基于内容分析法的国内虚拟仿真技术在护理教学领域的文献研究

张俊鹏，田一川，张明慧，秦元梅*，钟 远，王莉莉，王羽乔琳，吴雨蓓

1.河南中医药大学护理学院，河南450046；2.河南中医药大学第一附属医院

随着现代医学模式的转变，走进临床的护士面临着更高的挑战，不仅要求护理人员要有扎实的理论基础，同时针对病人所表现的问题还要及时察觉并正确处理。护理人员必须要有较强的临床思维能力，逻辑分析能力[1]。为了满足病人对护理质量的要求，护生在学习阶段就要开始锻炼自己的临床思维以及逻辑思考能力，但传统的教学由于其授课方式的限制，枯燥的专业知识，护生总是以被动的心态接受，缺乏自己的思考，对病人安全方面的考虑也有所限制。教育部《2018年教育信息化工作要点》指出要深入推进信息技术与教学的融合，完善信息化深度和广度的拓展，其中指出了要将虚拟现实技术运用到现代教学中[2]。虚拟仿真(virtual simulation，VR)即虚拟现实，它是一种以计算机为核心，生成逼真的视觉、声音和触觉集成虚拟环境的现代高科技媒体[3]。用户在必要设备的帮助下操作虚拟环境中的物体，产生的感觉就像在真实环境中一样。初步证据表明，这些创新的教学方法是有效的。Foronda等[4]的研究中介绍了 6 种新出现的信息化产品和系统均可以提高护理教学质量，其中虚拟仿真技术的应用比较广泛。美国在2014年开发出护理VSim®系统[5]，这是第一个与护理教育相关的虚拟网络平台，该系统涵盖理论和实践教育，教学资源丰富，且模拟出各种各样的临床情景，使学习者能达到视觉和触觉的真实体验。而国内的虚拟仿真在护理领域的发展，引入时间较短还未成熟。本研究采用内容分析法，对国内虚拟仿真的护理文献进行分析，以了解虚拟现实技术在护理教学中的优势和不足，对下一步的研究提供一些针对性的意见，为护理教学改革提供技术支撑，促进我国护理教学的发展，培养高质量的护理人才。

1 资料与方法

1.1 文献检索策略

1.1.1 检索数据库

检索中国知网、万方数据库、SinoMed、维普数据库中虚拟仿真教学在护理领域应用的文献，时限为自建库至2022年3月。

1.1.2 检索策略

搜索相关文献确定主题词，制定检索策略；进行预检索，制定文献纳入与排除标准。

1.1.3 文献纳入与排除标准

纳入标准：研究类文献；护理教学内容；虚拟仿真的教学手段。排除标准：综述；经验总结；重复发表；无法获取全文的文献。

1.1.4 文献检索方法

以“虚拟仿真+教学+护理”为主题词进行检索，检索公开发表的中文文献。在各大数据库进行检索时，以检索全面为主要原则，通过选定“全部+全部+全部”的方式实现，最终搜索到文献782篇。

1.2 资料提取

用Note express进行文献查重及筛选后，将最终纳入的90篇文献题录导出到Excel表格中，对文献题名、作者及单位，文献来源、研究类型、教学领域、教学对象、教学内容进行数据统计，并根据文献发表时间制作折线图，观察发表趋势。

1.3 文献质量评价

依据乔安娜布里格斯研究中心(Joanna Briggs Institute，JBI)循证卫生保健中心(2016)关于不同研究类型的质量评价工具，对实验性研究、类实验性研究、系统评价、质性研究进行真实性评价[6]。用 Review Manager 5.3[6]制作质量评价图，对评价结果作出汇总分析。

2 结果

2.1 文献筛选流程及结果

根据纳入与排除标准剔除综述类、教学对象不符、无法获取全文等文献，最终纳入90篇。流程及结果见图1。

图1 文献筛选流程与结果

2.2 纳入文献的发表时间

纳入文献的数量呈逐年上升的趋势，2018年—2020年文献数量大幅增加，推测与同期国家颁发的相关政策有关，大力促进了虚拟仿真技术在护理领域的发展，见图2。

图2 纳入文献的发表时间分布

2.3 纳入文献的基本信息(见表1)

