VR技术在康复照护课程教学中的应用探讨

作者: 李海强 黄芬梅 莫秋桥 李洁然 咸雄天 邓凤玲

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[摘 要]VR技术是一种情境仿真技术,在康复治疗专业教学中具有得天独厚的情境仿真优势,能够有效提高教学质量,促进专业教学的发展。文章通过对广西、广东等地进行调查,分析了VR技术在康复治疗专业实验平台建设和专业教学中的应用现状,剖析了康复治疗专业传统康复照护课程教学的痛点,探索了VR技术在康复照护课程教学中的改革方法,并对康复照护课程教学内容进行了模块化设计,在教学实践中取得了良好的效果,为其他课程进行VR仿真实践提供了参考。

[关键词]VR技术;仿真实践;康复照护;教学模块化设计

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2024)11-0082-06

科技发展日新月异,当前虚拟现实(VR)技术在教育领域得到了广泛的应用,传统的教学方式也随之改变,这给教育改革提供了新的路径。随着老龄化的加快,我国越来越重视康复照护及相关教育事业的发展,《医药卫生中长期人才发展规划(2010—2020年)》强调了康复专业相关人才培养的重要性。2023年,《工人日报》提出有互联网企业发布了2023高考大数据,其中在本科院校十大最热门专业中,护理学专业热度排名第六。康复照护人才缺口较大,有效的人才培养是解决康复照护人才不足问题的重要途径。由于康复照护人才培养存在周期长、教学方式单一、理论性强、成本高、设备匮乏、实践环节不足等问题,导致所培养的人才与社会脱轨。针对以上痛点,文章阐述了VR技术在康复照护课程教学中的应用研究,以更好地提高人才培养质量。

一、VR技术在康复治疗专业实验平台建设中的应用现状分析

实验平台的建设对专业人才培养至关重要。科学技术的发展推动了高职院校教学方式的优化升级,VR技术通过构建三维立体模型,为学生带来视觉、听觉、触觉等多维度的感受,为学生构建全面的知识体系,进一步提升了教学质量[1]。文章通过对广西、广东等地32所开设有康复治疗相关专业的高校进行调研发现:53.13%的高校没有康复治疗实验实训设备;25%的高校有设备但无法模拟真实的康复情境;15.62%的高校可开展情境模拟,但存在操作难度大、安全隐患较多等问题;6.25%的高校可开展情境模拟,操作简单、安全有保障,但无法对学习效果进行智能评估。造成以上问题的原因主要是传统的实验平台较为昂贵、维护成本高、无法提供VR情境模拟等。此外,康复治疗涉及多种技能和知识的综合运用,传统实验平台难以量化评估学生的学习效果。

为解决传统康复治疗专业实验平台的痛点问题,国家出台了一系列支持政策,为VR技术在康复照护课程教学中的应用提供了有力支持。VR技术在康复治疗专业实验平台建设上存在四个方面的优势(见图1)。

依托VR技术,学生可以在虚拟情境中进行康复治疗的模拟操作,学校无需购买昂贵的实体设备。通过VR技术可以构建逼真的康复治疗场景,让学生在虚拟情境中进行实践操作,提高他们的实践能力,丰富其临床经验。VR技术能够提供更安全的实践环境,可以对学生的操作进行实时监控和反馈,减少错误操作的可能性,降低实际操作中可能存在的安全风险。教师通过VR技术记录学生在虚拟情境中的操作过程和表现,能更准确地评估学生的学习效果和技能掌握程度。

综上所述,VR技术在康复治疗专业实验平台建设中具有显著的优势,能够有效解决传统实验平台的痛点问题,提升康复治疗专业的教学质量和效果。

二、VR技术在康复治疗专业教学中的应用现状及问题分析

近年来,VR技术在康复治疗专业教学中的应用逐渐受到重视。目前,一些教育工作者建议使用VR技术和人体模型来传授临床药理学知识[2]。学生可以运用VR技术在虚拟情境中进行各种康复训练和操作,提高自身的实践能力。

VR技术已经慢慢融入一些医学课程,有可能改变未来医学教育的方式[3]。VR技术可以提供个性化的实践指导,根据每个学生的学习情况和特点进行定制化的教学设计。此外,VR技术可实现实时互动和反馈,增强教学效果,提高学生的学习积极性和参与度。然而,目前VR技术在康复治疗专业教学中的应用仍处于起步阶段,还存在一些问题,需要进一步改进和完善(见图2)。

VR技术在康复治疗专业教学方面虽然取得了一定成效,但还存在一些问题。文章在进行市场调研时发现:(1)广东部分高校虽然已经购置了一些VR设备用于康复治疗专业教学,但是设备的质量和性能还有待提升。如设备的分辨率较低,无法提供清晰逼真的视觉体验;设备的响应速度较慢,无法满足快速动作的需求;VR技术的成本较高,部分学校无法承担购买或维护设备的费用。(2)教学内容和设计不够合理。在教学内容方面,VR技术主要应用于运动康复方面的教学,而语言、认知等其他康复领域教学的相关应用比较少。另外,结合VR技术的教学设计未能满足实际临床需求。(3)VR技术应用与康复治疗专业教学的评估方法还需要进一步完善。由于VR技术自身的特殊性,传统的评估方法无法准确反映学生的实际能力水平,因此需要开发新的评估方法和工具,以便能够更准确地评估学生对操作技能的掌握情况。

