在线同步临床模拟:COVID-19大流行时期及以后的有效教学选择

面对面临床模拟已经成为一种强大的教学、学习和研究方法，并在健康科学教育中占有一席之地。然而，由于新冠肺炎疫情，保持社会距离迫使大学放弃模拟中心，转而利用远程模拟等虚拟环境，让学生和教师安全地继续教育课程。在大流行之前的拉丁美洲，非现场模拟的使用非常有限，而且是零星的。本文有三个主要目标:在三个拉丁美洲国家的模拟中心，建立在线同步临床模拟对医学生在COVID-19患者管理方面的学习和表现的效果，从学生的角度确定在线汇报的质量，并加深对这种方法如何产生学习的理解。

临床模拟是一种教学、学习、评价和研究策略，在健康科学教育中占有重要地位[1，2］．这种教育方法试图在不使患者处于危险之中的情况下代表现实。它通过与学习理论、教学理论、认知心理学、工业工程、技术和人力资源合作而不断发展[3.，4］．

在2019年冠状病毒病(COVID-19)大流行之际[5]，保持社交距离迫使大学和培训中心关闭教室，转移到虚拟环境[6］．在186个国家，包括整个拉丁美洲，估计有13亿学生退出了他们的日常学业。7］．根据联合国教科文组织的数据，这代表了全球70%的学生人口[8］．然而，新冠肺炎大流行加速了医学教育的数字化转型，使学生可以通过网络研讨会和其他虚拟策略复习概念和积累知识，而不必停课或暴露在感染风险中。尽管如此，学生(主要是那些应该已经在临床实践中的学生)认为它有局限性，可能会影响他们的学习动机[9］．

非现场感模拟是在过去十年发展起来的，其术语包括远程模拟[10，11]，在线模拟，可同步或异步[12]，遥测模拟[13，14]等。当有任务训练师可用时，这些在学生满意度、概念学习和心理运动技能发展方面显示出有希望的结果;尽管如此，在技术可行性、后勤方面以及用这种方法产生学习的方式方面仍然存在疑问[15］．

在COVID-19大流行期间，拉丁美洲开始更频繁地使用非现场模拟，以维持医学院的教学过程;然而，虚拟环境的局限性可能会对低收入和中等收入国家医学生的学习产生负面影响，在这些国家，由于现有的不平等，可用的技术和连接资源可能较少[16］．

在这篇文章中，我们描述了我们如何将过去在三个拉丁美洲模拟中心进行的面对面模拟活动(简报、模拟案例和汇报)转换为同步的在线环境，以及我们如何通过教育研究来研究它。

本研究的主要目的是通过实时在线模拟，评估参与者在COVID-19患者病例管理的诊断、治疗和非技术技能方面的学习和表现。第二个目标是了解医学生和住院医生对大流行期间所接受的网络教育的满意度，以及对在线同步模拟策略学习的看法。除此之外，我们还从学生的角度评估了结构化汇报的质量，以及模拟和汇报的时间，变量之间的关系，以及三个参与国家之间的结果比较。

研究设计

我们于2020年5月13日至25日在三个拉丁美洲临床模拟中心(哥伦比亚、厄瓜多尔和墨西哥)进行了混合设计的前后对比研究。在急诊室(ER)和手术室(OR)都提出了基于模拟的与COVID-19相关病例的教育干预。

样本和伦理

样本包括四年级、五年级和六年级的医学院学生，以及在COVID-19大流行之前在参与模拟中心实习的麻醉科住院医生。参与这项研究的学生来自蒙特雷理工大学医学院(墨西哥)、亚历山大·冯·洪堡大学(哥伦比亚)和厄瓜多尔天主教大学(厄瓜多尔)。来自哥伦比亚的55名学生受邀，49名学生出席(89%)，来自墨西哥的33名学生受邀，33名学生出席(100%)，来自厄瓜多尔的38名学生受邀，24名学生出席(63%)。

本研究由VitalCare临床模拟中心研究伦理委员会批准，注册号# CEIC-005-05-2020。

设置

这项研究在三个拉丁美洲模拟中心进行;在墨西哥是蒙特雷技术中心，在厄瓜多尔是厄瓜多尔天主教大学中心，在哥伦比亚是生命护理模拟中心。

干预措施

我们在表中总结了模拟临床病例和活动结构1．

情况下

设计了6个与COVID-19相关的模拟病例，每个国家2个:

