郭喜華
吉林醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院耳鼻喉科 吉林吉林 132013
虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,VR)是在計(jì)算機(jī)、虛擬仿真和電子信息技術(shù)高速發(fā)展和交叉融合背景下,誕生的一種新的技術(shù)[1-2]。借助VR 技術(shù),能夠讓教學(xué)工作變得更具有趣味性,如學(xué)生在VR虛擬環(huán)境中,能夠通過(guò)視覺(jué)和觸覺(jué)等去感知環(huán)境和實(shí)現(xiàn)虛擬操作等,讓原本復(fù)雜的知識(shí),通過(guò)VR 技術(shù)變得更易于學(xué)生理解[3-4]。在此背景下,吉林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院將VR 技術(shù)融入耳鼻喉科的臨床教學(xué)工作中,同時(shí)總結(jié)以往教學(xué)工作的經(jīng)驗(yàn)和存在的不足,采取SET GO 教學(xué)法實(shí)施教學(xué)。具體教學(xué)過(guò)程分為前期教學(xué)、VR 模擬操作及錄制、VR 錄像加工、See 和Else 教學(xué)環(huán)節(jié)、Think 教學(xué)環(huán)節(jié)、Goals 和Offers 教學(xué)環(huán)節(jié)等。教學(xué)后,初步取得預(yù)想的效果,如在視頻錄制質(zhì)量評(píng)價(jià)和SET GO 教學(xué)效果評(píng)價(jià)方面,學(xué)生各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)的良好率均在90%以上。
由于VR 技術(shù)能夠營(yíng)造出以假亂真的環(huán)境,因此在醫(yī)學(xué)高校中,已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用性階段。如韓靜等[5]在腫瘤科臨床教學(xué)工作中,采取VR 技術(shù)與案例教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)改革,通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和選擇案例,幫助學(xué)生更好地提高臨床操作實(shí)踐能力;蔡峰等[6]為了使VR 技術(shù)更好地與臨床教學(xué)工作相結(jié)合,選擇PBL 教學(xué)法進(jìn)行教學(xué),有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)教學(xué)質(zhì)量也得到明顯提高。
通過(guò)國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)高校的教學(xué)現(xiàn)狀可見(jiàn),國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)高校普遍都是圍繞著案例開(kāi)展教學(xué)工作。但現(xiàn)階段共性的問(wèn)題在于,為了更好地突出教學(xué)效果和質(zhì)量,對(duì)案例融入了過(guò)多的人為因素,如多圍繞著疑難雜癥展開(kāi),導(dǎo)致案例的選擇與臨床實(shí)際的治療工作有所區(qū)別。而在醫(yī)生真實(shí)的工作環(huán)境中,除了少數(shù)醫(yī)療設(shè)備先進(jìn)、專(zhuān)家業(yè)務(wù)能力突出的醫(yī)院外,大部分醫(yī)院以服務(wù)普通患者為主,疑難雜癥較為少見(jiàn)。由此導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際的實(shí)習(xí)環(huán)境脫節(jié),反而不利于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握。
