护理教育中基于网络的虚拟病人:理论锚定设计和活动模型的开发和验证

简介

背景

保健教育的主要目标之一是为社会提供知识渊博、最新和熟练的专业人员[1］．对于学习者和教育者来说，提供充足学习经验的社会和医疗保健期望可能是压倒性的[2]，卫生保健环境是动态的，不断变化的，住院患者减少，住院时间缩短，需要专门的卫生保健。此外，还有技术进步、金融挑战和众多法规[3.］．专业技能的教与学必须在不放弃病人安全的情况下进行。因此，这种不断变化的医疗保健环境需要新的模式来培训医疗保健专业人员[4］．其中一个挑战是如何教学生在处理临床问题时运用他们的知识[5］．技术增强模拟是一种可能的解决方案[4］．不同类型的模拟模式作为卫生保健教育的教学方法在过去十年中迅速发展[6,7］．模拟提供了一个安全、真实的环境，在其中学习、练习和犯错，而不会直接接触患者，也不会有伤害患者的风险[8］．一种被称为虚拟病人(vp)的基于计算机的模拟类型被提出来支持护理学生获取科学知识，作为一种将理论与实践相结合并促进临床推理的方式。

护理教育面临的挑战

护理作为一个职业正处于一个转折点。由于卫生保健环境、科学和技术以及护理实践的设置和性质的深刻变化，护士的工作已经发生了变化。这些变化对护理教育具有重要意义[3.］．

护理教育在世界各地各不相同[9］．差异在于教育的组织、内容和质量[10］．在瑞典，护理学习课程总共包括180个学分，在大学水平进行，可获得护理学学士学位。毕业后，护理学生成为注册护士(RNs)并获得工作执照。护理教育的目标是支持学生获得提供高质量护理所需的知识和能力。刚毕业的护士应该准备在各种环境下安全、准确和富有同情心地实践。为了能够进行安全有效的护理，刚毕业的护士必须精通实用知识和科学，以及广泛的技能，如临床推理[3.］．护理学生临床表现和能力的发展继续挑战着护理教育者，特别是在试图为学生连接护理理论和循证临床实践时[2,3.］．

学生实现能力的第一步是获得理论科学知识，然后在与患者相关的实践中使用这些理论知识。然而，研究表明，护理专业的学生很难将他们的理论知识转化和应用到临床环境中[3.］．因此，护理教育的一个挑战是找到方法，使护理学生能够管理、解释数据、评估护理活动和干预措施，并将理论知识转化为临床背景。护士必须在不同的情境下思考和推理，这需要发展强大的临床推理技能[11］．护理护理也整合了其他学科的知识，如医学和行为科学[3.］．学生们通常在与病人接触的过程中，在观察、理解和为他们的选择辩护的过程中，发展和整合各个方面的知识。理论和反思构成了护理知识的基础，而护理知识是对病人进行良好管理的前提。11］．此外，批判性思维是一项需要认知和元认知能力的基本技能[12］．

许多护理课程的学习成果包括临床决策、临床推理和批判性思维[13］．然而，文献报道护理学生临床推理技能有限。因此，护生必须学会如何将课堂上所学的理论知识应用于临床。护理教育者必须开发教学方法，使学生能够获得知识和技能，然后将理论知识应用于临床。

护理中的临床推理

临床推理(CR)并非护理所独有——所有专业人员都使用CR来做出决定[14］．CR是一项复杂的任务[15]，在本研究中，我们采用了希格斯的定义:

临床推理(或实践决策)是在专业实践中指导实践行动的一种情境依赖的思维和决策方式。它涉及到叙事的构建，以理解与当前推理任务相关的多个因素和兴趣。它发生在由从业者独特的参照系、工作环境和实践模式以及患者或客户的环境所告知的一系列问题空间中。它利用了实践知识、推理和元认知的核心维度，并借鉴了其他人的这些能力。临床推理中的决策发生在微观、宏观和元层面，可以单独或合作进行。它涉及批判性对话、知识生成、实践模型真实性和反身性的元技能。
［16］

CR是护士和其他卫生专业人员收集线索、处理信息、了解患者情况或问题、计划和实施干预措施并评估结果的逻辑过程[17］．CR代表护理实践的本质[12］．有几种不同类型的临床推理，包括问题-效应，这意味着识别问题，看到影响问题的因素，并找到问题的解决方案[15］．这种方法有助于护士识别护理问题，并制定和实施护理措施[18］．

