VR在新生儿复苏混合式教学的应用实践

张慧 王慧婷 吴昊 陈嘉珍 董浩戎

[摘 要] 虚拟现实（VR）能通过多种信息技术构建仿生现实环境，具有沉浸感、交互性、多感知性等优点。研究VR情景模拟在新生儿复苏混合式教学中的应用，通过问卷调查和技能考核的方式进行教学方法效果的评价。学生对VR教学模式和教学效果表示满意，考核成绩较优。利用VR情景教学融入儿科实践教学中具有明显优势，可弥补传统实验教学的薄弱环节，培养学生的职业能力和综合素质，为临床实践教学的改革提供新的发展思路。

[关键词] 模拟教学;虚拟现实;新生儿复苏;混合式教学

[基金项目] 2018年度广州医科大学大学生实验室开放项目“VR用于新生儿急救综合能力调查的研究”（B185004179）;2016年度广东省临床教学基地教学改革研究项目“高端模拟婴儿在新生儿科复苏模拟情景教学中的应用”（2016JDA026）;2019年度广东省临床教学基地教学改革研究项目“线上线下混合式教学模式在儿科教学的实践与研究”（2019JD070）

[作者简介] 张 慧（1973—），女，广东清远人，学士，广州医科大学附属第三医院儿科主任医师，硕士生导师，主要从事新生儿危重症救治与儿科教育研究。

[中图分类号] G642 [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2022）14-0129-04 [收稿日期] 2022-02-09

引言

新生儿窒息是新生儿致残和死亡的主要因素之一，据世界卫生组织估计，每年有70万新生儿死于窒息[1，2]。由训练有素的人员进行有效的新生儿复苏，有助于提高新生儿复苏技术、提高新生儿窒息复苏抢救成功率。但是由于新生儿的特殊性，很多临床技能操作难以在真人上展开训练，使用模拟人进行培训是常用培训方式，但是单纯模拟人培训缺乏紧张、混乱的真实急救场景代入感。

虚拟现实技术（Virtual Reality， VR）是一门新兴的人机交互技术，是指借助计算机和传感技术构建一个与现实环境相似的虚拟环境，操作者在其环境中通过语言、手势等自然的方式，安全地进行功能性交互训练。能通过多种信息技术构建视、听、触觉为一体的仿生现实环境，具有沉浸感、交互性、多感知性等优点，已越来越多地应用于各种教育教学及医疗领域[3-5]。

2015年7月4日国务院发布了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，提出“互联网+”与社会各行业深度融合，为教学方式指明了新的方向[6]。随着信息技术的飞速发展，基于“互联网+”的混合式教学已成为教学过程中不可或缺的一部分。混合式教学（Mixed teaching）是将在线教学这种“线上”教学和传统教学这种“线下”教学的优势结合起来的一种教学方式。混合式教学模式利用线上的数字化教学资源，进行教学活动，发挥教师和学生的自主性，激发学生学习的积极性、创造性，旨在有效提升学生学习的深度[7]。

本研究尝试将VR情景模拟应用于新生儿复苏线上线下混合式培训中，取得了良好的效果。

一、组织实施

（一）培训前准备

根据教学的目的和要求，结合教学大纲中新生儿复苏需要掌握的重点、难点，编写胎粪吸入新生儿、早产儿等不同类别新生儿的复苏模拟病例，因不同的操作、药物而出现的不同的病情变化。录制相关情景模拟VR视频。以高仿真模拟婴儿作为新生儿复苏技能操作模拟教育的载体，该模拟婴儿具有心跳、脉搏、血压等生命体征，具有气道管理、心肺复苏等技能操作控制平台，能连接正常的监护设备、呼吸机等诊疗设备，自带病例编辑软件，能预设各种复苏情况演变过程和治疗效果。病例编辑完毕后进行教师集体备课培训，务求达到各组同质化。

（二）课前线上预习

课前让学生们通过线上预习新生儿复苏相关理论资料，观看按照《中国新生儿复苏指南（2016版）》为标准录制的新生儿复苏操作视频，包含物品准备、初步复苏、正压通气、胸外心脏按压、气管插管、复苏用药、

