摘要：为了研究aneSIM虚拟现实教学系统结合PBL教学模式在临床麻醉学课程实践教学中的应用效果，文章选取广东医科大学2018级麻醉学专业的66名本科生作为研究对象，以数字表法随机分成实验组和对照组，其中实验组采用aneSIM虚拟现实教学系统结合PBL教学模式，对照组采用常规教学模式，教学结束后统一进行考核，比较两组学生的考核成绩，以及两组学生对教学效果的评价，结果显示，实验组学生的理论和临床操作技能成绩均高于对照组学生，实验组学生对教学效果给予了充分肯定。
关键词：aneSIM虚拟现实教学系统,PBL教学模式,临床麻醉学课程,实践教学
目前，临床麻醉学课程实践教学采用的是手术间观摩手术麻醉方式和教师讲解的模式，但由于手术时间长，且课时有限，学生只能看到浅显的表象，并不能深刻理解教学知识。同时，受当前医疗环境的多种限制，这种模式存在教学环境和教学效果差的问题，已经逐渐不能适应教学发展趋势[1]。近年来，模拟教学被广泛应用于各医学专业技能培训，国内外不少医疗机构已经将模拟教学应用于麻醉危机教学和医师培训[2-4]，并起到了良好的培训效果。在虚拟环境下，麻醉实习生可在安全、重复和可控的条件下处理麻醉紧急情况或罕见麻醉并发症，由此提升麻醉实习生在以后临床工作中的危机处理能力和临床核心胜任力。
为了响应加快教育信息化进程的号召，aneSIM虚拟现实教学系统（以下简称“aneSIM系统”）已经被应用于临床麻醉学课程实践教学，并发挥着积极的作用。因为它不仅提高了学生的学习兴趣，让学生对麻醉设备仪器、操作流程产生系统的认知，还提升了学生的动手能力，调动了学生的主观能动性[5]。另外，在临床麻醉学课程实践教学中培养学生麻醉危机事件的处理能力是教学难点，但目前传统的教学中很难遇到麻醉危机事件，这就导致长期以来教学中缺乏危机事件教学模式的标准化规范。而aneSIM系统可以通过将危机事件融入实践教学，培养学生的临床麻醉危机思维能力[6]。近年来，针对麻醉实习生的教学方法不断丰富，如以问题为基础的学习法（Problem-Based Learning，PBL）、以团队为基础的教学方法（Team-Based Learning，TBL）等，且都取得了不错的效果[7-9]。广东医科大学（以下简称“我校”）麻醉学教研室在虚拟仿真教学方面已取得了一定的成效。为解决临床麻醉学课程实践教学中教学资源不足和教学效果欠佳的问题，2019年，我校麻醉学教研室成功申报了国家级一流课程项目“基于智能化多模态的麻醉学虚拟仿真训练项目”，构建了“知识-能力-品德”三位一体的麻醉虚拟-模拟仿真综合教学平台，该平台包含40多项临床技能操作和30多个临床麻醉病例，极大丰富了临床麻醉学的实践教学资源。经过1年多的正常运行，学生已完成30000多次的虚拟训练，在临床操作技能方面得到了明显的提升。但在临床麻醉病例教学方面，仍然存在教学场景和教学手段单一、教学效果不佳的问题，因此有必要引入虚拟仿真教学，并与PBL教学结合起来，取长补短，从而满足临床麻醉学课程实践教学的需求。
PBL教学模式是以学生为主体的教学模式，旨在培养学生的创意思维、创新能力、自主学习能力及批判思维能力[10]。对于临床麻醉学课程实践教学来说，PBL教学模式虽具有独特的优势，但最大的问题是没有呈现出模拟临床情景，这对于从来没有接触过真正临床患者的学生来说是无法提起兴趣的，故需要构建一个虚拟逼真的临床环境，以激发学生的学习兴趣，进而提高教学效果。为提高教学效果，笔者所在研究组拟对aneSIM系统结合PBL教学模式在临床麻醉学课程实践教学中的应用加以探讨研究，评价aneSIM系统结合PBL教学模式下麻醉学专业学生的理论知识、临床操作技能及对麻醉危机处理流程的理解和掌握程度，以便更好地满足学生的见习需求，更有力地帮助他们掌握更多的实践操作技能，同时为探索新的、规范的实践课教学模式提供科学依据。
一、研究资料与方法
（一）一般资料
