实验所属课程(可填多个)

儿科护理学、基础护理学、妇产科护理学、儿科学

性质

○独立实验课 ●课程实验

实验对应专业

护理学、临床医学

实验类型

●基础练习型 ○综合设计型 ○研究探索型 ○其他

虚拟仿真必要性

□高危或极端环境R高成本、高消耗 □不可逆操作

□大型综合训练

实验语言

●中文

○中文+外文字幕（语种） ○外文（语种）

实验已开设期次

共3次：

1. 2020年2月-6月

2. 2019年2月-6月

3. 2018年3月-7月

有效链接网址

https://mvl.xmu.edu.cn/etzh.htm

https://www.icourse163.org/learn/XMU-1002575005?tid=1463128458

3-2实验教学目标（实验后应该达到的知识、能力水平）

本实验面向护理学、助产学、临床学、中医学等专业本科生以及社会人群，通过学习和训练，实验可以达到以下的教学目标：

（1）实验教学过程目的：本“儿童照护”虚拟仿真实验项目采用虚实结合的教学方法，通过该综合实验，使学生能较为全面、系统地理解和掌握正常小儿常见病、多发病的护理的基本知识和基本儿科操作技能，提高学生临床观察、分析、判断问题和解决问题的能力，并且能运用护理程序对护理对象实施整体护理。

（2）实验教学效果目的：

1）模拟临床真实场景：护理学是一门实践性很强的学科，儿科护理对象需要更加特护的服务和照顾。因此，借助虚拟仿真技术实现临床场景模拟和案例教学，通过案例、虚拟现实、多媒体、人机交互等构建的临床真实场景的沉浸式体验，使实验教学可视化、可重复和可调控，充分调动学生学习的积极性，促进学生临床思维能力的发展；

2）弥补实验学时的不足：由于实验教学的课内学时优先，儿科护理技术有需要大量、反复、多次训练，本项目能够运用实践化的教学形式提升学生的自主学习能力。通过开放性试验教学模式，实现“早临床、多临床、反复临床”的教学要求，让学生充分实现对自己实践能力的检测，及时对所学知识查漏补缺，弥补课内实验学时的不足。

3）临床及社会服务目的：为医学院校和教学医院的临床技能中心、护理技能实训中心、教学医院的妇儿教研室、妇幼保健医院、全科医生基地培训等。

通过 “儿童照护虚拟仿真教学系统”VR智慧课堂理论学习和临床实习相互结合，可为儿科输送一批合格的医护人员以及儿童健康照顾者；有效将儿科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，打造新一代对儿科及相关专业富有热情的高素质综合性人才。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，减少医患纠纷。

3-3实验课时

（1）实验所属课程课时：60学时

（2）该实验所占课时：20学时

（1）实验原理(限1000字以内)

本实验首先以西西患儿病例资料为原型，构建虚拟仿真的患儿和医院病房环境设备，进行真实病例的体格检查、沐浴法、更换尿布、婴儿抚触、奶瓶喂养、鼻饲喂养、暖箱使用法、光照疗法、小儿头皮静脉输液，静脉留置管、植入式输液港、外周导入中心静脉置管、股静脉穿刺法、换血疗法、约束保护法、婴幼儿灌肠法、小儿心肺复苏等十七项虚拟仿真实验。

学生在虚拟仿真的实验环境中，通过对西西患儿病例资料的了解，全面了解患儿病情；同时通过虚拟机的操作界面根，选择不同的儿科技术操作情境。

在实验过程中，通过交互完成西西患儿体格检查、沐浴法、更换尿布、婴儿抚触、奶瓶喂养、鼻饲喂养、暖箱使用法、光照疗法、小儿头皮静脉输液，静脉留置管、植入式输液港、外周导入中心静脉置管、股静脉穿刺法、换血疗法、约束保护法、婴幼儿灌肠法、小儿心肺复苏等十七项虚拟仿真实验，通过每项实验的目的、评估、操作和评价过程，结合知识点的讲解和交互操作，完成具体仿真实验。然后通过在线的综合知识点测试，巩固知识点，完成实验报告，系统给出实验成绩。