SET GO 教學(xué)法也叫應(yīng)診錄像教學(xué)法,由See、Else、Think、Goals 和Offers 單詞的首字母組成,整個(gè)教學(xué)過(guò)程圍繞著學(xué)生治療操作時(shí)所錄制的視頻錄像展開(kāi)。其中See 表示操作者觀察視頻后,自己對(duì)整個(gè)操作過(guò)程加以評(píng)價(jià);Else 表示其他學(xué)生觀看完視頻后,對(duì)治療方法和技巧加以評(píng)價(jià);Think表示全體學(xué)生評(píng)價(jià)完畢后,發(fā)現(xiàn)了哪些問(wèn)題,如何進(jìn)行改進(jìn);Goals 表示設(shè)置的改進(jìn)和治療目標(biāo)是什么;Offers 表示若想達(dá)成預(yù)設(shè)的目標(biāo),可以繼續(xù)開(kāi)展哪些治療操作等。從SET GO 教學(xué)法的概念可知,其操作視頻取材于學(xué)生對(duì)真實(shí)病例的臨床操作。與案例教學(xué)法或PBL 教學(xué)法的案例相比,SET GO教學(xué)法的案例更加真實(shí),減少了人為設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)。另外,真實(shí)的案例更符合學(xué)生的臨床學(xué)習(xí)需求,有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。
早期受到計(jì)算機(jī)技術(shù)和視頻編輯技術(shù)水平的制約,SET GO 教學(xué)法所錄制的視頻多為二維的平面錄像。對(duì)皮膚科、影像科等科室而言,二維平面圖像能夠滿(mǎn)足學(xué)生的教學(xué)需求。但對(duì)耳鼻喉科等科室來(lái)說(shuō),卻存在一些弊端:第一,人體的耳、鼻、喉的空間非常狹小,通過(guò)常規(guī)的錄像機(jī)等設(shè)備,無(wú)法清晰錄制其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作;第二,雖然通過(guò)后期的視頻加工,能夠彌補(bǔ)前期錄制的不足,但二維平面圖像仍無(wú)法直觀體現(xiàn)出耳、鼻、喉的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
通過(guò)VR 技術(shù),能夠?yàn)閷W(xué)生操作提供一個(gè)虛擬的環(huán)境。VR 技術(shù)能夠通過(guò)軟件的編程設(shè)計(jì),全程錄制學(xué)生的操作內(nèi)容[7-8]。同時(shí),VR 構(gòu)建的環(huán)境是三維立體的,能夠詳細(xì)地呈現(xiàn)出人體的復(fù)雜結(jié)構(gòu),為教學(xué)工作的開(kāi)展提供良好的條件[9-11]。
教師首先向?qū)W生講解本次治療操作的理論內(nèi)容。如以上頜竇囊腫穿刺術(shù)為例,先講解上頜竇囊腫的影像學(xué)表現(xiàn),患者癥狀和致病原因等,然后對(duì)穿刺術(shù)的治療要點(diǎn)加以講解。
教師選擇與本次授課相關(guān)的VR 環(huán)境和上頜竇囊腫案例,然后指派一名學(xué)生進(jìn)行虛擬操作。在學(xué)生的操作過(guò)程中,VR 系統(tǒng)同步錄制其操作方法。
教師對(duì)VR 錄像進(jìn)行觀察和記錄,根據(jù)操作的復(fù)雜程度,對(duì)完整的操作過(guò)程進(jìn)行分解、慢放或視頻擴(kuò)展操作,以便于后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)的開(kāi)展。同樣以上頜竇囊腫穿刺為例,將學(xué)生完整的臨床操作分為麻醉、穿刺針穿刺、抽取膿液沖洗和退出穿刺針等步驟。在以上步驟中,抽取膿液沖洗是較為重要的一個(gè)手術(shù)環(huán)節(jié),教師采取慢放和視頻擴(kuò)展的方式,便于操作細(xì)節(jié)的演示。
教師將加工后的錄像提供給全體學(xué)生觀看。觀看完畢后,先由手術(shù)的操作者對(duì)手術(shù)全程進(jìn)行講解,并總結(jié)此次操作的經(jīng)驗(yàn)和存在的問(wèn)題。然后其他學(xué)生對(duì)其操作過(guò)程加以點(diǎn)評(píng),如認(rèn)為哪些操作是正確的、哪些操作是不恰當(dāng)?shù)牡取?/p>
根據(jù)上一環(huán)節(jié)總結(jié)的問(wèn)題,教師給予10 ~20分鐘的資料查詢(xún)時(shí)間,讓學(xué)生通過(guò)圖書(shū)、數(shù)據(jù)庫(kù)或網(wǎng)絡(luò)等途徑,查找問(wèn)題的解決方法。
教師組織全體學(xué)生進(jìn)行討論,主要討論兩個(gè)問(wèn)題:一是解決方法是否具有可行性,是否能夠解決現(xiàn)階段存在的問(wèn)題;二是設(shè)計(jì)出改進(jìn)治療方法后的目標(biāo)。學(xué)生集體討論和確定目標(biāo)后,教師將學(xué)生分組,每個(gè)學(xué)生要明確想達(dá)成的目標(biāo)、能夠承擔(dān)哪些治療任務(wù)等。
