脐带脱垂虚拟仿真实验教学项目的研发与应用

赵凌云，陈思羽，谢颖，卢美秀，黄梅芳，戴小红

（1.桂林医学院 护理学院，广西 桂林 541000；2.桂林医学院第一附属医院 产科，广西 桂林 541000）

脐带脱垂严重情况下可导致胎儿宫内窘迫，同时增加产妇阴道裂伤及感染等机会[1]。 为充分保障母婴健康，必须将多元化的教学形式有机结合，强化助产专业学生操作技能， 为学生进入临床岗位奠定基础[2]。 在涉及病人隐私部位或可能导致不良结局的临床实验教学中， 可通过提供丰富的教学案例和足够的操作机会，提升学生操作技能[3-4]。而国内外尚无脐带脱垂虚拟仿真实验项目的报道，因此，我们研发了脐带脱垂虚拟仿真实验教学项目， 在虚拟仿真教学中创新性地融入临床辩证思维特色案例， 提升学生助产操作能力和临床辩证思维能力， 取得了良好的教学效果，现报道如下。

1 脐带脱垂虚拟仿真实验教学项目的研发

1.1 项目的设计思路 本项目基于学生助产操作能力和临床辩证能力的“双提升”设计原则，以脐带脱垂案例及其发生进程作为设计依据， 全程以“虚拟—仿真—实训”为设计主线，以产妇产程进展为内容导向，阐述产妇分娩进程中生理和心理变化。学生通过“评估观察-分析判断-决策实施”的理论知识学习和技能训练路线， 掌握脐带脱垂的正确处置流程。

1.2 项目的研发 教学团队与厦门立方幻境科技有限公司合作， 共同研发基于临床辩证思维的脐带脱垂虚拟仿真实验教学项目。 根据《助产学》课程实验教学大纲， 教学团队成员编写临床辩证思维特色的脐带脱垂实验教学案例脚本， 技术团队利用信息化技术构建基于案例脚本的虚拟交互情境， 包括助产士、产妇和产房等元素。 采用3D 技术全程还原真实分娩情景， 学生利用透视模式直观地学习女性生殖系统解剖特征及脐带脱垂机制， 并通过游戏闯关形式完成学习和考核。 教学项目分为PC、VR 和AR版本， 学生可在虚拟仿真实验室利用AR 和VR 版进行沉浸式学习，或在实验室外登录校园网进行PC版线上学习（https://qdtcfz.glmc.edu.cn/）。

1.3 项目的操作流程 项目包括“练习”和“考核”2个模块。 学生以个人账户登录虚拟仿真平台进入练习模块，按照系统提示自主学习脐带脱垂相关知识，并以游戏闯关的形式完成相关练习题。 练习模块开启了即时反馈功能：若回答正确，可直接进入下一环节；若回答错误，则需要根据系统提示信息，重复思考后再次进行游戏闯关， 直至回答正确后才能进入下一环节。 学生通过练习模块学习后方可进入考核模块， 检测学习效果。 考核模块关闭了即时反馈功能：考核中系统不会即时提示错误操作，确保学生持续完整地进行思考作答， 待考核结束再提示所有错误信息，学生根据反馈信息重新思考，再次进行考核直至完全无误后，才视为考核通过。

1.4 虚拟仿真训练情景 学生登陆平台后进入情景演练模块，依次点击界面选项了解产妇现病史、孕产史、既往史及辅助检查等一般资料，综合分析后作出护理诊断及临床处理。 （1）情景1：学生查看产妇病例资料，评估产妇心理状态及配合程度，点击屏幕知识点按钮学习脐带脱垂的分类及病因， 借助透视功能缩放观看脐带脱垂虚拟三维场景， 明确产妇当前诊断，完成正确操作后方可进入下一情景。 （2）情景2：产妇诊断为脐带脱垂后，给产妇取Sims 体位(也称半俯卧位)后检查胎心。此时胎儿胎心为80 次/min（正常为110～160 次/min），应将产妇移送产房。系统提示需要选择以下操作，包括建立静脉通道、采集血标本、检测胎心及吸氧等，学生根据产妇病情缓急为产妇实施正确急救。 （3）情景3：评估有无胎儿窘迫现象，并进行胎心检测、阴道检查等处理，为产妇取合适的体位后实施正确的助产操作（经阴道上推胎露部， 选择合适的溶液及剂量进行膀胱灌注）。（4）情景4：通过人机对话安慰产妇，与家属沟通产妇需进行剖宫产术， 做好术前准备， 选择开启复苏台、吸氧、心电监护和新生儿抢救用物准备等选项，按腹部手术要点依次为产妇选择术前护理操作。（5）情景5：胎儿娩出后，从心率、皮肤、呼吸、肌张力和对刺激的反应5 个方面对新生儿进行Apgar 评分，掌握新生儿窒息复苏的要点。

