为医学模拟研究员开发模拟技术能力课程

背景及需求

接受模拟研究员培训的医学教育者拥有一套独特的技能。模拟奖学金毕业生有能力处理模拟软件，硬件和设备设置的基本和常见故障排除问题。在诸如此类的正式培训项目之外，模拟技能的教授是不一致的，并且是有机地学习的。这一点很重要，因为完成模拟奖学金的医学教育工作者有很高的期望。为了填补这一空白，我们在奖学金课程中提供了一种教学和评估模拟技术技能的方法，并在整个过程中吸取教训。本报告描述了教育干预的教学设计、实施和程序评估:模拟研究员的模拟技术课程。

课程设计

目前的模拟技术技能课程迭代于2018年推出，在专家模拟技术专家、模拟奖学金培训教师和模拟中心管理员的指导下，花了大约8个月的时间开发。Kern的课程开发六步被用作指导概念框架。根据定性需求评估的结果，课程分为四个领域。教学课程为期5天，跨越2周。最后一个环节以总结性测试结束。

项目评估

研究员在三个地点接受总结性客观结构考试。表演由教师使用特定站点的检查表进行评分。得分接近100%的准确性/完成所有站。

结论

以证据为基础的教育干预，模拟技术技能课程的开发受到了与会者的高度重视，并证明了模拟研究员的有效培训。本课程为其他模拟人员实施模拟技术技能的正式培训提供模板。

接受过医学模拟奖学金培训的教员拥有其他医学教育者所不具备的独特技能[1，2，3.］．由于他们在汇报、模拟课程开发、教育理论、模拟技术技能和管理方面的专家培训，他们经常被招募并被分配到领先的模拟项目和模拟中心[4］．为了提供一致的教育和符合新的评审标准，有需要将模拟奖学金培训标准化[5，6］．目前，很少有模拟奖学金将模拟技术技能培训和评估作为课程的正式组成部分，而是重点关注在汇报、案例设计和课程开发方面的专业知识的发展[6］．目前，这些技术技能的传授不一致，并被有机地学习。

模拟奖学金毕业生(特此称为奖学金毕业生)获得处理模拟软件，硬件和设备设置的基本和常见故障排除问题的能力。这只是一个技能集，将奖学金毕业生与临床教师区分开来，后者在没有正式培训的情况下利用模拟[7，8］．这种培训使奖学金毕业生的能力迅速与那些通过体验、在职学习和在正式培训之前通过试错获得技能的模拟先驱相同。这种技能组合通常被称为“模拟技术技能”，通常由模拟技术专家在模拟中心掌握和执行。9］．模拟技术专家，或“模拟技术”，提供设置、执行和高质量模拟培训事件的故障排除方面的专业知识，这使得教师能够专注于案例流、学习者评估和汇报[10］．奖学金毕业生应具备一套先进的技能，以协调管理教育、运行模拟器和解决常见设备问题[5，6，7，11］．

研究员通常通过有经验的模拟技术专家的非正式培训和指导，以学徒方式学习这些技术技能。重要的是，许多设立了奖学金的中心都配备了认证的模拟专家- chsos®(认证医疗保健模拟操作专家)和CHSE®(认证医疗保健模拟教育家)-他们有资格教授这一技能集[12，13，14，15，16］．

我们的模拟奖学金课程包括正式的模拟技术技能培训和总结性评估。对于入门级仿真技术专家所期望的常见仿真技术技能，有纵向接触关键概念和培训。该培训的教育目标是为研究员提供基本的技能，以排除和修复常见的模拟设备故障和故障，以便在没有sim技术的情况下独立运行。

基本原理

我们开发了这个课程，作为我们模拟奖学金的强制性和正式组成部分。在本报告中，我们描述了2018年至2021年间模拟技术技能课程的设计、开发和实施，学习者评估和结果，以及关于迭代修改的经验教训。我们预计其他人可能会采用和调整这一课程组成部分，以满足他们特定的项目需求。

