本研究由Meysam Siyah Mansoory（克尔曼沙医科大学医学院生物医学工程系）、Danial Yousefi（伊斯兰阿扎德大学中央德黑兰分校计算机工程系）、Seyyed Mohsen Azizi（阿拉克医科大学医学教育与发展中心）和Leila Rezaei（克尔曼沙医科大学医学院眼科系）共同完成，于2024年发表在BMC Ophthalmology期刊上。研究聚焦于眼科教育创新，探索了基于游戏化（gamification）的虚拟现实教学法在眼外伤处理培训中的有效性。

学术背景

眼科教育面临传统教学方法的局限性，如理论与实践脱节、急诊病例资源不足等。游戏化教学作为新兴的医学教育手段，通过虚拟现实（virtual reality, VR）技术模拟真实临床环境，结合游戏机制（如即时反馈、奖励系统）提升学习参与度。既往研究表明，游戏化可增强医学生的内在动机、临床决策能力和知识保留率，但在眼科专科培训中的应用证据有限。本研究旨在比较游戏化教学与传统讲座式教学对眼科住院医师和医学生在眼外伤处理学习效果的影响，并评估该方法的可用性（usability）。

研究流程

研究分为设计、实施和评估三阶段，采用随机对照试验设计，纳入克尔曼沙医科大学的10名眼科住院医师和60名医学生，随机分为干预组（游戏化教学）和对照组（传统讲座）。

1. 设计阶段
- 虚拟环境构建：使用3D Max、V-Ray、Blender和ZBrush软件对医院眼科急诊室进行高保真三维建模，确保环境沉浸感（immersion）。
- 游戏元素开发：基于视网膜专家意见，设计交互式教学组件（如裂隙灯、药物模型）和评分系统。游戏逻辑通过Unity引擎实现，包含6个眼外伤临床场景（如眼球破裂、前房积血），每个场景设置错误容忍阈值（最多5次错误）和即时反馈机制（如正确选择加分，错误选择触发环境震动警告）。
- 教学目标：覆盖眼外伤识别、紧急处理、药物禁忌等核心能力，内容参照美国眼科学会（AAO）指南。

2. 实施阶段
- 干预组通过VR头显完成20分钟游戏化培训，对照组接受120分钟传统讲座。两组教学内容一致，由相同教师授课。
- 游戏流程包括：场景呈现（如患者主诉）、临床决策（如选择检查或治疗）、实时反馈（如操作错误导致“游戏结束”提示）。

3. 评估阶段
- 学习效果：通过14项多选题测试（满分20分）评估知识掌握程度。
- 可用性：采用改良版“严肃游戏可用性量表”（Serious Game Usability Scale），包含满意度、效率、帮助性和学习能力4个子维度（总分150分，>90分为优）。
- 数据分析使用SPSS 26，采用独立样本t检验比较组间差异。

主要结果

1. 学习效果

   • 住院医师：干预组得分（16.80±2.58）显著高于对照组（13.60±1.14，p≤0.05）。
     
   • 医学生：干预组得分（17.27±4.50）显著高于对照组（15.20±0.71，p≤0.05）。
     
   • 数据表明游戏化教学显著提升两类学员的知识掌握水平。
     

2. 可用性评估

   • 整体可用性得分132.72±10.17（远超90分阈值），各子维度均达优（如满意度21.72±2.19，阈值15）。
     
   • 学员反馈显示，游戏化设计的高交互性和即时反馈机制有效提升了学习动机。
     

结论与价值

本研究首次证实了游戏化虚拟现实教学在眼外伤培训中的双重价值：
- 科学价值：为医学教育技术领域提供了实证证据，表明游戏化可通过“认知-情感-社会”多维度机制（如挑战性任务、奖励反馈）促进深度学习。
- 应用价值：可作为传统教学的补充工具，尤其适用于高风险、低频率临床场景（如眼球破裂）的模拟训练，弥补临床资源不足。

研究亮点

1. 方法创新：开发了首个针对眼外伤的VR游戏化教学系统，整合高精度三维建模与临床决策逻辑。
   
2. 跨学科合作：结合眼科专家知识、计算机工程与教育技术，实现教学内容与游戏设计的无缝衔接。
   
3. 实证严谨性：通过随机对照设计验证效果，并引入可用性评估，为后续研究提供标准化参考。
   

局限性

部分学员出现VR使用相关的眩晕症状，提示需优化硬件舒适性；住院医师样本量较小（n=10），未来需扩大验证。研究建议进一步探索游戏化在眼科其他亚专科（如青光眼）培训中的扩展应用。

（注：全文未翻译专业术语如“gamification”“immersion”等，首次出现时标注英文原词；作者名、期刊名保持原文格式。）