烈性呼吸道传染病疫情防控在线培训平台的设计与开发

柏晓玲,吴娟,杨曾桢,成忠莎,李慧,樊雅,管娅萍

(1.贵州护理职业技术学院 护理系,贵州 贵阳 550025;2.贵州中医药大学 护理学院,贵州 贵阳 550002;3.贵州省人民医院 综合病房,贵州 贵阳550002;4.贵州省人民医院 心外科;5.贵州省人民医院 重症监护室;6.民航总医院 护理部,北京 100123)

世界卫生组织指出,人类面临传染病的威胁,其中呼吸道传染病较为常见,而烈性呼吸道传染病危害最大[1-2]。烈性呼吸道传染病是通过空气传播的致命的强传染性疾病,对公众身心健康、社会经济等可造成严重影响[2]。医疗机构应采取不同培训方式加强医护人员的防控能力。然而,现场培训需要大量资源,线上视频培训又缺乏实物操作和沉浸体验,导致医护人员学习积极性、主动性不高[3]。因此,亟待新的培训方式以弥补现有培训的不足。虚拟模拟训练利用逼真的计算机模拟环境,结合了模拟学习和电脑技术的优点,使其成为有效的培训工具[4]。本研究通过开发烈性呼吸道传染病疫情防控在线培训平台(下文简称“平台”),使医务人员在虚拟场景中进行学习,以期弥补现有培训的不足。

1 平台设计

1.1 团队组建 包含教学、临床及计算机等领域的13名人员。1名项目负责人负责总体部署、分工、质量控制、监督管理;6名教学及临床专业人员负责调研、内容确定、审核校对、平台试用和应用;6名软件工程师及美工师负责平台开发和内容调试。

1.2 平台的设计理念 以体验式学习理论及探索性案例设计为指导,设计学习模块、展示模块和单项模块与测评模块。通过对教学内容的总结和提炼,将其分解成概念性、程序性和策略性知识。探索性案例设计方法是在教学过程中,以真实场景或问题作为案例,让医务人员探索和解决问题。在设计案例的各个环节时,针对需要操作学习的内容,设定多个操作点。医务人员可在学习模块中进行分解学习,以深入理解复杂内容,积累经验并建立自我理解和知识的一般化。医务人员可在测评模块对学习内容进行综合测评,以检验学习效果。各模块内容依据脚本设计框架进行结构化撰写,见表1。

表1 烈性呼吸道传染病疫情防控在线培训平台版块设计

1.3 编写平台教学脚本

1.3.1 确定学习目标与内容 在前期研究[5]的基础上明确学习目标与内容,包含:(1)掌握烈性呼吸道传染病基础知识;(2)掌握防护用品选用原则及穿脱流程;(3)掌握发热门诊、隔离病区环境布局;(4)掌握烈性呼吸道传染病预检分诊制度和患者就诊路线;(5)熟知烈性呼吸道传染病患者上报流程;(6)掌握烈性呼吸道传染病患者转运要求;(7)掌握烈性呼吸道传染病职业暴露处置流程。

1.3.2 设计案例脚本框架 基于真实疫情防控工作流程及内容确定脚本框架,即“案例背景和病情”“评估”“诊断”“措施”“疫情跟踪及患者转运”,该部分内容均需医务人员操作学习。经综合讨论和分析,团队确定“评估”“诊断”“措施”“转运”各版块内容,即“评估”包括环境评估、分诊评估、疾病问诊和辅助检查结果,“诊断”即疾病诊断,“措施”包括医务人员上下班准备、患者就诊引导、辅助检查等,“疫情跟踪及患者转运”包括疫情上报与患者转运等内容。

1.4 平台的开发工具 该平台素材主要包括文本、图像、声音和动画等,需HBuilder X、3D Max 2022、Photoshop、Php、Mysql等工具。Photoshop用于图片制作与处理,HBuilder X用于前端页面编写、实现图片显示等基本功能,3D Max 2022可创建人物模型与动作,Php作为服务端的开发语言在平台开发中扮演着连接客户端和数据库角色,而Mysql则用来储存图片、音频以及用户信息、用户测评成绩等。通过以上工具实现平台教学场景与内容浏览,把二维平面图模拟成真实三维空间,帮助医务人员通过视觉和听觉获取更多知识信息。

2 结果

2.1 编写案例脚本 以接诊传染性非典型肺炎感染者为例,展示教学内容与脚本框架转化。流程图见图1。

图1 接诊传染性非典型肺炎感染者流程图

2.2 多媒体选择与交互设计

2.2.1 多媒体的选择 由于“三区两通道”和“患者就诊流程”内容相对复杂,所以采用文本、图形帮助医务人员构建知识体系,用音频和动画展示真实场景。考虑到学习“穿脱防护用品”繁杂乏味,平台先利用图文演示穿脱流程,后利用开发工具实现交互,创建声形兼备、图文并茂的学习环境。测评模块采用文本、声音、图形、动画、图像、视频相结合的方式进行学习。

2.2.2 交互设计 (1)实现在虚拟场景中用手指拖动相应的颜色区分“三区两通道”中的污染区、潜在污染区及清洁区;(2)用手指点击实现行走路线和工作流程的操作;(3)手指点击/拖动相应物品可进行防护用品的选择和穿脱;(4)点击个人中心可查看学习的整体情况。