研究组选择我校2018级麻醉学专业的66名本科生作为研究对象，以数字表法随机分成实验组（n=33）和对照组（n=33）。实验组采用aneSIM系统结合PBL教学模式，对照组采用常规教学模式。实验组和对照组的学生在年龄、性别及上学期期末各科平均成绩方面的差异均无统计学意义（P>0.05），如表1所示。
（二）教学方法
实验组和对照组学生均在各章理论教学后第1周开展实践教学且均由我校麻醉学教研室的同一位教师进行实践教学，同时均选用人民卫生出版社出版的《临床麻醉学》（第四版）作为教材，相应地，每一章节的实践教学课时也均为4学时。现结合第二十章“神经外科手术的麻醉”实践教学，对两组教学方法加以阐述。
1.实验组教学方法。任课教师在进行《临床麻醉学》（第四版）各个章节的理论教学后，通过aneSIM系统给学生手机发送各章相关的病例训练通知，学生通过校园网登录学生端的登录系统，电脑屏幕就会显示模拟相关章节的手术临床场景。学生通过仔细观察患者的症状、体征及相关辅助检查等，结合理论授课内容进行分析，并解决在实际过程中发现的问题，进一步对患者进行诊疗及处理。aneSIM系统将对学生的相关处理进行评分，并出现相应的临床体征变化。举例来说，教师在第二十章“神经外科手术的麻醉”理论教学后便通过aneSIM系统给学生手机发送此章节相关的病例训练通知，具体以神经外科手术麻醉中出现最危急的情况“空气栓塞”作为临床麻醉危机处理案例，学生则通过校园网登录学生端的登录系统，如图1所示，电脑屏幕显示模拟神经外科手术临床场景，当场景进行到患者发生“空气栓塞”的时候，学生需要采用一定的措施，如及时运用正确的药物及操作处理，系统会对此做出相应的评分，学生可以同步看到得分情况。如果学生使用了错误的药物或处理措施，将导致虚拟患者死亡。教师课前可于系统后台分析学生的作答情况，并在一周后的实践课，引导学生就各自在系统中的表现及存在的问题进行讨论，然后再对病例与理论知识点进行剖析、点评及总结，并对模拟过程中错误或不规范的操作进行示范。
2.对照组教学方法。《临床麻醉学》（第四版）第二十章“神经外科手术的麻醉”理论课授课结束后，教师通过PPT形式将与实验组一致的神经外科手术相关病例内容及设计的相关问题发送给学生，学生通过结合理论授课内容、查阅资料进行思考，并在一周后的实践课上围绕相关问题进行讨论，随后授课教师再进行病例分析，点评学生讨论内容，并进行总结。
（三）考评方法
1.考核成绩。两组学生完成《临床麻醉学》（第四版）第二十章“神经外科手术的麻醉”实践课后，由我校麻醉教研室具有副教授及以上职称的教师命题，并进行筛选，考核内容包括临床麻醉学神经外科手术麻醉的基础知识、临床思维、危机处理流程及临床操作技能，其中理论考试成绩满分为100分，临床操作技能按照国家规范化培训评分标准考核，满分为100分。
2.教学评价。授课结束后，让学生填写教研室自行设计的不记名调查问卷，对两种实践课的授课模式进行反馈评价，内容包括提高理解能力、提高自学能力、锻炼临床思维、有利于掌握基础知识、有利于掌握基本技能、提高动手能力、激发学习兴趣7个方面，答案为“否认”“赞同”“不确定”。
（四）统计学方法
使用SPSS 15.0软件分析观察结果，结果中的计量资料使用均数±标准差（x-±s）表示，组间均数用t检验，计数资料则以率表示，并进行χ2检验，P<0.05表示差异具有统计学意义。
二、研究结果
（一）两组学生考核成绩比较
考核后，比较两组学生考核成绩。其中，实验组学生的理论成绩（80.50±2.12分）比对照组学生的理论成绩（73.42±4.24分）高，同时实验组学生临床操作技能成绩（75.91±5.52分）也比对照组学生临床操作技能成绩（71.73±7.53分）高，且差异均具有统计学意义（P<0.05），如表2所示。
（二）两组学生对教学效果的评价比较
每次实践课结束后，即时给学生发放教学效果评价问卷，进行不记名评价，本次共发放问卷66份，回收66份，回收率为100%，全部为有效问卷。比较两组学生对教学效果的评价，结果显示，实验组学生全部认为使用amSIM系统，可以提高理解能力；90%以上的学生认为可以提高自学能力、锻炼临床思维、有利于掌握基础知识、激发学习兴趣；82%的学生认为有利于掌握基本技能、提高动手能力。而对照组70%的学生认为可以锻炼临床思维，不到70%的学生认为可以提高理解能力、提高自学能力、有利于掌握基础知识、有利于掌握基本技能、激发学习兴趣，仅30%的学生认为可以提高动手能力，与实验组的教学反馈形成鲜明对比。具体如表3、表4所示。