知识点数量：（17个）

小儿体格检查、婴儿沐浴法、更换尿布、婴儿抚触、奶瓶喂养、鼻饲喂养、暖箱使用法、光照疗法、小儿头皮静脉输液，静脉留置管、植入式输液港、外周导入中心静脉置管、股静脉穿刺法、换血疗法、约束保护法、婴幼儿灌肠法、小儿心肺复苏等十七个知识点。

（2）核心要素仿真设计（对系统或对象的仿真模型体现的客观结构、功能及其运动规律的实验场景进行如实描述，限500字以内）

1）场景漫游：在“儿童照护”虚拟仿真实验的3D仿真模型中，学生可在“漫游模式”中通过“地图导航”、“漫游观察”完成认知学习，包括实验场景、实验对象、实验物品、实验目的、操作步骤和注意事项等；掌握所有实验和物品的布置情况，与实际真实医院病房操作完全一致。

2）基于真实设计资料及测试数据的数值仿真：包括试验对象（西西患儿）、病例呈现、实验物品等在内的3D仿真模型均参考实际医院病例、环境、物品等实测数据资料。

3）面向真实西西患儿病例设计及组织实施流程：在“自学模式”及“自测模式”环节，根据实际十七项“儿童照护”技术实验的流程进行虚拟仿真。通过“儿童照护”技术实验的互动操作，完成对不同“儿童照护”技术实施流程的认知，完整掌握“儿童照护”技术的场景、操作目的，操作前的评估和准备、组织操作实施流程以及操作后的注意事项，能够真实再常见“儿童照护”技术实验的全过程。

3-5实验教学过程与实验方法

本仿真实验教学过程为三个阶段：演示学习、交互学习、在线测试三个阶段。

学生通过演示阶段的学习，了解西西患儿的病情，对西西患儿进行体格检查、婴儿沐浴法、更换尿布、婴儿抚触、奶瓶喂养、鼻饲喂养、暖箱使用法、光照疗法、小儿头皮静脉输液，静脉留置管、植入式输液港、外周导入中心静脉置管、股静脉穿刺法、换血疗法、约束保护法、婴幼儿灌肠法、小儿心肺复苏等十七项实验的全过程，了解各项实验的目的、评估、操作步骤和注意事项，点云数据的各项操作的知识点；

结合所学的知识点，在基于西西患儿病例的真实医院病房中进行虚拟实验，理论与实验相结合，通过人机交互技术，对西西患儿进行小儿体格检查、婴儿沐浴法、更换尿布、婴儿抚触、奶瓶喂养、鼻饲喂养、暖箱使用法、光照疗法、小儿头皮静脉输液，静脉留置管、植入式输液港、外周导入中心静脉置管、股静脉穿刺法、换血疗法、约束保护法、婴幼儿灌肠法、小儿心肺复苏等实验操作，在虚拟环境中完成虚拟实验。

最后，对理论与实践的知识进行在线测试，考核相关的知识点，对所学的知识进行整理消化吸收，为后续的真实实验打下扎实的理论基础和实验经验。

3-6步骤要求（不少于10步的学生交互性操作步骤。操作步骤应反映实质性实验交互，系统加载之类的步骤不计入在内）

（1）学生交互性操作步骤，共14步。

以为西西患儿进行小儿头皮静脉输液为例。

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	仪表大方、符合要求	1min		5	■操作成绩 ■实验报告 □预习成绩 □教师评价报告
2	叙述输液目的，准确全面	1min		5
3	操作前评估全面	1min		10
4	操作前备物完整	2min		10
5	输液前做好患儿核对和准备	1min		20
6	选择合适头皮静脉	1min		6
7	消毒皮肤正确、排气	1min		6
8	进行三查七对	1min		4
9	穿刺准确、固定	2min		15
10	根据病情调节滴速	1min		3
11	输液操作后查对	1min		4
12	整理患儿及用物、洗手	1min		3
13	关心患儿、健康宣教	1min		8
14	记录、签名	1min		1
合计		16min		100

