教育中的变革性应用/神经阻滞模拟器
我们需要解答的问题……
• 利平科特模拟程序是否可以帮助我们新入职的销售代表了解患者和提供者可以从周围神经阻滞 (PNB) 麻醉/镇痛中获益的最常见的外科手术程序？
• 该程序是否能让这些销售代表描述神经阻滞是如何进行的，包括如何使用神经刺激器定位特定神经，如何注射麻醉剂以及单次注射和持续 PNB 技术之间的区别？
• 该程序是否能提高我们学习者对臂丛神经解剖学的理解，并帮助他们与麻醉师进行有关至少三种上肢外科手术程序的可信对话？
我们在 2006 年 12 月对百特医疗的 120 名销售代表和销售经理进行了学习风格调查。在这个员工群体中，85% 的人拥有超过 5 年的百特医疗工作经验，45% 的人年龄在 30-42 岁之间，46% 的人年龄超过 43 岁。男性占调查组的 61%，女性占 39%。
我们收到了 96 份学习风格调查问卷回复（80%），这表明我们目标学习者中的 89% 认为现场研讨会是最有效的培训形式。然而，同一项调查表明，我们销售团队中 62% 的人认为视频是一种有效的培训媒介，52% 的人认为印刷资料也是如此。我们学习者的认知通道偏好（图 1）为 41% 的动觉学习者，41% 的视觉/听觉学习者和 18% 的言语/阅读学习者。当时，我们发现有趣的是，我们销售代表和销售经理中 62% 的人认为培训视频有效，即使我们从未制作过培训视频。再加上我们代表中 41% 的人倾向于视觉/听觉学习，这激励我们开始将视频和动画作为我们培训课程的一部分，以支持基于印刷资料的和现场课堂活动。
图 1. 目标受众的认知通道偏好（尼尔·弗莱明 VARK 模型）
正如在图 2 中所见，百特医疗的销售队伍表现出多种学习风格，略微倾向于“做中学”的偏好（科尔布方法论），这得到了身体动觉（41%）认知通道偏好（弗莱明方法论）的更高流行率的支持。[1][2] 总的来说，这些发现表明，我们应该开发一种混合课程方法，重点关注现场或虚拟体验式培训项目。
图 2. 目标受众的主导学习风格（科尔布模型）。多种学习风格是普遍的，收敛型（做/想）是主导的。
我们目前正在规划一个周围神经阻滞 (PNB) 培训项目。鉴于我们销售团队的各种学习偏好，以及我们自 2006 年 12 月以来开发的混合培训项目所取得的成功，我们计划将以下学习内容纳入我们的周围神经阻滞培训项目。
• 基于印刷资料的自主学习模块（辅以动画和视频）• 临床 PNB 认证项目（利用模拟工具）• 现场课堂教学（利用模拟工具）• 演示技巧培训• 在模拟客户情况下观察最佳实践技能• 在模拟客户环境中进行同伴辅导• 销售管理跟进，指导和反馈
本综述将重点介绍利平科特上肢 PNB 模拟器程序如何解决我们学习者在 PNB 认证、现场课堂教学和同伴辅导方面，在我们计划的课程中的需求。
上肢周围神经阻滞模拟器程序的既定目的是提供一种工具来提高学生/从业者在 PNB 麻醉方面的技能。培训 DVD 分为三个不同的（或相互关联的）部分
1. “上肢阻滞”部分包含 3D 动画、音频解说、书面程序和 600 多个参考文献，这些内容回顾了与解剖学、程序适应症、并发症和技术相关的全部必要信息，以学习如何进行上肢 PNB。
2. “解剖学”部分为学习者提供上肢解剖学的简要描述和 3D 动画，以及每个阻滞程序固有的解剖学细节。
3. “模拟器”部分允许学习者在基于视觉人体项目（1989 年由美国国立卫生研究院建立的任务，旨在建立一个综合的数字库，代表完整的正常成年男性和女性解剖结构）的真实人体 3D 重建上，执行上肢的每个周围神经阻滞。 [4]
教程对该程序进行了非常广泛的概述，但没有提供有关从哪里开始或与最佳教学顺序相关的建议。我从该程序的“上肢阻滞”部分开始（图 3），事实证明这是最好的行动方案，并且发现另外两个部分与这个主要培训部分相关联，并支持基础知识（解剖学）和实践部分（模拟器）。在选择“上肢阻滞”后，我需要选择 PNB 类型来开始教学（图 4）。11 个阻滞程序选项包括：腋窝和锁骨上臂丛阻滞，锁骨上和锁骨下阻滞，肱骨中段阻滞，以及肘部和腕部的正中神经、桡神经和尺神经阻滞。
