林 琳，袁 帥，徐沁悅，鄭 娥，楊 梅*

（1.四川大學華西醫(yī)院，四川 成都 610041；2.四川大學華西護理學院，四川 成都 610000）

沉浸式體驗是指人們投入一種活動中去而完全不受其他干擾，需要參與者高度集中注意力獲取更多信息，喚醒認知的同時產生聯(lián)想與頓悟，從而獲得更多知識、信息并提高相應技能。將沉浸式體驗應用于教學始于20 世紀60 年代的加拿大，如全天候使用目的語進行教學的語言培訓項目[1]。以往的沉浸式教學主要通過營造相關氛圍，形成封閉式教學環(huán)境，讓學生沉浸其中提高學習效率。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）技術作為沉浸式體驗的載體和實現(xiàn)方式，在教學中的應用更加多元和具體。

VR 技術是以計算機技術為核心的高科技手段模擬生成的視覺、聽覺、觸覺一體化的虛擬環(huán)境，用戶借助設備操作虛擬對象，產生如同身處真實環(huán)境中操作的感受和體驗[2]。根據(jù)所應用的VR 技術浸入程度，可將其分為沉浸式和非沉浸式兩種[3]。真正的沉浸式VR 技術至少需要包含以下4 個特性：（1）虛擬空間，如由計算機模擬軟件編程構建出的仿真環(huán)境和空間；（2）沉浸感，由頭戴式顯示器或計算機圖像圍繞的房間營造出的浸入虛擬環(huán)境中的身心感受；（3）感官反饋，系統(tǒng)根據(jù)參與者的身體位置等向他們提供直接的感覺反饋；（4）交互性，系統(tǒng)對用戶的行為做出反應或響應[4-5]。將VR 技術應用于護理教育中，可以充分調動學生的感官，讓學生身臨其境，全面掌握相關知識及技能，因此，在國內外掀起了研究和應用的熱潮[6]。但因成本投入大且技術要求高，成熟的沉浸式系統(tǒng)應用并不普及，已報告的沉浸式VR 技術類型和應用目的差異性大。概況性評價作為一種識別和整理研究證據(jù)的方法，可以全面了解某一領域現(xiàn)有研究的數(shù)量、屬性及特征[7]。因此，本研究將以概況性評價方式總結國內外護理教育領域沉浸式VR 技術研究現(xiàn)狀，并歸納其使用效果，為護理教育實踐提供參考。

1 資料與方法

按照Arksey 等提出的概況性評價方法學框架[8]，結合JBI（Joanna Briggs Institute，喬安娜布里格斯研究所）2015 年發(fā)布的指南[9]進行評價，包括研究小組的成立、納排標準的制定、文獻篩選、數(shù)據(jù)提取和數(shù)據(jù)整合方法等，同時按照PRISMA（系統(tǒng)評價和薈萃分析優(yōu)先報告的條目）聲明提出的范圍綜述報告規(guī)范[10]進行規(guī)范報告。

1.1 文獻納入與排除標準

1.1.1 納入標準（1）研究對象：學生（在?；驅嵙暎I(yè)為護理學；（2）研究內容：包含4 個特征的沉浸式VR 技術，且技術應用目的為護理專業(yè)教學或技能培訓；（3）研究類型：語言為中文或英文原始研究，包括實驗性和觀察性研究。

1.1.2 排除標準（1）研究對象：護理學中麻醉或助產專業(yè)學生，自考自學的學生或在職護理研究生；（2）研究內容：VR 技術內容描述不詳或低沉浸感的VR 技術，如基于電腦桌面、網絡的虛擬技術或模擬器等；（3）研究類型：質性研究、橫斷面研究、灰色文獻、會議論文及原始研究中未對沉浸式VR 技術詳細描述以及其他不能獲取全文的中英文文獻。

1.2 文獻檢索

采用布爾邏輯運算符將主題詞與自由詞相結合，以“虛擬技術/虛擬仿真/虛擬現(xiàn)實、護理、教育/教學/學生”為中文檢索詞，以“virtual reality/VR/virtual simulation、nursing/nurses/nurse、educat*/teach*/train*”為英文檢索詞。搜索的中文數(shù)據(jù)庫包括中國知網數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)庫和維普數(shù)據(jù)庫，英文數(shù)據(jù)庫包括Pub Med、Web of Science、Scopus、the Cochrane Library（via Ovid）和Embase（via Ovid）。

1.3 文獻篩選

文獻篩選由兩名研究者獨立完成。首先根據(jù)文獻題目和摘要進行初步篩選，隨后閱讀全文信息進行全文篩選，如有不同意見共同討論解決，若仍無法達成共識則由第三方介入協(xié)商解決。