教育背景

该计划于2018年实施，为期3年。共有8名模拟研究员在完成急诊医学、儿科急诊医学或儿科重症监护的住院医师实习期或奖学金后加入。费尔班克斯大厅的模拟中心是印第安纳大学医学院、印第安纳大学护理学院和印第安纳大学卫生系统之间的合作伙伴关系。Sim中心面积超过30,000平方英尺(包括住院、急性护理和诊所设置)，每年提供超过1200场活动和50,000个学习时数的教育。仿真中心现有专职和兼职人员22人，其中具有CHSOS®或CHSE®认证的仿真人员10人，具有高级认证(chs - a或CHSOS- a)的人员3人(chs - a Certified Health simulation education - advanced;认证健康模拟操作专家-高级)。印第安纳大学医学院是美国最大的对抗疗法医学院，印第安纳大学护理学院是该州最大的护理学院，印第安纳大学医疗系统是该州最大的雇主。

课程设计

最初的模拟技术技能课程于2018年推出，由专家委员会花了大约8个月的时间设计和开发:

• 2名模拟教员(急诊医学)

• 3名经认证的模拟操作专家(2名CHSOS-A;1 CHSOS)

• 1名护士管理者/教育工作者(护理实践博士学位，DNP和chs - a)

• 1名模拟教育者/管理员(麻醉学，教育学博士，教育博士)

• 1名模拟教员/管理员(麻醉学，内科医生)。

我们目前的奖学金项目主管此前(2013年)在之前的机构为一个模拟奖学金项目执行了一个类似的基本模拟技术操作项目，共有10名来自三个专业的研究员:急诊医学、儿科急诊医学和妇产科。

奖学金项目主任召集了模拟教师和工作人员委员会，并审查了有关模拟技术技能培训的信息来源:CHSOS内容域和考试蓝图，几本模拟技术教科书，数量非常有限的同行评审的技术技能和培训期刊文章，以及来自以前研究员的书面反馈。对这些资源进行了评估，以寻找常见的重叠主题。在我们模拟中心的能力范围内，我们通过镜头进一步审查了什么是最实际和最有益的。

Kern课程开发的六个步骤被用作指导概念框架:

克恩的六个步骤[17］

第一步:问题识别

目前的模拟研究员和最近的毕业生作为程序教师缺乏基本的技术技能来操作模拟设备(即硬件和软件)，在问题发生时进行故障排除(即识别和预测问题)，修复/修复问题(即解决问题)，以及寻找有用的资源(即网站，用户手册，如何视频)。因此，研究员和教员依赖于模拟技术专家的存在，以确保成功的学习经验。研究员/教员经常通过电子邮件、短信和电话联系模拟技术专家，就技术问题(即对学习者的干扰)进行咨询，他们被分配到其他模拟活动或工作职责(即对他人的干扰，中断模拟技术人员的注意力)，并且在下班时间(即，中断个人时间，违反非豁免工人雇佣法规)。模拟技术人员向领导表达了他们的担忧和沮丧，因为研究员/教师需要咨询设备的日常操作，常见的技术问题，以及高频的工作流程问题，这些似乎是很容易教授和学习的基本技能。领导团队承认课程差距可能存在，这可以通过教育干预来填补。

第二步:需求评估

模拟人员需要有组织的、有组织的技术技能培训，类似于模拟技术专家所拥有的基本技能，以便在为学习者运行模拟课程时独立工作并纠正常见的设备问题。作者与其他毕业生和模拟技术专家进行了集中讨论，以确定(a)模拟教师所需的技能和(b)技术专家认为模拟教师应该具备的基本技能。从这一定性调查中，四个主要主题/类别的结果出现了知识缺口:

1. 1.

   硬件/软件内容和人体模型

2. 2.

   技术技能和故障处理内容

3. 3.

   学习管理系统

4. 4.