三、基于VR技术进行康复照护课程教学改革的分析

康复照护课程在康复治疗专业教学中具有重要的地位,是培养学生成为优秀康复护理师的基础,也是培养学生职业素养和社会责任感的重要途径。然而,传统的康复照护课程教学存在不足,引入VR技术等信息化手段有助于课程教学取得更好的效果。VR技术可以根据虚拟的康复场景和康复对象,提供虚拟的康复器具,构建完整的康复环境,方便康复治疗的进行[4]。

(一)传统康复照护课程教学的痛点

传统康复照护课程教学存在理论较多、设备不足、无法模拟真实情境、教学评价方式单一等问题,这些问题是传统康复照护课程教学中的痛点,严重影响了康复照护课程的教学质量和效果。学生在课堂上主要通过听讲和观看视频等方式学习理论知识,缺乏实际操作的机会,导致学生对康复照护技能的掌握不够扎实。康复照护课程需要使用多种器械和设备,但学校实验室的设备数量和种类有限,无法满足学生的需求。学校实验室往往无法模拟真实的临床环境,不利于学生实践能力和临床经验的培养。传统的评估方式主要依靠期末考试或者作业成绩来评价学生的学习成果,这种评估方式无法全面反映学生的实际操作能力和临床应用能力。

(二)基于VR技术进行康复照护课程教学改革的必要性

VR技术作为一种全新的虚拟仿真实验形式,可以增强虚拟实验的沉浸性、具象性和交互性,激发学生的学习兴趣,提高学生的实践创新能力[5]。在康复照护课程授课过程中,VR技术的运用具有得天独厚的优势,如让学生佩戴VR头盔和手柄等,在模拟真实的康复照护场景中进行操作,给学生提供沉浸式的学习环境。这种沉浸式的体验使学生能够更加真实地了解康复照护的过程和效果,提高他们的学习兴趣和参与度。VR技术还可以提供个性化的实践指导,教师通过记录学生在虚拟情境中的操作过程和表现,根据每个学生具体的学习情况和特点进行定制化教学设计与反馈。教师可以根据学生的实际操作情况给予实时指导,提高学生的学习效果。同时,虚拟环境中的康复照护操作可以避免对真实患者的伤害,保护患者的隐私和权益。VR技术还可以实现实时互动和反馈,学生通过VR设备与虚拟教师进行实时互动和交流,提出问题、建议等,进而获得及时的反馈和指导。这种实时互动和反馈可以提高学生的学习效果、增强学习动力。

综上所述,利用VR技术进行康复照护课程教学改革是必要且可行的。通过提供沉浸式的学习体验、个性化的实践指导、安全的实践环境和实时互动与反馈,VR技术有望解决传统教学的痛点问题,提高康复照护课程教学质量和效果。

四、VR技术在康复照护课程教学中的应用方法探索

笔者对VR技术在康复照护课程教学中的应用方法进行探索时,主要以广西城市职业大学康复治疗专业的康复照护课程为研究对象,对课程知识点进行模块细化,结合VR技术分析课程教学改革的可能性,研究如何更好地将VR技术运用到康复照护课程教学中,突出课程的重难点,解决传统康复照护课程教学中的痛点。

(一)康复照护课程教学内容模块化改革的具体做法

广西城市职业大学是全国首批职业本科院校,也是首批开设康复治疗专业的职业本科院校,在教学改革方面具有先行先试的优势,笔者对康复治疗专业的康复照护课程教学安排及参与该课程教学的96名学生课程知识掌握情况进行了统计,具体情况如表1所示。

通过统计分析不难发现,康复照护课程实践教学不足、教学环境不够完善、教学安排不够合理、教学方式缺乏创新、学生掌握情况有待加强,没有达到预期的教学效果。为了提高教学质量,广西城市职业大学组织专业教师积极与上海域圆信息科技有限公司进行深度合作,共同建设了VR实训基地,并结合VR技术对康复照护课程教学内容进行模块设计,将课程分成了5个模块(见图3)。

笔者主要根据康复照护课程的教学大纲和教学安排,结合VR技术进行教学模块设计。一是基础模块,主要利用VR技术实现学生对基本概念的认知,包括康复与康复医学的认知、康复医学服务及工作方式的认知、康复护理学理论基础的认知、康复护理程序的认知等。二是康复评定模块,利用VR技术模拟现实情境,完成康复评定相关工作,包含康复功能和护理的评定等。三是康复技术分析与运用模块,本模块主要针对上一模块评定的结果,运用康复治疗和护理技术开展进一步分析。四是康复照护实训模块,本模块运用VR的优势,结合病症实例,进行细致的症状评估,完成详细的康复方案设计并实施,最后进行康复效果的评估,如没有达到预期效果则本模块循环进行改进。五是学习评估模块,利用VR技术了解学生的学习情况并作出评价,主要包括康复基础和评定知识的考核、康复技术分析与运用的考核、康复照护实训效果的考核。

