基于虚拟仿真技术的产科护理游戏设计

傅婕 颜艺鹭 许婉婷 何静 黄小云 赵婉泓

摘 要：产科护理学为护生在校学习培养的核心课程，为解决传统产科教学形式单一、内容受限的问题，本课题组设计了一款基于虚拟仿真技术的产科护理游戏，开展基于案例互动式教学等方式的新型产科护理教学，激发学生自主学习和积极创新的潜能，提高教学效果。现就虚拟仿真技术在护理领域的优势及产科游戏的设计展开探讨，探索其在产科护理游戏设计中应用的可行性和必要性。

关键词：虚拟仿真 产科 教育游戏 护理

Design of Obstetric Nursing Game Based on Virtual Simulation Technology

FU Jie  YAN Yilu*  XU Wanting  HE Jing  Huang Xiaoyun  ZHAO Wanhong （Xiamen Medical College， Xiamen， Fuzhou Province，361023 China）

Abstract：Obstetric nursing is the core course for nursing students to study and cultivate in school. In order to solve the problem of single traditional obstetric teaching form and limited content， The research group designed an obstetric nursing game based on virtual simulation technology， Carried out a new type of obstetric nursing teaching based on case interactive teaching and other methods， to stimulate students' potential of independent learning and positive innovation， and to improve teaching effect. This paper discusses the advantages of virtual simulation technology in the field of nursing and the design of obstetric games， and explores the feasibility and necessity of its application in the design of obstetric nursing games.

Key Words：Virtual simulation ; Obstetrics; Educational games;Nursing

隨着2021年我国“三孩”政策的实施，孕产妇人数有所增加，为适应实现适度生育水平，提高出生人口质量需要，妇女保健机构的数量也有所提升，孕产妇及全社会人群对于孕期保健知识的需求也有所增加。虚拟仿真技术是采用以计算机技术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，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生等同于亲临真实环境的感受和体验[1]，具有交互性、逼真性、可视化等特征。随着近些年来虚拟仿真技术的飞速发展，其在医学教育领域已取得了许多重大成果，将虚拟仿真技术与教育游戏相结合的方式已成为在线医学教育全新且愈受关注的研究领域。

1 虚拟仿真技术应用于产科护理的必要性

1.1 产科护理教学的困境

正常分娩接产术技术性强、知识点抽象，护理学或助产学专业学生必须反复练习才能掌握技能、巩固相关理论知识[2]，该部分内容不仅对医务人员及医学生是极大的挑战，对孕产妇而言更是迫切的知识需求。由于学校资源条件有限、临床见习时间短及存在产房感染的可能、产妇及家属隐私观念的增强等多种条件的约束，多数护生仅见过一两次甚至没有机会亲眼见到自然分娩的全过程，无法让较为抽象的理论知识及复杂的助产技术得到更好的实践和锻炼。因此基于虚拟仿真技术的产科护理游戏可能可以缓解此困境，本软件以孕妇分娩的产程进展为主线，综合运用案例互动式教学，情景模拟教学等多种方式，利用3D虚拟仿真技术，构建高度仿真的虚拟产房和产妇，重现分娩助产的临床场景，解决护生或助产士在学习过程中由于学习条件、教学资源及医学伦理等各方面的限制，通过寓教于乐的形式帮助护生深化理论知识，熟练掌握自然分娩各个阶段的表现及护理操作技术，培养学生人文关怀、交流沟通、自主学习和临床思维能力。

1.2 虚拟仿真技术的优势

通过虚拟仿真技术模拟特定临床场景，学生通过收集和处理信息、识别问题然后确定目标采取行动，最后通过游戏产生的评价和反馈了解自身对于理论知识及其内涵的理解程度。利用交互式特点增强游戏教学效果，帮助使用者增强自身的临床推理判断、收集及整理信息、采取行动的能力，培养其批判性精神[3]。分娩游戏不仅可能提高学生理论掌握程度，在设计上还提供了学生团队合作及协作决策的机会，进一步提高学习效果的同时也能培养学生合作协商能力，为将来的临床工作打下基础[4]。

1.3 游戏思维与虚拟仿真技术相结合富有创新性

在护理实践教学方面，虚拟仿真技术应用多为构建于案例相对应的特殊场景、人物（患者）及物品等。对于基础的护理操作，如静脉穿刺、输血、导尿等，有学者研发了其专项的护理技能训练模拟软件[5]。通过模拟相关的操作场景、患者及可能发生的数种情况，帮助学生熟悉操作流程、操作技巧及减少操作时的紧张心理。针对于综合性护理操作技能的培养，市面上已开发有多款护理游戏，如模拟手术室游戏、新生儿复苏训练游戏、创伤现场救护教育游戏等[6-8]。该类项目设计特点除了包括构建基于3D技术的虚拟操作环境，还有丰富的案例故事情节设计、奖惩机制、围绕训练目的的各种小任务、模拟场景后测试问答等，国外游戏项目还较为注重游戏过程中使用者与病人及家属的互动，注重人文关怀能力培养。