哥伦比亚

案例1 (T1)：年轻女性服用非甾体抗炎药导致上消化道出血。背景:轻度咳嗽、头痛、不明程度发热，曾与严重呼吸道症状患者接触．案例2 (T2)：老年男性患者，呼吸窘迫，咳嗽，发烧，嗅觉丧失。因休克和急性呼吸衰竭被送进急诊室。

墨西哥

病例1 (T1): 76岁男性，患有心脏病，髋部骨折两周，接受酮乐酸治疗。他因腹痛、上胃出血和不明程度的发热被送进急诊室。病例2 (T2): 68岁男性，糖尿病，吸烟者，多种过敏。他因急性呼吸衰竭和高烧被送进了急诊室。

厄瓜多尔

病例1 (T1): 32岁女性，怀孕40周，因呼吸衰竭和胎儿健康丧失而入手术室。病例2 (T2): 39岁女性，怀孕36周，因胎盘早剥、呼吸衰竭入手术室。

此次连接是通过Zoom®视频会议平台(Zoom Video Communications, Inc.， USA)完成的。工程师们负责操作Laerdal的ALS®和SimMom®模拟器监视器，并传输生命体征和图像。老师负责做汇报，做汇报，评价学生。在模拟演习期间，联盟军负责与学生们保持联系。每个病例都有一个舞台导演，通过私人缩放聊天与患者和护士沟通(图。1)．我们使用了在大流行之前已经在我们的模拟中心安装的模拟患者监测器。

为了避免在互联网连接波动时系统崩溃，分配了几个共同主持人，这样如果主持人离开会议，其中一个参与者可以继续作为新会议的管理员。

定量措施

绩效和学习行为

对于学生在模拟案例中的表现评估，我们使用了9分(1到9)的表现量表，其中最低评分为1，这意味着学生表现非常非常差。最高评分是9分，这意味着学生表现得非常非常好。这个量表是我们小组设计的，在之前的研究中被专家验证用于评估临床团队的表现[19］．

对于认知投入的评估，我们使用了基于个体对学习活动的行为的交互式、建设性、主动和被动框架(ICAP)。被动行为的参与者接受信息而不管理信息，主动行为的参与者询问信息，对任务表现出兴趣。建设性参与者反思情况，对比信息，互动参与者对任务表现出高度兴趣，反思并提出解决方案，与同伴互动，解释情况[20.］．

如前所述，教师负责评估学生的表现和行为，他们都被告知研究的性质和目标，以及用于评估的工具。他们通过Zoom®视频会议平台举行同步会议，培训绩效和学习行为评估工具的使用。

参加者对线上模拟的满意程度

该工具由两个五分制满意度量表组成，供参与者对基于会议(网络研讨会)的在线活动和收到的在线同步模拟进行评分。

学习知觉

我们进行了李克特式的调查，包括20个陈述和5个选项(1:完全不同意;5:完全同意)。这些项目是根据课程的学习目标和活动的预期行为构建的。这一工具包括对学习、团队合作、沟通和现实主义的感知。我们对病例和量表进行了试点，后者是一致的，Cronbach 's alpha为0.73。

医疗保健模拟述职评估(DASH)

使用DASH学生简短量表来评估汇报的质量。该量表包含包含教师行为的六个要素:对模拟环境的介绍、参与学习的环境、有组织的汇报结构、对表现的激发反映、识别做得好和做得差的地方，这有助于确定如何提高或维持良好的表现。元素评级基于7分的有效性量表(1:极其无效/有害;7 .非常有效/杰出)[21］．学生们被教导如何使用它。

定性的措施

两个开放式问题被要求参与者表达他们对在线同步模拟的优点(问题A)和缺点(问题B)的看法。

数据收集

绩效评估和学习行为评估收集在谷歌表®中。满意度、学习感知、汇报质量以及同步在线模拟的优势和劣势通过谷歌Forms®(谷歌LLC, USA)发送给参与者。这些信息是在2020年5月13日至25日期间收集的。

