王 力，鄧 晶，周 雅，朱 寧，韋思明，蔣建平

(杭州醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州310053)

·教學(xué)研究與管理·

“虛擬醫(yī)院”臨床技能虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

王 力，鄧 晶，周 雅，朱 寧，韋思明，蔣建平@

(杭州醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州310053)

目的：開發(fā)一個(gè)運(yùn)行在“云”端的臨床技能實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，讓學(xué)生能在課外通過(guò)任意一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的終端預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)臨床操作，獲得一種接近現(xiàn)實(shí)操作的體驗(yàn)，從而提高技能操作教學(xué)的效果。方法運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”思路及虛擬互動(dòng)動(dòng)畫開發(fā)軟件開發(fā)“虛擬醫(yī)院”臨床技能虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。選取2014級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生287人為觀察組，2013級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生289人為對(duì)照組，觀察組在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課基礎(chǔ)上使用虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，對(duì)照組僅采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課授課模式。比較2組學(xué)生OSCE技能考試成績(jī)，進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。結(jié)果觀察組學(xué)生OSCE技能考試成績(jī)優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05)，超過(guò)九成學(xué)生認(rèn)為本系統(tǒng)能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。結(jié)論在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課基礎(chǔ)上使用虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)效果良好。

虛擬醫(yī)院；計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)；互聯(lián)網(wǎng)+；云實(shí)訓(xùn)

Abstract：[Objective] We developed a clinical skills training system running in the "cloud". So that students can preview and review the clinical operation procedure on any internet terminal at any time they want. With the system, students can obtain realistic operation experience,which inclines to improve the teaching effect of operation skills.[Method]"Virtual hospital" clinical skills virtual cloud training systemwas developed with internet+ and virtual animation software. A total of 287 medical students in 2014 grade of our collegeand 289 medical students in 2013 grade were selected as observation group and control group, respectively. The observation group not only took the traditional course but also the virtual cloud training system, while the control group was only taught with the traditional course. Then the scores of OSCE of the two groups were compared. A questionnaire survey was conducted. [Result] OSCE scores of students in the observation group were higher than that of control group(P<0.05). More than 90% students considered that this system could stimulate their interests in learning.[Conclusion] This virtual cloud training system based on the traditional clinical skill course can achieved good teaching effect.

Keywords: virtual hospital; Virtual Reality; Internet +; cloud Training

臨床技能操作的培訓(xùn)是醫(yī)學(xué)教育中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。目前許多醫(yī)學(xué)院校的實(shí)驗(yàn)室條件由于時(shí)間和空間上的限制，不能完全適應(yīng)教學(xué)改革的要求，學(xué)生反映課內(nèi)能練習(xí)的時(shí)間過(guò)少，而課外的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)只能參考書本理論，缺少直觀體驗(yàn)。因此，開發(fā)一個(gè)能夠適應(yīng)遠(yuǎn)程教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是非常必要的。近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，為網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究與開發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 虛擬仿真技術(shù)

VR(Virtual Reality)即虛擬現(xiàn)實(shí)，是一種采用計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺(jué)一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，可以讓用戶產(chǎn)生如同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)[1]。 VR技術(shù)目前已被廣泛地應(yīng)用到軍事、教育、醫(yī)療、娛樂(lè)和工業(yè)等領(lǐng)域。近年來(lái)，各類型的醫(yī)學(xué)VR訓(xùn)練系統(tǒng)有了長(zhǎng)足發(fā)展，該系統(tǒng)以其操作安全、過(guò)程規(guī)范、便于監(jiān)控、無(wú)倫理風(fēng)險(xiǎn)等特征，呈現(xiàn)出逐漸替代在動(dòng)物甚至人體上進(jìn)行技能訓(xùn)練的趨勢(shì)[2]。

2 “虛擬醫(yī)院”臨床技能虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)背景

“虛擬醫(yī)院”云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)整體采用基于Web技術(shù)的B/S架構(gòu)進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，無(wú)需安裝其它軟件，采用常規(guī)瀏覽器即可直接訪問(wèn)并使用，真正體現(xiàn)“云”的概念，方便學(xué)生學(xué)習(xí)。

