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計算機輔助教學是否比其他教育方法更有效地培養醫學生和住院醫師的心電能力?係統回顧和薈萃分析的方案
  1. Charle André Viljoen1
  2. 羅伯·斯科特·米勒1
  3. 馬克·恩格爾2
  4. 瑪麗謝爾頓3.
  5. 凡妮莎伯奇2
  1. 1心髒病科開普敦大學格魯特舒爾醫院開普敦,南非
  2. 2醫學係開普敦大學格魯特舒爾醫院開普敦,南非
  3. 3.健康科學圖書館開普敦大學開普敦,南非
  1. 對應到Charle博士André Viljoen;charle.viljoen在{}uct.ac.za

摘要

簡介心電圖判讀是臨床醫學的一項重要技能,但醫學生和住院醫師往往缺乏心電圖判讀能力。為了提高心電訓練的效果,人們越來越多地采用和研究新的教學方法。計算機輔助教學就是一種正在研究中的方法;然而,它在醫學生和住院醫師中獲得更好的心電圖能力的有效性仍不確定。

方法與分析這篇文章描述了係統回顧和元分析的協議,將比較計算機輔助教學的有效性與其他教學方法用於醫學院學生和住院醫生的心電圖訓練。隻考慮具有比較研究設計的研究。文章將在電子數據庫(PubMed, Scopus, Web of Science, Academic Search Premier, CINAHL, PsycINFO,教育資源信息中心,全非洲信息和教師參考中心)中搜索。此外,我們將審查引文索引,並進行灰色文獻搜索。數據提取將對符合預定義資格標準的文章進行。將提供對不同教學方式的描述性分析,並將根據效果大小和教育幹預評價的柯克帕特裏克修正版框架對其教育影響進行評估。本研究旨在為計算機輔助教學是否是一種有效的心電訓練教學方式提供證據。希望從這次係統回顧中獲得的信息將有助於今後的課程開發和改進心電圖訓練。

倫理與傳播由於本研究是對已發表文獻的係統回顧,因此不需要倫理批準。研究結果將根據係統評審和薈萃分析的首選報告項目報告,並將提交給同行評審的期刊。該方案和係統的審查將包括在博士論文。

PROSPERO注冊號CRD42017067054;Pre-results

  • 心電圖(ecg)
  • 計算機輔助教學
  • 基於網絡的學習
  • 醫學生(s)
  • 居民(s)

這是一篇根據創作共用署名非商業性(CC BY-NC 4.0)許可發布的開放獲取文章,該許可允許其他人以非商業性的方式發布、混編、改編、構建本作品,並以不同的條款許可其衍生作品,前提是原始作品被正確引用且使用是非商業性的。看到的:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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本研究的優勢和局限性

  • 麵對全世界即將畢業的醫科學生和住院醫師心電圖能力的不足,回顧心電圖學是如何被教授的是很重要的。

  • 本文將係統評價計算機輔助教學與其他教學方法在醫學生和住院醫師心電訓練中的效果。

  • 該協議描述了一個不受地域和語言限製的綜合搜索策略和資格標準。

  • 係統審查可能會受到某些選定研究中固有的選擇和/或表現偏差的限製。

  • 隻有在納入的研究之間缺乏異質性數據的情況下,才可能進行薈萃分析。

簡介

心電圖(ECG)在臨床實踐中仍然是最常用的診斷程序之一。1 2因此,心電圖判讀被認為是本科醫學課程中必不可少的學習成果。3.然而,不正確的心電圖解釋可能導致不適當的臨床決定,導致嚴重的不良後果,特別是在心律失常和心肌梗死領域。4個5此前的研究發現,大多數醫科學生在解讀心電圖時缺乏自信,因為他們發現這是一項很難掌握和保留的技能。6 - 10更令人關注的是,醫學院畢業生往往無法準確解讀心電圖,特別是在處理危及生命的情況時,如完全性心髒傳導阻滯和心房纖顫。7 - 10心髒科、內科和急診醫學的住院醫師也出現了心電能力不佳的情況,所有這些專業的住院醫師都認為心電是日常實踐的核心技能。16

“心電分析”是對心電圖示蹤的詳細檢查,需要測量時間間隔,評估節律和每個波形,而“心電判讀”是在仔細分析心電圖後得出的結論,即對心律失常、缺血等作出診斷。17“心電圖能力”指的是準確分析和解釋心電圖的能力,7日18而“心電圖知識”指的是對心電圖概念的理解,例如,了解透壁缺血或心包炎可導致st段抬高。6日19