C为每个步骤评价值，B为每个步骤的实际得分，A为每个步骤的满分

D为达成度，D≥70%为目标达成，＜70%为目标未达成。

（2）交互性步骤详细说明

以为西西患儿进行小儿头皮静脉输液为例详细说明交互性步骤。

选择小儿头皮静脉输液学习场景：西西患儿及家属的医院病房实景环境。

第1步：护士仪表

仪表大方，举止端庄，轻盈矫健。服装鞋帽整洁，头发、着装符合要求。

第2步：描述输液目的

1补充液体、营养，维持体内电解质平衡。

2使药物快速进入体内。

第3步：穿刺前的评估：

1自我介绍，说明输液目的，询问药物过敏史。

2评估患儿全身情况：目前病情，治疗，进奶时间与量，有无溢奶习惯等。

3局部情况：局部皮肤、静脉血管。

4心理状态：有无恐惧等。

5健康知识：家属对疾病及输液认识程度；查看患儿大小便，必要时换尿片。

6环境评估：床单位整洁，室内光线充足。

第4步：操作前准备：

1.治疗车上层：

（1）输液器、已配好的药液、处置卡片。

（2）治疗盘、安尔碘、无菌棉签、胶布、头皮针（4.5～5.5号）、方盘（铺无菌巾，内放已吸好生理盐水5m1的注射器）。

（3）一次性备皮刀、污物杯、肥皂、纱布、治疗巾，必要时备砂袋或约束带。

（4）手消毒液，剪刀。

2.治疗车下层:

医用垃圾桶、生活垃圾桶、锐器盒。

第5步：操作流程-输液前做好患儿核对和准备

1.操作前核对和准备

（1）携用物至床旁呼唤患儿姓名。核对医嘱或处置卡片、床头卡，患儿腕带。

（2）准备患儿

1)与患儿及家属沟通取得合作；

2）协助采取适当体位（枕头靠近床沿，患儿侧卧或平卧于床中央；必要时全身约束法约束患儿）；

3）调整点滴架.

（3）打开治疗车下层各个桶盖.

