沙 莎 葛 君 高蘭蘭

蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院心內(nèi)科，安徽蚌埠 233000

當(dāng)代醫(yī)學(xué)教育在快速發(fā)展，教育的發(fā)展趨勢也由以往單純的知識學(xué)習(xí)運用轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙W(xué)科素質(zhì)的培育，再加上如今數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機輔助技術(shù)應(yīng)用于臨床帶教已成為主流方向[1-2]。

虛擬現(xiàn)實（virtual reality，VR）技術(shù)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三度空間的虛擬世界，讓使用者如同身歷其境一般，可以自由地觀察三度空間內(nèi)的事物，從而達到以假亂真的沉浸感。近年來，隨著科技的進步與學(xué)科交叉融合發(fā)展，VR技術(shù)在醫(yī)療方面的應(yīng)用越來越廣泛[3]，還可以輔助臨床研究、研發(fā)疾病治愈方法，甚至在研制新疫苗等方面，都起到很大的作用。

事實證明，在醫(yī)療教育教學(xué)中通過VR培訓(xùn)可以達到快速掌握臨床技能的效果[4]。VR技術(shù)的不斷拓展，轉(zhuǎn)換了傳統(tǒng)的醫(yī)療教學(xué)思路，其通過虛擬化的感受體驗快速學(xué)習(xí)鞏固專業(yè)知識，這種新穎的教學(xué)方式能夠使學(xué)生參與到教與學(xué)的過程中，能最大限度地激發(fā)學(xué)生的專注度，在有限的時間內(nèi)最大程度地強化操作能力和分析能力?；诖耍狙芯客ㄟ^設(shè)立實驗組和對照組，探討VR技術(shù)教學(xué)模式下學(xué)生教學(xué)質(zhì)量的效果，以期助力醫(yī)學(xué)教學(xué)水平和醫(yī)療科技水平的提升。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年12月至2022年3月在蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院心內(nèi)科實習(xí)的62名大二本科生為研究對象，通過隨機數(shù)表法分為實驗組與對照組，每組各31名，觀察不同教學(xué)模式教學(xué)對學(xué)生理論知識掌握及實踐能力的影響。研究對象在年齡、性別、學(xué)習(xí)成績等方面無明顯差異。

1.2 研究方法

由2名長期從事心血管疾病臨床工作的高年資主治醫(yī)師完成所有教學(xué)工作，對兩組學(xué)生在同一教室進行主題為“急性心肌梗死”的2個學(xué)時的教學(xué)工作。對照組采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，即采用心血管模型配合多媒體課件的形式教學(xué)；實驗組接受VR教學(xué)模式，即接受傳統(tǒng)教學(xué)模式的同時采用VR設(shè)備操作體驗的模式進行教學(xué)，調(diào)查分析兩組學(xué)生教學(xué)完成后的學(xué)業(yè)成績以及對所對應(yīng)教學(xué)方式的滿意程度。

1.3 教學(xué)步驟

1.3.1 教師選題 選擇典型的臨床常見心肌梗死病例，收集相關(guān)患者的病史信息、影像學(xué)信息及檢驗資料，設(shè)計思考題，要求循序漸進、由淺入深、具有邏輯性。如：如何診斷心梗？首選檢驗檢查方式？鑒別診斷？初步治療方案？如何進行二級預(yù)防？

1.3.2 學(xué)生準(zhǔn)備 根據(jù)教學(xué)大綱，介紹教學(xué)目的、要求及學(xué)習(xí)方法，鼓勵學(xué)生通過預(yù)習(xí)、查閱資料，設(shè)計教學(xué)大綱，提出1～2個問題以備討論，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，做到學(xué)習(xí)有針對性。

