吳娟，柏曉玲，楊曾楨，李慧，樊雅

（1.貴州中醫(yī)藥大學 護理學院，貴州 貴陽 550002；2.貴州護理職業(yè)技術學院，貴州 貴陽 550025；3.貴州省人民醫(yī)院，貴州 貴陽 550002）

虛擬模擬訓練不同于其他線上教學方式，它采取虛擬技術與案例教學相結合的方式，實現(xiàn)了評估、診斷、計劃、實施和評價一系列具有邏輯關系的互動式教學，突破了時空限制，提供了可反復交互學習的逼真教學環(huán)境[1-2]，我國教育部在《虛擬仿真技術在職業(yè)教育教學中的創(chuàng)新應用》專項課題中提出將其作為今后研究的重點[3]。虛擬模擬訓練中案例的難易程度難以把控，案例與多媒體教學的融合難以設置，使其腳本設計成為研發(fā)過程中最復雜的部分[2]。編寫一個優(yōu)質的虛擬模擬訓練腳本，不僅可以幫助學習者獲得相關領域的知識，還能提高學習者理性分析與解決問題的能力；同時，還有利于后期研發(fā)的順利開展，避免產生“知識反轉效應”[4]，增加研發(fā)周期及成本[5]。因此，筆者通過對虛擬模擬訓練的概念和腳本設計進行綜述，以期為我國護理教學開展更高質量的虛擬模擬訓練研究提供借鑒。

1 概述

1.1 虛擬模擬訓練概念 自1960 年有人使用電腦模擬醫(yī)院場景訓練醫(yī)務人員以來[6]，其將傳統(tǒng)訓練的教學理念與多媒體結合，逐漸形成了在多方面能與傳統(tǒng)訓練有同等效果的互動式教學工具[7]。國外常用“Virtual Patient”代表該種模擬訓練，而我國學者將其統(tǒng)稱為“虛擬模擬訓練”[8]，其從出現(xiàn)至今已被廣泛應用于醫(yī)療教育領域。虛擬模擬訓練定義并不統(tǒng)一，美國醫(yī)學院協(xié)會將其定義為“模擬真實臨床場景的一種醫(yī)療程序，學習者扮演衛(wèi)生保健人員來獲取病史，進行體格檢查，并做出診斷和治療決定”[9]。目前，有學者將其定義為任何基于案例培訓的軟件，目的在于衛(wèi)生保健及醫(yī)學培訓、教育或評估[10]。

1.2 虛擬模擬訓練在護理領域的應用與發(fā)展 虛擬模擬訓練作為一種有效的教學策略，在醫(yī)療保健教育[11]、臨床研究[12]等醫(yī)療領域得到廣泛應用。自1991年第1 篇以“Virtual Patient”為主題的論文發(fā)表[13]以來，到2004 年該主題開始在護理文獻中出現(xiàn)[14]。目前，國內外已陸續(xù)將虛擬模擬訓練應用于婦產科、基礎、老年、兒科及外科護理等課程；我國還在內科、急危重癥護理學等護理教學中，以及護理健康評估中得到了應用[1-2，15-20]。結果顯示，它在我國護理教學中可以幫助學生進行實際操作模擬，提高實踐能力和技能水平；在護理管理方面，可以用于病例討論和決策，評估護理方案的有效性和合理性；在護理研究中，用于收集、分析和比較數(shù)據(jù)，探索護理干預的效果和影響。可見，虛擬模擬訓練在我國護理領域、尤其是護理教學的應用，已經取得一些成績，也將帶來更多發(fā)展機會。