复苏后处理等步骤操作，熟悉相关操作流程。并发放有针对性的预习作业、课前测试，让学生们掌握重点内容，也让教师对学生们对相关知识掌握情况有所了解。

（三）课中线下教学培训实施

先由教师通过PPT及操作演示的形式对所涉及的新生儿复苏理论知识做重点复习，并向学生介绍整个模拟教学流程。让学生们组成各自团队，再播放VR情景模拟视频，模拟产房急救情景，进行相应操作，模拟婴儿的病情会随着相关操作发生变化，要求学生能够运用相关新生儿复苏学知识，通过评估—决策—实施—再评估等操作推进复苏进程。运用VR显示新生儿复苏抢救临床实际情景，在教师的引导和帮助下，学生针对实际场景进行相关操作。操作结束通过视频回播、情景复盘等进行分析总结。

（四）教学效果评价

培训结束后发放教学效果调查问卷，学生当场填写、回收。调查问卷的内容包括：实验教學情况如现场情景代入感、学习兴趣的提升、学习主动性的提升、学习专注力的提升、复苏知识综合运用、教学组织实施满意度、教学效果满意度等。

（五）课后线上复习

在线上平台上进行相关知识的复习，并做课后作业、课后测验等进行知识巩固。提供线上模拟考试让学生们熟悉考核模式及考核流程。

（六）线上讨论答疑

利用学习通、腾讯会议、微信等工具进行线上讨论、答疑，增进师生交流互动。提供新生儿复苏相关的最新指南、参考文献让学生们拓展阅读、思考。

（七）线下考核

期末课程结束后进行线下新生儿复苏技能及理论考核。

二、教学效果

调查结果显示VR教学能使课堂气氛活跃，提高学习兴趣，能使学生积极参与，提高学习主动性和学习专注力，教学效果满意度高;96.67%学生认为，医学VR教学能够使融入新生儿复苏临床场景中，有身临其境感觉，代入感强;93.33%学生认为，VR教学提高了他们新生儿复苏知识的综合运用能力。授课完毕后进行技能考核，与非VR教学组相比，VR教学组考核成绩更好。

三、教学反思

（一）VR应用在新生儿复苏教学中的优势

医学VR教学的发展为临床教学提供了一种新的教学手段。我们通过在模拟婴儿身上模拟需复苏的新生儿的各种病情变化，并因学生不同操作处理出现不同的模拟生理反应，同时使用VR技术将临床新生儿复苏现场情景还原，让学生在沉浸式、交互式的教学情景中，将理论知识与临床感受相结合，帮助学生初步建立临床思维。

实践证明，VR在新生儿复苏实验教学中的应用，给学生带来三维立体的模拟体验更有真实现场感、抢救紧迫感，有融入临床抢救现场的感觉，气氛活跃，提升了学习兴趣、学习主动性及学习专注性。通过评估—决策—实施—再评估的一步步推进，有助于临床思维能力培养，为临床实践打下基础。VR教学不会对患儿造成伤害，减少和避免了医疗纠纷和事故的发生。

（二）VR应用在新生儿复苏教学中的切入点

VR在新生儿复苏教学中应用范围较广泛，包含物品准备、初步复苏、正压通气、胸外心脏按压、气管插管、复苏用药、复苏后处理等各步骤操作均可使用VR情景模拟。让学生“沉浸式”融入临床抢救现场，体验真实现场感、抢救紧迫感。

在不提前预告的情况下，通过模拟通气障碍、器械故障等突发事件情景，考验学生的应变能力、团队合作沟通能力及决策能力等。教师观摩每一位学生的表现，记录他们的优点与不足。在教学结束后，进行复盘分析，学生首先进行自我评价，然后由同组的同学进行生生间的点评，最后再由教师对学生的个人及团队表现给予点评，指出他们的优缺点，针对不足之处进行指正，促进学生临床应变能力、决策沟通能力的进步。

在新生儿复苏VR情景教学中融入思想政治教育。在VR虚拟现实空间里，教师可根据现实需求、关注点、人文关怀、医患沟通等因素创设虚拟现实场域，如在新生儿复苏VR情景教学中融入坏消息告知、面对家人负面情绪的情况处理等场景，有针对性地将学生置于特定的虚拟现实场景之中，对他们进行道德观念、人文关怀、直面死亡等不同主题的教育引导，帮助他们树立正确的世界观、人生观、价值观，学习掌握医患沟通技巧，有助于构建和谐医患关系。