虛擬技能操作利用VR技術(shù)和虛擬互動(dòng)動(dòng)畫開發(fā)軟件進(jìn)行創(chuàng)作，因其采用了立體空間的概念，所以更顯真實(shí)逼真，而且對(duì)空間操作的隨意性也較強(qiáng)，也更容易吸引人。開發(fā)軟件提供了數(shù)字動(dòng)畫創(chuàng)建、交互式瀏覽設(shè)置等功能全面的創(chuàng)作和編輯環(huán)境，并且可以任意調(diào)用包括視頻、聲音、圖形、動(dòng)畫、文字等在內(nèi)的各種多媒體素材。

3 “虛擬醫(yī)院”臨床技能虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

繪制醫(yī)院全景，包括住院部、門診、手術(shù)室、病房、操作室等等，再于這些場(chǎng)景中設(shè)置互動(dòng)動(dòng)畫模擬操作。第一期共開發(fā)32個(gè)臨床操作項(xiàng)目，包括臨床內(nèi)外科急救常用操作，如無(wú)菌術(shù)、縫合、拆線換藥、穿刺術(shù)等；康復(fù)科常用操作，如ROM測(cè)量等；口腔科常用操作，如窩溝封閉等。這些醫(yī)學(xué)操作的步驟規(guī)范主要參考《中國(guó)大學(xué)生臨床技能操作指南》[3]以及國(guó)家大學(xué)生醫(yī)學(xué)競(jìng)賽醫(yī)學(xué)操作范圍[4]開發(fā)，以求標(biāo)準(zhǔn)化。

圖1 “虛擬醫(yī)院”場(chǎng)景示例

4 “虛擬醫(yī)院” 臨床技能虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)實(shí)際使用效果

“虛擬醫(yī)院”V1.0版開發(fā)完成后，我們?cè)趥鹘y(tǒng)臨床技能實(shí)驗(yàn)課開課同時(shí)將本系統(tǒng)投入測(cè)試。本系統(tǒng)主要用于學(xué)生課外學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)課上向臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生推廣本系統(tǒng)，并發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷，使用系統(tǒng)內(nèi)置積分系統(tǒng)監(jiān)測(cè)學(xué)生使用情況。在學(xué)期末對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)估。

4.1 對(duì)象與方法

選取2014級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生287人為觀察組，2013級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生289人為對(duì)照組，2組學(xué)生均為全國(guó)高考統(tǒng)招學(xué)生，入學(xué)年齡、高考成績(jī)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。2組學(xué)生的理論課程、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)及師資均相同。觀察組在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課基礎(chǔ)上使用虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，對(duì)照組未使用該系統(tǒng)。 比較2組學(xué)生在同一學(xué)期期末的OSCE技能考試成績(jī)(站點(diǎn)設(shè)置及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)均一致)。采用SPSS20.0軟件分析結(jié)果，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

向觀察組發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷。本系統(tǒng)上線測(cè)試時(shí)段累計(jì)瀏覽量(PV)達(dá)到23472次，測(cè)試結(jié)束后回收有效問(wèn)卷287份。

4.2 OSCE成績(jī)對(duì)比

結(jié)果表明，觀察組學(xué)生在涉及臨床操作的項(xiàng)目成績(jī)上優(yōu)于對(duì)照組學(xué)生(P<0.05)，見表1。

表1 OSCE成績(jī)比較

4.3 問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果

96%的學(xué)生認(rèn)為本系統(tǒng)對(duì)其學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)操作技能有幫助，93%的學(xué)生認(rèn)為本系統(tǒng)使其產(chǎn)生了新奇感。學(xué)生反映：“原來(lái)實(shí)踐操作還能這樣練習(xí)”“有點(diǎn)像玩游戲一樣，挺感興趣的”。 見表2。

表2 “虛擬醫(yī)院”使用調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果[N(%),N=287]

5 結(jié)果和討論

5.1 本系統(tǒng)實(shí)際教學(xué)效果分析

通過(guò)OSCE考試成績(jī)對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)病歷書寫和病例分析、影像讀片項(xiàng)目成績(jī)無(wú)顯著性差異，認(rèn)為學(xué)生在臨床思維和讀片的掌握程度上無(wú)差異，而學(xué)生在體格檢查和內(nèi)外婦兒專科操作的得分均有顯著提高。分析原因如下：(1)本系統(tǒng)內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)操作項(xiàng)目尚未涉及病例書寫和病例分析、影像讀片訓(xùn)練，所以在這兩項(xiàng)上不能提高學(xué)生的掌握水平；(2)傳統(tǒng)臨床技能操作教學(xué)，都是安排在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，有限的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備與場(chǎng)地條件使學(xué)生實(shí)驗(yàn)課內(nèi)練習(xí)的時(shí)間不足以滿足學(xué)習(xí)需求?！疤摂M醫(yī)院”虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)可以運(yùn)行在任何一部聯(lián)網(wǎng)的終端上，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課課外也能進(jìn)行臨床技能操作的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，獲得一種接近現(xiàn)實(shí)操作的體驗(yàn)。因此在涉及臨床操作的項(xiàng)目上本系統(tǒng)確實(shí)提高了學(xué)生的掌握水平。本系統(tǒng)提升了實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果，貫徹了“互聯(lián)網(wǎng)+”思想，進(jìn)一步深化了實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革。