2 项目的应用

2.1 一般资料 选择2019 级助产本科生59 人作为观察组，均为女生；以2018 级助产本科生76 人作为对照组，其中女生75 名，男生1 名。纳入标准：无精神、心理疾病，自愿参加本次研究。 排除标准：中途休学或不愿继续参与本研究者。 2 组学生年龄均为19～23 岁，均在第五学期学习《助产学》课程，且已完成前4 个学期的公共课程、专业基础课程及部分专业课程的学习。 2 组学生性别、年龄、前期专业课程成绩比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。 见表1。

表1 2 组助产本科生一般资料比较（±S）

表1 2 组助产本科生一般资料比较（±S）

组别观察组对照组n 59 76 tP年龄（岁）21.30±0.75 21.27±0.74 0.337 0.737内科护理学成绩（分）79.85±4.65 81.29±6.22 1.486 0.140外科护理学成绩（分）80.15±4.59 81.59±5.68 1.586 0.115

2.2 方法 选择《助产学》课程中脐带脱垂实验教学内容，对照组采用传统实验课授课模式，观察组在传统教学的基础上采用脐带脱垂虚拟仿真项目进行教学。学生在教学活动中授课教师、教学大纲、教材及进度等方面均一致，课程学时均为2 学时（80 min）。

2.2.1 对照组 对照组采用传统实验课授课模式。（1）课前，教师通过班级QQ 群发布教学课件及操作视频供学生预习。（2）课中，教师根据教学大纲要求，采用“结合模型、图片、视频演示操作—学生练习—教师指导点评”模式进行教学。（3）课后，学生自主复习课程内容。

2.2.2 观察组 观察组在传统教学的基础上采用脐带脱垂虚拟仿真项目进行教学。 （1）课前，教师在班级QQ 群发布实验教学课件、 操作视频及虚拟仿真软件使用教程视频， 布置课中线上线下情景演练学习任务，学生登录项目PC 版本进行学习，系统自动记录学生学习时长、操作正确性等相关数据。教师可登录项目后台查看学生学习情况并优化课堂教学设计，强化重点和难点内容的教学。（2）课中，教师采用模型、图片和视频的方式演示操作，接着学生采用虚拟仿真VR、AR 版本进行沉浸式操作练习， 直至熟练掌握操作，学生完成虚拟仿真情景案例后，以小组形式进行线下情景演练， 进一步巩固助产操作技能并提升临床辩证思维能力。最后，学生对操作展开讨论并总结课中的问题，授课老师作点评和总结。 （3）课后，学生利用碎片化时间在虚拟仿真教学项目PC版自主练习操作。

2.3 评价方法

2.3.1 观察组项目学习情况 教师登录系统管理端页面查看学生练习数据。

2.3.2 操作成绩 2 组学生在完成脐带脱垂实验内容学习后的第2 周进行线下技能操作考核（教师—学生面对面操作考核），学生在规定的时间内完成操作考核， 由相同的授课教师根据既定的标准进行评分。

2.3.3 教学评价 在查阅文献的基础上， 自行设计虚拟仿真教学效果认可度问卷，问卷共7 个条目（包括学习兴趣、自主学习能力、合作意识等），每个条目均设置“非常认可、比较认可、不认可”3 个选项（学生认可度=非常认可率+比较认可率）， 问卷Cronbach α系数为0.914。脐带脱垂线下操作考核结束后发放问卷，学生匿名填写，问卷当场收回。 发放问卷59 份，回收59 份，回收率100%。

2.4 统计学方法 采用SPSS 26.0 进行数据分析，计数资料用频数和百分比表示，计量资料用均数±标准差（±S）表示，采用两独立样本t 检验；P<0.05 为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 观察组项目练习时长 教师登录系统管理端页面查看学生练习数据，观察组59 名学生在线平均练习时长为（31.60±6.44）min。