   任务训练器设置，适当的护理和处理。

第三步:目标和目的

这是为了提高模拟奖学金毕业生的能力，包括技术技能课程。

第四步:教育策略

教育策略应应用于亲身沉浸式训练(对硬件、软件和人体模型进行体验式学习的干预)、异步阅读(对用户手册、“如何”指南、制造商网站进行预干预)、纵向技能利用(在为期一年的奖学金中作为高技术模拟会议中的嵌入式活动进行微学习)、总总性能力测试(沉浸式训练的后干预)。

第五步:执行

课程的设计和实施使用了脚手架框架，首先教授基础信息，然后在出现新的相关主题时重复。例如，在排除使用过程中出现的常见问题之前，如何对人体模型进行使用前检查。此外，内容被分组以解决高保真假人与低保真任务训练师分开。异步预读为体验式学习课程做好准备。总结性测试允许研究员展示成就，从教师那里得到反馈，纠正误解/错误，并反思课程。此外，整体设计还充当了一个隐藏的课程，因为参与者在训练中成为模拟教育者，同时作为模拟会话的学习者，完成预工作、场景和总结性测试站。

资源/投入:仿真技术专家专业知识、仿真教师专业知识、领导支持、仿真中心资源、仿真技术教科书审查、仿真技术培训文献审查、教育课程和认证审查。成果/输出:课程计划、时间分配/安排、资源清单和评分清单。基于教师和同事反馈的迭代改进。

第六步:评估

结果的程序性评估如下:内部开发的检查表，总结性测试站，教师反馈和同事反馈。总结站的高分和来自教师和研究员的积极反馈支持教育干预是成功的，通过包括技术技能课程，实现了提高模拟奖学金毕业生能力的学习目标。

基于以上分析，所开发的课程被组织成4个主要主题。下面将使用文本、表格和图表的组合进一步解释和阐明这些主题。

1. 1.

   硬件/软件内容和人体模型

   与基于人体模型的技能相关的内容被设计为广泛接触各种人体模型，为研究员提供最佳基础。培训内容包括高保真人体模型的概述，包括成人、青少年、新生儿和分娩人体模型。除了CAE®(加拿大航空电子公司)和Gaumard®的分娩人体模型外，模拟中心主要使用Laerdal®高保真人体模型。该中心几乎只使用一家制造商的模拟器，这使得该中心可以在所有计算机控制站和模拟患者监视器上运行一个软件程序。这有助于模拟技术专家和教师更快地上岗，并使这些操作员在运行会话时获得一致的体验。此外，单软件系统允许更容易和更少耗时的更新和网络任务。

   人体模型的介绍内容遵循CHSOS®检查蓝图第II领域(A和B部分)的内容大纲[13］．这包括基本的软件和用户界面培训，包括打开模拟器的软件系统，操纵生命体征，体检结果，使用代表人体模型声音的音频，以及在模拟患者监视器上显示医学图像(即心电图、x光、CT扫描)。在向研究员介绍这些主题并提供时间来执行所有功能后，他们就高保真人体模型的外部硬件/部件进行了演示，以演示如何进行使用前检查:从头到脚的评估;检查皮肤是否损坏、受潮或残留的印痕;心电图和除颤柱;以及松动或外露的电线。下一个主题集中在使用前需要检查的各种内部部件:电池、除颤接线、ECG接线、肺囊、储液器、气动连接和肢体连接。检查过程以如何更换/修理上述物品的演示为高潮。然后每个人都有机会进行维修或更换(见图)。1而且2)．问答环节随后评估知识保留，提供澄清，并重新审视人体模型检查步骤。这为课程的下一部分提供了过渡。

2. 2.