表1 纳入文献的基本信息(n=90)

2.4 文献质量评估

纳入的90篇文献包括26篇实验性研究、35篇类实验性研究、2篇系统评价、2篇质性研究和25篇其他类型的文献。依据JBI循证卫生保健中心(2016)关于不同类型研究的质量评价工具对纳入的实验性研究、类实验性研究、质性研究及系统评价进行逐条真实性评价分析，见图3～图6。

图3 实验性研究文献的质量评价结果(n=26)

图4 类实验性研究文献的质量评价结果(n=35)

图5 质性研究文献的质量评价结果

图6 系统评价文献的质量评价结果

3 讨论

本研究共纳入90篇文献，由于虚拟仿真技术在中国起步晚，相关的发文量较少。该技术20世纪90年代在我国才运用到护理领域[7]。教育部颁发的《2018年教育信息化工作要点》指出推动教育信息化建设，大力提升“互联网+”教学水平，做好信息化优质课程建设工作。该项政策的颁布推动广大学者对虚拟仿真信息化技术的研究，发文量自2018年也呈现显著增加的趋势。

3.1 虚拟仿真技术在护理教学领域应用广泛

本研究资料中发现，护理作为一门实践性很强的学科，虚拟技术涵盖了完整的护理课程，包括基础护理学、急救护理学、护理心理学、中医护理学基础、外科护理学、内科护理学、妇产科护理学、儿科护理学等，在基础护理学和护理综合实训中的应用广泛。基础护理学是护理学科的入门专业课，是学生最先接触的实践性强的专业课，也是学好其他专业课程的重要基础。刁正敏等[8]将虚拟仿真技术应用到在静脉采血教学中，发现试验组穿刺成功率明显提高，且能有效激发出学生的学习兴趣，积极参与训练，该教学形式还能节省医疗资源，对传统的实验教学做出了技术上的创新。导尿术因其操作部位的特殊性，对护理人员专业性要求更高，聂力婷等[9]将设计的导尿术虚拟仿真系统运用到基础教学中，不仅使枯燥的专业知识变得形象化，还能有效提高学生的操作水平并降低实践成本，在教学中具有明显优势。中医药实践教学更具复杂性，研究对象匮乏，亟须引进一门技术改革传统教学方式。河南中医药大学[10]已构建出一套完整的中医学虚拟仿真实验教学中心体系，该体系涵盖中医基础模块、中医诊断模块、针灸推拿模块和中医临床模块，将枯燥的中医知识与临床实践有效结合起来，为中医的教学改革作出创新。纳入的5篇中医护理学相关文献中3名学者[11-13]均研究虚拟仿真技术在中医护理教学中的应用，且得出的结果一致，在提高学生的学习兴趣，锻炼临床思维能力方面效果显著，实现了理论与操作的“无缝隙”衔接。其余2篇文献是关于虚拟仿真技术在中医护理技能项目的开发，目前该项技术在中医护理方面存在理论知识及信息技术薄弱等问题，平台的研发设计还要经过长期的探索以弥补现存的不足，这也是以后构建中医护理的虚拟仿真技术所要面临的巨大挑战。除高校使用该项技术外，医院也建立起虚拟仿真技术平台对医护人员进行培训，提高了护理服务质量。

为保证虚拟仿真系统的专业性，构建的情境模拟符合临床实践和实验教学目标，应加大对教师专业素养的培训，保证系统的逻辑性与完整性；由于模拟系统所涉及的人物模型、医院设备在构建时的复杂性和专业性，对技术人员也是一个大的挑战；虚拟仿真项目的兼容性，是保证用户体验的重要条件。团队的专业性是保证优质教育资源建设的重要前提条件。此外，急需发展的护理功能操作项目是基于虚拟仿真技术，从而探索基于虚拟仿真技术的新技术培训方法，是护理学未来的研究方向[14]。