在CR方面，护士的重点是护理过程和病人的健康。护士既要评估主观因素(如症状描述)，也要评估客观因素(如实验室数据)。护士应该尝试看到可能的模式，并决定、计划和执行患者护理，以及持续评估护理干预措施和患者的状态。提供安全病人护理的合格护士须具备护理科学的技能，以及医学和行为科学的知识[19］．

CR被广泛认为是卫生专业人员教育的一个基本部分，但仍然需要开发创新的教学方法，以提高护理学生的CR技能[3.,18,20.］．虚拟病人(VPs)已被提出作为一种学习活动，可支持学生在发展临床推理技能时将理论与实践相结合[21,22］．

虚拟病人

副总裁可以有很多种形式。23]并且可以使用广泛的表示、样式和配置来实现[24］．虚拟病人的概念也有几种定义[21]，而VP一词经常以一种模棱两可的方式使用[25］．在这项研究中，我们采用了Ellaway的定义:“以医疗保健和医疗培训、教育或评估为目的的真实临床场景的交互式计算机模拟”[26］．

vp可以用不同的方式设计，并且通常依赖于用于创建它们的系统的技术支持。25］．大多数副总裁都有共同的特点，包括病史记录、体格检查、实验室/影像检查，以及建议适当的诊断和治疗的特点[21］．副总统的一个基本特征是交互界面，使用户能够查询患者，并接收由计算机提供的患者反应[21,22,27］．

副总裁的一个特别优势在于，他们似乎支持临床推理和决策的学习。学生可能会在安全及受管制的环境中接触大量副弧菌个案[21,24］．临床学习经验很难以可重复的方式标准化和安排。然而，副医生可以反复提供完全相同的体验，并允许学生在与虚拟病人互动时重新审视他们的行为，然后将其与最佳实践方案进行比较。副总裁还提供了一个安全和重复练习的场所，并作为一个模型，在这里可以呈现渐进式的临床变化和难度[28］．研究还表明，副总裁是教授和评估医学生临床技能和临床推理的一种具有成本效益的方法[29］．

其他研究表明，使用副总裁参与教育可以弥合实验性学习(边做边学)和信息表示(讲座)之间的差距，从而实现各种学习成果[22,27］．研究亦显示副总裁可加强基本护理技能及知识的培训[30.］．尽管围绕副总裁最佳实践的研究还处于起步阶段[21]，一些研究表明，新的学习技术，如副总裁和虚拟现实，可能有助于支持护理教育。大多数已报道的研究面临的一个挑战是它们将重点放在医学课程上[31,32］．因此，迫切需要研究如何为护理教育树立副校长的榜样。

遗憾的是，对这些学习技术的研究并没有跟上技术的快速发展[27，而且往往缺乏理论基础。研究缺乏实证基础主要表现在三个层面:(1)文献中所报道的副总裁都是在没有明确和一致的基础理论模型的情况下创建的，这使得研究人员和从业者很难在研究结果的基础上进行构建;(2)虽然一个学习活动包含了更多的副总裁，但我们无法找到系统地呈现这方面的内容;(3)副总裁有不同的类型，因此需要清楚地了解每种类型的优缺点。

研究目的

本研究的目的是:(1)在护理教育中建立一个以理论为基础的虚拟病人发展模型，(2)探讨如何将虚拟病人实例化为一种学习活动，最后(3)探讨学生对建立的模型所创建的虚拟病人的感知有用性。为了达到这一目标，研究人员提出了三个研究问题:

1. 临床推理的哪些方面应该出现在虚拟病人护理模型中?
2. 虚拟病人护理模式应该如何表现为一种学习活动?
3. 护生如何感知虚拟病人作为开发模型的人工产物的有用性?

方法

虚拟病人中方面的建模

在设计护理教育中的学习和评估活动时，通过回顾文献中报道的现有理论框架和实际使用开始建模的过程。3^{理查德·道金斯}生成护理过程模型，结果-当前状态测试(OPT)模型[11,33]，因为它在国际上被广泛使用，并且与本研究的重点相关。这一理论框架是结果驱动的，并建立在护理过程的早期版本之上。OPT模型为当代护理实践所必需的迭代临床推理提供了结构。OPT模型强调反映，结果规范，并在个体患者故事的背景下进行判断测试。它为护理专业的学生提供了一种方法，可以在考虑诊断、干预和结果之间的关系的同时，以循证护理和决策过程为基础，对患者的故事进行框架和归因。34］．OPT模型中包含的基本过程包括反射、框架、线索逻辑、测试、决策和判断[33］．OPT模型的一个重要部分是强调基于客户的故事来构建情境。OPT模型使用与客户故事相关的事实来构建临床推理的背景、内容和主要问题。病人的故事是临床推理的一个关键要素[11,33］．

