本实验借助虚拟仿真技术实现局部解剖和临床场景模拟及案例教学,通过案例、虚拟现实、多媒体、人机交互等构建的沉浸式体验,实验教学体现出可视化、可重复和可调控性, 直观、交互和沉浸感设计,学生通过操作体验达到以下教学目标:
(1)素质目标:培养学生自主学习的能力、胆大心细科学严谨的医学生学习态度以及团队合作意识、和人文关怀品质,并促进学生基础与临床思辩和转化能力的发展;
(2)知识目标:
①通过基础知识模块,帮助学生理解并掌握甲状腺解剖结构和生理功能、甲状腺的形态、位置、毗邻、被膜及固定装置、甲状腺的血管及喉的神经位置、毗邻关系及临床联系,甲状旁腺的位置及临床联系。
②通过虚拟手术过程,使学生掌握甲状腺次全切手术的术前准备、手术入路层次、手术操作步骤、不同层次的处理要点和处理注意事项,如甲状腺中静脉、喉返神经、甲状旁腺等的处理,以及常见并发症临床表现和护理。
(3)能力目标:通过虚实结合的交互实验操作让学生能进行甲状腺手术的实践、反复学习和训练,提高学生观察、分析、判断问题和解决问题的能力,促进解剖学知识、操作与临床手术相结合的能力及培养学生的创新思维和实践动手能力,结合案例识别甲状腺手术常见并发症,并进行正确的预防与处理。
(4)思政目标:
培养学生“生命第一,医疗资源最大化利用”的意识;培养尊重病人、爱护病人的爱心和耐心;培养学生临床手术必须掌握的理论、熟练的操作流程,降低病人并发症的责任心。
通过 “甲状腺应用解剖”VR智慧课堂理论学习和理论标本教学相互结合,有效将解剖理论知识用新科学技术更轻松地转化为临床技能,打破以往教师为主的知识灌输,打造新一代高素质综合性医学人才。本项目的实验过程完全在虚拟环境中进行,从而降低对活体和模型的依赖,使每一个学生都有实际操作的机会,并可以反复进行联系,提高临床能力,减少手术误伤。
(1)实验原理(限1000字以内)
本实验为医学生及临床医师提供一个虚拟的3D环境和可交互操作学习平台,模拟甲状腺的局部解剖和甲状腺次全切除术的全过程,与传统的学习方法相比,本虚拟仿真实验具有无损伤、可重复、低成本等优点。通过视频学习、互动操作学习甲状腺解剖知识和甲状腺疾病的问诊及手术操作全过程。
学生在虚拟仿真的实验环境通过虚拟机的操作界面,选择不同的操作情景。在实验过程中,通过交互完成学习甲状腺的位置、毗邻、形态、结构、功能、层次结构,然后进行局部解剖场景下的甲状腺解剖操作。以临床标准化病人(Standard Patient,SP)为原型,构建虚拟仿真的手术病人和医院手术环境,学习临床常见甲状腺疾病、基本无菌术观念、手术人文关怀、甲状腺次全切除手术操作步骤及注意事项、手术并发症分析处理。
知识点:共12个
1. 甲状腺的形态与位置
2. 甲状腺的被膜
3. 甲状腺的毗邻
4. 甲状腺的功能
5. 甲状腺血管
6. 喉的神经及其与甲状腺血管的关系
7. 甲状旁腺的位置与功能
8. 甲状腺常见疾病问诊与检查
9. 甲状腺手术术前准备
10. 手术无菌观念、人文关怀
11. 甲状腺手术步骤及操作要求
12. 甲状腺术后并发症分析处理
实验教学过程
1.通过视频学习,学习甲状腺的解剖知识。采用人机交互,学生通过电脑模拟甲状腺解剖操作,学习甲状腺的位置、形态、层次结构、毗邻和功能。
2.以SP病人为原型,构建虚拟仿真的手术病人,模拟甲状腺手术问诊及手术过程。学习临床基本无菌术观念、人文关怀、甲状腺次全切除手术操作步骤及注意事项。