（三）VR在新生儿复苏教学中应用的不足之处及建议

VR情景模拟教学成本较高，需特定设备拍摄视频、配备VR眼镜。而且由于VR眼镜有限，每次只能少数人应用，不能较大规模开展，适用于小组训练应用。随着科技的不断发展、5G技术的不断推广，VR应用的成本应该会不断降低，性价比逐渐升高，VR教学的大规模使用应该指日可待。

VR互动存在时间延迟，对真实环境的距离感知存在误差，影响在模型上操作的及时性和准确性。随着VR技术的不断升级，5G网络的大规模应用，这种操作的实时性、准确性应该会不断提升。

真实病例是有个体化差异的，病情可能瞬间千变万化，而模拟病例编写是程序化的，VR情景是提前拍摄好的，不能体现个体化差异。为了更好地解决这一问题，需要教师设计病例时结合临床实际经验考虑全面，增加各种可能性操作，尽量增加学生个体化体验。

戴上VR眼镜进行医患沟通时缺少感情沟通、眼神交流，影响沟通效果。一部分学生戴上VR眼镜有眩晕等不适反应。随着技术的不断发展，裸眼VR技术不断成熟，不需要VR眼镜也能开展VR教学。

（四）教学感悟

1.要顺利完成新生儿复苏VR教学，需要做好一系列准备。首先，新生儿复苏课前教师的准备工作一定要做充分。教师们需要根据教学大纲、结合学生课前预习测验结果，选择难度适合的病例运行，选择相应的物品。认真撰写剧本，提前录制相关情景视频，根据临床实际经验情况设计相应操作、模型反应，编辑模拟病例相应程序，每个病例课前需实际运行多次，让不同层级人员提出意见/建议，以及运行感悟。针对相关意见进行修改。总的来说，一个成功的病例運行需要起码3～5次的演练。

其次，正式开课前的集体备课很重要。因实施分班分组培训，完成新生儿复苏教学需要多名教师参与。如何实现教学同质化是教学的一个难题。正式开课前，集中所有参与新生儿复苏教学的教师集体备课是不可缺少的一个环节。在集体备课中，教师们一起讨论教学大纲，统一教学幻灯片、教学讲义、讲稿，统一评分标准，进行技能操作预操作，统一操作重点、难点，统一模拟病例的控制要点、参数、步骤，经验丰富的教师向年轻教师介绍、传递教学经验。各位教师反复讨论后最后定稿，在正式教学活动中统一运行，力争同质化，体现教学公平性。教师还要预判上课时学生们可能出现的各种突发情况，准备各种预案，以使新生儿复苏课程流程顺利进行。

再次，除了教师要做好准备外，新生儿复苏上课前学生们的准备也必不可少。新生儿复苏虽然是技能操作，但涉及许多临床理论知识，需要学生做好课前相关理论的复习。新生儿复苏包括许多步骤，如物品准备、初步复苏、正压通气、胸外心脏按压、气管插管、复苏用药、复苏后处理等，上课课时有限，需要学生们预先熟悉相关操作内容、了解相关器械操作方法。

新生儿复苏流程图比较复杂，而新生儿复苏的操作需要根据模拟情景给出的数据结合流程图进行相关评估判断，从而做出决策，再实施相应操作，评估—决策—实施—再评估的一系列操作贯穿整个新生儿复苏过程。判断决策错误会影响实施操作的正确性，带歪了整个流程走向，达不到教师预设的实施效果。因此学生正式上课前需要学习线上预习资料，观摩操作视频，熟悉流程。

新生儿复苏是一个团队操作，需要4～5人组成团队合作进行。成功的团队需要成员间充分了解、熟悉。这需要学生课前组队、分派角色进行分工合作。各种角色要求有所不同，决策者需要熟练掌握流程图，把握复苏方向进程;操作者需要掌握新生儿复苏的各项技能;协助者需要做好各项辅助工作并做好医患沟通。