三、讨论
随着围术期医学概念的提出及近年来不断加强对围术期医学的重视，麻醉学科的专家正推动麻醉学向围术期医学转变（POM）[11-12]。因此，培养符合时代需求且具有专业素养的麻醉学科从业人员成为麻醉学科的重点。麻醉学是一门集多学科医学知识于一体的、有自己独特理论和技术体系的应用性学科，麻醉学专业本科教育是我国麻醉专业人才的一种基本培养形式[13]。临床麻醉学是麻醉学教学体系中最重要的课程之一，其实践教学可以使本科生将理论知识与临床实践相结合，促使麻醉学专业学生将理论授课的知识向系统化、形象化及具体化转变，这也是麻醉学专业学生从课堂走向临床的开端，对今后参与临床实践十分重要。理想的见习教学实践应该是学生进入临床环境直接接触患者，教师引导学生进行与教学目标相适应的诊疗活动。而临床麻醉学传统的实践教学则安排学生进入教学医院的手术室内，观摩学习各类手术麻醉。手术室是医院感染监控和管理的主要对象，必须保证严格的无菌环境，为患者提供手术治疗及特殊检查，这将限制进入手术间观摩麻醉和手术的学生人数，使得每个班的学生须分散到不同的手术间观看不同的病例，不利于教学目标的达成。除此之外，手术麻醉进程与观摩时间难以达成一致，学生观看麻醉和手术时，教师忙于手术，无暇为学生讲解，学生疑难问题得不到解答，学习效果自然较差。因此，针对临床麻醉学课程实践教学，除了采用现场观看麻醉辅以教师讲解的模式，部分学校还采用了手术直播或录播的形式讲解手术，但是仍然存在直播时间与课时安排冲突的问题，如有些手术的关键点并不在直播时间点内，学生观看录播过程普遍反馈乏味。这种模式存在教学环境和教学效果较差的问题，已经逐渐不能适应教育发展趋势。在当前的医疗环境下，学生缺乏主动学习的积极性，将不利于培养其解决实际问题的能力。概言之，当前临床麻醉学课程实践教学有必要寻求新的教学模式。
在信息技术迅猛发展的时代，信息数字化逐步融入我国各学科的教育体系。虚拟仿真技术是通过计算机模拟另一个真实系统，通过视觉、听觉、触觉等多种感官系统与虚拟世界进行对接，将现实世界再现，又可以模拟假象中的世界。虚拟仿真教学作为一种创新的教学方法，与传统临床麻醉学课程实践教学相结合是麻醉学科领域的一次突破，通过基于智能化多模态的麻醉虚拟仿真技能训练项目及麻醉学临床技能思维训练综合实验等方式，可以实现早临床、多临床的教学理念，可以使临床情景真实再现，锻炼学生的临床思维能力，帮助学生将理论与实践结合，培养学生的临床操作、临床决策及医患沟通能力[14]。虚拟仿真教学作为传统教学的有力补充，能有效改变现在的教学模式[15]。医学模拟教学可以避免医学伦理隐患，为学生、教师及患者均创造一个安全且贴近临床的平台，是现代医学教学改革的必然趋势。
麻醉学科越来越重视麻醉学专业学生麻醉临床危机思维的培训。麻醉学专业临床危机事件是指因各种未知，导致围术期患者状况突然恶化，可能对其生命和健康构成威胁的特殊情况，如果处理不当或不及时，将导致严重的麻醉并发症或麻醉相关性死亡[16]。但由于其发生率低且无法准确预见发生时间，因此无法安排学生在课程实践阶段观摩此类事件发生时的处理，导致长期以来学生都无法在课程实践阶段对麻醉危机事件产生深刻的理解。aneSIM系统有助于提高学生麻醉专业临床危机思维能力，该系统为麻醉临床危机管理提供了新的教学方法。aneSIM系统是由美国华盛顿大学附属医院麻醉科联合美国其他医院及我国医院麻醉学专业教授联合设计开发的，所有模拟病例均来源于临床真实案例数据，按照国内外麻醉相关指南及专家共识设计诊疗规范评分，可以模拟患者的生理参数，同时可以及时反映各项生命体征变化，并应用3D技术无限还原真实的临床场景。