虚拟仿真教学在内分泌线上课间实习中的应用研究

杜润雨，李 玲

中国医科大学附属盛京医院， 沈阳 110004

课间实习是培养医学生临床思维的重要过程，培养学生灵活运用理论知识，对患者的病史、查体、辅助检查等进行综合分析，进行诊断与鉴别诊断，从而制定治疗策略，解决临床问题，是医学生走向临床岗位的重要过渡阶段[1]。在新冠肺炎疫情防控背景下为保证防护安全性，现阶段课间实习均改为线上授课。内分泌系统疾病主要为下丘脑-垂体-靶腺轴的疾病和代谢疾病，各腺体分泌的激素间的调控关系较为复杂，与其他内科学科比较，内分泌科专业性较强[2-4]。如何在不能接触患者的条件下，最大限度地保证学生的见习体验，充分锻炼学生的临床思维能力，提高内分泌学科临床实习的教学质量，是带教教师面临的重要挑战。虚拟仿真技术可以通过计算机构建一种仿真的虚拟环境，使体验者获得一种沉浸式、交互性和构想性的感官体验，从而达到一种身临其境的效果[5]。已有研究尝试将虚拟仿真技术应用于医学教学中，有效激发了学生学习的主观能动性，提升了教学效果[6-10]。新冠肺炎疫情防控期间，学生不能进行线下实习，该研究致力于探讨在内分泌科课间实习线上课堂中应用医学虚拟仿真实验教学平台的教学效果和可行性，探索最大限度保障教学质量的线上教学模式。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以2022年3—4月在中国医科大学附属盛京医院内分泌科进行线上课间实习的2018级临床医学专业五年制学生171人为研究对象。

1.2 研究方法

将学生随机分为两组。其中，87人采用医学虚拟仿真实验教学平台授课(医学虚拟仿真组)，另外84人运用常规病例示教法(常规病例示教组)。同时，回顾2021年同期同专业在医院内分泌科线下课间实习的134名学生的出科成绩与教学满意度(线下见习组)，比较医学虚拟仿真实验教学平台授课与线下实习的教学效果。三组学生基本资料，包括年龄、性别等无显著性差异，具有可比性(P>0.05)。

1.2.1医学虚拟仿真组

该组采用线上模式教学。带教教师结合PPT以教学大纲所要求掌握的内容为主线进行理论知识复习，例如糖尿病及甲状腺疾病的发病机制、主要临床表现、诊断及治疗等；随后登录中国医科大学实验教学中心平台，使用虚拟标准化病人鉴别诊断临床思维训练教学软件授课。医学虚拟仿真组87名学生，分为9组，每组9～11人。任课教师在虚拟平台界面进行演示后指导学生进行仿真的患者接诊、诊断和治疗，帮助学生掌握教学大纲所要求的教学内容，锻炼其问诊及查体技能等临床实践能力，培养其临床思维能力。具体流程包括：①利用人机对话界面进行病史采集，包括现病史、既往史、个人史、月经婚育史、家族史等询问，以及人文关怀；②学生可在虚拟现实环境中，模拟全身体格检查，包括一般检查、头颈部、胸部、腹部及四肢查体；③按照当前采集的病史及体格检查信息，开立对应的辅助检查医嘱；④根据上一步的辅助检查医嘱，查看对应的检查结果；⑤综合分析病史、查体及辅助检查结果，进行诊断与鉴别诊断；⑥在医嘱界面，制定完整的治疗方案，包括护理、饮食、药物等；⑦学生完成所有诊疗后提交诊疗资料，系统自动对诊疗流程进行评分，学生可直观地将自己实际诊疗与标准诊疗进行对比，方便发现错误及遗漏，并可重复练习。图1所展示的是以甲状腺功能亢进症为例，对医学生进行虚拟标准化病人鉴别诊断临床思维训练的系统界面和具体流程。课前需对任课教师进行软件使用培训。

1.2.2常规病例示教组

与医学虚拟仿真组一样，该组采用线上模式教学。首先，学生结合PPT复习教学大纲中的教学重点；随后84名学生，分为9组，每组8～10人，由任课教师提供典型病例(如初发2型糖尿病、1型糖尿病酮症酸中毒、库欣综合征和甲状腺功能亢进症)，学生分组讨论后，对病史、查体、辅助检查进行归纳分析，给出诊断及鉴别诊断，并制定治疗方案。

1.2.3线下见习组

该组以线下方式进行实习，同样结合PPT以教学大纲所要求掌握的内容为主线进行理论知识回顾；随后在内分泌科住院患者中选取志愿者，由学生进行病史采集和查体，结合辅助检查等进行综合分析，分组讨论后，做出诊断与鉴别诊断，制定治疗策略。

1.3 考核及评价方法

1.3.1客观教学效果评价

实习课程结束后，进行出科考试以评价教学效果。出科考试为100分制，由客观题和病例分析题两部分组成。其中，客观题共10道，均为选择题，每题5分，合计50分；病例分析题由2个病例组成，根据得分点，每题25分，共计50分。

图1 虚拟标准化病人鉴别诊断临床思维训练学习界面

1.3.2教学满意度调查

在内分泌课间实习课程结束后，使用自制问卷对学生进行满意度调查，问卷包括6个项目：①知识的趣味性；②见习课堂学习的主动性；③临床思维能力的提升；④综合分析能力的提升；⑤团队协作能力的锻炼；⑥总体满意度。每个项目满分10 分，学生根据自己的实际感受进行打分。

