.781.26 79.922.22 t值 4.32 8.78 7.67 3.46 2.74 14.24 P值 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 2.5 问卷调查 理论与操作考试结束后利用问卷进行教学效果调查，共发放问卷 167 份，收回有效问卷 167 份，有效回收率 100%。问卷评价内容主要为学习反馈相关指标，每项指标分为同意、不确定、不同意三个程度。问卷结果显示，实验组教学在有助于理论知识深化、操作能力加强、学习兴趣提升、自学能力提升的认可度均优于对照组教学。差异均具有统计学意义，见表 5。表 5 问卷调查情况 n(%)项目 理论知识深化 操作能力加强 学习兴趣提升 自学能力提升 实验组(n=83)同意 64(77.11)76(91.57)78(93.96)77(92.77)不确定 16(19.28)7(8.43)5(6.02)1(1.20)不同意 3(3.61)0(0.00)0(0.00)5(6.02)对照组(n=84)同意 55(65.48)68(80.95)67(79.76)65(77.38)不确定 14(16.67)4(4.76)9(10.71)7(8.33)不同意 15(17.86)12(14.29)8(9.52)12(14.29)2值 8.81 13.26 9.97 8.39 P值 0.01 0.00 0.01 0.02 3 讨论 3.1 传统模具式教学的局限性 传统妇产科学临床技能教学利用教学模具进行现场观察及操作，由于模具及辅助器械数量有限，学生往往分组进行操作学习，由于理论知识掌握程度及动手能力参差，每位学生实践操作时间难以控制，这势必导致单位课时内学生的操作练习机会不等，在课时限制下很难保证每位学生都能得到完整过程动手操作的机会。妇产科学教学模具往往为人体局部模型，无法模拟实际临床环境，真实性较为不足，教师难以完全教授不同临床情景下的应对策略，导致教学与临床实际紧密性缺失6-7。一些有创操作对模具伤害性大，反复练习会留下操作印记，不利于后续同学的独立思考和操作8。此外，由于教学模具由特定的临床教室保存，学生无法随时随地进行临床技能操作练习，在一定程度上会打消学生的积极性。在教学过程中，各指导教师的专长各有不同，这就导致不同临床技能项目教学过程中侧重点不尽相同，在操作过程中注重的细节各有参差，无法保证全程性的规范化操作9。长此以往，这些问题将导致学生缺少完全性、系统性的规范化操作训练，不利于熟练掌握相关临床技能。3.2 虚拟现实用于妇产科学临床技能教学的优势 虚拟现实技术是利用计算机生成的三维场景及相关组件进行人机之间的高度互动，具备充分的细节性和灵敏性，使用者能够直接进行预设环境下的观中国病案2023 年第 24 卷第 2 期 104 察与操作，唤起近乎真实的感官体验10。学生在高度还原的虚拟情景下，通过多种感官了解和学习妇产科学临床技能中的操作要点，应对各种操作中的实际情况。如女子导尿术操作中，操作界面旁可显示女性盆腔矢状面剖视图与导尿管实时深入位置，便于学生及时调整操作；产前检查操作中，系统提供不同孕周背景的产妇信息，学生通过问诊沟通、评估检查、药物管理完成个性化产检。计算机已对各项操作细节进行预设，能够针对学生的各项操作进行细节指导并给出标准化评分，加强理论知识与临床操作结合，在增强教学规范性同时便于针对性查漏补缺。例如，在“急诊分娩”部分，实验组学生操作考试平均分为 17.341.34，高于对照组16.781.26 分，差异具有统计学意义。说明这种教学模式更有助于学生提升临床处理思维和操作能力。由于虚拟现实依托于计算机而非实体模具，打破时间与空间限制，便于学生自行练习临床操作，最大程度地保证每位学生的练习时效，避免了单纯模具教学过程中部分学生“只看不做”的学习误区，培养学生动手能力，激发好奇心与学习积极性，缩短学生的学习曲线，提升教学质量11-12。此研究中实验组学生课件观看次数和视频观看时长分别为 16.670.99 次和 74.173.87 分钟，均高于对照组平均 14.981.84 次课件观看和 66.855.41 分钟视频观看，差异具有统计学意义。说明虚拟现实联合模具教学有助于激发学生学习热情和提升自学能力。这在问卷中也得到了印证，分别有93.96%和 92.77%的实验组学生同意所采用的教学模式有助于学习兴趣和自学能力提升，远高于对照组。此外，虚拟现实教学低损耗、可重复性的特点打破了以往教学资源的限制，有助于提升教学效率，拥有广阔前景3。3.3 虚拟现实用于妇产科学临床技能教学的思考 虚拟现实技术作为数字信息化发展的产物，凭借其沉浸感、交互性、构想性已被广泛运用于各项医学教学活动13-15。在妇产科学临床技能教学中，引入虚拟现实技术不仅弥补了传统模具式教学的缺点，又对于增强学习积极性、增强教学规范性、加强理论知识与临床结合、提升教学质量与效率起到极大帮助。但是，将虚拟现实技术引入妇产科学临床技能教学仍有很大的改进空间。就目前来看，虚拟现实技术还不够完善，其清晰度、准确度、建模能力有待提升16；针对医学教学，系统中预设的医患沟通、患者反应及临床操作等方面需要更加灵活和真实。要明确的是，模拟操作训练并不能完全替代临床实践，因为只有完全真实的临床情景才能最大效率提升学生的临床技能。传统模具教学或虚拟现实教学是在为学生妇产科学临床技能学习打下基础，以便后期深入临床17。此研究的局限性在于：鉴于妇产科学临床技能操作考试的安全性、重复性以及患者隐私性等，无法在真实患者身上进行操作考试；由于学时限制，教学前未进行学生初始临床技能操作水平测试。总的来说，在妇产科学临床技能教学引入虚拟现实技术的教学效果优于单一传统模具式教学，有利于学生深化理论知识、加强临床操作技能、提升学习兴趣及自学能力。该方法有助于提升教学质量与效率，可以在妇产科学临床技能教学中进行推广。参考文献 1 余楠,方紫璇,孟娟,等.基于慕课理念的翻转课堂教学模式在妇产科学教学中的应用J.安徽医药,2021,25(6):1267-1269.2 杨涵琳,聂蕾,李健伟,等.对分课堂教学法在妇产科临床技能教学中的应用效果J.贵州医科大学学报,2020,45(1):122-124.3 陆耀红,邹扬,张锋,等.胸腔穿刺虚拟训练系统用于临床教学的实践与思考J.中国医学教育技术,2015,(1):70-73.4 蒲军，唐华，全真，等.虚拟现实技术应用于外科学研究生手术技能培训效果与评价J.中华医学教育探索杂志,2020,19(8):941-944.5 Bohil CJ,Alicea B,Biocca FA.Virtual reality in neuroscience research and therapy.J.Nature reviews neuroscience,2011,12(12):752-762.6 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