1.3 虛擬模擬訓練腳本設計 在多媒體教學中，腳本也指“稿本”，它是設計師與開發(fā)人員之間的溝通工具，用于實現(xiàn)教學策略到計算機軟件的過渡[21]。2009年，Posel 等學者[22]提出了虛擬模擬訓練案例編寫指南，涉及案例設計模型、評估反饋設計、交互設計中多媒體選擇的要素、界面導航設計和設計中的倫理注意事項。隨著科技的發(fā)展，Posel 等學者[23]在2015年補充其設計的12 個技巧要點，進一步完善了案例設計模型、評估及反饋設計與學習者知識水平之間的關系。同時，科技進步、教學需求、成本優(yōu)勢、病例數(shù)據(jù)支持和社會環(huán)境等成為虛擬模擬訓練腳本設計理念演變與腳本成熟的驅動因素。對于護理教學而言，虛擬模擬訓練已成為不可或缺的工具，其腳本設計的不斷完善可以更好地推動護理教學的發(fā)展。

2 虛擬模擬訓練腳本設計流程及要點

本研究根據(jù)虛擬模擬訓練案例創(chuàng)建指南及技巧，結合當前虛擬教學平臺開發(fā)邏輯[21-24]，總結其設計流程，即組建團隊→明確教學目標與內容，確定學習者知識水平→選擇案例設計模型→完成評估與反饋設計→選擇交互設計中的多媒體→完成界面導航設計→整理并收集資料。

2.1 組建團隊 有研究提出了護理模擬訓練設計主體的組成和分工[24-25]，其中包括護理教師、臨床工作者和計算機人員。設計過程中，護理教師負責統(tǒng)籌安排、總體設計、監(jiān)督管理、質量控制；臨床工作者負責實際調研、內容確定、審核校對、軟件試用和應用；計算機人員則負責軟件開發(fā)和內容調適；在后期，還需要護理學生對教學軟件進行反饋。但由于護理學科各分支發(fā)展并不一致，暫未有研究明確主體人員的遴選標準。

2.2 確定教學目標與內容 虛擬模擬訓練的教學內容以情景故事呈現(xiàn)，以學習理論支持的教學框架制定教學目標，教學目標應與具體可測量的結果聯(lián)系起來，教學內容應適合學習者水平，以滿足學習者學習需求[22，26]。如王憲[8]以腦卒中相關指南和規(guī)范中對院前急救人員的救護要求設定學習目標，通過典型病例編寫案例內容，利用知識問卷評估學習情況，并以相關指南和規(guī)范作為判斷依據(jù)與評價指標；Mahou 等[15]通過需求評估，明確了護生的總體目標為學習如何識別和管理糖尿病酮癥酸中毒患者，并以1 例患有糖尿病的18 歲單身學生為故事背景，以多項選擇題、單項選擇題及開放式問題評估學習者的學習情況。因此，在內容設計階段，教育者通過閱讀文獻和測評等方式確定教學目標、內容以及學習者知識水平，整合教學內容并選擇適宜的案例來串聯(lián)教學內容，設計故事中的決策點，整理決策過程的判斷依據(jù)與評價指標。

2.3 選擇案例設計模型 虛擬模擬訓練案例設計模型分為線性、探索性和分支案例3 種[22]，且不同設計模型的交互水平和任務復雜性不同，研究者應根據(jù)學習者知識水平情況而定，才能充分發(fā)揮教學策略的效果，使認知資源得到最優(yōu)應用。

2.3.1 線性案例 該模型是以敘事性為主的一種按固定順序進行教學的模式，通常有一個既定病例和診斷解決方案，學生必須按照固定順序依次執(zhí)行每個步驟，直至案例解決[22-23]。研究指出[2]，線性案例以介紹病例→臨床數(shù)據(jù)→決策點→理想選擇→理想結局→理想結論進行撰寫。Rouleau 等[10]通過線性案例設計方法，整理護士與HIV 治療不依從患者的溝通問題，通過視頻和文本為所有學習者提供相同的標準化護士-患者咨詢信息，以提高護士的溝通能力；Bergauer[16]通過虛擬模擬訓練顯示既定的生命體征狀態(tài)，醫(yī)護人員在屏幕對話框中以輸入答案的方式培訓ICU 新進醫(yī)護人員，從而提高了醫(yī)護人員的信息傳遞、診斷信心。這種模式將復雜的內容分解為簡單的步驟，強調對規(guī)定程序和病例診斷流程的熟練掌握，因此，更適合初學者或者需要基礎知識培訓的人員[22]?？梢?，線性案例設計的優(yōu)點是可以清晰地呈現(xiàn)特定的技能和知識點，更容易編寫；但容易化繁為簡使實踐操作經驗遭到削弱，導致學生的創(chuàng)造力和思考能力受到限制。