眾所周知,心電圖分析和解釋是困難的,需要大量的訓練。20.原因是多方麵的。首先,在開始學習心電圖之前,要求學生對心髒傳導係統的解剖學和生理學有良好的先驗知識。21心電圖分析還需要很好地理解導聯載體以及導聯放置和病理對導聯載體的影響。17日21此外,心電圖判讀需要兩種推理:對異常波形和節律的非分析模式識別,以及對整個12導聯心電圖的分析、係統分析。22日23日心電非解析模式識別與解析係統分析同時使用,臨床效果最佳;然而,大多數醫科學生和研究生學員覺得這令人難以承受。22日23日

盡管心電圖判讀的大量經驗依賴於臨床暴露,24如果沒有結構化的教學形式作為補充,單獨的臨床暴露並不能提高心電圖診斷的準確性。25在本科和研究生課程中,ecg通常采用大小組教學的方式,2 7 20 25 26教師或專家以講座的形式向一群學習者傳授心電圖知識。-講座是一種有效且經濟的教學方法,因為它允許大群學生同時接受教育。30 31然而,大的小組教學有利於被動學習,因為說教式的講座往往沒有給學生與講師互動討論的機會。27日30 -心電圖教學也經常發生在小組設置,即在查房和床邊指導。29日31日小組教學允許學習者和教師之間或學習者自己之間的自由交流和互動。33

為了改善心電訓練,人們越來越多地采用和研究其他教學方法,以下是其中的一些例子。“翻轉課堂”指的是學生在聽課前先看短視頻或按自己的節奏學習書麵材料的教學方法。34 35與說教式的教學不同,課堂時間被用於學生和講師之間更互動的討論,這允許在課堂上解決問題和應用知識。35 36“同儕教學”是指由同一學年的同學教授學生的教學方法,而“近儕教學”是指由來自同一課程的高年級學生教授學生的教學方法。37“對等對等教學”允許學生在導師和學習者的角色之間交替。38輔導角色通過教導他人促進自學,37 38然而,學習者的角色已被證明與講師的指導一樣有效。38 39“基於問題的學習”是指以學生為中心的教學方法,將一個臨床問題分配給學生,然後讓學生從臨床案例中找出他們需要學習的東西,並應用他們的知識來解決一個臨床問題。40除了專家或同齡人麵對麵的輔導,ECG知識還可以通過自主學習(SDL)的方式獲得,SDL是指自主學習教科書或其他指定的學習材料。41

“計算機輔助教學”(CAI)自20世紀60年代以來一直被用作心電圖教學方式。42CAI或“計算機輔助學習”(CAL)指的是任何使用數字平台作為SDL技術的教學方法,包括在線和離線學習機會。43雖然CAI是最廣泛的術語,因為它涵蓋了在線和離線模式,但專門指在線學習模式的新術語包括“網絡學習”、“網絡培訓”和“電子學習”等術語。44-47CAI或基於網絡的學習通常為學生提供文本、插圖和其他多媒體材料來學習。數字平台還可以提供其他的教育功能,如實踐領域和考試強化學習(如在線多項選擇題即時反饋)。43 47-49計算機輔助教學正越來越多地被用作一種可能的解決方案,以滿足越來越多的醫科學生,教師需要教授和分配在本科和研究生課程中心電圖教學的時間不足。50-53基於網絡的學習允許學習的靈活性,因為學生可以在任何方便的時間和地點訪問材料,不受分配給正式教學的時間限製。46-48

在醫學教育中,以計算機為基礎的培訓的價值值得回顧,因為當前的醫學學生和住院醫生被稱為“千禧一代”,他們精通計算機,經常尋求技術增強的教育手段。54-56這些學生和居民成長於萬維網、智能手機和社交媒體出現的時代,習慣於通過移動設備和台式電腦即時獲取無限信息。56 57盡管現在的醫學生更喜歡播客和交互式多媒體,而不是傳統的課堂教學和教科書,56沒有足夠的證據表明數字平台應該取代傳統的教學方法。盡管一項元分析顯示,在衛生專業人員中,網絡學習與傳統教學方法一樣有效,58最近在解剖學和矯形外科中針對特定學科的係統回顧更傾向於CAI,特別是在混合學習的背景下。43 59但是,不能推斷CAI在其他領域的效果也適用於心電教學。