   技术技能和故障处理内容

   课程的这一部分提供了回顾和演示以前的基础课程的机会，同时对常见故障排除情况有更深入的理解。在许多仿真中心，仿真教育者不支持雇用仿真技术专家。因此，sim教育者必须具备一定的技术技能，并按照原始设备制造商(OEM)的用户手册中所写的基本水平执行故障排除技术。研究员和仿真技术专家审查OEM用户手册。随后，有经验的模拟技术专家完成的一些额外步骤将被审查，以促进研究员自主工作或在有限的技术支持下工作的效率和成功。

   基于CHSOS®考试蓝图第二领域(C部分)的原则，研究员们被展示了如何通过故障排除工作，然后练习这些技能。这部分课程从常见的网络连接问题开始。虽然这部分是针对我们的模拟中心互联网选项和人体模型的，但我们承认并向同事强调，可以使用替代技术(即，通过以太网将计算机硬线连接到人体模型)，并且特定于人体模型的连接在制造商之间和内部是不同的。此外，我们认识到各国的高技术术语和硬件组件可能不同，建议在OEM手册中参考使用国家。

   我们中心的人体模型依靠无线局域网(WLAN)或有线局域网(LAN)。一些人体模型(例如，儿科、婴儿和新生儿)依赖于CAN总线(控制器区域网络综合)计算系统。我们使用内部网络，或内部网，以确保人体模型和控制计算机只相互连接。拥有这些网络差异的功能知识以及人体模型和计算机如何连接是仿真技术专家的关键职责。在这一领域的知识差距导致了大量的错误，最终在使用这些人体模型时出现了很高的失败发生率。遵循OEM用户手册通常可以避免错误。研究人员向他们展示了如何连接到内部网络，以及如何将人体模型配置到相应的网络。一旦展示出来，他们就会练习多次。接下来，研究员们学习了模拟器物理断开的常见问题，如何管理这个问题，如何在模拟过程中解决它，以及如何重新建立连接。

   来自CAE®和Gaumard®的高保真生产人体模型利用无线局域网连接和基于网络的操作系统(通过互联网浏览器运行的软件)。值得注意的是，操作这些人体模型不需要上网。它们通过在谷歌Chrome®或Mozilla Firefox®等程序中内置在软件架构中的离线功能运行。分娩假人的培训包括常见的内部硬件设置和故障排除。会议主要集中在手册中所写的OEM说明，并在实践中进行了演示。

   虽然硬连线系统是最可靠和稳定的，但我们也讨论了无线连接，以解决只能无线连接的人体模型。此外，还强调了流动性的好处。例如，在现场活动中，人体模型被阻止通过以太网和WIFI(无线保真度)加入医院网络，这需要了解独立网络。

3. 3.

   学习管理系统

   学习管理系统培训旨在提供如何登录系统、记录回放和收集学习者绩效评估和基于模拟的研究所需的数据的同伴指令。研究员以前作为学习者和教师在汇报时都被介绍视频回放。在这里，我们介绍了控制室方面，以确保事件被记录下来，并可用于回放、评估和研究。我们再次使用OEM作为教学指南，并与其他研究员/教师/工作人员在模拟模拟场景中作为学习者反复练习这些步骤。

   尽管许多模拟中心可能缺乏这种强大的教育技术，但认识到它对教学的潜在影响是很重要的。通过视频回放丰富了学习者的汇报，这有助于准确描述场景事件并推动讨论[18］．此外，通过让学习者观看并注释他们自己的录音，学习者自我反思作为一种教学方法也得到了加强。为了强调这一点，研究人员在连续的场景中轮流扮演学习者和教师，回顾他们的学习者表现回放，并回顾他们的教师汇报回放。小组讨论和汇报包括同事的自我反思、教师的观察和sim技术反馈。然后，我们讨论了可替代的、低成本的便携式记录设备(即平板电脑、智能手机、带外部摄像头的笔记本电脑、外部麦克风)，这些设备可以用来代替安装的、永久性的事件捕捉系统，并且仍然满足记录和回放的最低要求。研究人员自我报告的使用这些设备的知识基础和信心水平很高，因此，我们没有练习这些技能。

4. 4.

