虚拟仿真教学在医学生麻醉并发症见习中的应用 (1).pdf

基金项目:教育部产学合作协同育人项目(220601285290024);首都医科大学教育教学改革项目(2022JYY142)作者单位:100053北京,首都医科大学宣武医院通信作者:吴洁,电子信箱:jier992 虚拟仿真教学在医学生麻醉并发症见习中的应用马艳辉薛纪秀陈超常慧黄珂谭菲菲吴洁王亚军摘要目的虚拟仿真教学在医学生麻醉并发症见习中的应用效果。方法以首都医科大学医学系 2016 级及 2017 级长学制五年级医学生 60 名为研究对象,2016 级为对照组,2017 级为试验组,每组 30 名。对照组采用传统教学方法,试验组采用虚拟仿真实验教学方法。通过统计分析两组理论考核成绩、临床操作能力考核成绩及问卷调查评价,比较两种教学方法的教学效果。结果试验组医学生临床操作考核成绩高于对照组(91.1 3.3 分 vs 83.1 3.1 分,P 0.05);试验组医学生对教学效果、学习积极性提高、理论知识记忆效果提高、培养临床思维及临床操作能力提高的评价均高于对照组(P 0.05),具有可比性。所有参与研究的学生均知情并同意。2.方法:本研究采用试验对照方法,符合赫尔辛基宣言 的医学研究伦理原则,2016 级 30 名学生为对照组,2017 级 30 名学生为试验组。3.教学实施:(1)试验组教学安排:首先采用传统线下教学模式,采用幻灯片进行理论授课,包括全身麻醉、椎管内麻醉及神经阻滞主要并发症的原因、临床表现、诊断及处理,结合典型案例进行讲解。理论授课结束后,试验组学生进行虚拟仿真教学。授课教师介绍虚拟仿真平台、说明使用方法和注意事项。分别选择全身麻醉典型并发症喉痉挛,椎管内麻醉典型并发症低血压及神经阻滞典型并发症局麻药中毒3 种麻醉并发症进行虚拟仿真教学,学生在教师指导下完成虚拟仿真项目的操作。1 周后进行笔试及情景模拟考核。情景模拟考核前学生分组进行角色扮演情景模拟练习(选择上述喉痉挛、低血压及局部麻醉药中毒 3 种情景)。情景模拟考核后授课教师进行复盘反馈。(2)对照组教学安排:采用传统线下教学方式进行授课,授课教师、内容、方式及课时与试验组相同。391医学研究杂志 2024 年 4 月第 53 卷第 4 期医学教育理论授课结束后,对照组学生进行自行复习。一周后进行笔试及情景模拟考核。情景模拟考核前对照组学生亦分组进行角色扮演情景模拟练习(同样为喉痉挛、低血压及局部麻醉药中毒 3 种情景,课时与观察组相同)。情景模拟考核后授课教师进行复盘反馈。4.教学效果评价:(1)考核成绩:考核内容包括理论考核、临床操作能力考核,均采用百分制。理论考核采用闭卷笔试形式,包括填空题、选择题、简答题及病例分析题,由同一位教师进行评分。临床操作能力考核采用小组情景模拟考核形式,成绩由授课教师根据学生操作实践评分。(2)调查问卷:两组课程结束,对所有纳入本研究的学生进行问卷调查,调查学生对教学方式的满意度,采用问卷星无记名式的方法进行调查,问卷由研究者自行设计。包括教学效果、学习积极性提高、学习效率提高、理论知识记忆效果提高、培养临床思维、临床操作能力提高,每项均采用20 分制进行评价。此外,对试验组学生的问卷调查还包括虚拟仿真系统的真实性、虚拟仿真系统的易操作性、进行虚拟仿真教学的必要性、虚拟仿真教学是否可以替代传统教学方式及对虚拟仿真系统的建议等。分为非常认可、较认可、一般认可和不认可 4 个选项,认可度(%)=(非常认可+比较认可+一般认可)学生数/填写问卷学生数 100%。5.统计学方法:应用 SPSS 22.0 统计学软件对数据进行统计分析。符合正态分布的计量资料以均数 标准差(x s)表示,组间比较采用独立样本 t 检验,计数资料以例数(百分比)n(%)表示,组间比较采用 2检验或 Fisher 确切概率法,以 P 0.05,表 1)。表 1两组学生一般资料的比较(x s)组别n年龄(岁)男生/女生上一学期专业课平均成绩(分)对照组3023.4 0.913/1787.4 4.4试验组3023.3 1.015/1589.1 4.32/t0.5500.268-1.431P0.5840.6050.158 2.理论考核及临床操作能力考核的比较:试验组学生临床操作考核成绩高于对照组,差异有统计学意义(P 0.05,表 2)。表 2两组学生理论考核、临床操作能力考核的比较(x s)组别n理论考核(分)临床操作考核(分)对照组3088.6 3.883.1 3.1试验组3090.0 3.191.1 3.3t-1.534-9.433P0.131 0.001 3.学生对教学方式满意度的比较:本研究共收到有效填写问卷 60 份,有效问卷回收率为 100%。结果显示,试验组学生对教学效果、学习积极性提高、理论知识记忆效果提高、培养临床思维及临床操作能力提高的评价均高于对照组(P 0.05,表 3)。表 3两组学生对教学方式满意度的比较(分,x s)组别n教学效果学习积极性提高学习效率提高理论知识记忆效果提高培养临床思维临床操作能力提高对照组3014.9 1.614.7 1.415.0 1.315.1 1.514.7 1.815.3 1.4试验组3017.8 1.218.0 1.115.4 1.418.2 1.218.3 1.118.2 1.1t-8.826-10.956-1.276-11.635-11.698-12.622P 0.0010.0000.207 0.001 0.001 0.001 4.