對教學方法有效性的客觀衡量是對學生接受教育幹預後能力的評估。43心電圖能力是通過評估學生的心電圖分析和/或解釋技能來衡量的。教育幹預後的短期評估測試心電圖能力的獲得,而延遲測試評估心電圖能力的保留。46更全麵地說,改進的柯克帕特裏克模型是一種被廣泛接受的評估教育幹預效果的方法,因為它衡量學習者對學習經驗的看法(第1級)、學習者對幹預的看法的修改(第2a級)、知識或技能的修改(第2b級)、學習轉移到工作場所(第3級)、組織實踐的改變(第4a級)和對患者的好處(第4b級)。60 - 63

然而,不應孤立地解釋一種教學方法的有效性,因為有幾種教育方法也對學習產生重大影響。學習環境(即在教室、計算機實驗室或臨床環境中進行教學)64教學活動的間隔(即,集中教學與分布式教學)65 - 67在評估教學方法的有效性時應該牢記在心。還應考慮是否為有意的實踐(例如,基於紙質或基於計算機的心電圖分析)提供了規定。68 - 70以及該指導是否包含任何帶有反饋的形成性或總結性評估。71 72

教學方法(知識如何從專家轉移到學習者手中)和學習理論(知識如何被學習者獲取和吸收)應該有所區別。73不同的學習理論支撐著一係列的教學方法。74雖然有一些重疊之處,但學習理論可以分為:

  • 工具性學習理論,74其中包括行為主義(通過實踐、反饋和強化學習),73 - 75認知主義(通過示範和解釋學習,理解概念),74 - 76建構主義(批判性思維和闡述)75 - 78體驗式學習(通過經驗學習)64 74 79 80

  • 人本主義學習理論,74其中包括成人學習(由內在動機而非外在動機驅動的成人學習)74 81 82SDL(自我調節學習,學習者計劃並監督自己的學習)83 84

  • 變革學習理論(批判性反思)74

  • 社會學習理論,74其中包括協作學習(與同伴和導師的互動)85 86以及情境學習(通過案例場景或不同視角的多個例子)。87 88

麵對全世界即將畢業的醫科學生和住院醫生心電圖能力的不足,7 - 10是時候回顧一下ECG分析和解釋的教學方法了。傳統的心電教學方法能否達到必要的心電能力?數字平台上的教學方法比傳統的心電圖教學方法更好嗎?ECG教學是否應該采用混合學習策略(即CAI與其他教學方式相結合)?哪些學習理論支撐著計算機輔助心電圖教學?據我們所知,目前還沒有係統的評價CAI與其他教學方法在醫學生和住院醫師心電訓練中的效果。

目標

這一係統審查的目標是:

  • 確定CAI(單獨學習還是在混合學習環境中)是否取得更好的效果收購醫學生和住院醫師的心電能力較其他非cai心電教學方法明顯提高;

  • 確定CAI(單獨學習還是在混合學習環境中)是否取得更好的效果保留醫學生和住院醫師的心電能力較其他非cai心電教學方法明顯提高;

  • 建立計算機輔助心電圖教學在醫學生和專科實習住院醫師之間的有效性是否存在差異;

  • 確定在心電教學中使用CAI的學習材料或活動類型(如閱讀材料、案例場景、插圖、視頻、測試增強學習工具等),並確定哪些CAI材料或活動與更好的結果相關;

  • 確定計算機輔助心電圖教學可能采用的教育方法,並確定其中哪些與更好的結果相關;

  • 確定可能支持計算機輔助心電圖教學的學習理論。

方法與設計

根據PRISMA-P(係統審查和薈萃分析協議首選報告項目)指南,89本係統綜述方案於2017年7月6日在國際前瞻性係統綜述注冊(PROSPERO)注冊,注冊號為CRD42017067054。

為本綜述考慮研究的標準

一項研究隻有滿足所有的納入標準且不滿足任何排除標準,才被認為有資格納入本係統綜述表1

表1

評估一項研究是否有資格納入本係統評審的標準

研究類型

所有具有比較研究設計的研究,即隨機對照試驗、隊列研究、病例對照研究、前後研究或橫斷麵研究將被納入。

參與者類型

我們將包括參與專業培訓(如心髒病學、內科、急診醫學、家庭醫學、兒科和麻醉學)的醫科學生或住院醫生的研究。在參與者不限於醫科學生或住院醫生的研究中,隻提取與醫科學生和住院醫生有關的數據。

幹預措施的類型

研究必須將計算機輔助教學作為一種教育幹預手段,無論是線上的還是線下的。比較教育幹預可以包括與CAI相比較的任何其他教學方法。我們將排除那些教學模式不是主要和唯一用於教授心電圖的研究,或者如果教學主題不是傳統的12導聯心電圖。

