四川大学华西医院
华西护理毕业后教育
游戏化VR手机小程序在护生气管切开教学中的应用效果研究：一项随机对照试验
Effect of a game-based virtual reality phone application on tracheostomy care education for nursing students: A randomized controlled trial
文章讯息：
研究背景
虚拟现实技术教学是促进理论知识向临床实践的有效转化的方法之一。虚拟现实技术能模拟真实的三维临床护理场景，在不危及患者安全前提下，促进学生在场景中学习。利用虚拟现实应用程序设计教学内容，可给学生带来一种真实和交互感。而教师在教学中获得的数据资源，可用于提高学生学习动力。该方法还可提供终身学习和协作劳动技能的发展机会，促进用户在社交能力和技巧方面的发展（例如，在虚拟环境中与患者或团队成员进行互动）。目前，虚拟现实技术正受到医学教育领域关注和应用。
基于游戏的虚拟现实技术教学是虚拟现实技术的拓展，它通过应用程序将现实场景转化为游戏化的计算机虚拟环境。学生可以通过电脑、平板电脑及手机上运行虚拟场景进行学习。目前已有通过手机应用程序开展基于游戏的虚拟现实技术教学报道。研究表明，这类手机应用能有效提升护理学生的知识和技能，增强其学习动力和自信心，使学习过程变得有趣且富有成效。同时，该应用还可通过提供反馈，确保学生积极参与学习过程。
气管切开护理是常见的临床护理操作之一。在气管切开护理中，学生需遵循外科无菌技术，正确掌握操作顺序。一旦疏忽，患者可能面临严重并发症。为避免此类风险，学生需反复练习，确保严格遵守无菌技术原则，正确完成护理操作。而基于游戏的虚拟现实手机应用程序为学生提供了这一便利，让他们能随时随地复习所学内容，为规范临床护理技术教学提供支持。本研究旨在探究基于游戏的虚拟现实手机应用程序在护理学生气管切开护理教学中的实际效果。
研究方法
本研究采用随机对照研究设计。
2.1研究对象
2016-2017学年春季学期参加护理基础第二期课程的一年级护理系学生。
纳入标准：首次参加护理基础-II课程；手机安装安卓系统；可以上互联网；既往无气管切开患者护理经验。
排除标准：至少参加过一门理论课程、演示和小组研究；没有参加过第一次或最后一次的技能表现评估。
根据制订的纳入和排除标准，符合标准的有118名护理学生，随机分为对照组（n=59）和试验组（n=59）开展研究，最终全部完成该研究学生共86名。
2.2资料收集与工具
2.2.1 调查量表
（1）一般描述性特征问卷：主要包括毕业学校、是否喜欢护理专业、课程学习过程中使用的数字化设备、是否玩虚拟游戏等6个问题。
（2）气管切开护理理论知识测验：23个多项选择题，每个题目有5个选项，最低得分为0分，最高为23分。
（3）气管切开护理技能清单：由3个独立的技能清单组成，分别是经气管切开套管吸痰、内套管清洗和气管切口处周围皮肤护理技能清单。根据客观结构化临床技能考核填写3个技能清单得分，其中经气管切开套管吸痰技能评分最低为19分，最高为57分；内套管清洗技能评分最低为19分，最高为57分；气管切口处周围皮肤护理技能评分最低为17分，最高为51分。
2.2.2 编写基于游戏的虚拟现实应用程序
研究者根据“气管切开护理技能清单”拍摄视频，视频内容包括：研究人员在模型上演示“气管切开护理技能清单”的操作步骤。研究人员根据演示内容，设计了一种包含图片的游戏场景，并采用Adobe软件，设计基于游戏的气管切开护理虚拟现实手机应用程序。该应用程序可以在没有网络连接的任何地方使用。学生们只需要通过注册自己的名字和姓氏即可开始游戏。
在该游戏中，学生角色在护士（Demet）指导下，在应用程序场景中对患者（Melek夫人）进行气管切开护理，并记录游戏结果。游戏开始时，Demet护士介绍了患者Melek夫人的主要情况，然后全程指导学生直至游戏结束。基于气管切开护理游戏的虚拟现实手机应用程序包括以下6个阶段，完成游戏时间为10分钟。
阶段1：准备正确的经气管切开套管吸痰用物（25秒）。
阶段2：准备正确的内套管清洗用物（20秒）。
阶段3：准备正确的气管切口处周围皮肤护理用物（23秒）。
阶段4：经气管切开套管吸痰（3分钟10秒）。
阶段5：内套管清洗（2分钟40秒）；阶段6：气管切口处周围皮肤护理（3分钟2秒）。