1.3.3 課堂教學(xué) 對照組教學(xué)結(jié)合教學(xué)大綱進行多媒體示教，模型觀察，再對所選取典型病例的癥狀、臨床表現(xiàn)及病理體征、影像學(xué)數(shù)據(jù)、檢驗結(jié)果進行分析、討論，使學(xué)生通過患者信息來認(rèn)知該類疾病，最后綜合幾種臨床常見的典型病例，進行診斷鑒別。實驗組一般內(nèi)容與傳統(tǒng)方式相同，但在此基礎(chǔ)上加用VR技術(shù)幫助學(xué)生深入理解學(xué)習(xí)內(nèi)容：在工作軟件上導(dǎo)入學(xué)習(xí)所用的心臟影像資料重建三維虛擬模型，讓學(xué)生佩戴設(shè)備了解心臟與血管的解剖走向以及心臟傳導(dǎo)病理生理、疾病治療相關(guān)知識。學(xué)生使用VR設(shè)備可直觀、真實、沉浸式地體驗心臟模型，直觀感受不同心梗疾病之間的病變差異、血管支配區(qū)域以及由此影響到的心肌壞死區(qū)域，然后自主設(shè)計問題、解決問題，并在課后進行問卷調(diào)查。在教學(xué)過程中教師要注意適當(dāng)對學(xué)生不懂的問題進行引導(dǎo)，讓學(xué)生掌握知識重難點，避免偏離主題，以充分發(fā)動學(xué)生自主解決問題的能力，調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)習(xí)的主體轉(zhuǎn)歸為學(xué)生，見圖1。

圖1 心臟模型及VR體驗

1.3.4 教師總結(jié) 針對教學(xué)內(nèi)容的重點、難點進行梳理、總結(jié)，典型病例分析、匯總，強調(diào)預(yù)防、診、治的關(guān)鍵步驟，針對該疾病，聯(lián)系國內(nèi)外治療進展，拓展知識面。

1.4 觀察指標(biāo)及評價標(biāo)準(zhǔn)

兩組學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)束后，進行理論知識和實踐能力考試，比較兩組學(xué)生所學(xué)知識的掌握水平、實踐能力，并使用調(diào)查問卷的方式對不同組別的學(xué)生成績及對課程的滿意程度進行評價分析。采用理論考試的形式對學(xué)生成績進行檢查，滿分為100。在教學(xué)演示中心對實踐技能能力進行考察，滿分為100，包含閱片能力、解剖辨識能力、病灶定位能力、疾病診斷能力。對教學(xué)滿意度以調(diào)查問卷的形式進行調(diào)查，包括課堂教學(xué)的滿意程度、各教學(xué)環(huán)節(jié)時間安排的滿意程度、課堂師生交流互動的滿意程度、該教學(xué)方式對學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)、對該課堂知識整體掌握的程度等十條評分標(biāo)準(zhǔn)，每條10分，總分100分，80分及以上為滿意，低于80分為不滿意。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

數(shù)據(jù)采用Graphpad prism 9軟件進行統(tǒng)計分析，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，行獨立樣本t檢驗，計數(shù)資料以率（%）表示，采用χ2檢驗，P＜ 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

教學(xué)結(jié)束后，兩組學(xué)生心血管科理論知識和實踐能力水平已有顯著差異，實驗組成績明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜ 0.05），見表1、圖2A～B。對兩組學(xué)生進行滿意度調(diào)查，實驗組滿意度為93.55%，高于對照組的70.97%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜ 0.05），見表1、圖2C。

表1 實驗組與對照組培訓(xùn)后理論與實踐成績比較

圖2 兩組實踐能力、理論能力及滿意度分析

3 討論

當(dāng)今社會已邁入數(shù)字化、信息化時代，電子信息大數(shù)據(jù)時代深入創(chuàng)新，VR技術(shù)已從多方面進入各個行業(yè)。這項技術(shù)集合了影像轉(zhuǎn)化、聲音控制、遙控感應(yīng)等創(chuàng)新技術(shù)，目前已廣泛應(yīng)用于尖端產(chǎn)品制造、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。當(dāng)今條件下，醫(yī)學(xué)教育教學(xué)資源的匱乏在某些方面較為突出，例如實踐操作、標(biāo)本解剖的學(xué)習(xí)，限制了學(xué)校在教學(xué)上的可行性，也一并影響了學(xué)生臨床實踐技能的提升。因此，怎樣更合理地轉(zhuǎn)化臨床教學(xué)的現(xiàn)有資源，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上增加臨床醫(yī)學(xué)生的實踐機會是當(dāng)前醫(yī)學(xué)院校需要考慮的重大問題。本研究設(shè)想將VR技術(shù)引入醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域以提升臨床教學(xué)資源的轉(zhuǎn)化率，以合理的代價創(chuàng)建一個VR技術(shù)為基礎(chǔ)的臨床實踐教學(xué)體系，省去了一部分傳統(tǒng)教學(xué)方式中對標(biāo)本的較大的消耗，提高教學(xué)的真實性、經(jīng)濟性、高效性，探索一個更為科學(xué)、合理的臨床實踐教學(xué)模式，以期應(yīng)對現(xiàn)實面臨的臨床教學(xué)困境[5]。

