皖西卫生职业学院护理系
【中图分类号】Ｒ642【文献标识码】A【文章编号】1550-1868（2016）6
摘要护理学是一门在医学中应用性很强的学科，对学生的动手操作及实践能力有较高的要求。虚拟现实技术是利用科学技术与仿真技术相结合发展起来的一种新型的教学手段，在护理学生临床实践教学活动中起着重要的作用。本文对虚拟现实技术在护理综合性实验训练教学中的应用进行了探究和分析，为护理综合性实验训练教学提供一定的参考价值。
1虚拟现实技术
虚拟现实技术是仿真技术与多媒体计算机技术相结合而产生的一种更高级的仿真技术。它是以计算机技术为核心利用现代高科技形成的集视、听、触等一体逼真的虚拟环境，用户通过借助仪器和设备与虚拟世界中的客体交互影响,从而让用户产生身临其境的感受和体验。护理综合性实验训练教学中虚拟系统的应用和开发是基于护理学学科的特殊性开展的，其作为一门实践性、综合性较强的学科，理论知识与实践操作之间的结合是密不可分的，需要学生反复的实践和练习，由于实验器材有限的限制和学校对学生的扩招之间的矛盾，加上许多护理实践技巧需要反复操作和练习，这就加大了物质的消耗，也增加了教学费用。因此为了更好地解决以上问题，就需要学校要将护理综合性实验训练教学的重点放在虚拟现实技术的开发和应用方面。
2虚拟现实技术的基本特征
2.1沉浸性
沉浸感指用户在虚拟系统的世界中感觉到地客观物体的真实程度。理论上讲，理想的虚拟现实技术模拟的世界应该具备让用户和客观物体都有所具有的一切感知功能。虚拟现实技术是利用人的觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种生理心理特点结合计算机技术产生逼真的三维立体图像，使用者戴上显示器等交互设备与虚拟环境中的各种对象的相互作用，仿佛自己置身于虚拟环境中，就如同在现实世界中一样。
2.2交互性
交互性指用户对虚拟环境中的各种对象的操作程度以及从虚拟系统中得到信息反馈的程度。比如，用户可以在模拟环境中直接抓取模拟环境中的对象，这种有真实操作的感觉，并可以感觉到对象的形状轮廓和特征（现实中用户手里并没有实物），视觉中被“操作”的对象也应该用户的动作而移动。
2.3构想性
构想性指虚拟现实技术能够使人的可想象空间得到广阔的发展，使人类的认知范围得到拓宽，不仅可以在虚拟世界中展现现实存在的环境，也可以随意发挥联想构造客观不存在的环境甚至是不可能发生的情景，它不仅可以使实物得到虚化，还可以将虚物进行实化处理。
3虚拟现实技术在护理实验教学中的运用
虚拟现实技术自20世纪后期开始应用于实验教学护理技能训练中。CathSim静脉穿刺训练系统是由ImmersionMedical公司研发的交互性优秀教学软件,目前该软件已被发达国家的许多医学院校的护理专业使用。该系统是由静脉穿刺用的“胳膊”的触觉反馈装置软件和一台电脑组成，建立起来的解剖结构的三维模型，通过计算机系统可模拟设置在实际工作中可能遇到的不同年龄、身体状况以及疾病发展程度的病人。学生可以通过鼠标操作软件选择自己要操作的病人，在练习穿刺技能时通过计算机显示器可以看到局部的血管解剖分布情况和进针的角度,当针头穿过模拟“皮肤”装置的进入血管时，学生能感觉到真实的进针感，同时系统还能模拟正在被操作病人的自然反应，例如疼痛、皮肤阻力和出血等。该软件不但能够演示标准的操作过程，而且学生的操作过程也可被录制下来,以供学生和指导老师进行参考评价。Cathsim静脉穿刺训练系统有效地避免了训练过程中存在的安全问题，还能提高护理技能训练水平。但是由于虚拟仿真技术设备价格十分昂贵，并且目前国内尚无类似产品，故在我国尚未得到有效推广。因此我们通过本文对现代化护理技能训练的需要进行分析、论证正在进行“虚拟现实技术在护理实验教学”的课题研究工作，来达到创建虚拟与真实的教与学相类似的环境和学习氛围，解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求，有利于学生进行护理实验学习。