2.3.2 探索性案例 該類案例的設計為部分任務設計，即簡單技能直接安排重復練習即可，而復雜技能要按照從簡單到復雜的順序練習，整體設計運用識別-糾錯-訓練的順序[27]。如王憲[8]采用探索性案例設計了心腦血管急癥院前急救模擬培訓軟件，在評估、診斷、計劃和實施各階段，根據(jù)教學內容設計了多個決策點，并根據(jù)教學內容的特點采用了從簡單-復雜的順序設計。Mahou[15]以1 例患有糖尿病的18 歲單身學生為故事背景，對糖尿病酮癥酸中毒患者的評估、診斷、接收和護理等各個階段進行了教學與測評。可見，這種案例通常需要學習者收集和整合信息來研究和分析以尋求答案，提出合適的診斷和治療方案，所以適合醫(yī)護人員和醫(yī)學生繼續(xù)教育等方面[22]。探索性案例設計有利于培養(yǎng)學習者的創(chuàng)造思維和自主學習能力，但學習者可能會陷入過度探索，導致學習效率與自我管理能力降低。

2.3.3 分支案例 分支案例通常是結構最不完善和最復雜的案例模型，以支持信息的方式進行教學呈現(xiàn)，采用歸納-探究或演繹-探究進行設計[17]，是一種包含多個選擇和路徑的案例教學，即這種案例設計通常根據(jù)學生的決策而發(fā)展出多個不同的情節(jié)[22]。Urbanová[2]采用分支案例創(chuàng)建的助產虛擬模擬訓練，其在決策點的設計包含其他解決方案選項的備用路徑，還增加了解決方案不正確的路徑，迫使學生檢索信息并選擇其他替代方案；Padilha[18]在社區(qū)門診對患者進行問診，根據(jù)臨床病例的反應和發(fā)展決定患者的下一步處理，患者如需入院進一步救護，場景將轉換至病房。因此，在案例設計時，允許學習者做出各種決策，并根據(jù)決策結果進行繼續(xù)探索學習。分支性案例需要學習者進行深入思考和分析，側重培養(yǎng)學習者特定情況下的應對和決策能力，但需要學習者具備較高的知識和技能[22]。

2.4 完成評估和反饋設計 評估是對學習者決策的判斷，反饋是對學習者決策判斷的反應，它們可以確定學習者的知識和技能水平、了解錯誤發(fā)生的環(huán)節(jié)和原因[22-23]。Rouleau 等[10]通過紅色標簽提示護士的語言表達使患者產生了負面反應，在互動結束時，向護士提供書面反饋；Mahou[15]在每個階段提供每個問題的分數(shù)、正確的回答和簡短的評論；Bergauer[16]通過修改形狀、顏色、動畫和圖標來實時顯示患者生命體征的狀態(tài)，如體溫超過特定值，屏幕顯示患者周圍會出現(xiàn)熱浪，而患者出現(xiàn)低氧時，皮膚顏色會變成紫色；王憲[8]在操作步驟中設置了過程評估并以不同顏色反饋學習者操作是否正確，而總結性評估以彈跳框形式展現(xiàn)“評價清單”的形式進行結果反饋。因此，虛擬模擬訓練中必須要有明確的評估標準、提供實時及個性化反饋，指出學習者仍存在的不足，從而促進學習者知識的分析與掌握。