學(xué)生在VR環(huán)境下以小組為單位再次進(jìn)行操作。教師借助VR技術(shù)系統(tǒng)記錄下每組學(xué)生的操作情況。教師選擇操作最佳的一組,再次向?qū)W生進(jìn)行演示。演示的同時(shí),根據(jù)錄像的拍攝角度和進(jìn)度,講解操作細(xì)節(jié)和要點(diǎn),如在上頜竇囊腫穿刺環(huán)節(jié),當(dāng)穿刺針穿透骨壁進(jìn)入竇內(nèi)時(shí),有“落空”感,等等。
SET GO 教學(xué)法的教學(xué)錄像視頻取材于真實(shí)的案例操作。由于案例是真實(shí)的,可能導(dǎo)致案例之間缺乏聯(lián)系,從而使教學(xué)工作缺乏整體性。針對(duì)此問(wèn)題,建議教師在案例的選擇上,盡量以教學(xué)大綱為指導(dǎo),按照教學(xué)進(jìn)度合理選擇案例。
VR 技術(shù)能夠創(chuàng)造出仿真的虛擬環(huán)境,導(dǎo)致部分學(xué)生在VR 操作完成后,就認(rèn)為掌握了相關(guān)的操作技術(shù),而在一定程度上忽略臨床實(shí)踐。其實(shí)這種思維是錯(cuò)誤的,因?yàn)榧词故窍嗤募膊。渲委煼椒ê筒襟E也不是完全固定的,需要根據(jù)情況靈活選擇。另外,在治療過(guò)程中,也可能突發(fā)多種醫(yī)療問(wèn)題,如患者發(fā)生過(guò)敏反應(yīng)和出血過(guò)多等,這些都是學(xué)生在虛擬環(huán)境下無(wú)法感受到的[12-14]。因此,在VR 環(huán)境下SET GO 教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程中,教師要講明VR操作的作用,即VR 操作是臨床操作的前期階段,可以幫助學(xué)生預(yù)先掌握相關(guān)的操作技能和方法,但不能替代臨床實(shí)踐。當(dāng)VR 操作完成后,學(xué)生還需強(qiáng)化對(duì)臨床治療工作的觀察和學(xué)習(xí),將VR 操作與臨床實(shí)踐的知識(shí)有機(jī)組合[15]。
2022 年7—11 月,以在吉林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院實(shí)習(xí)的32 名臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生為對(duì)象,采用SET GO 教學(xué)法開(kāi)展教學(xué)工作,即構(gòu)建好VR 教學(xué)環(huán)境后,按照上文制定的教學(xué)方法,對(duì)其有序開(kāi)展具體的教學(xué)工作。他們須按學(xué)校和醫(yī)院要求,完成本階段的實(shí)習(xí)。
從以下幾方面對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1)視頻錄制質(zhì)量評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括視頻錄制的仿真度、視頻錄制的清晰度、視頻錄制的細(xì)節(jié)度等。各項(xiàng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為非常好、較好、一般和較差等。評(píng)價(jià)良好率=非常好率+較好率。
2)SET GO 教學(xué)法的教學(xué)效果評(píng)價(jià)。教學(xué)效果從臨床技能培養(yǎng)、批評(píng)和自我批評(píng)能力培養(yǎng)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為優(yōu)、良、中和差。良好率=優(yōu)率+良率。
本環(huán)節(jié)教學(xué)完成后,具體的評(píng)價(jià)結(jié)果如下。