当所有阶段完成后，学生们将过程记录下来，将过程所花费的时间通过电子邮件发送给研究者并由其记录。
2.3 干预过程
对照组与试验组护理学生均接受了气管切开护理理论课程、实验课程学习，并获得第一次理论知识测验成绩和客观结构化临床技能考核（包括技能得分和操作时间），之后未对对照组有任何干预措施，7天后用同样方法获取其第二次理论知识测验和结构化临床技能考核成绩。但试验组在随后7天内可任意使用这款虚拟现实游戏程序，7天后再次测量其第二次成绩。
图1 研究技术路线图
2.4 数据分析
本研究使用SPSS 22.0版软件包对数据进行分析，采用数字、百分比、平均值和标准差值对资料进行统计学描述，采用单样本Kolmogorov Smirnov检验对正态分布或非正态分布的数据进行统计分析。两独立组间定量连续资料比较采用Mann Whitney-U检验。分组变异之间的关系采用χ2检验，配对组采用Wilcoxon检验，以确定第一次与第二次得分之间的差异。
研究结果
3.1 一般情况
对照组与试验组学生描述性特征分布差异无统计学意义，在课程学习过程中使用各种数字化设备（笔记本、手机、平板电脑）情况、是否玩虚拟游戏方面差异均无统计学意义（p＞0.05）。
3.2 组间技能比较
在以下3项技能中，两组结果有差异，差异有统计学意义（见表1，表2，表3）
（1）气管切开套管吸痰操作 试验组学生第二次经气管切开套管吸痰技能表现得分显著高于对照组，差异有统计学意义（p=0.017）；对照组完成第一次经气管切开套管吸痰操作所用时间明显长于试验组，差异有统计学意义（p=0.022）。
表1 对照组与试验组第一次与第二次在理论知识测验成绩、经气管切开套管吸痰技能表现得分及操作所用时间的比较
（2）内套管清洗技能 试验组学生第一次内套管清洗技能表现得分显著高于对照组，差异有统计学意义（p=0.000）；对照组学生完成第一次内套管清洗操作所用时间明显长于试验组，差异有统计学意义（p=0.001）；
表2 对照组与试验组第一次与第二次在内套管清洗技能表现得分及操作所用时间的比较
（3）气管切口处周围皮肤护理技能 试验组学生第一次与第二次气管切口处周围皮肤护理技能表现得分均显著高于对照组，差异有统计学意义（p=0.033，p=0.003）；对照组学生完成第一次气管切口处周围皮肤护理操作所用时间明显长于试验组，差异有统计学意义（p=0.003）。
表3 对照组与试验组第一次与第二次在气管切口处周围皮肤护理技能表现得分及操作所用时间的比较
结论
基于游戏的虚拟现实手机应用程序在短期内对气管切开套管吸痰技能有较好的教学效果，建议将该应用程序可应用于心因性动作技能训练。
本研究开发了虚拟现实游戏手机小程序，并应用于气管切开护理教学活动，结果提示该方法可改善护生相关理论知识和技能水平，有效提升其学习兴趣及积极性。该研究对护理教学具有启示意义。
在护理教学实践方面，本研究基于手机安卓系统开发虚拟现实手机应用程序，并开展教学实践。该应用程序可支持学生在任何时间和地点重复性学习，打破了传统教学时间和空间的限制，特别适用于对操作步骤顺序及无菌技术标准要求比较高的操作技能培训，也适用于不宜在真实场景或患者身上尝试、练习的技能培训。护理教育者应该积极拥抱新技术和手段，多学科合作开发多种虚拟临床护理场景，比如手术护理配合、手术患者消毒铺巾、患者导尿、伤口换药、静脉采血等，降低护生试误成本，提升护生对临床真实场景的熟悉度和准备度，提升操作技能和职业素养，促进护生理论学习与实践训练。
在护理教学研究方面，本研究通过分析气管切开护理的特点，引入游戏策略，发创新出与护理教学需求贴合度高的干预方法，该设计值得借鉴。但本研究亦存在不足和局限，在研究对象分组方面，文中未说明试验组和对照组干预前后数量变化的原因；在评价指标方面，文中未详细介绍如何评估各个技能得分、结构化临床考核的内容以及具体如何执行等内容，对结果效度有一定影响。建议护理教学研究者，基于临床护理教学实际需要，结合当前新技术，创新护理教学方法，开展更高证据质量护理教学研究。
推荐人
王辰，硕士，主管护师
病区一，二住13楼手术室
审核人：朱道珺，安晶晶，唐荔
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护理部毕业后教育科
2020年3月19日
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