2.5 選擇交互設計中的多媒體 交互設計旨在讓不同個體之間協(xié)同配合，以達成共同的目標[28]。在虛擬模擬訓練中，學習者通過多媒體進行交互，從而提高交互性水平[22]。王憲[8]以圖片或動畫形式展示各項檢查及救護措施；Urbanová[2]通過點擊圖片、照片、動畫、指向文章和書籍的超鏈接、視頻等呈現(xiàn)助產過程；Mahou[15]設計護生觸摸患者胸部時，會自動打開一個窗口，顯示學生在真實條件下應該感覺到或觀察到什么（如觸診時胸部壓痛）。因此，多媒體類型應該根據(jù)不同情境進行選擇，如手術場景可用視頻或圖片，病人訪談則可用音頻或文字；其次，多媒體類型也應符合學習目標和教學策略，例如使用動畫或3D 模型來突出重要步驟；同時，也要考慮學習者及其對評估和反饋設計的需求；此外，多媒體素材和工具的質量對學習效果也有很大影響。但多媒體的疊加對交互水平與案例復雜性的影響，還需進一步探索。

2.6 完成界面導航設計 界面導航是指通過在不同界面之間進行切換來尋找目標信息的過程[29]。導航設計的原則為觸覺與視覺反饋一致性、清晰的導航線索，常見的導航呈現(xiàn)方式有層次式、輻射式、套娃式與標簽視圖，不同的導航呈現(xiàn)方式適合不同的學習者和場景[29]。王憲[8]采用標簽視圖呈現(xiàn)界面的功能分區(qū)，以層次式導航實現(xiàn)教學內容的層層深入，并通過不同顏色來反饋該項操作結果；Kiesewetter[30]在用戶界面，提供了協(xié)作功能的附加窗口，學生可以使用此窗口與同齡人交談并共享，教師可以在該窗口設置教學內容等；Rouleau 等[10]利用3 D 創(chuàng)建仿真組件的插圖，以利于學習者知曉每個場景的內容。因此，在界面設計時，要確保界面設計簡潔明了、組織結構良好、風格統(tǒng)一，導航設置應顯眼、易點、易搜索，讓學習者專注于學習內容和對臨床場景的有效探索，從而提高虛擬模擬訓練開發(fā)質量與教學效果。但是，導航設計對交互水平、案例復雜性的影響還有待進一步探索。

2.7 整理并收集資料 根據(jù)案例資料形式分為文字資料、數(shù)據(jù)資料、圖片資料以及視頻資料，根據(jù)案例資料來源分為一手資料和二手資料，但一手資料從構念效度、內部效度、外部效度和信度4 個方面都優(yōu)于二手資料[31]。有研究指出[1]，以醫(yī)療機構記錄的實際臨床案例作為模型更真實，可以為教學者提供相關的影像、結果和治療方案。若采用一個獨立于真實患者病例的虛擬場景可以合并多種臨床情況和治療方向，但需要更廣泛的收集案例、相關圖像和治療方案等[22-23]。王憲[8]通過探索性案例制定腳本框架，將各種信息按照親和圖法的步驟進行整理、歸納及分層，最后歸入腳本框架中，完成整體的框架設計；Rouleau 等[10]以HIV 門診的真實患者記錄為案例腳本，收集真實的患者病史資料，提供更為真實的臨床場景。因此，研究者應根據(jù)內容設計、評估與反饋設計、多媒體選擇及導航設計等形成思維導圖，對案例所涉及的資料進行分類和關聯(lián)分析，可高效地整理與采集資料以降低研發(fā)周期、減少研發(fā)成本。

3 展望

近年來，虛擬模擬訓練在護理教學被廣泛應用，提高了學生學習效果和教學滿意度。筆者歸納并總結了虛擬模擬訓練在護理教學中應用的設計流程，并對不同案例設計模型的優(yōu)缺點進行整理與分析，明確了評估與反饋設計、多媒體的選擇、導航設計以及整理與收集資料的適用對象、場景及方法，但多媒體與導航設計對虛擬模擬訓練交互水平、案例復雜性的影響還未明確。未來，需進一步研究如何優(yōu)化評估和反饋設計，明確多媒體疊加及導航設計對交互水平和案例復雜性的影響，以便更好地將具體的案例設計模型與現(xiàn)實臨床情境結合來進行模擬訓練，以滿足學習者的個性化需求、實現(xiàn)個性化教學，進而推進護理教學和培訓。