图 3. 主页
图 4. PNB 选择屏幕
我选择了肩锁间神经阻滞训练部分，并将在本文中进行描述。当程序的肩锁间神经阻滞训练部分打开时（图 5），训练会自动开始，播放一个三维动画的音频解说（左下导航按钮）。该动画可以暂停、快进或倒带，也可以以更大的逻辑教学块向前或向后跳跃。小房屋图标将用户带回到上肢阻滞选择界面（图 4）。“视频”按钮将学习者带到一个真实世界的音频解说操作视频。 “库”按钮将精选的三维、360 度动画静止画面（可以手动旋转）与相应的文本幻灯片结合在一起，这些幻灯片也回顾了该操作。这些幻灯片中嵌入了一些指向肩锁间神经阻滞操作的更详细信息的热链接，以及与幻灯片上文本相关联的参考材料。“解剖”按钮允许用户专门专注于学习与阻滞相关的静止图形。“索引”按钮允许学习者通过程序“动画”或“库”部分的逻辑教学块列表（例如，适应症、并发症等）快速搜索所需内容。“动画”、“解剖”、“库”、“视频”和“模拟”程序组件将在下面简要介绍。
图 5. 上肢神经阻滞肩锁间臂丛神经阻滞主页
动画：音频解说动画首先描述了肩锁间臂丛神经阻滞的临床适应症，包括为肩部和手臂手术提供镇痛和/或麻醉。接下来，分享了多种操作禁忌症，包括膈肌麻痹和慢性呼吸道疾病。解释了患者的正确体位。讨论了定位肩锁间沟（位于前斜角肌和中斜角肌之间）所必需的关键解剖标志。解释了定位和标记刺激针穿刺部位以及逐步操作将针推进到正确的神经束（图 6）以引发足够的（图 7）或不足的（图 8）运动反应，同时避免可能伤害患者的解剖区域，例如颈静脉。
图 6. 将刺激针推进到适当的神经束
图 7. 充足的运动反应
图 8. 不足的运动反应
解剖：需要更详细指导的学习者可以在音频解说动画播放的任何时候选择“解剖”按钮，以更深入地回顾相关解剖结构。如图 9-12 所示，用户可以通过调整视角、放大视图和选择各种解剖层来操作臂丛神经解剖结构；神经、血管和两种不同的肌肉层。
图 9. 臂丛神经
图 10. 臂丛血管
图 11. 臂丛内部肌肉和肺部
图 12. 臂丛外部肌肉
库：需要更详细或更慢的指导的学习者可以在音频解说动画播放的任何时候选择“库”按钮，以查看基于文本的叙述，该叙述伴随着针对文本的标记的解剖静止图形，以及一个可以由学习者旋转以探索不同解剖视角的三维图形。如果需要更深层次的理解，一些页面上的文本与相关内容的附加级别相链接。例如，图 13 中显示的文本中，“参考文献”是一个热链接。如果用户点击它，将为学习者提供与“技术”相关的详细参考文献列表（在本例中）。然后，用户可以选择这些列出的参考文献中的任何一个以获取特定的参考详细信息（图 14）。
图 13. 带有 3D 可操作图形的叙述文本
图 14. 链接的参考文献列表
视频：想要观看真实世界肩锁间神经阻滞操作的学习者可以在音频解说动画播放的任何时候选择“视频”按钮。培训程序的这部分将操作视频与音频解说以及“动画”和“解剖”部分的解剖图形相结合，以便将教学内容与实际应用联系起来（图 15）。
图 15. 肩锁间神经阻滞操作视频
模拟：学习者可以通过在虚拟患者身上“进行”肩锁间神经阻滞操作，来练习他们在程序的“动画”、“解剖”、“视频”和“库”部分学到的内容。学习者可以为最佳操作方式定位虚拟男性患者（图 16）。可以上下或左右移动他。可以将他垂直或水平旋转 360 度。可以放大或缩小操作部位，还可以使患者的皮肤变得透明，以更好地观察神经、肌肉和血管（图 17），或者变得更透明以仅观察神经和动脉。学习者可以通过将光标移动到患者的皮肤上以识别关键解剖标志来定位肩锁间沟。然后，可以使用线和曲线绘图工具标记针穿刺部位，之后可以选择刺激针（尺寸）并插入（图 18）。当选择“技术”按钮时，使用鼠标推动针头前进。进行虚拟操作极具挑战性。学习者需要不断地在“技术”和“查看”透明度功能之间切换，以调整针头位置，以实现足够的运动反应，可以通过观察患者在右侧动画上的肌肉运动（或缺乏运动）来观察（图 19 和 20）。该练习的目标是在获得足够的肌肉反应的同时，将刺激针尽可能靠近适当的神经束，同时降低针头的毫安强度，避免伤害虚拟患者。