(二)VR技术在康复照护课程教学改革中的成效反馈

笔者结合康复照护课程教学大纲进行教学改革,将改革后的5个模块融入课程教学中,结合VR技术将课程内容更好地呈现给学生,并对广西城市职业大学健康学院康复治疗专业96名学生进行了跟踪统计,发现运用VR技术进行教学改革后,教学质量有了明显提升,教师的教学效果与学生的学习效果都有了明显提高。通过改革,学生康复照护实践能力得到了提升,VR技术在康复照护课程教学改革中的成效反馈如表2所示。

通过结合VR技术进行康复照护课程教学改革,教学模式得到了创新,教学效果也得到了提高,特别是学生对课程知识的掌握得到了大幅提升(见图4)。

通过数据统计与分析可以看出,运用VR技术对课程模块进行划分,不仅实现了对康复照护课程内容的分解,还解决了教学设备不足的问题。同时,笔者结合VR技术,构建了虚拟的康复照护情境,丰富了课程实践操作环节,保障了实践操作的安全性,满足了学生的实践需求,达到了设计VR实验教学内容的目的,全面评估了学生的学习效果。通过文献分析,笔者发现王雅立等人研究阐明了虚拟仿真教学手段的必要性,基于“具身认知”理论,通过梳理教学目的,创新课程内容,将虚拟仿真教学平台与康复护理实训课堂进行有机结合,构建了实训课程教学新模式,以此提升学生的专业素质、专业技能和创新能力,培养康复护理高阶应用型人才[6]。

第一,在康复照护课程教学中运用VR技术构建实验项目,可以形成更具体、真实的康复训练场景,提高学生的学习兴趣与课程教学参与度。根据康复照护课程教学大纲的要求,学生需要掌握各种常见疾病和损伤的康复治疗方法与技巧。通过VR技术,学生可以在虚拟情境中模拟真实的康复场景,如骨折康复、脑卒中康复等。学生可以亲身体验不同疾病和损伤的康复过程,了解不同治疗方法和技术的应用要点,从而提高自身的实际操作能力。

第二,在康复照护课程教学中运用VR技术构建实验项目,模拟团队合作,增强学生的团队合作和沟通能力,使其更好地适应未来工作岗位要求。在康复照护过程中,团队合作和有效的沟通是非常重要的。通过VR实验项目,学生可以模拟真实的康复团队工作场景,如康复小组会议、患者家属沟通等。学生需要与其他团队成员合作,共同制订康复计划和方案,并进行有效的沟通、协调。

第三,将VR技术引入康复照护课程实验项目,可以为学生提供更多的康复照护实践机会。学生可以通过虚拟情境进行康复照护实践操作和观察学习,深入了解康复照护的各个环节和流程。同时,可以给学生提供丰富的康复照护学习资源和案例库,帮助学生更好地理解和运用专业知识,有助于提高学生的学习水平,有利于培养具备创新思维和实践能力的康复照护专业人才,满足社会发展对相关人才的需要。

综上所述,结合康复照护课程教学大纲的要求以及实践实习等建设目标,将VR技术纳入康复照护课程实验项目,有助于解决传统康复照护课程教学中存在的理论较多而实践不足、设备不足、无法模拟真实情境、教学效果评价方式单一等问题,具有重要的实践意义和应用价值。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 杨再祥,李萍.虚拟现实技术在高职院校教学中的应用[J].无线互联科技,2020,17(4):164-166.

[2] GUDADAPPANAVAR A  M, HOMBAL P, BENNI J M,et al.Evaluation of virtual reality high⁃fidelity adult mannequin⁃based simulation of real⁃life clinical scenarios in  teaching  clinical pharmacology to medical students[J].Journal of pharmacology and pharmacotherapeutics,2023,14(1):25-34.

[3] GUPTA S, WILCOCKS K, MATAVA C, et al.Creating a successful virtual reality⁃based medical simulation environment: tutorial[J].JMIR medical education,2023,9:e41090.

[4] 罗术通,刘景鑫,冯铁.虚拟现实在医疗康复中应用的研究[J].中国医疗设备,2020,35(3):156-159.

[5] 贾冠华,刘宏,冀慧,等.虚拟现实技术在建筑抗震设计课程教学中的应用探讨[J].大学教育,2022(5):96-98.

[6] 王雅立,黄思敏,黄萍萍,等.具身认知视域下《康复护理学》虚拟仿真实训教学模式的研究与实践探索[J].创新创业理论研究与实践,2021,4(13):106-108.

[责任编辑:苏祎颖]