然后对虚拟患者护理模型进行迭代开发和优化。该模型的验证与教师进行了选择理论的相关性，也适用于护理教育背景下的模型中所代表的方面。

虚拟病人模型作为学习活动的表示

课程整合在新学习技术的实施中起着关键作用[21］．为了将虚拟患者护理设计模型(vpNDM)转换为学习活动，我们选择了瑞典一所大学的大二本科护理课程的背景。课程内容包括护理和医学的主题，理论与实践相结合。课程的很大一部分是基于临床环境。

学科专家和教育研究人员审查了课程计划中哪些预期的学习结果适合使用虚拟患者来解决。然后，教师小组根据所选择的预期学习成果和开发的vpNDM定义学习活动的学习目标。学生在处理副VP病例时的目标是基于护理过程、培训护理文件和护理诊断。学生必须增加如何构建病人故事的知识，识别和分析它，然后记录和评估它。换句话说，他们经过培训，可以根据患者的具体需求制定护理计划。另一个目的是描述与患者护理需求相关的护理干预措施，并实践使用测量仪器进行评估。

根据确定的目标和要求，由学科专家、护士教育者、教育研究者和临床活跃护士组成的多学科团队创建了两个VP案例。这两个病例都是临床团队成员所经历的实际病例的松散合并。

虚拟病人的创作

方法

我们使用虚拟交互案例系统(VIC)作为创建副总裁的原型工具。VIC是一个使用Adobe Flash的基于web的应用程序。学生们可以通过学校的在线课程管理系统与副校长们进行交流。导航是全局线性的，这意味着存在一个线性过程，但用户可以自由地在VP的不同部分之间导航[25］．副总裁给出的答案是文本和多媒体(图像，声音)的结合[35］．

副总裁之间的一个常见的互动模式是存在由患者案例的作者制定的长长的问题菜单。学生可以从关于不同问题的广泛问题中进行选择，部分任务是能够选择相关的问题。图1展示学生如何浏览和决定不同的选项(1)，包括患者的过去历史，患者对当前情况的看法，体格检查，医学调查，秤和测量仪器，以及患者的日志记录。在每个选项中，学生可以从许多问题或询问中进行选择。答案将以文本、图像、电影或声音文件的形式呈现。

在这项研究中，我们创建了两位副总裁。第一个病例是一名40多岁的女性，因6个月的关节炎症(类风湿关节炎)相关疼痛史入院。她有几种不同的护理诊断，与慢性疼痛和增强舒适度的准备有关，身体活动能力受损，失眠和皮肤完整性受损的风险。第二位副总统是一名患有2型糖尿病的老年男性。他因心力衰竭，高血糖和急性糖尿病足入院。本例VP病例的护理诊断与体液过多、气体交换受损、血糖水平不稳定的风险、自我健康管理无效、知识不足、皮肤完整性受损有关。

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参与者

参与者(N=102)为年龄20-53岁(平均年龄23岁)的本科护生。性别分布为男性12.5%，女性87.5%。副总裁被纳入常规课程，作为强制性的自学学习。

参与者可以自由参与研究，他们的匿名性和保密性得到尊重。当地伦理委员会批准了这项研究。

问卷调查

由电子虚拟病人项目小组开发的网上自填问卷[36]进行了调整，以适应护理教育。该问卷评估了学生在与虚拟病人打交道时的学习体验，重点关注临床推理技能的发展。问卷包含17个项目，分为5个子集。该子集涵盖患者接触和咨询的真实性、咨询的专业方法、咨询中的指导、咨询的学习效果和病例分析的整体判断等领域。受访者的回答采用李克特5分制(从非常不同意到非常同意)以及其他自由文本开放式问题[36,37］．参与者在完成两个副总裁的任务后回答了问卷。调查的完成是研究的自愿部分。

分析

进行描述性统计并报告百分比。Cronbach alpha的计算为研究中包含的问题集提供了一个总体的信度系数。检查项目总数统计数据，以检查是否有项目与其他项目不一致，从而可以丢弃。观察项目-项目相关矩阵来检验项目之间的相关性。“Strongly agree”和“agree”结合在一起可以产生积极的回应。

结果

虚拟病人护理设计模型

概述

我们制作的模型(图2)的基础和基础是3^{理查德·道金斯}代护理过程，采用OPT模型[11,33］．该模型描述了护理教育副校长应包含的要素。vpNDM模型由三个主要层组成。

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第一层:以患者为中心的数据收集

第一层包括收集患者数据的不同方法。通过捕捉病人的故事，护士获得必要的数据来支持护理需求的识别。护理的一个重要部分包括倾听和理解与病人接触的意义。为了捕捉以患者为中心的叙述，学习者有机会从副总裁那里收集主观和客观数据。