3.采用人机交互,学习甲状腺手术并发症的分析与处理。
4.考核评价,对理论与实践的知识进行在线测试,考核相关的知识点。学生完成实验后对虚拟仿真实验系统使用效果进行评价。
实验方法
通过案例引入的方式,介绍甲状腺的解剖知识和临床手术过程,采用情景模拟、视频演示、人体交互、通关测验等方法,引入后续步骤、系统实时分步计分反馈方式引导学生学习思考,掌握甲状腺的解剖知识和甲状腺次全切除术的操作步骤及注意事项。
(1)学生交互性操作步骤,共14步
步骤序号 | 步骤目标要求 | 步骤合理用时 | 目标达成度赋分模型 | 步骤满分 | 成绩类型 |
1 | 甲状腺的形态、位置 | 8分钟 | 选择题 | 8分 | t操作成绩 t实验报告 t预习成绩 t教师评价报告 |
2 | 甲状腺的被膜、毗邻结构 | 10分钟 | 选择题 | 10分 |
3 | 甲状腺功能 | 2分钟 | 选择题 | 4分 |
4 | 甲状腺血管 | 5分钟 | 选择题 | 8分 |
5 | 喉的神经与甲状腺血管的位置关系 | 8分钟 | 选择题 | 10 |
6 | 甲状旁腺的位置和功能 | 2分钟 | 选择题 | 4 |
7 | SP病人问诊 | 3分钟 | 完成操作 选择题 | 3分 |
8 | 甲状腺手术术前准备 | 3分钟 | 完成操作 选择题 | 2分 |
9 | 人文关怀 | 1分钟 | 完成操作 选择题 | 2分 |
10 | 甲状腺手术入路 | 2分钟 | 完成操作 选择题 | 3分 |
11 | 甲状腺手术结扎血管操作 | 8分钟 | 完成操作 选择题 | 12分 |
12 | 甲状腺次全切除及辨认保留甲状旁腺 | 9分钟 | 完成操作 选择题 | 12分 |
13 | 甲状腺术后并发症急救 | 9分钟 | 完成操作 选择题 | 10分 |
14 | 甲状腺术后并发症分析 | 10分钟 | 选择题 | 12分 |
(2)交互性步骤详细说明
1.甲状腺的形态和位置:显示颈部各三角名称,甲状腺所处位置,形态等。
2.甲状腺的被膜、毗邻结构:甲状腺的层次结构、真假被膜及毗邻,甲状腺肿大可能造成的后果。
3.甲状腺的功能:甲状腺激素的分泌及作用。
4.甲状腺血管:,展示甲状腺血管和周围神经,神经,血管的走行和位置关系。
5.喉的神经与甲状腺血管的位置关系:喉上神经走行与甲状腺上动脉位置关系、喉返神经走行与甲状腺下动脉的位置关系。
6.甲状旁腺的位置和功能:介绍甲状旁腺的形态、位置和功能。
7.SP病人问诊:构建虚拟场景,模拟问诊。
8.甲状腺手术术前准备:术前检查及其意义、手术开始前消毒铺单、无菌操作、麻醉等注意事项。
9.人文关怀:与病员沟通,消除紧张情绪。
10.甲状腺次全切除手术入路:甲状腺次全切切口选择及手术入路。
11.甲状腺手术结扎血管操作:结扎分布到甲状腺的动脉及静脉;结扎动脉注意“上靠下离”,结扎静脉注意不要紧靠主干。
12.甲状腺次全切除及辨认保留甲状旁腺:切除甲状腺大部分,寻找、辨认及保留甲状旁腺。
13.甲状腺术后并发症处理:对症处理;止血,去除血肿;气管插管或气管切开;药物治疗;抗感染等。
14.甲状腺术后并发症分析:术后呼吸困难;神经损伤;手足抽搐;甲状腺危象;切口感染原因分析。
(1) 是否记录每步实验结果:■是 □否
(2) 实验结果与结论要求:■实验报告 □心得体会 □其他 ■在线测验
其他描述:实验完成后,学生完成配套在线测验,检验学生学习效果,作为学生考核依据及教学反馈。