本研究将aneSIM系统应用于临床麻醉学课程实践教学，以神经外科手术麻醉中出现的最危急的情况“空气栓塞”作为临床麻醉危机处理案例，其中对照组采用常规教学方法，在《临床麻醉学》（第四版）第二十章“神经外科手术麻醉”理论课授课结束后，教师以PPT形式发放课后思考题，内容包括小脑脑桥肿瘤切除术患者的一般情况生命体征，并以问题为中心的病例讨论形式设置术中“空气栓塞”发生时的相关体征及问题，让学生在实践教学之前查阅资料并进行思考，教师于课上引导学生展开讨论；而实验组在《临床麻醉学》（第四版）第二十章“神经外科手术麻醉”理论课授课后，由教师通过aneSIM系统给学生发放小脑脑桥肿瘤切除术患者术中突发“空气栓塞”训练任务，学生收到训练通知后通过校园网打开学生端于课余任意时间进行模拟训练，实践教学前教师可以通过教师端观察学生训练存在的问题，并再次进行备课，以便后续根据学生训练中存在的问题进行深入讲解。本研究通过对比两种教学模式，对两组学生的考核成绩及教学效果评价结果进行统计学分析，结果表明，实验组学生的考核成绩明显高于仅采用问题为中心的传统教学模式的对照组学生考核成绩，且差异有统计学意义（P<0.05）。
aneSIM系统作为虚拟仿真教学的一种，在医学教学中应用有着重大的意义[17]。临床麻醉学课程是麻醉本科生充满期待的一门课，但如果其实践教学的安排没有针对性，就无法达到学生的期望值，也无法提升教学效果，这就需要教师创新教学模式，提升临床麻醉学课程实践教学质量。麻醉危机资源管理的模拟教学通过综合运用多媒体、仿真模型、角色扮演、实践操作等多种手段，模拟创造了一种贴近临床的学习环境，可以调动学生学习的主观性、能动性和创造性[18]。将虚拟仿真技术融入临床麻醉学课程实践教学，可以使抽象的知识点变得具体、形象，有利于学生记忆和理解难点[19]。本研究的案例也显示出了aneSIM系统的优势，即与传统单一的以问题为中心的PBL教学相比，实验组学生对aneSIM系统的教学效果给予了充分的肯定，普遍认为该教学法具有创新性，可以激发学习兴趣，且贴近临床，能提高临床思维能力，值得在麻醉课程实践课中应用并推广。因此，采用aneSIM系统与PBL教学法，可提高课堂教学效果。这方面具体表现为学生临床麻醉学课程期末考试成绩提高，学生对教学模式和教师授课的满意度提高。由于虚拟仿真能够构建逼真的临床环境，弥补PBL教学法的不足，故未来将PBL教学法与虚拟仿真结合的教学方法将成为临床麻醉学课程实践课的主要教学模式。教师通过实际应用虚拟仿真教学软件，不仅能掌握模拟仿真教学规律，还可以结合自身的临床经验，开发符合国情且更具教学价值的病例。除此之外，虚拟仿真系统具有交互性，能加强师生之间的交流互动，有利于改善师生关系，也利于学生之间的交流讨论[20]。aneSIM系统已经开发模拟了多种临床麻醉中可遇到的麻醉危机事件，教师可以根据《临床麻醉学》（第四版）中的相应章节设计备课，但目前的病例尚不能填充整个教学体系，需要教师根据临床的真实案例情况进行模拟补充，不断补充系统中的病例库，以完善整个教学体系。虚拟现实与教育结合的应用系统虽是未来的发展趋势，但要注意由于产品设计和开发不成熟带来的虚拟与现实偏差[21]。aneSIM系统的完善还需要不断地进行研究探索与实践，其还能为麻醉学专业以外的课程提供非常有益的借鉴，通过不断从实践中总结与更新，以实现教学体系的完善。
综上所述，在临床麻醉学课程实践教学中采用aneSIM系统与PBL教学法有明显的优势，能提高麻醉学专业实践课的教学效果和质量，能够让学生在进入临床实习前就将理论与实践相结合，打下坚实的理论基础，强化临床思维能力，促使他们更快地适应临床实习期的学习工作。将来aneSIM系统与PBL结合的教学模式可以在麻醉专业低年级的住培教学和临床专业的本科教学中推广应用，其中住培教学中的低年级学生可以通过该类系统，熟练掌握危机处理的流程并培养其临床思维能力，而临床专业的本科生可以通过虚拟仿真课程更好地掌握重症医学的知识。
参考文献：
[1]周军,马铭涓.SimMan3G模拟教学在临床专科培训中的应用[J].山东大学学报(医学版),2019,57(9):109-113.
