“虚拟医院”临床技能虚拟云实训系统的建设与应用

王 力，邓 晶，周 雅，朱 宁，韦思明，蒋建平

(杭州医学院，浙江 杭州310053)

·教学研究与管理·

“虚拟医院”临床技能虚拟云实训系统的建设与应用

王 力，邓 晶，周 雅，朱 宁，韦思明，蒋建平@

(杭州医学院，浙江 杭州310053)

目的：开发一个运行在“云”端的临床技能实训系统，让学生能在课外通过任意一台联网的终端预习和复习临床操作，获得一种接近现实操作的体验，从而提高技能操作教学的效果。方法运用“互联网+”思路及虚拟互动动画开发软件开发“虚拟医院”临床技能虚拟云实训系统。选取2014级临床医学专业学生287人为观察组，2013级临床医学专业学生289人为对照组，观察组在传统实验课基础上使用虚拟云实训系统，对照组仅采用传统的实验课授课模式。比较2组学生OSCE技能考试成绩，进行问卷调查。结果观察组学生OSCE技能考试成绩优于对照组(P<0.05)，超过九成学生认为本系统能激发其学习兴趣。结论在传统实验课基础上使用虚拟云实训系统进行教学，教学效果良好。

虚拟医院；计算机虚拟仿真技术；互联网+；云实训

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

临床技能操作的培训是医学教育中一个十分重要的环节。目前许多医学院校的实验室条件由于时间和空间上的限制，不能完全适应教学改革的要求，学生反映课内能练习的时间过少，而课外的预习和复习只能参考书本理论，缺少直观体验。因此，开发一个能够适应远程教学模式的实验教学虚拟云实训系统是非常必要的。近年来，虚拟现实技术和“互联网+”网络技术的快速发展，为网络虚拟实验系统的研究与开发提供了坚实的基础。

1 虚拟仿真技术

VR(Virtual Reality)即虚拟现实，是一种采用计算机为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，可以让用户产生如同真实环境的感受和体验[1]。 VR技术目前已被广泛地应用到军事、教育、医疗、娱乐和工业等领域。近年来，各类型的医学VR训练系统有了长足发展，该系统以其操作安全、过程规范、便于监控、无伦理风险等特征，呈现出逐渐替代在动物甚至人体上进行技能训练的趋势[2]。

2 “虚拟医院”临床技能虚拟云实训系统的开发背景

“虚拟医院”云实训系统整体采用基于Web技术的B/S架构进行技术开发，无需安装其它软件，采用常规浏览器即可直接访问并使用，真正体现“云”的概念，方便学生学习。

虚拟技能操作利用VR技术和虚拟互动动画开发软件进行创作，因其采用了立体空间的概念，所以更显真实逼真，而且对空间操作的随意性也较强，也更容易吸引人。开发软件提供了数字动画创建、交互式浏览设置等功能全面的创作和编辑环境，并且可以任意调用包括视频、声音、图形、动画、文字等在内的各种多媒体素材。

3 “虚拟医院”临床技能虚拟云实训系统简介

绘制医院全景，包括住院部、门诊、手术室、病房、操作室等等，再于这些场景中设置互动动画模拟操作。第一期共开发32个临床操作项目，包括临床内外科急救常用操作，如无菌术、缝合、拆线换药、穿刺术等；康复科常用操作，如ROM测量等；口腔科常用操作，如窝沟封闭等。这些医学操作的步骤规范主要参考《中国大学生临床技能操作指南》[3]以及国家大学生医学竞赛医学操作范围[4]开发，以求标准化。

图1 “虚拟医院”场景示例

4 “虚拟医院” 临床技能虚拟云实训系统实际使用效果

“虚拟医院”V1.0版开发完成后，我们在传统临床技能实验课开课同时将本系统投入测试。本系统主要用于学生课外学习。在实验课上向临床医学专业学生推广本系统，并发放调查问卷，使用系统内置积分系统监测学生使用情况。在学期末对教学效果进行评估。

4.1 对象与方法

选取2014级临床医学专业学生287人为观察组，2013级临床医学专业学生289人为对照组，2组学生均为全国高考统招学生，入学年龄、高考成绩差异无统计学意义(P>0.05)。2组学生的理论课程、传统实验课程课时及师资均相同。观察组在传统实验课基础上使用虚拟云实训系统，对照组未使用该系统。 比较2组学生在同一学期期末的OSCE技能考试成绩(站点设置及评分标准均一致)。采用SPSS20.0软件分析结果，计量资料采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