結果測量的類型

結果必須包括心電圖能力測量的定量數據。我們將包括心電圖能力獲得評估(教育幹預後不久測量)和/或心電圖能力保留評估(教育幹預後延遲測試)。

語言和出版年份

所有在2017年7月之前發表的文章都將被收錄。在可能的情況下,將翻譯英文以外語文的出版物。

主要的結果

本係統綜述的主要結果是確定CAI單獨還是在混合學習環境中,在實現醫學生和住院醫師心電能力的獲取和保持方麵,是否比非CAI教學方法更有效。

心電圖能力的測量方法是提取CAI和非CAI教學方法前後評估的平均分和SD,以及P值、ci和效應量(Cohen’SD)。如果研究中沒有報告Cohen’SD,則用CAI和非CAI教學方法組的平均差除以非cia教學方法組的SD計算90 91

嵌入式圖像

大於0.8的效應量被認為具有顯著的實際重要性,而0.5和0.2的效應量則分別被認為具有中等和可忽略的實際重要性。90 91

不同心電圖教學模式的效果也將根據柯克帕特裏克教育幹預評估框架的修改版本進行評分,如圖所示表260 - 63

表2

教育幹預評估的改良柯克帕特裏克框架

二次結果

本研究的次要結果是:

  • 確定計算機輔助心電教學在醫學生與專科實習住院醫師之間的有效性是否存在差異;

  • 確定計算機輔助心電圖教學可能使用的學習材料或活動的類型(例如,注釋心電圖、文本、插圖、視頻、案例場景、工作示例、刻意的練習工具),並確定哪些CAI學習材料或活動與更好的結果相關;

  • 確定在計算機輔助心電圖教學中可能采用的教育方法(結合或單獨實施),並確定這些方法在計算機輔助教學、傳統教學方法或混合學習環境中使用時是否更成功;

  • 確定支持心電教學方法的學習理論,即CAI和其他用於心電教學的方法。

研究鑒定的檢索方法

來自開普敦大學健康科學學院的首席審稿人(CAV)和專家圖書館員(MS)將對同行評審的文章進行廣泛搜索。

電子搜索

本係統綜述將使用以下電子數據庫搜索文章:PubMed, Scopus, Web of Science, Academic search Premier, CINAHL, PsycINFO,教育資源信息中心,全非洲信息,教師參考中心和穀歌Scholar。醫學主題標題術語和免費文本術語的組合將用於搜索文章。表3顯示了我們將使用的主要搜索策略。

表3

PubMed搜索策略,根據需要修改其他電子數據庫

尋找其他資源

通過數據庫搜索找到的所有文章的引文索引和參考列表將被審查,以查找在數據庫搜索中未識別的任何文章。此外,還將進行灰色文獻檢索。

數據收集和分析

篩選過程和研究選擇將根據指南進行Cochrane幹預係統綜述手冊92

研究的選擇

兩名審查員(CAV和RSM)將獨立篩選通過搜索識別的所有文章。審稿人將完成一份標準化的編碼表,以表明一篇文章是否滿足所有的納入標準或排除的原因。

重複發表的文章將被刪除。數據集最完整的最新出版物將用於報告相同數據的重複出版物。

篩選過程分為兩個階段:

  • 第一階段:篩選標題和摘要

    所有在搜索中找到的文章標題和摘要將被篩選是否符合資格。如果從標題或摘要上看不出一篇文章是否符合資格標準,或者如果審稿人(CAV和RSM)都沒有排除該文章,那麼文章的全文將被審查。

  • 第二階段:全文文章篩選

    全文將對所有可能符合條件的文章進行審查。將計算kappa係數來衡量審稿人(CAV和RSM)之間的一致性。30.當審查員之間有分歧時,將與作為審查員的第三審查員(VB)進行討論。排除的原因將記錄在案,並列在被排除的研究表中。

數據抽取與管理

引用將使用EndNote V.X8軟件(Clarivate Analytics)進行管理。93兩名審查員(CAV和RSM)將從所有符合資格標準的文章中獨立提取數據。評審人員將使用標準化的電子數據收集表格(REDCap),94這是一個托管在開普敦大學的安全在線數據庫管理器。收集的數據將從REDCap數據庫導出到Stata V.14.2 (Stata)進行統計分析。

數據提取將包括但不限於:

  • 引文信息

  • 研究設計

  • 學習總時長

  • 研究人群

  • 教學中使用的心電圖

  • 教學方法(計算機輔助教學與其他教學方法)

