临床麻醉学杂志
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虚拟仿真技术应用于临床麻醉技能教学方式的改

0 引言

临床麻醉技能操作是临床麻醉学课程的重要组成部分,是由理论学习阶段向临床实践阶段过渡的桥梁课程,尤其在学生动手和创新能力的培养具有突出地位[1]。而目前麻醉学教学基本沿用的方式是理论教学+仿真实验+临床实习的模式,但麻醉学综合操作技能多为高风险操作,操作不当会导致非常严重的麻醉意外和并发症,故需要反复、标准、严格、长期的模拟训练,进入临床后才能迅速适应该岗位。

现代信息技术与教育教学深度融合,将会实现高等学校发展的“加速器”[2]。同时提出推动互联网、大数据及人工智能等现代信息科技在教学领域中的应用。因此,将现代信息技术与传统情景模拟教学融合,通过虚拟仿真技术,真实再现临床操作各场景,学生除了熟悉现实医院和手术室环境和操作流程,更能培养学生综合临床思维能力,使学生得到正确、规范、严格的临床基本技能操作,从而逐渐成长为合格的临床医师。

1 虚拟仿真技术在临床麻醉领域的应用现状

虚拟仿真技术是在20世纪80年代由计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等快速发展,通过计算机硬件、软件以及传感器构成的三维信息的虚拟环境,在临床麻醉领域应用时能逼真地模拟病房与手术室场景,学生在沉浸式课堂体验的同时,掌握临床麻醉技能教学课程,而且有效降低教学成本、提升实际操作的有效性[3]。

目前虚拟仿真技术与临床麻醉学相结合,在麻醉学领域是一次历史性突破,该技术在我国麻醉学领域已经开展,分享在国家虚拟仿真实验教学项目共享平台包含可临床医学项目共计43项,其中麻醉技能实践虚拟仿真教学项目高达3项,都是国内知名院校在麻醉技能实践教学过程中借助虚拟仿真技术实现的新颖教学方式[4]。主要包括基于智能化多模态的麻醉虚拟仿真技能训练项目,以及麻醉学临床技能思维训练综合实验,实现早临床、多临床的教学理念;通过模拟真实的临床情景,锻炼学生的临床适应能力,培养爱伤观念;运用理论与实践相结合的方法,培养学生的临床操作、医患沟通、临床决策能力,并逐渐培养严谨的医疗工作态度。

2 虚拟仿真技术在与临床麻醉技能实践教学改革和创新

2.1 以学生为中心的实验教学理念

高等医学院校教育理念在于以学生为中心,从学生需求出发,重视学生社会责任感、创新理念、综合实践能力的培养,注重知识传授、素质培养、能力提高的协同发展,激发学生的学习兴趣和潜能,增强学生创新创造能力[5]。虚拟仿真技术应用于临床麻醉技能实践的优势在于学生通过沉浸式的空间体验将虚拟的病房与手术室还原为真实医疗环境,学生可以通过人机交互对虚拟病人进行临床麻醉操作,掌握临床麻醉基本技能操作要点及规范的操作手法,是从基本理论到临床实际的入门教学阶段,巩固理论知识的同时更加直观地培养学生的动手操作能力,有效地节约了临床教师在教学中培养学生的临床麻醉技能和临床思维大量的时间。

2.2 创新多样的教学方式

在临床麻醉技能实践教学中目前常用的方案为教师通过课堂讲授操作的重点、难点和注意事项,在仿真模拟人上示教学生观摩,学生在仿真模拟人上进行操作练习[6]。在信息化时代背景下,提倡基于问题、案例的交互式教学,倡导自主式、合作式学习。因此网络化实验教学应运而生,虚拟仿真技术通过文字、图片、视频等各种媒介提供教学准备、线上讨论、线下交流。课堂上有针对性示教,及时纠正学生的操作错误,提高临床麻醉技能操作教学质量。学生结合网络平台与仿真模拟人反复训练,直至熟练掌握该项临床技能。通过线上实验、线下仿真模拟实训与临床动物实验、临床实习训练三个环节,教师最终通过线上和线下打分,对学生进行考核评估。

2.3 先进可靠的实验研发技术

临床麻醉技能虚拟仿真实验教学软件的研发,以完成特定的教学要求和操作技能内容为目标,综合应用多媒体、人工智能、人机交互、虚拟现实、云计算等数字化、智能化技术手段,模拟仿真病房与手术室,提高临床麻醉技能虚拟仿真实验教学的吸引力和教学有效度。临床麻醉技能教学软件的教学目标为掌握各种麻醉技能操作步骤,培养医患沟通、临床决策能力,养成严谨的医疗工作态度。因此,加强相关技术可靠性研究,注重对学生使用临床麻醉技能虚拟仿真实验教学的全方位、多层次的培养,切实保障学生临床技能能力的提高。