在視頻錄制質(zhì)量評(píng)價(jià)的仿真度方面,25 名學(xué)生認(rèn)為非常好,占學(xué)生總數(shù)的78.13%,6 名學(xué)生認(rèn)為較好,占學(xué)生總數(shù)的18.75%,1 名學(xué)生認(rèn)為一般,占學(xué)生總數(shù)的3.12%,此項(xiàng)評(píng)價(jià)的良好率為96.88%;在視頻錄制質(zhì)量評(píng)價(jià)的清晰度方面,24 名學(xué)生認(rèn)為非常好,占學(xué)生總數(shù)的75.00%,8 名學(xué)生認(rèn)為較好,占學(xué)生總數(shù)的25.00%,此項(xiàng)評(píng)價(jià)的良好率為100.00%;在視頻錄制質(zhì)量評(píng)價(jià)的細(xì)節(jié)度方面,25 名學(xué)生認(rèn)為非常好,占學(xué)生總數(shù)的78.13%,5 名學(xué)生認(rèn)為較好,占學(xué)生總數(shù)的15.63%,各1 名學(xué)生認(rèn)為一般和較差,均占學(xué)生總數(shù)的3.12%,此項(xiàng)評(píng)價(jià)的良好率為93.76%。
在SET GO 教學(xué)法的臨床技能培養(yǎng)評(píng)價(jià)方面,23 名學(xué)生評(píng)價(jià)為優(yōu),占學(xué)生總數(shù)的71.88%,7 名學(xué)生評(píng)價(jià)為良,占學(xué)生總數(shù)的21.88%,1 名學(xué)生評(píng)價(jià)為中,占學(xué)生總數(shù)的3.12%,1 名學(xué)生評(píng)價(jià)為差,占學(xué)生總數(shù)的3.12%,此項(xiàng)評(píng)價(jià)的良好率為93.76%;在SET GO 教學(xué)法的批評(píng)和自我批評(píng)能力培養(yǎng)評(píng)價(jià)方面,18 名學(xué)生評(píng)價(jià)為優(yōu),占學(xué)生總數(shù)的56.25%,11 名學(xué)生評(píng)價(jià)為良,占學(xué)生總數(shù)的34.38%,2 名學(xué)生評(píng)價(jià)為中,占學(xué)生總數(shù)的6.25%,1 名學(xué)生評(píng)價(jià)為差,占學(xué)生總數(shù)的3.12%,此項(xiàng)評(píng)價(jià)的良好率為90.63%。
為了進(jìn)一步提高耳鼻喉科的臨床教學(xué)效果,在VR 技術(shù)下采取SET GO 教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)。VR 技術(shù)為教學(xué)工作提供理想的教學(xué)環(huán)境,SET GO 教學(xué)法則使VR 技術(shù)得到更為合理的應(yīng)用。如可將學(xué)生的VR操作錄制成三維錄像,與SET GO 教學(xué)法常規(guī)錄制的二維錄像比較,三維錄像更便于學(xué)生觀察和掌握學(xué)習(xí)細(xì)節(jié)[16-17]。隨后有序開(kāi)展SET GO 教學(xué)法各個(gè)教學(xué)流程,具體包括前期教學(xué)、VR 模擬操作及錄制、VR錄像加工、See和Else教學(xué)環(huán)節(jié)、Think教學(xué)環(huán)節(jié)、Goals 和Offers 教學(xué)環(huán)節(jié)等。通過(guò)利用三維錄像進(jìn)行觀摩、學(xué)習(xí)、思考和操作,能使學(xué)生更好地掌握臨床操作技能,建議進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。
但在本次教學(xué)工作中,也發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題亟待解決。如受到VR 軟件資源的制約,部分操作難以在VR 環(huán)境下操作和開(kāi)展,因此建議VR 軟件開(kāi)發(fā)廠(chǎng)商強(qiáng)化與醫(yī)學(xué)院校的溝通,從醫(yī)學(xué)院校實(shí)際教學(xué)需求的角度,合理開(kāi)發(fā)VR 軟件資源;另外,新教學(xué)方法的引入,在一定程度上延長(zhǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間,學(xué)生的臨床實(shí)踐時(shí)間只能相應(yīng)減少,因此在未來(lái)的教學(xué)工作中,擬對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)加以合理優(yōu)化和縮短,盡量在學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和臨床實(shí)踐時(shí)間上實(shí)現(xiàn)平衡,同步提高實(shí)習(xí)期學(xué)生的學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)效果。