为了捕捉病人的故事，护士从各种来源寻求信息，例如通过与病人或其亲属的对话或访谈、体检、其他卫生保健专业人员的评估和病人记录。通过与病人面谈，护士可以了解病人过去和现在的健康状况。过去的健康史描述了患者以前的健康状况和生活状况，护理状况描述了当前的状况和影响当前护理的因素。

为了增加学生与副校长互动的真实性，患者的回答以非正式的“口语”语言停顿形式提供，情感表达也包括在答案中。在现实生活中，病人并不总是直接回答所提出的问题。这个问题可能会被误解，或者病人选择根本不回答这个问题。

体检为护士了解病人情况提供了重要信息。体检是对病人身体和精神状况的一种评估。在“观察”框中，学生可以通过观察和检查患者来收集数据(评估)。学习者也有可能获得其他专业人员进行的临床调查，如实验室数据和放射学报告。在这些VP案例中，结果是通过文本和图像来呈现的。该模型允许使用其他类型的媒体，如视频剪辑，但在我们的研究中没有使用这个选项。

方框“测量量表”包括不同的评估工具，用于系统地收集信息，以支持判断和决定。常用的衡量标准是唐顿瀑布风险指数和最低营养评估(MNA)量表。

从病人身上收集数据不仅仅是护士的责任。不同的卫生专业人员为病人的医疗记录提供信息。然后，不同的护理提供者使用由不同的卫生专业人员收集和报告的信息。例如，护士和医生都要进行体检和患者病史记录，但由于各自行业的患者护理重点不同，他们使用不同的格式和分析数据。因此，来自不同卫生专业的医疗记录包括有价值的信息，可以帮助护士了解患者的情况，确定患者的优势，或评估患者由于健康问题所表现出的或可能表现出的反应。

第2层:迭代临床推理

在获得以患者为中心的叙述后，学习者开始构建或推导意义和重要问题，并通过识别当前状态和预期结果状态来确定患者的护理需求。对当前状态的描述和如何达到结果状态之间的相互作用将驱动推理。一种方法是将特定的结果状态标准与当前状态数据进行并列比较。然后创建一个测试来评估两种状态之间的差距。通过线索逻辑、并列和判断的过程，学生选择适当的干预措施，使当前状态和期望的结果状态彼此更接近。

在这个阶段，学生的策略很重要。在副总裁中，这一过程是通过教学性的问题来支持的，这些问题模拟反思，让思考技能可见。

第三层:可衡量的结果

VP模型允许评估学生如何收集和分析数据，以确定和框架护理需求，以及学生记录推理过程的能力。病人的护理管理也可以暴露在学生计划准确干预和准确优先护理行动的能力方面。该模型还允许评估知识水平和学生反思某些具体方面的能力。

虚拟病人护理活动模型

为了有用，该模型需要在具有特定预期学习和/或评估结果的教育环境中进行背景化。虚拟病人护理活动模型(vpNAM)包含学习活动所必需的两个方面(参见中的浅蓝色方框)图3)，并以预期的学习结果为基础的具体教学策略。为了说明vpNAM，我们将其应用于卡罗林斯卡学院本科护理教育课程的第三学期。该学期学习活动的目标是明确患者的护理问题，制定护理计划，进行文档培训，并实践如何开出循证护理干预处方。

当vpNAM应用于VP时，这意味着学生首先被介绍给患者和学习活动的目标。然后，学生需要收集相关数据，以理解患者的需求，并捕捉患者的故事。在完成与副总裁的接触后，学生将得到案例作者事先制定的形成性反馈。学生使用反馈来反映和确定进一步的知识和学习需求。

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学生对虚拟病人学习活动的感知

基于所建立的模型，我们调查了护生对副总裁的看法。在完成两个副总裁的任务后，参与者回答了一份改编版的eViP问卷[36，以适应护理教育。该课程的所有学生(N=102)都被邀请参与研究。然后，我们排除了那些没有在给定的时间框架内完成病例(第一个病例在3周内完成，第二个病例在2周内完成)或选择不参与研究的患者。图4总结了招募参与者的过程。

Cronbach alpha为0.88(大于0.7)，这表明该特定样本具有较高的内部一致性。该结构具有良好的可靠性。表1显示学生回答“同意”和“非常同意”的比例。感知有用性以相对的方式呈现，以突出所创建的副总裁类型的优点和缺点。