   任务训练器设置，适当的护理和处理

   课程的任务培训师部分是为了确保研究员能够熟练地设置、维护、清洁、分解和排除经常使用的医疗任务培训师的最常见问题(见表)1)．本课程包括任务训练器用户手册的回顾，内部机制/部件的概述，安装说明，如何保持任务训练器不发霉和泄漏，如何排出液体，以及适当的存储。一旦解决了这些基本问题，就会针对每个步骤讨论常见的故障排除问题。然后，研究员们和任务训练师一起练习。这种实际操作对于发现任务训练者的“皮肤下是什么”是必不可少的，因为模拟教育人员可能不习惯拆卸昂贵的设备，并且不熟悉设置、维护和存储。

学习的实施和评估

该计划包括4天3小时的形成性训练和第5天3小时的总结性测试(12小时形成性训练，3小时总结性训练，总共15小时)，为期2周(见表)2)．第四个3小时的会议是一个回顾期，研究员参与讨论，提出问题，并练习技术技能。课程结束时进行了3小时的测试，涵盖了三个站点。每个工作站配备1到2名教员或模拟技术专家来评估研究员的表现(见图。3.，4,5)．课程中没有正式的评分员培训。

检查表用于对研究员进行实时评估。检查清单是根据各种模拟技能领域中已建立的最佳实践、产品的用户手册以及来自模拟技术专家的专家指导制定的(参见附加文件)1)．80%的分数被预定为最低及格分数。

项目评估

学习成果评估

研究人员根据四份总结性检查表中的三份进行测试。所有人在所有测试中的得分都接近100%，没有人的得分低于80%的基准。

课程反馈总结

研究员们就课程的优点和缺点提供了公开的反馈。课程的第一次迭代超过了8周。这位同事的主要反馈是两次培训之间的时间太长了。课程被压缩，正式的培训课程都在一周内完成。最后的审查和测试会议在接下来的一周举行。在接下来的一年里，我们收到了积极的反馈。最终的评审会议获得了压倒性的积极反馈，因为它确保了他们展示技能、审查故障排除方法和回答最终问题的能力。

总的来说，研究员们报告说，他们很欣赏这种身临其境的环境，这种环境非常注重实践技能(在专家指导下的刻意练习)，并很少进行讲座/教学。

作者报告了医学模拟研究员专注于技术技能开发(又名“模拟技术技能”)的创新课程的开发、实施、经验教训和反馈。利用各种模拟器、任务训练器的沉浸式方法，并解决软件和硬件的常见问题，以刻意的练习/掌握学习教学方法交付[19]在几次会议上被证明是一个成功的方法。这一成功部分是由于使用专家/教练提供即时、实时的反馈，这些反馈在时间框架内执行，促进了学员在最近发展区域内的渐进式学习[20.］．这种沉浸式的方法，结合减少形成性训练课程和总结性测试课程之间的时间差距，可能解释了我们项目中研究员表现出的高分。

许多奖学金项目向通过实验室学习的学习者宣扬刻意练习和掌握学习，但继续以学徒模式培训他们的研究员，在这种模式下，研究员不一致地参与，得到偶然的形成性反馈，很少接受正式培训，很少进行总结性测试[6，7］．因此，关于模拟这一特定领域的课程开发和研究的模拟文献非常有限。总的来说，研究人员非常重视花时间获得实际经验、接受实时反馈以及完成具体任务和岗位。这样的课程可以促进全球模拟研究员培训的进一步标准化，并有可能为参加CHSOS®考试做好准备。此外，在课程完成后，研究员们断断续续地担任模拟技术人员的角色，为不同的学习者群体设置、运行场景和分解技能站。这样做是为了尽量减少技能衰退[21，22]，并确保在奖学金毕业前保持培训。我们不断强调OEM手册的实用性，并且学习的过程可以转移到新的环境、设备和系统中。

经验教训和建议

本课程的安排经历了多次迭代。在第一年，研究员们被要求参加总共四个半天的培训，分散在两个月内，并在为期12个月的研究项目的第9个月进行累积测试。根据同事的反馈，在达到当天计划训练的目标之前，课程之间的巨大时间间隔导致了显著的技能衰退、焦虑和重复之前的课程。结果，课程被改为为期一周的强化课程，其中有四个半天的教育，并在第二周的第五天进行综合考试。此外，研究员们提供了反馈，他们希望在前一天的培训中有一些重叠或复习，作为每天课程计划的一部分，以形成性的复习日结束，为重温整个课程提供了机会。