通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查本系統(tǒng)使用體驗(yàn)，表明學(xué)生有使用本系統(tǒng)進(jìn)行臨床技能操作學(xué)習(xí)的積極性。結(jié)果顯示超九成的學(xué)生認(rèn)為“系統(tǒng)對(duì)其學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)操作技能有幫助” 以及“虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境能讓其產(chǎn)生新奇感”。學(xué)生對(duì)“虛擬醫(yī)院”臨床技能虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)產(chǎn)生興趣，拓展了一種新的學(xué)習(xí)方法，可以在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)臨床技能操作訓(xùn)練的不足。通過(guò)使用本系統(tǒng)可以讓學(xué)生熟悉操作的步驟，有利于學(xué)生盡快上手，順利進(jìn)行臨床操作。

5.2 本系統(tǒng)當(dāng)前的局限性和拓展前景

目前本系統(tǒng)為V1.0版本，是初期開發(fā)版，尚存不足。如互動(dòng)操作仿真性不足，單手鼠標(biāo)操作離實(shí)際操作體驗(yàn)存在差距，場(chǎng)景描繪尚不細(xì)致，這些不足在今后的開發(fā)中會(huì)有所改進(jìn)。后期的開發(fā)，可以考慮引入3D建模，建立虛擬人體，以及第一人稱的操作視角，以求更加貼近真實(shí)的操作體驗(yàn)。另外，虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)只能起到臨床技能培訓(xùn)輔助教學(xué)的功能，真正要培訓(xùn)醫(yī)學(xué)生的操作實(shí)踐技能，還是需要在患者身上累積經(jīng)驗(yàn)[5]。

“虛擬醫(yī)院”臨床技能虛擬云實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)目前還僅僅開發(fā)了臨床常用操作項(xiàng)目，而一個(gè)完整的醫(yī)院，除了臨床科室，還包括護(hù)理、影像、檢驗(yàn)、病案管理、行政管理等許多不同部門，這些領(lǐng)域也有零散的虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)。本系統(tǒng)開發(fā)最終的愿景，是在完善臨床技能開發(fā)后，將多學(xué)科多部門的虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)整合進(jìn)來(lái)，形成一個(gè)真正完整的“虛擬醫(yī)院”。

[1]黃新平, 楊雪. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)職業(yè)教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]. 中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育, 2013，(05):83-87.

[2]郭紅霞, 陳紅. 仿真模擬教學(xué)在我國(guó)護(hù)理教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 護(hù)理研究, 2013, 27(26):2939-2941.

[3]陳紅，朱正綱，肖海鵬，等. 中國(guó)醫(yī)學(xué)生臨床技能操作指南 [M]. 北京：人民衛(wèi)生出版社, 2014.

[4]教育部醫(yī)學(xué)教育臨床教學(xué)研究中心.第六屆全國(guó)高等醫(yī)學(xué)院校大學(xué)生臨床技能競(jìng)賽范圍[Z].2014.

[5]丁鴻, 范群銘, 李全,等. 教學(xué)醫(yī)院規(guī)范化臨床基本技能培訓(xùn)模式優(yōu)化與應(yīng)用[J]. 中華醫(yī)院管理雜志, 2015，(9)：702-705.

Theconstructionandapplicationof"VirtualHospital"clinicalskillstrainingsystem

WANGLi,DENGJing，ZHOUYa，ZHUNing，WEISiming，JIANGJianping@

(Hangzhou Medical College, Hangzhou310053, China)

王 力(1985-)，男，浙江杭州人，碩士，講師。研究方向：內(nèi)分泌與代謝病學(xué)

浙江省教育廳高等教育課堂教學(xué)改革項(xiàng)目(編號(hào)：kg2015637)

蔣建平 351990891@qq.com

G642.0

B

2016-0024(2017)01-0007-03