1.4 统计分析方法

2 结果

2.1 比较各组出科考试成绩

在线上课间实习中，医学虚拟仿真组学生出科考试的客观题、病例分析题和总成绩均明显高于常规病例示教组(P<0.05)；同时，使用医学虚拟仿真实验教学平台线上授课教学效果与线下见习教学的差异无统计学意义(如表 1所示)。

表1 不同教学方法出科考试成绩对比

2.2 各组教学满意度结果比较

相较于常规病例示教法，采用医学虚拟仿真实验教学平台授课可显著提高学生在内分泌科课间实习线上课堂中的各项教学满意度(P<0.05)；与既往线下教学相比，在线上课堂中采用医学虚拟仿真教学对学生在知识的趣味性、见习课堂的学习的主动性两个方面的满意度有明显提升(P<0.05)。结果如表 2所示。

表2 学生满意度情况比较

续表

3 讨论

新冠肺炎疫情为高等院校的课堂教学带来了新的挑战，尤其对临床实践性要求相对较高的医学教育冲击更甚。在疫情防控背景下，受临床见习场所安全性的限制，课间实习转换为线上方式授课。为响应国家“停课不停教，停课不停学”的教学工作指导要求，最大限度保障疫情防控期间的教学质量，探索与线下实习实质等效的线上实习教学模式迫在眉睫。相对于其他内科疾病，内分泌科的疾病多抽象复杂，可同时累及多个内分泌腺体或有多个系统并发症及合并症[2-4]。在线上教学中，如果学生的自主学习意识与积极性不够，极可能影响最终的教学效果[11-13]。因此，如何在线上实习课堂中充分调动学生自主学习与思考，进而培养学生对疾病做出全面、详细的诊断、鉴别诊断及治疗的思维模式是内分泌实习带教教师所面临的重点及难点，探索内分泌科课间实习教学的新型教学模式刻不容缓。

3.1 在线上实习课堂中引入医学虚拟仿真实验教学平台有助于保证内分泌课间实习的教学效果

虚拟仿真教学具有独特的沉浸感、交互性和构想性，能够为体验者营造一种生动、逼真的学习情境，近年来在临床实验教学领域使用率明显提升[14-17]。然而，目前尚无研究着眼于医学虚拟仿真实验教学平台在疫情防控期间线上课间实习教学的应用效果与价值。应国家号召，高校主体与社会群体积极共享虚拟仿真实验课程资源。其中，中国医科大学与“梦之路”等实验教学资源云平台联络申请，免费向学校师生开放共享虚拟仿真实验教学项目295项。虚拟仿真技术可通过虚拟环境的感官刺激为体验者营造身临其境的感觉[18]，这恰恰可以为医学生提供线上“亲身”实习的机会。该研究结果提示，在线上课间实习课堂中引入医学虚拟仿真实验教学平台的教学效果优于常规线上病例示教法授课，而与既往同专业同年级线下见习教学没有明显差异。在疫情防控阶段，使用医学虚拟仿真实验教学平台线上授课在保证授课场所安全的同时，有助于实现与线下实习教学质量实质等效的目标。

3.2 医学虚拟仿真实验教学平台有助于提高医学生的自主学习能力，培养综合素质人才，提升教学满意度

当代医学生成长于科技飞速发展的时代，教师的教学方法与授课模式同样需要与时俱进地进行改革。与传统教学方法相比，虚拟仿真教学模式可以提升学生在课堂中的参与感和体验感，进而激发其学习欲望，教学平台的仿真性和精良的程序制作可降低医学知识的抽象性，进一步提升教学的效率与学习效果[19-20]。在该研究中，除了教学效果的提升，学生在知识的趣味性、见习课堂的学习主动性、临床思维能力的提升、综合分析能力的提升、团队协作能力的锻炼、总体满意度方面，医学虚拟仿真组明显优于常规病例示教组(P<0.05)；此外，医学虚拟仿真组学生在知识的趣味性、学习主动性两个方面的满意度甚至高于线下教学组。医学虚拟仿真实验教学平台授课不仅有助于培养学生自主思考能力，提高其学习兴趣，锻炼其临床思维能力，还注重培养其通过团队合作解决临床问题的习惯，为中国未来临床一线高质量、高水平的医学人才的培养提供了有效助力。

3.3 医学虚拟仿真实验教学平台在线上课间实习应用的挑战性

在线虚拟仿真实验教学平台具有便捷、共享和资源丰富等优势，且全天候开放，打破时间和空间的局限性，但其推广仍具有一定的挑战性：①若教学内容过于“小众”，可能没有对应的虚拟仿真课程平台。②平台对同时访问的人数有一定限制，同时上线人数过多会造成平台系统卡顿。③大部分教师习惯使用传统教学方法授课，缺乏虚拟仿真教学技巧与方法的系统化培训；虚拟仿真课程以学生为中心，教师转变为课程组织和辅助学习的角色，但如不能适时的引导、纠错和归纳总结，知识点易被遗漏：因此，对教师的信息化素养和综合能力要求较高。④医学生线上实习效果部分取决于自身的自律程度，虚拟仿真平台需要利用技术手段来保证出勤率；另外，如何量化考核评价成绩作为学生的平时成绩或者作为考核的部分仍需要进一步探讨。

新冠肺炎疫情的流行给当前医学本科生的课间实习教学带来了冲击和挑战，将医学虚拟仿真实验教学平台应用于课间见习线上教学，在保护学生实习活动安全性的同时，保证在线教学与线下课堂学习质量实质等效，有助于提高医学生的学习能动性，培养其临床思维以及团结协作能力，值得应用推广。