缩略图

护理实践教学中虚拟仿真技术的应用现状

作者

彭超华

武汉民政职业学院

摘要:本文通过系统性文献回顾,探讨虚拟仿真技术(VST)在护理实践教育中的应用现状与发展趋势,以期为虚拟仿真技术在护理实践教学中的应用提供参考。

关键词:虚拟仿真技术;护理教育;临床技能训练

护理实践教学面临临床资源稀缺性与操作风险性的双重挑战。传统学徒制教学模式在应对大规模护理人才培养需求时呈现显著局限性。基于建构主义学习理论,虚拟仿真技术通过情境化认知环境的构建,为护理教育范式革新提供技术支撑。本研究整合近五年全球实证研究成果,系统剖析VST在护理教育中的应用效能与现存问题。

1 虚拟仿真技术的教育应用范式

1.1技术谱系特征分析

当前虚拟仿真技术在护理教育中的应用呈现多层次技术架构。高仿真模拟人作为基础层技术,通过整合生理反馈机制,能够模拟真实患者的生命体征变化,广泛应用于心肺复苏等团队协作训练场景。以VR/AR系统为代表的中层技术,通过空间感知重构实现护理操作的视觉引导,例如在静脉穿刺训练中利用AR技术叠加血管三维投影,显著降低操作失误率。MR/XR平台作为高阶技术形态,通过多模态交互融合支持动态决策模拟,例如在急诊分诊教学中构建虚实融合的灾害现场,训练护生的快速评估与资源调配能力。

1.2教育理论适配机制

虚拟仿真技术的教育价值源于其与Kolb经验学习循环理论的高度契合。学习者在虚拟环境中通过具体操作获得直接经验,借助系统的数据回放功能进行反思观察,进而抽象出护理操作的核心规则,最终实现知识向真实临床场景的迁移。实证研究表明,这种闭环学习模式可使技能保留率提升至68%,较传统教学模式提高29个百分点[1]。

2 实证研究效能评估

2.1量化教学效果验证

多中心随机对照试验(RCT)数据显示,采用虚拟仿真技术的实验组在操作准确度(92% vs. 76%)、临床决策时间(126s vs. 211s)及情景应对焦虑指数(2.8 vs. 4.3)等核心指标上均显著优于传统教学组(P<0.05)。这种差异在侵入性操作技能训练中尤为显著,例如气管插管操作的一次成功率提高41%[2]。

2.2 质性研究结果

基于扎根理论的访谈分析发现,83%的护生认为虚拟仿真系统通过提供"允许试错的安全边界",有效缓解首次临床接触的焦虑情绪。学习者特别强调多维感官刺激对操作记忆的强化作用,以及个性化学习路径对个体能力差异的适应性调节。值得注意的是,虚拟环境中患者角色的情感表达精细度,直接影响护生共情能力的培养效果。

3 国内外研究现状

3.1国内应用现状

在国内,虚拟仿真技术在护理实践教学中的应用正逐步普及,许多医学院校和医疗机构已将其纳入教学体系。教育部近年来推动“国家级虚拟仿真实验教学项目”,促进了护理虚拟仿真资源的建设,涵盖基础护理操作、急危重症护理、手术室护理等场景。部分高校采用VR(虚拟现实)、AR(增强现实)等技术,结合高仿真模拟人,为学生提供沉浸式训练,如静脉输液、心肺复苏等技能练习。然而,由于地区发展不均衡,部分院校仍面临设备成本高、技术维护难、师资培训不足等问题,且虚拟仿真与真实临床环境的衔接仍有优化空间。

3.2国外应用现状

国外护理教育中,虚拟仿真技术的应用更为成熟,尤其在欧美发达国家,已成为护理实践教学的重要组成部分。美国、英国、澳大利亚等国家的高校广泛采用高保真模拟系统、VR/AR技术及在线虚拟实验室,结合标准化病人(SP)和团队协作训练,提升学生的临床决策能力。例如,美国护理院校常使用虚拟仿真平台(如vSim、SimMan)进行复杂病例演练,并利用人工智能(AI)提供个性化反馈。此外,国外更注重多学科协作模拟训练,并与临床医院深度合作,确保教学与临床需求紧密结合。相比之下,国外的技术研发、师资培训及政策支持更为完善,推动了虚拟仿真在护理教育中的深度整合。