2.3 评估与反馈设计 平台将对医务人员操作进行评估,根据结果给予过程与结果反馈,给予其一定奖励,以增加其成就感。过程反馈是对其正在进行的操作做出及时反馈:“√”为“正确”,“×”为“错误”。结果反馈将于该模块整体学习完毕后,在个人中心以“标准流程与错误流程对比图”或“正确选项与错误选项对比”的形式展现。前者帮助医务人员明确操作中存在问题并给予修正方向提示;后者对其整体学习效果做出评定且帮助其进行问题总结和归纳,并推荐继续学习对应内容。

2.4 界面设计

2.4.1 界面导航设计 界面示图采用标签视图,而在医务人员操作中采用层次式布局,医务人员可以较为清楚地明确自己当前位置以及去向。通过采用不同的导航设计,帮助医务人员梳理不同的信息关系,建立空间认知,避免产生知识反转效应。通过示图链接各模块内容,右下侧为个人中心的内容链接,进入各模块后,添加各类功能按钮。操作者可以通过各类按键实现对平台的最大控制,将“交互性”贯穿于平台设计的始终。平台保持统一的风格和操作界面,体现一致性、简洁性、可理解性、自然性,使操作者在使用时可以很快领会如何使用平台。

2.4.2 界面色彩设计 在界面色彩搭配设计时,先考虑内容主次和风格,合理选用色彩。其次,文字与背景色彩对比要大,并注意简洁的色彩搭配。界面在颜色运用上充分考虑人对颜色的感知规律,如以蓝色为背景,可和正文文本的黑色和物品图片的暖色相配合。

3 讨论

3.1 虚拟模拟训练中案例设计模型选择的重要性 虚拟模拟训练案例设计模型分为线性、探索性和分支性三种,不同案例设计模型会增加或降低任务复杂性,因此,不同的案例设计模型适用的对象不同[4]。如果案例的难易程度与医务人员的知识水平不相符,医务人员可能会受到冗余信息的干扰,从而产生“知识反转效应”。为避免这种情况发生,我们需采用适合医务人员知识水平的呈现方式来促进教学效果。由于医务人员传染病防控知识水平处于中等水平[6],因此,我们采用探索性案例设计模型。这种设计方法不仅允许医务人员自主学习案例并制订决策,还增加了医务人员的操作自由性。同时,该设计方法可传递积极的学习体验,并强调交互性。

3.2 脚本设计的结构化有利于平台开发 孙彤等[7]研究表明,实现脚本信息向软件开发转化是虚拟模拟训练脚本设计的难点。虚拟模拟训练需考虑案例设计和多媒体教学,两者有机结合是确保平台开发质量的关键。基于前期研究确定案例设计模型和整体设计框架,通过脚本框架分析,提炼并确定框架中各版块涉及的教学内容、交互设计、多媒体选择和界面设计,进而制定标准化的脚本框架结构。这样可简化案例与脚本框架间的转化,确保脚本设计的可读性,提高开发人员对脚本理解,降低开发周期与经费。

3.3 真实病例与临床情景可增强临床真实感 研究[8]表明,一手案例相对二手案例而言,从构念效度、内部效度、外部效度和信度等四个方面进行对比都更优。以实际医院模型为基础,结合多个真实临床案例进行结构化撰写,旨在将疫情防控与实际临床情景高度融合。利用计算机三维建模与虚拟技术,集文本、声音、动画、三维交互于一体,给医务人员以三维空间的虚拟情景,并将疫情期间其在工作中常需面临的情景进行对话编写,提供具有“医疗环境”但无“医疗风险”的学习条件,实现医务人员线上互动式自主学习、疫情防控培训资源的共享,帮助其在情景中学习并内化相应处理流程。

3.4 恰当的交互设计与功能设计有利于个性化学习 随着教育变革和计算机技术的精进,虚拟模拟训练已成为当前最热的教育与培训方式。以手机为载体,创建适用于个人的学习环境,整合相关信息或专注于特定类型的防控培训场景,并具有便捷性和快速性,能够解决医务人员在时间和空间限制的困扰。适当运用多媒体可以将抽象的内容具象化,简洁的界面设计则能减少学习过程中的干扰,帮助医务人员更加专注于学习内容,从而高效地吸收知识[9]。评估与反馈设计可以分析出医务人员在学习过程中的易错环节,帮助其明确学习中存在的问题并给予及时提示;同时智能化分析个人错题历史,指出医务人员仍存在的不足,并帮助其选择相应模块进行自我学习和巩固,从而分析和缩小差异,以促进医务人员知识的分析与掌握。个人中心以简明扼要的方式呈现数据,方便医务人员回忆和复盘,并通过学习和自我检查的循环来调动学习兴趣和积极性。

4 小结

本研究构建的平台用于医务人员疫情防控培训,可实现医务人员线上互动式自主学习,降低教学成本、拓宽教学思路、满足疫情防控培训常态化需求。但将其作为培训工具与教学应用前需进行试用、调试与迭代,并将迭代后的平台在教学应用中评价分析以利于该平台的不断完善和推广应用。