[2]郑声星,朱天琦.情景模拟在麻醉科危急事件处理教学中的应用和探讨[J].教育教学论坛,2020(19):240-243.
[3]石磊.危机资源管理模拟教学方法在麻醉住院医师培养中的应用[J].中医药管理杂志,2021,29(6):109-110.
[4]MOSSENSON A,TUYISHIME E,RAWSON D,et al.Promoting anaesthetisia providers'non-technical skills through the Vital Anaes-thesia Simulation Training(VAST)course in a low-resource setting[J].British journal of anaesthesia,2020,124(2):206-213.
[5]谭丽,房尚萍,胡永初,等.虚拟仿真教学在全身麻醉见习带教中的应用分析[J].中国继续医学教育,2021,13(22):109-112.
[6]罗佳佳,吴志林.aneSIM虚拟现实教学系统应用于麻醉专业临床危机思维培训的临床分析[J].现代医药卫生,2021,37(13):2308-2310.
[7]彭旭桦,魏海翔,詹丽花.CPBL教学法在麻醉科规培医师教学中的应用[J].中国继续医学教育,2020,12(24):20-23.
[8]胡柳青,夏阳.TBL教学法在麻醉科住院医师规范化培训中的应用[J].科技视界,2020(12):163-165.
[9]王耀武.浅析网络教学新技术建设麻醉医学“金课”模式设计的研究[J].中国新通信,2020,22(12):219.
[10]NAWABI S,JAVED M Q,BILAL R.Problem-based learning and team-based learning as a novel package approach[J].Journal of college of physicians and surgeons pakistan,2021,30(6):710-715.
[11]BOLLEN PINTO B,CHEW M,LURATI BUSE G,et al.The concept of peri-operative medicine to prevent major adverse events and im-prove outcome in surgical patients:a narrative review[J].European journal anaesthesiol,2019,36(12):889-903.
[12]NGUYEN W T,CULLEN MJ,KAIZER A M,et al.Development of an abbreviated longitudinal approach for medical student learning in perioperative medicine:teaching the perioperative surgical home[J].The journal of education in perioperative medicine,2021(4):E675.
[13]邓玉萍,黄焕森.麻醉学专业课程实践教学创新模式的探索与实践[J].中国继续医学教育,2018,10(33):37-40.
[14]房尚萍,王欢,马同军,等.虚拟仿真技术应用于临床麻醉技能教学方式的改革[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(59):363-364.
[15]李雄,孙路遥.虚拟仿真教学的内涵、设计及应用[J].中国教育信息化,2019(6):21-25.
[16]孙俊枝,王秀.危机管理培训在麻醉学实习教学中的应用[J].内蒙古医科大学学报,2019,41(S2):235-238.
[17]DUAN Y Y,ZHANG J Y,XIE M,et al.Application of virtual reality technology in disaster medicine[J].Current medicinal science,2019(5):690-694.
[18]薄禄龙,胡宝吉,孟岩,等.危机资源管理模拟教学在麻醉住院医师培养中的应用[J].现代医药卫生,2017,33(23):3663-3665.
[19]倪育飞,王倩,张冰,等.PBL教学法联合虚拟仿真技术在吸入麻醉见习带教中的应用[J].浙江医学教育,2019,18(4):13-15.
[20]尤思路,朱军,曹丽萍,等.仿真教学在提高药学教学水平中的实践与探讨[J].系统医学,2017,2(9):162-164.
[21]沈阳,逯行,曾海军.虚拟现实:教育技术发展的新篇章—访中国工程院院士赵沁平教授[J].电化教育研究,2020,41(1):5-9.
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