统计数据

采用SPSS 26®(IBM，美国)进行统计分析。数据分布的正态性用Kolmogorov-Smirnov检验进行评估，定性变量用比例进行总结，定量变量用集中倾向和离散度度量。定性变量比较采用卡方检验。用Wilcoxon检验比较前测和后测得分。变量之间的关系计算使用斯皮尔曼的Rho相关系数。的函数表示统计显著性p< 0.05。

定性分析

阿特拉斯。采用Ti V8.1 (Scientific Software Development GmbH, Germany)软件对在线同步仿真优缺点相关的两个开放性问题进行定性分析。我们进行了专题分析[22］．为此，我们首先阅读了几遍文本(DAD-G, AR-Z)，然后我们对可能的主题进行了一般编码，将初始主题标记为与已知类别相对应的颜色，例如团队合作、沟通、学习和现实主义。在最后阶段，我们审查代码并重新组织主题:在这一步中，我们忽略了一些代码并重新组合主题，直到最后的主题被选中，然后将其导出到电子表格中，以便将其汇总为比例。

样本

106名医科学生参与了这项研究，49名来自哥伦比亚(46.2%)，33名来自墨西哥(31.1%)，其余(22.6%)来自厄瓜多尔。平均年龄23岁(IQR: 22-26)，男性占51.9%。在学术水平方面，四年级(34.9%)为医学专业学生，五年级(38%)为麻醉专业学生，六年级(4.7%)为麻醉专业住院医师(21.7%)。

次

进行了14次在线同步模拟(OSSim)，总持续时间为25.1 h，平均102.7 min。在每个会议中，两个临床病例分别进行了结构化的简报和汇报。汇报时间与模拟时间的关系(D/S指数)为1.33。在表2，我们介绍了教育活动的时间。

参加者对线上模拟的满意程度

新冠肺炎疫情期间，在线教育(网络研讨会)满意度得分低于在线同步模拟:3分(IQR: 3 - 4) vs 5分(IQR: 4-5)。不同国家之间存在差异，哥伦比亚的在线教育水平较低(p <0.001)，墨西哥对在线模拟的满意度较低(p =0.021)。

绩效和学习行为

在表现上没有发现性别差异，但在教育水平上发现了统计学上的显著差异，麻醉住院医师在干预前后更大(p< 0.05)。表中总结了前后性能的比较3.．认知参与分为被动(10.4%)、主动(11.3%)、建设性(34.9%)和互动性(43.4%)。

学习知觉

在106名调查对象中，100人(94.3%)回答了问题。在所有项目中，OSSim库存的一致性都很高(表2)4)．该仪器表现出良好的内部一致性，Cronbach 's alpha为0.87。

这些问题被分为四类:现实主义、学习、非技术技能训练(NTS)和主动学习策略(ALS)。这些答案被分为三个程度:低、中、高。同意程度主要高:现实主义(88%)，学习(89%)，NTS训练(94%)，ALS(95%)。

年龄、性别、教育程度均无统计学差异。不同国家对现实主义的认知存在差异(p =0.030)及所学(p =0.037)，墨西哥较低。但对非技术技能培训的感知(p =0.12)或主动学习(p =0.8)。

汇报评估

报告质量评价较高(表2)5)．性别和年龄差异不显著。四年级学生和住院医生对要素1的评价高于五年级和六年级学生(p= 0.023)。在按国家进行的分析中，哥伦比亚在元素1 (p< 0.001)，元素2 (p= 0.04)和元素3 (p= 0.033)。其他因素差异无统计学意义。

双变量分析

在双变量分析中，认知投入与基于模拟的学习相关的类别之间发现了很强的正相关，与现实主义更强(p< 0.001)。在认知投入和工作表现之间还发现了另一种相关性，即沟通能力越强(p< 0.001)，认知投入与情境意识和治疗的改善之间存在中度正相关。在表6时，我们用Spearman 's Rho对相关性进行了总结。

定性分析

对参加者所写的文本进行开放和选择性编码(N100)被执行。在优势方面，有12个代码代表了学生的思维，有256次引用。41%的学生强调现实主义，36%的学生强调社会互动。最常见的代码并发见于对现实主义和实时互动的感知、现实主义和理论-实践整合以及现实主义与进行社会实践的机会之间(表2)7)．