向观察组发放调查问卷。本系统上线测试时段累计浏览量(PV)达到23472次，测试结束后回收有效问卷287份。

4.2 OSCE成绩对比

结果表明，观察组学生在涉及临床操作的项目成绩上优于对照组学生(P<0.05)，见表1。

表1 OSCE成绩比较

4.3 问卷调查结果

96%的学生认为本系统对其学习医学操作技能有帮助，93%的学生认为本系统使其产生了新奇感。学生反映：“原来实践操作还能这样练习”“有点像玩游戏一样，挺感兴趣的”。 见表2。

表2 “虚拟医院”使用调查问卷结果[N(%),N=287]

5 结果和讨论

5.1 本系统实际教学效果分析

通过OSCE考试成绩对比，我们发现病历书写和病例分析、影像读片项目成绩无显著性差异，认为学生在临床思维和读片的掌握程度上无差异，而学生在体格检查和内外妇儿专科操作的得分均有显著提高。分析原因如下：(1)本系统内虚拟现实操作项目尚未涉及病例书写和病例分析、影像读片训练，所以在这两项上不能提高学生的掌握水平；(2)传统临床技能操作教学，都是安排在实验室进行，有限的实验室设备与场地条件使学生实验课内练习的时间不足以满足学习需求。“虚拟医院”虚拟云实训系统可以运行在任何一部联网的终端上，使学生在实验课课外也能进行临床技能操作的课前预习和课后复习，获得一种接近现实操作的体验。因此在涉及临床操作的项目上本系统确实提高了学生的掌握水平。本系统提升了实验课教学效果，贯彻了“互联网+”思想，进一步深化了实验课教学改革。

通过问卷调查本系统使用体验，表明学生有使用本系统进行临床技能操作学习的积极性。结果显示超九成的学生认为“系统对其学习医学操作技能有帮助” 以及“虚拟实验环境能让其产生新奇感”。学生对“虚拟医院”临床技能虚拟云实训系统产生兴趣，拓展了一种新的学习方法，可以在一定程度上弥补传统临床技能操作训练的不足。通过使用本系统可以让学生熟悉操作的步骤，有利于学生尽快上手，顺利进行临床操作。

5.2 本系统当前的局限性和拓展前景

目前本系统为V1.0版本，是初期开发版，尚存不足。如互动操作仿真性不足，单手鼠标操作离实际操作体验存在差距，场景描绘尚不细致，这些不足在今后的开发中会有所改进。后期的开发，可以考虑引入3D建模，建立虚拟人体，以及第一人称的操作视角，以求更加贴近真实的操作体验。另外，虚拟实训系统只能起到临床技能培训辅助教学的功能，真正要培训医学生的操作实践技能，还是需要在患者身上累积经验[5]。

“虚拟医院”临床技能虚拟云实训系统目前还仅仅开发了临床常用操作项目，而一个完整的医院，除了临床科室，还包括护理、影像、检验、病案管理、行政管理等许多不同部门，这些领域也有零散的虚拟实训系统开发。本系统开发最终的愿景，是在完善临床技能开发后，将多学科多部门的虚拟实训系统整合进来，形成一个真正完整的“虚拟医院”。

[1]黄新平, 杨雪. 虚拟现实技术在医学职业教育实验教学中的应用研究[J]. 中国职业技术教育, 2013，(05):83-87.

[2]郭红霞, 陈红. 仿真模拟教学在我国护理教育中的应用现状[J]. 护理研究, 2013, 27(26):2939-2941.

[3]陈红，朱正纲，肖海鹏，等. 中国医学生临床技能操作指南 [M]. 北京：人民卫生出版社, 2014.

[4]教育部医学教育临床教学研究中心.第六届全国高等医学院校大学生临床技能竞赛范围[Z].2014.

[5]丁鸿, 范群铭, 李全,等. 教学医院规范化临床基本技能培训模式优化与应用[J]. 中华医院管理杂志, 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，硕士，讲师。研究方向：内分泌与代谢病学

浙江省教育厅高等教育课堂教学改革项目(编号：kg2015637)

蒋建平 351990891@qq.com

G642.0

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2016-0024(2017)01-0007-03