3.2 2 组助产本科生脐带脱垂线下操作考核成绩比较 观察组脐带脱垂线下操作成绩显著高于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。 见表2。

表2 2 组助产本科生脐带脱垂线下操作成绩比较（±S，分）

表2 2 组助产本科生脐带脱垂线下操作成绩比较（±S，分）

组别观察组对照组n 59 76 tP操作成绩91.6±2.18 86.3±3.66 9.869＜0.001

3.3 观察组教学效果认可度 观察组对虚拟仿真教学效果认可度较高，各条目认可度均>94%。 见表3。

表3 观察组教学效果认可度（n=59，人数，%）

4 讨论

4.1 脐带脱垂虚拟仿真教学项目能有效提升助产操作水平 虚拟仿真教学项目的后台统计数据显示，观察组学生平均练习时长达（31.60±6.44）min；观察组学生脐带脱垂线下操作成绩高于对照组学生（P＜0.05）， 表明在传统实验教学基础上开展脐带脱垂虚拟仿真教学能有效提升学生助产操作水平，与相关研究结果一致[5-6]。分析原因，我们开放了脐带脱垂虚拟仿真教学项目PC 版本的课外使用权限，鼓励学生在教室之外利用课余时间进行自主学习，打破了传统实验教学对学习时间和地点的局限。 学习时间和练习机会的增加，提升了学生操作熟练程度。同时， 传统实验教学与虚拟仿真实验教学相结合的“虚实互补”形式，提升了学生对复杂解剖概念的理解程度，达到了知识内化的目的，符合以岗位胜任力为导向的培养策略[7-8]。

4.2 脐带脱垂虚拟仿真教学项目有效提升了教学满意度 本研究问卷调查结果表明， 脐带脱垂虚拟仿真教学项目有助于培养学生自主学习、 临床思维及团队合作等方面的能力，与相关研究结果一致[9]。传统实验教学中，学生处于被动接受知识状态，并被要求机械模仿教师的教学操作， 学习趣味性的缺乏难以提高学生的自主学习性[10-11]。 虚拟仿真教学项目中考核模块的形式是多元化的，考核范围涵盖了理论知识和实践操作，同时设置了趣味性游戏闯关学习模式，契合了大学生敢于挑战、勇于创新的特征，利用沉浸式体验提高学生的学习兴趣，引导学生建立自主学习能力，有效提升了教学的满意度。

4.3 脐带脱垂虚拟仿真项目的临床意义 临床上涉及孕产妇隐私及母婴安全的助产操作难以通过实地教学的形式开展，在校助产学生临床实践动手机会较少，进入助产岗位后面对复杂的临床情境难以快速做出正确的临床决策[12]。 虚拟仿真项目可解决学生临床操作机会少和风险高的难题，提升在校助产学生技能水平和临床决策力。 同时，脐带脱垂虚拟仿真项目还可运用于基层医院助产士或新入职助产士的培训，通过线上虚拟仿真练习结合线下临床实践，科学提升助产士助产技能，缩短人才培养周期。

4.4 脐带脱垂虚拟仿真项目的不足之处 在项目的使用过程中，我们发现有以下不足之处。 一方面，项目教学系统占用计算机运行内存较高， 软件系统的兼容性受限， 出现了低配置计算机加载软件缓慢或者失败现象，需要进一步优化软件。 另一方面，编写的脐带脱垂虚拟仿真教学案例较固定， 而产科临床情境复杂多变， 在后续的教学中应积累并更新临床教学案例， 多方位、 多形式共同提升教育教学质量。

5 结论

虚拟仿真实验教学项目是推动教学信息化和现代化的重要举措。基于虚实结合的原则，我们将虚拟仿真实验教学与传统实验教学有机契合， 将临床辩证思维特色案例巧妙融合于脐带脱垂实验教学中，实现学生操作水平和临床辩证思维能力的全面提升。 脐带脱垂虚拟仿真教学项目已经在校内取得初步成果， 下一步， 我们将加大虚拟仿真网络建设力度，拓宽虚拟仿真教学项目覆盖率，实现多方资源共享和互惠， 增强各院校发展虚拟仿真实验教学的动力，保障教学信息化改革的顺利推进。

[致谢] 感谢统计学专业的霍荣瑞老师对统计学内容的审核把关， 感谢厦门立方幻境科技有限公司的陈强工程师对项目信息设计的审核把关!