3.2 纳入文献的整体质量不高，研究设计有待提高

纳入的实验性研究中，84.6% 的文献均未真正采取随机分组的方法，文献中对随机分组的描写较为笼统，仅简单提到“随机分组”的方式，具体实施步骤则未说明[15]。大部分文献仅提到“随机”二字，在研究设计上并不严谨，分组时会存在选择偏倚的可能，影响文献质量。虽然所有文献均未实施分配隐藏，对研究对象、干预者、结果测评者未实施盲法，但所有人员是要参与到教学研究中，其最终结果也是可靠的。组间基线可比性[16]是保证研究结果可靠的一项重要指标，应用基线资料的具体数值及比较组间差异的统计分析结果进行说明，使基线资料可比性更加客观。结局指标是降低测量风险的重要指标，测量工具均要进行信度检验才能保证文献质量，在纳入的研究中，大多采用自行设计问卷，自制考核标准，信效度无从考证；此外测评结局指标时也要对测评者进行培训，评定者间要保持一致，确保结局指标及测评方法的可靠性。未对失访对象采取措施，会造成失访对象过多而因各组特征不同产生偏倚。除了要验证的干预措施外，各组接受的其他措施应保持一致[15]。

纳入质性研究的文献并未明确阐明哲学基础与方法学的一致性[17]。在质性研究中研究者对研究过程起到不可忽视的作用，在进行质性研究时，应知晓研究者的文化背景、个人所持的价值观和理论定位。应评价研究者对研究过程及其结果阐释的潜在影响，或研究对研究者的影响，一篇高质量的质性研究论文应对此进行描述。任何一项研究均应符合伦理的审查标准[17]。其余2篇系统评价文献质量评价结果显示文献质量均较高[17]。但由于纳入的文献较少，其质量有待进一步商榷，以后应加大对此两类研究类型的投入，为以后的教学活动提供高质量的参考。

所有研究类型可以依据JBI询证卫生保健中心(2016)关于不同类型质量评价工具进行方案设计，严谨的方案设计是保证文献高质量的必要前提条件；关于虚拟仿真护理教学可加大对循证证据的总结研究，为虚拟仿真的方案设计提供高质量的建议，推动该技术的发展，促进护理教学。

3.3 以虚拟仿真技术的开发及构建研究较多，与其他教学方法联合应用需加强。

由于虚拟仿真技术在护理教学领域的发展与应用并不成熟，大部分学者都在进行虚拟仿真技术教学方案的设计，探索一种高效的教学方式。姜小鹰等[18]构建了分娩护理虚拟仿真教学系统，由于分娩护理的特殊性，设计的教学内容难以真正进行实践，临床上高质量的护理也是保证产妇与婴儿安全的重要前提，该项教学系统的构建，能促进学生对理论与实践知识的有效结合，学生可重复实践，提高教学质量；该研究对虚拟仿真教学方案构建的选题原则、设计要点、教学服务团队均有详细的阐释，设计方案科学严谨，保证了有效性。虽然虚拟仿真技术在护理临床教学中有其独特的优势，但必须将实验室训练和理论学习结合起来，才能真正提高教学效果。重庆医科大学[19]构建的虚拟仿真教学系统包括了基础护理、专科护理、综合模拟实验、临床思维能力训练等几大模块，使线上线下教学有机结合，完整的知识模块，加强了学生对实践知识的掌握和理解。虽然虚拟仿真系统提供的情景模拟能帮助学生进行操作，但虚拟的环境并不能使学生真正感受到病人的需要。仅仅完成一系列机械的操作，且缺乏灵活性，操作过程较为刻板，要求开发者在设计之初，充分考虑与临床相结合，使护理多门学科交叉融合，构建一套丰富系统的情境模拟场景。单纯的虚拟仿真训练缺乏真实感[20]。研究表明沉浸式虚拟现实体验，能够增强学生对相关健康问题的理解，使学习者站在病人的立场上，与病人之间产生共情力，创建出融入人文关怀的教学系统[21]。陈丽娜等[22]开发出胃肠减压虚拟仿真教学项目，不仅融合了虚拟仿真技术的优点，逼真的操作环境使学生更能真实体会临床环境，弥补了虚拟仿真技术的不足。万丽红等[23]将虚拟仿真技术与混合式教学法运用其中，“线上与线下结合、课内与课外结合”的教学形式，不仅提高了学生的临床思维能力，更激发了学生的创新技能，教学效果显著。孟亚等[16]将雨课堂与虚拟仿真技术相结合丰富了教学形式，网络课程的开展为学生提供了一个答疑解惑的途径，更加深了对知识的理解，且效果显著。