（4）按六步洗手法洗手戴口罩。

（5）操作前查对和排气

1）操作前查对；

2）挂输液瓶，一次排气成功，不浪费药物（药液至乳头处距离针头约5cm）。

第6步：操作流程-选择合适头皮静脉做好皮肤准备和穿刺准备

2.操作中：

（1）局部皮肤准备

1）选择头皮静脉方法正确（动静脉判断）并尊重家属意愿；

2）如所选静脉在发际内，垫治疗巾后消毒；

3）顺头发方向剃去周围毛发，以纱布擦净局部皮肤。

第7步：操作流程-消毒皮肤正确、排气

（2）穿刺前准备

1）更换治疗巾；

2）消毒皮肤（直径不小于5cm、方法正确）；

3）准备胶布；

4）以注射器接头皮针，驱除针内气体。

第8步：操作流程-三查七对

（3）操作中查对。

第9步：操作流程-穿刺准确、固定

（4）穿刺：

1）操作者左手拇指、食指分别固定绷紧静脉两端皮肤；

2）右手持针在距离静脉最清晰点向后移0.3cm左右处成15-30°角刺入皮肤；

3）将针头稍稍挑起，沿静脉走行方向平行徐徐刺入；

4）见回血后推液少许；

5）如无异常，右手固定针柄，左手用胶布固定（第一条固定针柄，第二条固定针头，第三条蝶形固定针柄，第四条蝶形固定头皮针）。

第10步：操作流程-根据病情调节滴速

（5）穿刺后

1）取下注射器，将头皮针与输液器相连接（防止气体进入）；

2）调节滴速；

3）将输液管弯绕于患儿头上适当位置，胶布固定。

第11步：输液操作后查对

3. 操作后：

（1）操作后查对。

第12步：整理患儿及用物、洗手

（2）整理患儿衣被，协助取安全、相对舒适体位；无陪护下视情况应用约束带。

（3）整理用物，盖桶盖、洗手、摘口罩。

第13步：关心患儿、健康宣教

（4）向家属交代静脉输液的有关注意事项，根据情况进行心理护理和健康教育。

第14步：记录、签名

（5）记录、签名。

3-7实验结果与结论（说明在不同的实验条件和操作下可能产生的实验结果与结论）

(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。

3-8面向学生要求

（1）专业与年级要求

l本实验面向大学本科，专业要求：护理学、助产学、临床学、中医学等；

l本实验中可面向全校作为通识教育实验项目进行进一步推广。

（2）基本知识和能力要求

l了解相关医学理论知识和临床实践技能。

l接受实验室操作安全培训，并通过实验室安全考核。

l能够操作计算机，熟练使用虚拟仿真实验室电脑操作和相关软件的使用。

l具有积极思考的能力；

l具备较强的动手能力。

3-9实验应用及共享情况

（1）本校上线时间： 2018年3月15日

（2）已服务过的学生人数：本校106人，外校24000人

（3）附所属课程教学计划或授课提纲并填写：

纳入教学计划的专业数：1，具体专业：护理学，

教学周期：3，学习人数：106

（4）是否面向社会提供服务：●是○否

（5）社会开放时间：2018年3月15日

（6）已服务过的社会学习者人数：30305人

6-2用户操作系统要求（如Windows、Unix、IOS、Android等）

（1） 计算机操作系统和版本要求

Windows7及以上

（2） 其他计算终端操作系统和版本要求

无

（3） 支持移动端：○是 ●否

6-3用户非操作系统软件配置要求（兼容至少2种及以上主流浏览器）

（1）非操作系统软件要求（支持2种及以上主流浏览器）

■谷歌浏览器£IE浏览器£360浏览器■火狐浏览器£其他

（2）需要特定插件○是●否

如勾选“是”，请填写：

插件名称：（插件全称）

插件容量：M

下载链接：

（3）其他计算终端非操作系统软件配置要求（需说明是否可提供相关软件下载服务）

无

6-4用户硬件配置要求（如主频、内存、显存、存储容量等）

（1）计算机硬件配置要求

（2）其他计算终端硬件配置要求

无

6-5用户特殊外置硬件要求（如可穿戴设备等）

（1）计算机特殊外置硬件要求

无

（2）其他计算终端特殊外置硬件要求：●无○有

如勾选“有”，请填写其他计算终端特殊外置硬件要求：

系统架构图及简要说明

  “儿童照护”虚拟仿真实验项目的开放运行依托于开放式虚拟仿真实验教学管理平台的支撑，二者通过数据接口无缝对接，保证用户能够随时随地的通过浏览器访问该项目，并通过平台提供的面向用户的智能指导、自动批改服务功能，尽可能帮助用户实现自主的实验，加强实验项目的开放服务能力，提升开放服务效果。

  开放式虚拟仿真实验教学管理平台以计算机仿真技术、多媒体技术和网络技术为依托，采用面向服务的软件架构开发，集实物仿真、创新设计、智能指导、虚拟实验结果自动批改和教学管理于一体，是具有良好自主性、交互性和可扩展性的虚拟实验教学平台。

实验

教学

开发技术

£VR£AR£MR ■3D仿真£二维动画£HTML5

£其他

开发工具

■Unity3D ■3D Studio Max ■Maya

£ZBrush£SketchUp£Adobe Flash

£Unreal Development Kit£Animate CC

£Blender ■Visual Studio

£其他

运行环境

服务器

CPU 16核、内存32GB、磁盘500GB、

显存4GB、GPU型号AMD RX580及以上性能

操作系统

■Windows Server£Linux£其他

具体版本：

数据库

■Mysql£SQL Server£Oracle

£其他

备注说明（需要其他硬件设备或服务器数量多于1台时请说明）

是否支持云渲染：●是 ○否

实验品质（如：单场景模型总面数、贴图分辨率、每帧渲染次数、动作反馈时间、显示刷新率、分辨率等）

单场景模型总数：900000面

贴图分辨率：1024*1024

显示帧率：高于每秒30帧

刷新率：高于30Hz

正常分辨率1920*1080