1.4 資料提取

由兩名研究者根據(jù)提前設定的資料類別，分別采用統(tǒng)一的表格清單提取納入文獻的各項資料，包括作者、發(fā)表年份、國家、研究對象、樣本量、沉浸式VR 技術內容、研究目的、研究結果和相關結論。

2 結果

2.1 證據(jù)選擇

初步檢索得到1 692 篇文獻，經閱讀標題和摘要初步篩選后納入文獻114 篇，閱讀全文后最終有9 篇原始研究納入資料提取及結果綜合。文獻篩選流程見圖1。

圖1 文獻篩選流程及結果Figure 1 Literature screening process and results

2.2 證據(jù)特征

近3 年來沉浸式VR 技術應用于護理教育領域的研究呈上升趨勢，但原始研究數(shù)量仍有限，本文最終納入9 項研究[11-19]，來自6 個國家，包含質性研究、類試驗性研究和隨機對照研究等。沉浸式VR 技術應用場景主要為護理技能訓練和護理情景模擬訓練，研究目的以收集用戶體驗反饋和對比技能及理論學習效果為主。9 項研究的具體特征見表1。

表1 納入文獻的證據(jù)特征Table 1 Evidence characteristics of the included literature

2.3 結果綜合

常見的沉浸式系統(tǒng)硬件通常由頭盔式或洞穴式3D 影像顯示器構成[20]，以手柄和位置追蹤器為交互裝置，把參與者的視覺、聽覺和其他感覺封閉起來，使參與者暫時與真實環(huán)境隔離而成為VR 系統(tǒng)內部的一個參與者，并利用各種交互設備操作和駕馭虛擬環(huán)境，讓參與者全情投入[21]。納入的9 項研究均詳細介紹了沉浸式VR 技術的系統(tǒng)配置，有2 項使用了空間投影系統(tǒng)，7 項使用了頭顯系統(tǒng)，而軟件則根據(jù)應用場景及目的的不同差異較大。5 項研究有明確的實驗分組，比較了沉浸式虛擬教育與傳統(tǒng)教學模式或非沉浸式虛擬教育的教學效果；3 項研究以問卷調查和橫斷面研究為主，收集不同類型用戶對沉浸式VR技術使用的體驗感和系統(tǒng)滿意度；1 項研究采用質性研究方法調查學生使用沉浸式VR 技術后的經驗及看法。通過以上研究結果可以認為沉浸式VR 技術應用于護理教育領域具有可行性，雖有少部分參與者會出現(xiàn)眩暈、頭昏等不適，但通過問卷調查發(fā)現(xiàn)參與者體驗感較好，滿意度較高，培訓后的理論和技能評分也體現(xiàn)了較好的學習效果。

3 討論

3.1 沉浸式VR 技術應用于護理教育領域能取得良好教學效果

護理專業(yè)學生需要完成醫(yī)學基礎知識、護理理論學習和護理技能培訓等，沉浸式VR 技術的運用可改變傳統(tǒng)枯燥的學習模式，充分激發(fā)學生的學習興趣和學習熱情，提高學習效果[22]。例如，將沉浸式VR 技術應用于解剖學教學，可以更生動地展現(xiàn)各系統(tǒng)器官的解剖結構及生理學特征，學生也能更直觀地了解人體內部器官的結構、空間位置，并借助交互功能按照自己的步驟去解析人體各系統(tǒng)，掌握相關理論知識，F(xiàn)airén 等[19]的研究從學生角度證實了這一效果。在護理技能訓練中引入沉浸式VR 技術，學生不再擔心因操作失誤造成患者不適或引發(fā)醫(yī)療糾紛，更專注于技能本身的訓練和提高。無菌導尿技術在臨床上訓練機會非常少，且操作不規(guī)范可能會造成患者不適及感染等重大風險，因此Butt 等[17]將沉浸式VR 技術應用于無菌導尿技術訓練中并設置無菌技術反饋環(huán)節(jié)，讓學生迅速掌握規(guī)范流程的同時也能兼顧重點環(huán)節(jié)。王萍等[14]在成人真空采血技能培訓中發(fā)現(xiàn)沉浸式VR 技術組護生理論和技能得分均優(yōu)于傳統(tǒng)教學組。同時，一些特殊場景下要求護理人員有充分的臨床判斷及推理能力，如災害救援、危重急救和創(chuàng)傷評估等，傳統(tǒng)模擬教學無法營造真實場景，學生難以融入其中。Smith 等[18]利用沉浸式VR 技術培養(yǎng)護士在災難中去除污染源、防污染和傳染的能力以及個人安全防護設備使用能力，從而能夠減少錯誤操作，降低發(fā)病率和死亡率?？梢姵两絍R 技術提供了一個獨特的教學策略，能讓學生在學習臨床技能的同時培養(yǎng)協(xié)作、溝通以及臨床判斷能力[23]。