试验组学生对虚拟仿真实验系统的评价:试验组学生对虚拟仿真系统的真实性及虚拟仿真系统的易操作性认可度分别为 76.7(23/30)、83.3%(25/30),100.0%(30/30)的学生认为进行虚拟仿真教学有必要,但 86.7%(26/30)的学生认为虚拟仿真教学目前不能替代传统教学方式。三、讨论虚拟仿真实验室(virtual lab)的概念由美国学者491医学教育J Med Res,April 2024,Vol.53 No.4Wulfw 首先提出,是利用计算机进行创建和模拟现实活动的一种现代化信息技术9,10。教育部于 2017 年开始进行虚拟仿真实验教学项目建设11。通过虚实结合、虚实互补提高教学效率及教学质量。本研究在前期研究基础上,利用计算机虚拟仿真技术,通过编写教案、设计病例情景、编写计算机程序等创设出适合长学制医学生教学的、并能涵盖大纲中应该掌握内容的临床麻醉并发症情景,在虚拟仿真的界面下医学生可以更完整地理解麻醉经过,“亲临麻醉现场”,熟悉手术麻醉医疗环境,了解麻醉的流程,并用生理驱动型模拟系统构建出真实的“临床麻醉现场”进行考核,为学生搭建理解知识、记忆知识和运用知识的平台12。本研究结果显示,试验组学生临床操作考核成绩明显高于对照组,而且问卷调查结果显示,试验组学生对教学效果、学习积极性提高、理论知识记忆效果提高、培养及临床操作能力提高的评价均高于对照组,表明虚拟仿真教学用于医学生麻醉并发症见习,相较传统教学模式,可提高学生的学习积极性,有助于提高理论知识记忆效果及临床操作能力,并可培养学生良好的临床思维能力,从而提高教学效果13 15。此外,另有研究表明虚拟仿真教学有利于培养学生的自主学习能力16,17。尽管本研究结果显示出虚拟仿真教学相较传统教学模式的优势,但虚拟仿真教学亦存在以下局限性:(1)虚拟仿真教学需要专门的操作设备,以及运行流畅的计算机,科技投入与经济成本较大,需要消耗的人力、物力较多7。(2)本研究结果显示,试验组医学生对麻醉并发症虚拟仿真系统的真实性及虚拟 仿 真 系 统 的 易 操 作 性 认 可 度 分 别 为 76.7%、83.3%,仍需要进一步完善。亦有研究表明虚拟仿真平台模拟的实验器械缺乏真实感,无法满足操作者的感官需要,提示虚拟仿真系统仅有演示和教学功能,无法替代实际操作15,18。(3)虚拟仿真的病例经过程序化统一标准设定,由于临床麻醉情况复杂,患者病情变化莫测,虚拟仿真难以真实反映临床麻醉实际,难以突出麻醉并发症的复杂性、多样性。(4)尽管本研究结果显示试验组 100.0%的学生认为进行虚拟仿真有必要,但 86.7%的学生亦认为虚拟仿真教学目前不能替代传统教学方式。Plessas 等19认为,没有足够证据表明虚拟仿真系统可取代传统教学方法。因此,将虚拟仿真系统与传统教学相结合,虚拟与现实结合,理论与实践结合,营造多样化的教学环境更有利于加深学生对于知识的理解,从而提高教学质量20,21。本研究中采用情景模拟进行临床操作能力考核,使学生亲自实践麻醉,与模拟患者及病情进行交互(包括语言、意识、生命体征、用药等)并处理并发症,通过监控录像回放对学生情景模拟的表现进行复盘总结,有利于提高学习质量及效率,补充了单纯理论授课的盲区,也一定程度弥补了见习难、动手难、实践难的缺憾22 24。将虚拟仿真教学用于医学生麻醉并发症的见习,可增加学生的学习兴趣,加强医学生对麻醉并发症发生原因、机制及处理的理解,提高麻醉并发症教学的效果,值得在临床麻醉教学中推广。利益冲突声明:所有作者均声明不存在利益冲突。参考文献1 Chen DW,Kong XD,Wei Q.Design and development of psychologi-cal virtual simulation experiment teaching system J.Comput ApplEng Educ,2021,29(2):481-4902 李小娟,白晋,杜永洪,等.大型医疗设备课程中应用虚拟仿真教学仪器的思路与实践J.中华医学教育探索杂志,2020,19(4):435-4393 Chen X,Sun P,Liao D.A patient-specific haptic drilling simulatorbased on virtual reality for dental implant surgeryJ.Int J ComputAssist Radiol Surg,2018,13(11):1861-18704 郝利国,郭金城,李靖宇,等.“虚实结合”的实践教学在医学影像设备学中的研究 J.中华医学教育探索杂志,2022,21(6):681-6845 李京,吕堯堯,毛欣楠,等.虚拟仿真实验在预防医学实验教学中的应用效果J.中华医学教育杂志,2022,42(9):844-8476 李艳君,黄德生,关鹏,等.虚拟仿真技术在我国医学教育领域相关研究中应用的科学知识图谱分析J.中华医学教育杂志,2020,40(12):992-9967 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