最后，物品的准备工作也要做好。课前需要盘点物品，确认物品在正常工作状态。上课时需要熟悉物品操作的工作人员在旁协助;需要准备好备份物品。

2.操作结束做好复盘、點评。复盘时应该引导学生自诉每步操作的原因、做出相应决策的心路历程，师生一起探讨。点评时可多鼓励学生参与，从自我评价、队员间评价到旁观者评价，教师的评价应该多从鼓励方面着手，多发掘学生的闪光点，采用“三明治”式评价，让学生更容易接受相关建议，提高学习积极性。

3.做好意见、建议收集工作，有助于课程不断改进。除了注意课堂收集学生意见建议外，还可以课后通过线上发放问卷调查、事实线上互动等收集意见。听取教学督导建议、适时举行师生座谈会也是收集意见建议的一环。针对收集的建议持续改进教学内容及教学方式。整个教学流程需要3个教学周期的改进调整才能渐入佳境。

4.新生儿复苏是一个不断更新的操作，一般每5年更新复苏指南一次，期间会有一些专家共识等资料更新。新生儿复苏的教学也需要不断做出相应的更新、调整。

结语

随着信息技术的不断发展，医学教育与“互联网+”技术结合是科技发展的必然趋势。VR以及5G等技术越来越广泛地应用于医学教育中。将VR情景教学融入新生儿复苏教学中，通过模拟病例的运行，让学生在沉浸式、交互式的教学情景中，帮助学生逐步建立临床思维。为今后的临床工作实践做准备。虽然目前VR应用于教学中还有诸多不足之处，但是相信随着VR技术的不断发展，将逐步形成更有效的教学模式。

参考文献

[1]朴梅花.遵循规范的新生儿复苏流程，实现高效复苏[J].中华围产医学杂志，2021，24（3）：161-164.

[2]李鸿斌，顾建明.冯海娟，等.复苏技术降低我国新生儿窒息发生率和死亡率的Meta分析[J].中国妇幼健康研究，2015，26（5）：1031-1034.

[3]刘星星，崔金贵.5G时代科技期刊融合VR出版：优势、挑战及对策[J].中国科技期刊研究，2021，32（8）：1026-1031.

[4]兰岳云，梁帅.VR+教育及其教育的变革[J].浙江社会科学，2021（5）：144-147+143.

[5]NASSAR A K， Al-MANASEER F， KNOWLTON L M， et al.Virtual reality （VR） as a simulation modality for technical skills acquisition [J].Ann Med Surg （Lond），2021（71）：102945.

[6]潘苏荣，樊柏，王苏平，等.混合式教学法在妇科实习带教中的实施效果评价[J].循证护理，2021，7（7）：954-957.

[7]董亚洁，裴亚南，王鑫.“雨课堂”混合式教学模式探究：以新能源与节能技术教学实践为例[J].中国现代教育装备，2019（21）：1-4.

Application of Virtual Reality in the Mixed Teaching of Neonatal Resuscitation

ZHANG Hui1，3， WANG Hui-ting2，4， WU Hao1， CHEN Jia-zhen2， DONG Hao-rong2

（1. Department of Pediatrics， The Third Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University， Guangzhou， Guangdong 510150， China; 2. Nanshan College， Guangzhou Medical University， Guangzhou， Guangdong 511436， China; 3. Clinical Skills Center of Guangzhou Medical University， Guangzhou， Guangdong 510082， China; 4. Department of Thoracic Surgery， The First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University， Guangzhou， Guangdong 510120， China）

Abstract： Virtual reality （VR） can build a bionic reality environment through a variety of information technologies. It has the advantages of immersion， interaction， multi-perception and so on. This study used VR scenario simulation in the mixed teaching of neonatal resuscitation to evaluate the effectiveness of this teaching method by questionnaire survey and skills assessment. Most of students are satisfied with the VR teaching method and teaching effect， and the students get higher scores in the skill assessment. It has obvious advantages to integrate VR situational teaching into pediatric practical teaching， which can make up for the weak links of traditional experimental teaching， cultivate students’ professional ability and comprehensive quality， and provide new development ideas for the reform of clinical practice teaching.

Key words： simulation teaching; virtual reality; neonatal resuscitation; mixed teaching