3.1观察实验用物
虚拟技术中对实验用物的观察是采用PixMaker软件进行的，PixMaker软件是通过在计算机平台上基于平面图像的手段，实现的初级虚拟现实技术。它主要通过用500万像素的数码相机拍摄采取静态的图像来将平面的物体构建成三维空间与三维模型。三维模型构建主要是标本均匀分割成若干等份，每当旋转1等份数码相机就拍摄1张图片，每个样本共计拍摄6-8张，将这些照片储存到计算机中，采用PixMaker软件生成全景，以供同学进行虚拟探索。以手臂的血管观察为例。实验课在进行观察时，我们可以任意地转动这个手臂进行观看，也可以将其某个部位放大或缩小。在操作时用鼠标点击相关部位可以出现该部位的名称，这个模块能够实现对一个物体进行360°观察。所以利用该软件来创建虚拟场景，可以在视觉上形成对实验用物有一个整体的认识，这也就是全景概念。
3.2技能单项模块训练
利用计算机建立的虚拟环境可以进行技能单项训练模块设计。有研究指出，护理技能教学训练中人为因素引起的失误大约有80%，所以对于护理学生来说反复的技能训练十分重要。因此通过虚拟实验教学软件学生不但可在上面观看相应的标准操作流程，也可以进行重复训练。虚拟环境的系统模块可为操作者能制造良好的临场感，为学生提供一个富有真实感和沉浸感的护理综合训练环境，甚至让学生能够感受到实际技能中的手感。此外，在虚拟环境中进行反复练习，可使学生掌握进针的部位、角度、力度，训练“手感”，提高学生穿刺的成功率，而且不会发生意外；比如手臂模块可以模拟人类真实的血管,穿刺过程中有落空感甚至模拟真实血液流出,高级电脑心肺复苏模块可以进行心肺复苏的模拟训练，大小与真人相似,在操作时还有语音提示和报警声来显示其操作的正确与否，同时可缩短技能培训的时间，降低成本，减少对实验对象的需求。这些都能够为护理生提供更为完备的操作条件。
3.3综合性技能模块训练
同样采用3DSMAX技术在虚拟环境中可以设计综合性技能训练模块。该模块针对综合性技能之中的每个训练项目，备有不同病例。学生可根据具体的要求选择不同病情的病人以及不同的抢救方案。例如，模拟一个患者需要立即进行手术的环境，其中包括主刀医生、助理医生、护士、患者的呼吸心跳和脉搏及患者家属的情绪等。学生在上实践课的过程中通过操纵杆、开关、按钮、键盘、鼠标、触摸屏等界面装置输入自己需要做的项目，同时还要接受患者系统提供的各种感官信息，经过学生在平时理论课的学习知识做出判断和决策，然后对系统进行操纵和控制。模块会对学生训练的过程和结果进行综合评估。系统会根据学生做出的反应和操作情况给与加减分。这个模块提供的从虚拟到现实的综合临床护理训练一套条件，能够全面培养学生在实践课的临床推断、遇到危机处理及判断思考的能力，使学生更加充分的掌握临床护理方面的经验，为将来能够走上临床打好坚实的基础。
4发展趋势
随着现代社会的发展加之医学模式转变，对护理人员需求也越来越多，这就促使医学院校护理专业的招生人数逐年增加，但是由于有限的实验仪器、设备、实验室空间、实习床位等资源的缺乏，护生的实践需求难以满足。所以将虚拟现实技术引申到护理技能考试、护理实践教学过程中显得十分的有必要。同时，伴随高科技技术的发展，以及高职院校的发展，现代仿真技术势必会渗透到护理实训中，这一技术必将被大力推广。目前，虚拟现实技术在我国起步比较晚，尤其是在护理领域仍存在着许多尚未解决的理论问题和诸多尚未涉及的领域，这些都为护理学教学的研究提供了方向。因此，在我省开展虚拟仿真技术在护理实训教学中的应用研究并运用到技能考试非常有必要。某些发达国家关于虚拟仿真在护理实训教学中的经验、技术及软件的研发已经远远地走在了前列，这也为虚拟仿真技术在我国护理实训领域开展提供了参考。
参考文献
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