國防醫學院護理學系助理教授
楊嘉禎
混合實境教育訓練系統於身體理學檢查之應用
前言
傳統教條式的教學法現今已無法符合在劃時代互動科技生活中學生的學習需求。由於科技進步,民眾對就醫行為與自身權利的意識日漸覺醒,病人安全的議題逐漸檯面化,衝擊著醫療系統中的專業人員,使得學校在課程的設計及臨床教育的模式都必須隨之因應與調整,其中包含情境模擬教學、問題導向學習法、客觀結構式臨床技能、多媒體教學影片等方法,目前廣為醫學教育所推廣與應用,以使學生在進入臨床前能融入和增進他們的學習經驗,加強其專業知能、批判性思考能力及提升其護理實務技能。
醫學教育強調理論與實務發展,為讓學生對知識有更深一層的了解,協助其具備問題解決的能力,培養學生具備有高效能的學習成效,以能幫助學生畢業取得證照後能快速在高壓力、變化迅速的醫療環境與病人病況下適應與執業。如何幫助學生從新手過渡到專業角色的最佳方法目前仍存在爭論,過去醫學教育多著重於情境模擬(simulation)教學,此方式對學生或病人來說是一種安全且具有品質的學習效果。最近幾年教育領域開始運用3D虛擬實境(Virtual Reality, VR)及擴增實境(Augmented Reality, AR)等新媒體載具於教學,藉由數位轉型突破傳統的教學模式,來使學生身歷其境以達到更好的學習效果。
面對這樣環境下的學生,傳統面對面授課的教學型態已不符合學習需求,現行醫護教育的培養多採課室教學,老師多以講授、技術影片觀摩以及角色扮演等方式進行訓練,對尚未進入臨床的初學者而言,對疾病的症狀與徵象的認識僅能從教科書上的文字與2D圖片獲取,這樣獲取到的知識是有限的、無法長期記憶與融會貫通,最終在臨床上無法實際應用或甚至錯誤地進行鑑別診斷,影響病人安全甚鉅。近幾年醫學教育開始將虛擬實境導入教學中。目前一般虛擬實境體驗運用於醫護教育之教案,多以頭戴顯示器加手持操作柄方式在繪製的虛擬模擬場景中以體驗的方式學習,透過操作手把(如同電腦滑鼠)模擬操作練習、選擇題問答,強化學習記憶力。醫護教育中很重要的一環在於技術的操作,透過操作手柄於虛擬繪製的模擬環境,就如同電玩遊戲,僅能增強觀看者或使用者的「知」與「流程」的熟習,無法在「真實環境」中直接操作技術,實現在真實世界的「做中學」的精意。
創新研發
立基於使用者的需求,以及為了減少此間隙,國防醫學院積極推動醫學教育之創新與研發,護理學系教師團隊(楊嘉禎、林挺廸、陳芃橋及陳玉如)在民國109年研發「身入其境-混合實境教育訓練輔助系統」,依據做中學、混合實境及自主學習養成等作為理論基礎,發展與建構一套能於實境場域中實際操作身體檢查與評估的學習教材,此系統包含練習、測驗與教學三部分,提供學習者一個以自主學習為基礎的學習環境,以虛擬影像與現實環境結合來建立新的環境,且藉由同時與現實環境中的實體物件以及虛擬物件互動來進行操控,以實現新穎的互動方式的混合實境醫護模擬教育訓練系統。此系統藉由混合實境之頭戴顯示器之功能,以及設計能在真實環境中互動系統的技術特色,以結合實體物件及虛擬物件來模擬疾病的症狀與徵象,並實現臨床問診的情境,讓學生能獨自學習熟習或操作診斷技巧,以提升使用者於臨床上實際應用及鑑別診斷的能力。
為能達到此目標,我們設計以五大模組來建構與支撐此系統之運作,將虛實資訊整合,並透過虛實定位且產生的虛實互動,落地實現在真實物件上操作技術的可能,讓學生能穿戴頭罩式眼鏡下可於真人或假人身上執行身體理學檢查-視、聽、叩、觸等評估技巧,且能配合模擬案例情境提供正常與異常結果之判讀學習訓練。
應用成效
目前此教育訓練輔助系統己完成心臟血管、胸腔及腹部系統三模組之開發,111年擴增眼睛與耳朵的評估,並於109-111學年於護理學系大學部身體檢查與評估課程中使用,提昇學生的知識與技能。在實作應用方面,於單元授課結束後,請學生利用課餘時間安排自我學習時間,以單元測驗結果作為學習成效之評量標準,並於每次使用後提供系統使用之回饋意見。針對學生使用後之意見回饋,陸續針對回饋建議進行修改,並精進系統功能。在成效方面,八成以上的學生認為此系統比影片更容易學習課程的操作技術,可讓其更加了解課程的知識與操作步驟,以及身體器官的相對位置。九成學生認同此系統能讓其有身歷其境的感受,並能使其專注於課程訓練內容。
結語
此系統能解決虛擬實境產品在醫護模擬教學應用上的限制,且能打破疫情期間人流在空間或時間的限制,除了專業知識與訓練流程的增進外,此系統亦能體現專業技術的實際操作過程,有效增進使用者在專業技能的訓練流程與養成自主學習的精神。相信在現代科技發展下可以打破人流在空間或時間限制的混合實境教育訓練輔助系統將成為未來極具發展潛力的教學方式,令使用者反覆操作增進技能的熟練度與技巧,以提升學習成效及增進學習動機與自信。