在第二年，我们在培训课程中包括了非研究员，例如辅助(非模拟技术)模拟人员，来自其他部门的不经常使用模拟的教职员工，以及入门级模拟技术专家。研究员们报告说，这剥夺了他们的经验，也减少了对他们的个性化关注。他们建议采用同质队列，以确保培训侧重于他们作为未来教师和模拟教育者的需求。随后，我们改变了这一课程，只训练模拟研究员，这获得了积极的反馈，并在进行总结测试之前提高了对材料的舒适度。

我们的机构可能是独特的，因为它有能力雇用多个模拟教师和认证的模拟人员来主持这个课程。我们能够在这个项目的第一年教育和评估三位研究员，在第二年教育和评估四位研究员。然而，并不是所有的机构都有专门知识或资源来实施这个模拟技术能力课程。我们建议提前规划，以确保提供足够的支持。此外，我们建议在测试多个学习者时并行运行总结性评估站，以便快速转换和设置。另一种方法是按顺序运行站点，所有考生都完成站点1，然后转移到站点2。较小的机构可以利用人体模型销售代表的专业知识和可用性来提供机构没有的设备。

下一个步骤

教师继续完善基于当前的研究员和毕业生反馈的内容和交付的培训课程。未来的研究可以评估该课程在模拟教育活动和奖学金后的领导角色中对同事信心和表现的影响。长期影响可以通过研究生奖学金发表的作品、授予的补助金、模拟中心认证的成就、人员认证的成就、新中心的设计和开放来衡量。

开发一套新颖的仿真技术技能课程，对培养仿真人才十分有效。本课程为其他奖学金提供了一个模板，为未来的模拟教师领导提供正式的模拟技术技能培训。

本研究中使用和/或分析的数据集可根据合理要求从通讯作者处获得。

CHSOS®:

认证医疗保健模拟操作专家

CHSE®:

注册医疗保健模拟教育家

国际单位:

印第安纳大学

CHSE-A:

认证医疗保健模拟教育-高级

CHSOS-A:

认证医疗保健模拟操作专家-高级

CAE:

加拿大航空电子公司

ecg:

心电图

CT:

计算机断层扫描

OEM:

原设备制造商

WLAN:

无线局域网

兰:

局域网

CAN总线:

控制器局域网综合

无线网络:

无线保真度

我们要感谢所有对这个课程提供反馈的模拟研究员。

作者没有得到这项研究的资金。

作者及隶属关系

1. 美国印第安纳大学医学院急诊医学系模拟科

   拉米·a·艾哈迈德，迪伦·库珀，安娜·m·博纳，劳伦·e·法尔沃和玛丽亚·j·摩尔

2. 印第安纳大学护理学院，印第安纳波利斯，美国

   查西蒂·l·梅斯和朱莉·a·普尔

3. 印第安纳大学医学院，美国印第安纳波利斯

   克里斯·m·魏德曼

4. 美国印第安纳大学医学院麻醉科

   莎莉·a·米切尔，塔娜·j·博耶和约翰尼·f·卡特赖特

5. 3级医疗保健，美国犹他州普罗沃

   斯科特·阿特金森

贡献

所有作者(RA, DC, CM, CW, JP, AB, LF, MM, SM, TB, SA, JC)满足以下所有标准:对作品的概念或设计有重大贡献;或为工作获取、分析或解释数据。对重要的知识内容进行批判性的起草或修改。即将出版的版本的最终批准。同意对工作的各个方面负责，确保与工作的任何部分的准确性或完整性有关的问题得到适当的调查和解决。

相应的作者

对应到拉米·a·艾哈迈德．

伦理批准并同意参与

这份手稿描述了一个课程叙述，被认为是不必要的豁免地位从IRB审查印第安纳大学。

发表同意书

有关照片的发表同意书已上载。

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

伟德体育在线施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。

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