2 产科护理游戏的设计

2.1 产科护理游戏总体思路

由于产科护理具备特殊性，例如其中很多专科操作及特殊案例场景无法在教学中再现，且需要能够动态评估孕产妇的情况变化，这些都是应用模拟人教学的传统护理教学模式的难点。利用虚拟仿真技术，构建高度虚拟的产房和孕妇，设计各类案例，如自然顺产、剖宫产、双胎妊娠等各种临床情境。学生通过透视、剖视等多视角直接观看孕妇骨盆骨性结构及不同类型胎儿娩出各阶段在孕妇体内的位置、动态转动及孕妇各时期生理状态，在软件中可以多次进行胎心检测、胎方位判断、骨盆测量等专科操作及接生技术、剖宫产术的仿真练习。

2.2 产科护理游戏所涉及的教学内容

近年来， 随着人工授精技术的成熟与时代的发展，由于医源性因素的影响，双胎妊娠的发生率有增高的趋势[9]。对于双胎孕妇而言，尤其是高龄双胎孕妇，面临着较大的心理压力，可能需要更为细致的护理与健康宣教。但是双胎妊娠的分娩机制较为抽象，且学生在临床上难以得到实践，因此在软件内容设计上，本软件突破了单胎分娩的局限性，加入了双胎分娩案例。通过查阅文献，参考《助产学》《妇产科护理学》《妇产科学》本科教材及《威廉姆斯产科学》等内容，结合临床岗位职责与真实案例，参考妇产科护理学教师、临床助产士、临床产科医生的意见，形成初稿。本游戏软件涵盖以下4项案例：单胎枕左前位初产妇，经阴道顺娩;人工授精双胎妊娠初产妇，B超显示双胎臀先露，孕期无异常情况，家庭十分重视，拒绝阴道分娩;自然受孕双胎妊娠初产妇，B超显示（枕左前位+骶右前位），孕期无异常情况，对分娩报以期待，强烈要求阴道分娩;自然受孕双胎妊娠合并胎膜早破初产妇，对分娩报以期待，要求阴道分娩，最终执行剖宫产。

2.3产科护理游戏软件功能

在设计过程中以教育游戏为立足点，以包括整合学习目标和游戏机制，提供即时、持续和延迟的反馈，提供足够数量的选择，让用户与患者、医院环境进行互动，使用真实的图形、动画和声音，创造真实的患者场景6个方面为设计原则[10]。通过加入角色选择、任务分配、阶段奖罚、人机对话等环节，增加项目的乐趣性和吸引力，利其沉浸式的游戏体验有利于提高学生的自主学习积极性和学习效果。

用户登陆界面后可自行设置角色名称以及外貌等，以助产士的身份进入游戏，在全3D建模的地图里可随意选择门诊、待产室、产房等多种不同场景。地图中用户可根据情境需要移动人物并进行操作。在不同场景中完成系统分配的任务，任务类型包括完成产程判断，为不同产程的孕妇进行护理，进行导乐分娩，完成接产，以及特殊助产技术如会阴缝合、产钳助产等进行虚拟操作。系统可模拟分配多种类型孕妇如单胎妊娠、多胎妊娠、人工授精孕產妇、高龄产妇、合并妊娠并发症产妇等。

用户在场景中可自行随意移动，系统随机分配一位模拟产妇，用户须帮助该孕妇完成整个妊娠，并对孕妇做正确适宜的健康指导。任务内容包括产妇评估、胎心监护、会阴消毒、铺产台、接生、新生儿评估以及饮食护理、运动指导、产后恢复指导等。游戏以每个产程为一个阶段，每个阶段至少完成5项任务，直至分娩结束该阶段完成。每项操作任务均有积分，若过程中因用户的不当操作或错误选择导致意外发生，例如产妇难产死亡、胎儿窘迫等，将终止游戏并显示最终得分。系统还设置升级制度，用户通过完成不同类型产妇护理及反复练习操作累加积分，获得各种荣誉称号及模拟职称。学生在此过程中可达到深刻理解知识、熟练掌握操作、培养学生临床思维能力及团队合作精神等目的，体现虚拟仿真技术应用于医学教育领域的拓展实验项目、提高教学效果、节约实验成本及突破时空局限等多项优势[4，11]。

3 展望

下一步可将VR技术与妊娠分娩过程融合，开发沉浸式分娩体验游戏，通过VR游戏的方式让医学生甚至广大群众更加了解妊娠与分娩过程中的知识，体验分娩，进而接受分娩;增加多人协同操作功能[12]，在沉浸式游戏中，提供多种场景和特殊情况选择，而且游戏操作按键的位置用户也可以根据自己的习惯自行摆放，让用户如同身临其境一般，将妊娠与分娩过程融入到VR游戏中，在游戏中起到教育的作用。

4 结语

虚拟仿真技术在医学领域的优势在科学技术快速发展的今天日益凸显，在产科游戏的领域，利用虚拟仿真技术不仅可以拓展传统教学中难以开展的实验项目范围，帮助学生掌握产科护理过程的护理要点、护理技能，培养临床思维及人文关怀能力，还可以让医学生接受多元化的护理教育，感受行业前沿的技术及研究领域，为将来的护理道路提供新的发展方向及思路。

参考文献

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