虚拟仿真技术是一种辅助教学手段，必须将理论与实践相结合，才能充分发挥其优势，进一步探索丰富的教学方式，拓展实践教学的深度和广度，探讨如何与翻转课堂、混合式教学法、慕课等虚实结合的教学形式也是今后为弥补虚拟仿真不足所要进一步研究的。

3.4 虚拟仿真实验在护理领域的优势与挑战

虚拟仿真作为一种新兴的教学手段，其可重复性、无障碍性、节约教学耗材等优点，弥补了传统教学实践的不足，临床实践时间明显增加。生动的教学内容，使专业教学知识具有可视性，打破了器官、系统为单元的授课模式，增加了学生的学习兴趣。与翻转课堂教学方法的融合，创新了教学方式，以学生为中心更利于锻炼其临床思维能力[24]。

虚拟仿真项目在设计之初，需要有专业的建模团队。护理基本技术仿真教学系统设计包括人物模型设计、虚拟医院场景、医学仪器与设备的设计等，对建模的要求非常专业，因涉及的工作量大，开发进度也会因团队的专业性而有差异，最终的系统也会影响使用者的体验感，这是技术人员所面临的挑战[25]。对于参与设计的教师，则要确保虚拟仿真情境的专业性，提供完整的教学资源，与临床实践的结合能使学生在长期、反复的练习中动态建立起自己的临床思维能力；另一方面，完整和系统的情境以及多门类护理学科的交叉融合设计，利于培养学生举一反三的纵向思维能力。

课程思政是当前高校立德树人的新理念、新模式[26]。在护理专业课中融入课程思政能够提高学生的思想政治素质，加深对专业课的理解[27]。虚拟仿真技术作为一种辅助教学的重要手段，对培育学生求真务实、开拓创新的科学精神起着至关重要的作用，如何在虚拟仿真教学中融入课程思政的元素，培养学生的人文素养也是今后开发者应深入思考的一个方向。虽然虚拟仿真教学能够进行重复的操作，并不会造成教学资源的浪费，但操作前由于对系统的不了解会出现操作不灵敏等问题，因此，对学生进行培训，加深对系统的了解；使用时学生仅能通过鼠标进行操作而缺乏真实感，为了使体验更加真实应考虑与虚拟仿真技术的结合开发出新的实验室，这对技术人员则提出了更高的要求，也是今后研究中值得探索的一个方向。

4 小结

本研究运用内容分析法对国内虚拟仿真技术在护理教学领域的文献进行研究，纳入的文献主要是对教学效果和虚拟仿真系统的开发，但由于该项技术在国内仍处于探索阶段，在护理领域的文献研究数量有限。针对目前研究存在的不足，该项技术在今后的教学中仍有开发的可能，各大高校应在借鉴优秀项目的基础上，根据自身优势和教学实际探索出适合自己的虚拟仿真实验，拓展教学的深度和广度。本研究在文献质量评价和筛选过程中，均由1名研究员完成，对结果会造成一定的影响，也是研究所存在的不足之处。