VR技術(shù)日新月異發(fā)展的同時加快了雙重學(xué)習(xí)策略方案（數(shù)字化學(xué)習(xí)帶動主動化學(xué)習(xí)）的實施。數(shù)字化模型教學(xué)思想的延伸以科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，并堅持以服務(wù)學(xué)生為第一要素的教學(xué)思想[6]。當(dāng)結(jié)合VR的數(shù)字化模型學(xué)習(xí)策略與經(jīng)典醫(yī)學(xué)教學(xué)理念相互整合時，會給學(xué)生提供一種全新的學(xué)習(xí)模式，極大地提升學(xué)生的興趣愛好，更符合未來的教學(xué)方向[7]。通過問卷調(diào)查、教學(xué)評估，普遍得出結(jié)論是該教學(xué)方式可以提高醫(yī)學(xué)生的臨床決策能力、解剖學(xué)知識水平和提升醫(yī)學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)，也驗證了面向媒體感知的自主學(xué)習(xí)有效性[8]。不難看出，實驗組的教學(xué)法相比于傳統(tǒng)教學(xué)法有著不言而喻的優(yōu)勢[9]。在對VR技術(shù)的教學(xué)成果進行檢驗時，實驗組不論是對理論知識的掌握能力還是實踐能力的提高相比于對照組都有顯著差異，且這種差異通過統(tǒng)計學(xué)顯著性檢驗，證明了VR教學(xué)方法在提升學(xué)生時間能力和理論知識水平方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法，VR技術(shù)在課堂的應(yīng)用也提升了學(xué)生對知識的理解吸收能力，能夠彌補傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足并助力醫(yī)學(xué)技術(shù)水平的提升[10-12]。通過調(diào)查分析，VR技術(shù)在心血管疾病的臨床教學(xué)中有以下幾個優(yōu)點：①三維重建的虛擬模型有利于學(xué)生更加直觀地看到具體解剖結(jié)構(gòu)，便于理解思考；②VR技術(shù)的全方位演示教學(xué)能夠更清晰地解讀心臟各個血管解剖的走行，血液流通的全過程，相較于普通動態(tài)圖片與模型展示更加直觀清楚；③模擬演練操作可以隨時隨地，給學(xué)生提供更多的操作機會，雖然真實性沒有實體、尸體及實物模型要好，但在一定程度上也減少了尸體及動物標(biāo)本模型資源上的浪費[13]。

但與此同時，該教學(xué)模式也可能存在一定的局限性[11]。因為VR技術(shù)雖具有沉浸性、可交互等優(yōu)點，但其尚處于實驗和探索階段，其更加準(zhǔn)確的創(chuàng)新性與合理性的評價也是正在解決的問題，也是數(shù)字化教學(xué)思想所面臨的重要障礙。所以目前的VR教學(xué)還未能大范圍普及、推廣，需與傳統(tǒng)教學(xué)方法進行有效融合、需長久實施后進行驗證，以做到虛實結(jié)合，相互補充，以進一步提高醫(yī)學(xué)高校臨床教學(xué)效果[14-15]。

綜上所述，臨床教學(xué)中引進VR技術(shù)是一種較為新穎的教學(xué)方法，可顯著提升學(xué)生對知識的理解吸收能力，能夠彌補傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，值得在臨床教學(xué)中推廣。目前VR技術(shù)教學(xué)還存在許多不足之處，例如長時間的佩戴設(shè)備操作會對使用者造成一定程度上的視覺疲勞，設(shè)備較普通模型相比價格偏高，使用成本較高等，這些問題還有待在后期的研究中進一步去探討、去解決。