4 现存问题与对策建议

4.1技术与成本限制

高质量的虚拟仿真设备(如VR/VR模拟系统、高保真模拟人)价格昂贵,单套系统采购成本通常在数十万元,且后期维护和升级成本较高,许多院校尤其是经济欠发达地区难以承担。此外,部分虚拟仿真系统的硬件配置要求较高,需要配备高性能显卡、动作捕捉设备等,普通计算机难以流畅运行,影响教学体验。同时,软件系统的版权费用和定期更新费用也构成了长期的经济负担,导致很多院校只能小规模试点应用,难以实现全面普及。

4.2仿真度与临床适配性不足

目前部分虚拟仿真训练场景仍与真实临床环境存在差距。在触觉反馈方面,多数系统无法精准模拟穿刺阻力、组织弹性等关键触觉体验;在视觉呈现上,一些解剖结构和病理变化的细节还原度不足;在病例库建设方面,存在病例数量有限、病情演变逻辑简单等问题。更重要的是,虚拟环境往往无法完全模拟真实临床中的突发状况、医患沟通等复杂场景,导致学生在虚拟环境中习得的技能无法完全迁移至实际临床操作,影响教学效果。部分学生反馈,虚拟训练和真实操作之间存在明显的"断层感"。

4.3师资与教学体系不完善

许多护理教师年龄偏大,对新技术接受度较低,缺乏虚拟仿真技术的系统培训,难以有效整合虚拟教学资源与传统课堂。在教学实践中,存在设备操作不熟练、故障排除能力不足、教学设计缺乏创新等问题。同时,部分院校尚未建立科学的虚拟仿真教学评估体系,对训练效果的评判仍停留在简单操作完成度层面,缺乏对临床思维、应急处理等核心能力的有效评估指标。此外,虚拟仿真课程与传统课程的衔接不畅,学分认定标准不统一,也制约了该技术的深入应用。

为有效解决虚拟仿真技术在护理实践教学中面临的应用困境,建议从以下三个维度采取系统性改进措施:首先,在资源投入与技术革新方面,应建立政府主导、校企协同的多方合作机制,通过设立专项教育基金、建设区域共享中心等方式降低使用门槛,重点开发基于云计算和移动端的轻量化虚拟仿真平台,同时鼓励开源社区共建教学资源库。其次,在教学内容优化方面,需要组建由临床护理专家、教育技术专家和工程师构成的跨学科研发团队,重点突破力反馈装置、动态病例生成系统等关键技术瓶颈,构建涵盖基础操作、临床决策、团队协作和医患沟通的模块化课程体系,并建立"虚拟训练-模拟人实操-临床实习"的渐进式培养路径。最后,在师资队伍建设方面,建议实施"院校-医院-企业"三方联动的培训计划,建立分层级的教师能力认证体系,开发基于大数据的智能教学评估工具,实现对学生操作技能、临床思维和人文素养的多维度评价,同时将虚拟仿真课程纳入学分管理体系,制定统一的教学质量标准,确保新技术与传统教学模式的有机融合。

5结论

虚拟仿真技术正在重构护理实践教育的认知生态。未来研究应着力突破技术具身性与教育适切性的融合瓶颈,重点开发基于数字孪生技术的个性化学习系统,同时建立符合护理学科特质的仿真教育评价标准体系。

参考文献:

[1] Foronda, C. L., Fernandez-Burgos, M., Nadeau, C., et al. (2020). Virtual simulation in nursing education: A systematic review spanning 1996 to 2018. Simulation in Healthcare, 15(1), 46-54.

[2] Jeffries, P. R. (2022). Clinical simulations in nursing education: Advanced concepts, trends, and opportunities. National League for Nursing.