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讨论

主要研究结果

护理教育中虚拟病人的设计蓝图

本研究的目的是(1)在护理教育中建立一个以理论为锚定的虚拟病人创建模型，(2)探讨如何将虚拟病人实例化为一种学习活动，最后(3)探讨本科护生对两个虚拟病人的感知有用性。

我们选择了一个基于理论的设计蓝图(图2)，为虚拟病人的创作提供了一个结构。虚拟病人设计护理模型(vpDNM)建立在3^{理查德·道金斯}生成护理过程主要由三个层次组成。第1层侧重于以患者为中心的数据收集，第2层是关于迭代的临床推理，第3层涵盖可测量的结果。自20世纪50年代以来，护理过程为护理教育提供了结构和思维，护士也以这种思维和工作方式来认识自己。然而，护理过程随着时间的推移而不断发展。第一代专注于问题和过程，第二代则强调诊断和推理。最后，第三代强调反思、结果规范和根据患者的情况进行测试[11］．开发的设计模型反映了护理过程(观察、评估、护理诊断、护理处方、计划、实施和评估)，因为它被公认为护士在临床实践中的指导方针。然而，OPT模式与传统的护理过程不同，它强调临床推理。它建立在反思判断的基础上。它尊重护理的整体性质，并根据结果来处理患者的情况。它确定了涉及临床决策和判断的思维技能和思维策略。

另一个优点是，该模型可以与护理中使用的几种分类一起使用，这些分类可以为临床推理提供内容[11］．选择不同的理论基础可能会通过突出其他方面对vpDNM产生影响。我们承认，一种模式可能会掩盖人们卫生保健需求的复杂性，这种需求需要不同专业人员的集体能力、技能、知识和行动。卫生保健专业人员分享能力、知识和技能，但他们也为病人的护理做出独特的贡献[38］．由于不同的职业对卫生保健环境贡献不同的知识和技能，不同的教育计划必须专注于不同的学习目标。这就是为什么护理教育需要这种模式，但在解决其他医疗保健专业问题时，所有情境化的模型都应该重新审视。

在提出的设计模型中，护理过程对第1层和第2层的影响最大。在第1层，它影响收集患者数据的方式以及提供哪种类型的临床数据。数据收集的目的是以病人为中心的叙述。学习者有机会从副总裁那里收集主观和客观的数据。第三代护理过程对第2层也有实质性的影响。在第二层，重点是在病人叙述的情况下进行反思、结果规范和测试。

vpDNM旨在为教师在创建副总裁时提供指导。该模型还将允许从一个公共模型系统地开发不同类型的虚拟患者，从而为跨技术解决方案共享教学设计创造机会。最后，该模型可能有助于为建立在共享经验发现和最佳实践基础上的研究提供基础。

学习活动中的虚拟病人

使用vpDNM结合护理教育背景(具体为本科护理课程第三学期)构建活动模型。预期的学习结果告知建模过程(图3)．我们开发的vpNAM加强了对vp不仅仅是一个对象/工具，而是一种学习活动的理解。所提议的学习活动考虑了医疗模拟学习的核心驱动因素，即基于场景的学习、任务交付物、触发事件、数据收集指导/指令、反馈和反思[39］．研究结果表明，使用vp的学习活动类似于其他类型的基于模拟的学习机会，这些机会提供了研究不同类型的学习和评估模拟模式之间建设性对齐的潜力。它还创造了进一步调查副总裁可视性与学习目标和能力相关的价值的激励。

以计算机为基础的教育和模拟已被提出作为一种教学方法，以培养护理学生在临床环境中翻译和应用理论知识的能力[9］．vpNAM有助于课程整合的系统化，这在新技术的实施中起着关键作用，从而确保vp得到有效和一致的使用[21］．

学生对全局线性虚拟病人的认知

我们调查了护理学生在与虚拟患者一起工作时的学习体验，这些虚拟患者是使用vpNDM和vpNAM创建的，重点是临床推理技能的发展。主要包括患者遭遇和咨询的真实性、咨询的专业方法、咨询中的指导、咨询的学习效果、个案调查的整体判断等方面。学生认为全局线性vp在积极参与收集患者信息以描述患者护理问题方面是有用的。其他有用的方面，但在较小程度上，是随着新信息的出现，积极参与修正患者问题的能力，以及副总统引发诊断推理的事实。

结论

与护理模式相适应的虚拟病人能够支持护生临床推理能力的发展。建立基于理论的模型来设计和实施虚拟病人，有助于与预期的学习和评估目标进行建设性的协调。此外，该方法可以加强该领域的研究。最后，护理学生认为全局线性副总裁的优势主要在于支持临床数据收集的能力，这是一种有价值的学习经验，在较小程度上，副总裁积极推动推理过程。