关于在线同步临床模拟的不足，(36.4%)的学生意识到由于平台饱和而导致的交流间歇性，(35%)的学生描述了他们对网速的依赖，(32.3%)的学生认为缺乏运动技能的练习，如气管插管，个人防护装备的穿脱等是一个限制(表)8)．没有发现强的并发性。

在当前的研究中，结果表明，医学生对完全基于会议平台的网络研讨会的虚拟环境教育方法的满意度较低。这是COVID-19大流行开始时的主要策略，尽管保持社会距离，但仍能维持教学和构建知识的进程[8，23］．相比之下，在线同步临床模拟的学习满意度较高。后者可以从对学生话语的定性分析来解释，因为这种策略让他们有了互动，有了社会实践，有了决策的可能性，有了理论与实践的结合。在线同步模拟具有使其成为一种社会实践的特征[24］．

这种互动方法的一个有趣发现是实现学习目标所需的时间。在线同步模拟比面对面模拟需要更多的时间进行案例开发。汇报时间与我们在模拟中心使用的时间相似。然而，与其他研究相比，汇报与模拟的关系较低[25］．这可能是由于参与者描述了他们在在线模拟中所做的事情，以及轮流说话，这延长了模拟案例的时间。

在培养技能和整合学习方面，临床模拟可能优于传统的被动教育实践[26，27，28]，因为它在模拟临床环境方面取得了重要的技术进步[29］．尽管如此，模拟器保真度越高，学习效果越好，这一说法尚无定论[30.］．在其他在线模拟研究中也发现了类似的结果[12，13］．

在我们的研究中，现实主义的感知很高;我们认为这是由于与同行、标准化患者、工作人员的实时社交互动，血流动力学监测显示的即时反馈，辅助的诊断辅助，这些都是简报和结构化汇报所喜欢的。

测试后的学习水平较高，这与学习的感知相对应，这可能与建设性和互动性的认知参与、社会互动以及教师在简报和汇报期间所创造的环境有关[31］．同样，我们认为，尽管第二个案例与第一个不同，但保持相同的模拟主题和结构(briefing➔simulation case➔debriefing)可以让学生获得更大的舒适度，这可能会导致更好的表现。

Patel等人对53名麻醉科住院医师进行了类似的研究。通过前后测试对知识进行评估，并通过调查对活动的满意度进行评估。他们发现模拟在线活动可以提高学习和满意度，而远程模拟最大的缺点是音频质量。所有这些都与我们的研究结果一致[32］．

在本次大流行期间，人为因素已显示与卫生保健工作者的风险或保护有关[33，34，35］．对沟通、意识、领导和团队合作等非技术技能的掌握，以及对认知负荷的管理，都是成功的决定因素[19］．初步评估(T1)的表现水平较低，这在很大程度上是由于疾病的新颖性，缺乏个人防护装备(PPE)使用安全技术的知识，以及在本科阶段很少在正式课程中插入非技术技能。

在第二个模拟案例中，关于安全气道管理和正确使用PPE的知识陈述性成分，以及沟通策略的掌握和态势感知的显著提高。我们将这归因于参与者生物安全概念模型的变化，使用穿脱检查表，分散注意力，使用“暂停和思考”策略，呼叫无菌驾驶舱，并改善封闭的通信环路。

本次工作中的在线汇报(电话汇报)得到了学生们的好评。我们认为，这一结果主要是由于两方面的原因，一是与各模拟中心领导进行汇报的经验，二是活动期间进行的结构，因为我们决定使用与COVID-19大流行之前已经存在并在面对面模拟中取得成功的相同动态。我们为学员营造了一个安全的学习环境，保持了学员的学习兴趣。我们认为，参与者对他们的学习和表现的看法也可能在评估汇报时受到影响。这一结果与Ahmed等人的研究结果一致。[36]，他进行了电话汇报，并使用学生版的DASH量表进行了评估，结果令人满意。

局限性和优势

本研究存在一定的局限性，在设计上，缺乏对照组和随机化可能会降低内部效度。从技术层面来看，部分参与者认知投入程度较低可能与对网络质量的依赖有关，但对活动的评价较高。一个基本的限制是只能处理过程的声明性方面。在优势方面，这是一项多中心、多国的研究，其样本比同类研究大，用于收集信息的仪器内部一致性高。