3.2 學生對沉浸式VR 技術的體驗感較好，滿意度較高

將沉浸式VR 技術應用于護理教育領域仍處于早期發(fā)展階段，因此來自學生的反饋尤為重要，能從受訓者角度了解該技術的接受度及可行性。本次納入的9 項研究中有6 項有參與者反饋記錄，其中美國將沉浸式游戲用于護理專業(yè)學生無菌導尿技術培訓的兩項研究[16-17]均使用了Brook 在1996 年研制的系統(tǒng)可用性調查量表（SUS）。該量表具有良好的信效度，總分100分，從個人參與感、系統(tǒng)舒適度、練習的可操作性和反饋性等條目測量參與者對該技術的體驗。兩項研究結果分別得出總分為64.03 分和72.5 分，均處于體驗感較好這一區(qū)域。然而調查同時也發(fā)現(xiàn)了該技術的缺陷，如個別參與者會出現(xiàn)頭暈目眩等不適，使用時間越長癥狀越明顯；目前的系統(tǒng)存在對佩戴眼鏡或慣用左手的用戶舒適度不夠等局限性。一項質性研究通過訪談結合問卷調查了解護理專業(yè)學生對兩種類型沉浸式VR 技術應用于解剖課程教學的感受和滿意度，得出結論VR 技術是一個強大的學習工具，有助于學生了解人體各系統(tǒng)的解剖結構[19]。

3.3 沉浸式VR 技術應用于護理教育領域的局限與挑戰(zhàn)

納入的9 項研究均有沉浸式VR 技術應用時所涉及的硬件、場景及軟件的描述，可以看出利用該技術開展教學需要大量資金支持，包括設備的購買和維護、程序的編輯和更新以及虛擬仿真場景的開發(fā)等費用[24]，不論是初始的一次性投入還是后續(xù)長期維護更新都需要大量人力物力等資源，這是影響沉浸式VR 技術廣泛應用的重要因素。目前有報告顯示沉浸式VR技術使用者會出現(xiàn)頭暈目眩等不適情況，說明系統(tǒng)姿態(tài)角度定位的精確度和速度還存在一定不足[14，17]。因此，關鍵技術的改進和突破以及5G 網絡的發(fā)展對沉浸式VR 技術的應用既是機遇也是挑戰(zhàn)。另外，沉浸式VR 技術應用于護理教育領域對教育者提出了更高要求[25]。教師不僅要與高級編程專家合作參與設備的研發(fā)及持續(xù)改進，以提供更符合培訓要求和貼近臨床需求的產品，還要在教學全過程中擔任技術指導，負責專業(yè)培訓講解、虛擬環(huán)境角色創(chuàng)建和教學日程安排等工作。為此，教師要熟練掌握虛擬教學方法，能利用虛擬設備幫助學生并對學習重點進行個性化調整。在巴西圣保羅大學的基于沉浸式采血技能模擬培訓研究的第一階段，首先納入了有臨床實踐經驗的教職工來了解系統(tǒng)的使用體驗和缺陷[13]。

4 結語

隨著醫(yī)學模式的轉變、人類疾病譜的變化、衛(wèi)生保健體制的改革、公眾健康意識的增強以及全球人口老齡化進程的加快，護理工作范圍和內容日趨拓展，工作內涵越發(fā)豐富，護士的角色和任務也隨之發(fā)生了轉變，這些都對護理教育和培養(yǎng)適應社會需求的護理人才提出了挑戰(zhàn)。21 世紀的護理學必將與信息技術、社會科學和其他學科融合發(fā)展，將現(xiàn)代高科技手段與護理教育相結合，如將沉浸式VR 技術應用于護理技能培養(yǎng)和臨床情景演練中，是護理教育模式創(chuàng)新和新型護理人才培養(yǎng)的有效策略[23]。目前而言，先進的硬件、軟件和編程技能的迅速發(fā)展是開展沉浸式虛擬教育的基礎，也讓真實與虛擬交互成為可能。其不僅在護理常規(guī)技能訓練及理論教學中有顯著作用，還在幫助學生掌握高級技能或完成臨床特殊情況下的各類培訓方面有著巨大潛能[26]，同時也避免了臨床見習和實習訓練的各種倫理問題，對保護患者有著重要意義。護理教育研究者在未來還需進一步探索，包括在虛擬設備中增加人際交流訓練、提高VR 技術的普及性和各級機構間的資源共享性，讓沉浸式VR 技術成為護理教育的常規(guī)工具。