  • 數字學習材料

  • 學習中的教育方法

  • 支持教學方法的學習理論

  • 心電圖能力測量

  • 測試時間

  • 結果

  • 結果的效度和信度

  • 評估工具的心理測量特性(如Cronbach’s α係數)。95

更詳細的數據提取集包含在聯機補充材料

補充文件1

質量評估

在本係統綜述中,將使用醫學教育研究學習質量量表(MERSQI)來評估研究的質量。96MERSQI是一種有效的醫學教育質量評估工具,旨在評估實驗、準實驗和觀察性研究的質量。97

偏見風險評估

兩名審稿人(CAV和RSM)將獨立評估每項納入研究的偏倚風險92

  • 選擇偏倚,即不同群體的基線特征不同。

  • 表現偏差,也就是說,不同群體對不同幹預之外的因素的不同暴露可能會影響結果。

  • 磨損偏差,即在退出參與者的群體之間的差異。

  • 檢測偏差,也就是說,在如何確定結果方麵,不同組之間存在差異。

  • 報告偏差,即結果報告的差異。

教育幹預的有效性度量

教育幹預的實際意義將通過審查其效應大小來確定。文章中使用的ECG教學模式的有效性也將根據柯克帕特裏克教育幹預評估框架的修改版本進行評分。這一框架是國際上首選的教育幹預評價框架。60 - 62框架由四個層次組成,如圖所示表2

處理丟失的數據

如果在納入的研究中缺少或不完整的證據,將聯係通訊作者。在兩次郵件嚐試後,將允許收到6周的回複。

數據合成

係統綜述

我們將對計算機輔助教學和用於心電圖教學的比較教學模式進行描述性分析。用於ECG訓練的不同教學模式(CAI和其他方法)的教育影響將通過改進版的Kirkpatrick教育幹預評估框架進行評估,如表260 - 62

薈萃分析

數據的異質性將通過I的方法進行測試2和χ2測試,以及對森林地塊的目測。在發現的地方,將探索任何異質性的可能原因,如果無法解釋,發現將在敘事審查中報告。在不存在異質性的情況下,將定量分析不同教學模式的效果。將使用相對風險和/或or來確定二分類變量之間的影響強度,並對連續變量計算加權平均差。通過對95% ci的檢驗評價統計學意義。

我們將對CAI和常規教學方法在醫學生和住院醫生之間的效果進行分分析。此外,我們將考慮教學方法(即CAI、非CAI和混合學習)、CAI使用的不同學習材料或活動(在有足夠數據的情況下)、支持CAI和其他教學方法的不同教育方法和不同學習理論方麵的研究子分析。

映射審查

本文將對目前有關心電圖CAI的醫學教育文獻的質量、數量和重點進行綜述。

敏感性分析

將進行敏感性分析,以評估偏倚評分風險對整體結果的影響。92如果從數據提取中產生任何進一步的任意或不清楚的特征,也將應用敏感性分析。

提出和報告結果

結果將在文本中討論,並以表格形式總結,其中的例子載於表4

表4

結果將以表格形式總結

討論

研究的預期意義

本文係統回顧了計算機輔助教學與其他教學方法在心電學教學中的教學價值。這一係統審查的結果對醫學課程的審查將是重要的。如果在文獻中發現了空白,這將為未來心電教學領域的研究提供參考。目標是提供最佳教學實踐的證據,因為病人護理最終將受益於即將畢業的醫科學生和住院醫師中心電圖能力的提高。

倫理與傳播

這項研究不需要倫理上的批準,因為該研究是對已發表文獻的係統回顧。對當前協議的任何更改都將被視為協議修改,並將與期刊溝通,以及協議修改的動機和理由。係統評審的狀態將在PROSPERO中定期更新。我們的目標是將這一係統評審的結果提交給同行評審的期刊。該方案和係統的審查將包括在博士論文。

致謝

作者感謝開普敦大學的Nicholas Simpson博士、Mahmoud Werfalli博士和Kathryn Manning女士在起草本議定書期間提供的寶貴支持和投入。

參考文獻

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  93. 93.
  94. 94.
  95. 95.
  96. 96.
  97. 97.

腳注

  • 貢獻者CAV是一名博士生。RSM和VB是他的主管。CAV構思了審查工作,並承擔了手稿的起草工作。CAV和MS進行了範圍搜索並製定了搜索策略。數據采集將采用CAV、RSM和VB技術。CAV和MEE將分析數據並參與結果的解釋。所有作者都已閱讀了手稿,並同意出版。

  • 相互競爭的利益RSM是AO紀念高級心電圖和心律失常課程的講師和主持人,並獲得美敦力非洲的酬金。

  • 來源和同行評審不是委托;外部同行評審。