这项工作的局限性可以在未来的多学科样本研究中得到解决，有更多的国家参与，并在模拟中心完成在线模拟后进行绩效评估。

尽管新冠肺炎大流行促进了社交距离和在线会议教育，但学生的满意度有下降趋势。在线同步模拟是一种积极的社交学习活动，可以在不增加成本或牺牲学习者对现实主义的感知的情况下，培训和发展非技术技能，并提高医学生的陈述性知识，是新常态下健康科学教学的一种有效选择。为此，要做好充分的通报工作，多安排个案时间，进行结构化的汇报工作。话虽如此，建议以面对面的方式在模拟中心用适当的生物安全协议补充程序方面。

本研究分析所使用的匿名数据可根据合理要求从通讯作者处获得。

肌萎缩性侧索硬化症:

主动学习策略

COVID-19:

2019冠状病毒病

破折号:

医疗保健模拟评估述评

呃:

急诊室

毅联汇业:

互动的，建设性的，主动的，被动的框架

nt:

非技术技能

或者:

操作空间

OSSim:

Online-synchronized模拟

个人防护用品:

个人防护装备

这项工作得以实现，要感谢本科生和研究生的自愿合作，以及参与中心的技术和教学人员的辛勤工作。非常感谢大家。

这项研究没有得到任何资助。

作者及隶属关系

1. 教育和临床模拟研究小组，VitalCare中心Simulación Clínica，亚美尼亚，哥伦比亚

   Diego Andrés Díaz-Guio, Santiago Mora-Martinez, Ana Sofía Díaz-Gómez & Alejandra Ricardo-Zapata

2. 哥伦比亚马尼萨莱斯卡尔达斯大学教育学博士课程

   迭戈Andrés Díaz-Guio

3. 亚历山大·冯·洪堡大学健康科学学院，亚美尼亚，哥伦比亚

   迭戈Andrés Díaz-Guio

4. 蒙特雷中心Simulación Clínica - Tecnológico蒙特雷-蒙特雷医学和医学学院，México

   Elena Ríos-Barrientos, Joel Alejandro Martínez-Elizondo & Adrián Barrientos-Aguiñaga

5. 厄瓜多尔基多Católica德尔厄瓜多尔大学卫生科学学院麻醉科

   Pablo Andrés Santillán-Roldan & Maria Nathalie Arroyo-Romero

6. Grupo de Investigación生物医学，Fundación Universitaria Autónoma de las Americas, Sede Pereira, Pereira, Risaralda，哥伦比亚

   阿方索。Rodríguez-Morales

贡献

所有作者都参与了研究的设计，讨论了结果，并对最终的手稿做出了贡献。作者阅读并批准最终的手稿。

作者的信息

DAD-G:他是重症监护医学教授，VitalCare模拟中心主任，拉丁美洲临床模拟联合会(FLASIC)副主席。

ER-B:她是Tecnológico de Monterrey模拟中心的全国主任，也是拉丁美洲临床模拟联合会(FLASIC)的秘书。

PAS-R:他是厄瓜多尔天主教大学麻醉学教授。

他是VitalCare模拟中心的实习生。

ASD-G:她是VitalCare模拟中心的实习生。

JAM-E:他是蒙特雷Tecnológico模拟中心的运营协调员。

ABA:他是Tecnólogico de Monterrey的内科教授。

厄瓜多尔天主教大学麻醉学教授。

ARZ:她是VitalCare模拟中心的教授。

AJR-M:他是Fundación美洲大学和VitalCare模拟中心的教授和高级讲师，他是拉丁美洲COVID-19网络(LANCOVID)的主任。

相应的作者

对应到迭戈Andrés Díaz-Guio．

伦理批准并同意参与

本研究由VitalCare临床模拟中心研究伦理委员会批准，注册号# CEIC-005-05-2020。所有参与者都知情同意参加这项研究。

发表同意书

本作品中包含的图像不允许识别人物，但已获得书面授权。

相互竞争的利益

作者宣称他们之间没有利益冲突。

出版商的注意

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