图 16. 定位虚拟患者
图 17. 可视化虚拟患者的解剖结构
图 18. 识别解剖标志并标记针头穿刺部位
图 19. 进行虚拟神经阻滞操作
图 20. 可视化虚拟操作过程中的解剖结构
当我们深入研究 Lippincott 上肢神经阻滞模拟器软件是否能满足我们学习者与神经阻滞认证、现场课堂教学和我们计划课程的同伴辅导部分相关的需求时，分享关于认知信息处理、多元智能和刻意练习的集体研究的简要概述可能会有所帮助，而我本人是这项研究的支持者。
认知信息处理序列的第一步是感觉输入，包括一个人在任何给定时间经历的累积的内部和外部或环境刺激。所有这些刺激都会到达感觉登记处，而感觉登记处的容量有限。它只能接受和保留有限数量的感觉输入。感觉输入存储大约半秒钟，在此之后，要么被处理，因为我们注意刺激，要么感觉输入会丢失以适应新的刺激。注意力是感觉输入到达意识思维的唯一途径。由于容量有限，我们的销售代表选择性地选择关注某些传入信息，同时选择忽略其他信息。选择性注意是分配资源以管理有限容量的过程。
被注意到的感觉输入被选择用于进一步处理，并移动到临时（或工作）记忆中。在这个阶段，硬盘上的文件或长期记忆中存储的概念和信息被访问，用于理解传入的信息。感觉输入在工作记忆中的存储持续时间比感觉登记处更长，但仍然很短，只有 15 到 30 秒。工作记忆与感觉登记处一样，容量有限。信息以小块数据存储在工作记忆中。这些数据块每 15-30 秒就会丢失或被挤出，为新数据腾出空间，除非对现有数据进行排练（练习）或编码到长期记忆中以备日后调用。排练是简单地有意识地循环或重复感觉输入以备日后调用，例如重复电话号码，直到有机会将其写下来。另一方面，编码发生在临时记忆中的新信息与销售代表现有的概念或锚定想法（他们过去的经历和先前的学习）匹配或以某种方式对齐时。如果销售代表现有的长期认知文件以某种方式与短期记忆中的信息相连，这些新想法将与代表相关，并为新信息永久性地存储或编码提供切入点，以便日后调用和应用，如图 20 中的绿色箭头所示（Driscoll, 2005. Linn, Davis & Eylon, 2004）。[5][6]
许多研究人员认为大脑是模块化的，并在多个系统中保留长期记忆。例如，一种理论认为大脑被分为两个记忆系统；言语和非言语。言语记忆模块包含言语和听觉记忆文件。非言语记忆模块包含视觉记忆文件、触觉记忆文件和嗅觉记忆文件。其他人，像我一样，相信一个更细化的记忆归档系统，它将传入的信息分成不同的言语语言、逻辑数学、视觉空间、音乐、身体运动、人际交往和人际交往文件（Gardner, 2004）。[7]我相信，这些不同的长期记忆文件的大小在很大程度上受到个人学习风格的影响。这对我们这些想要教导他人的人来说意味着，我们的课程内容和方法应该力求利用各种技巧来吸引销售代表的注意力，以便与这些多个长期文件建立联系。我们打开的长期记忆文件越多，我们的代表将我们的培训内容编码到这些文件中的各种文件中以备日后调用和应用的机会就越大。
最后，根据埃里克森（1993, 1995）[8][9]的说法，将精英表现与一般表现区分开的最重要的可识别因素是长期进行一定难度的刻意练习的量，同时接受信息反馈，并有机会重复和纠正错误，以达到卓越。努力工作或努力会迫使注意力集中，并促进指令从短期记忆转移到长期记忆。
B. Braun Medical 的混合式教学法借鉴了以下研究成果。Lippincott 上肢周围神经阻滞模拟器软件具有变革意义，并与我们的课程方法相一致，原因如下：
1. 该程序能激发和唤起学生的求知欲和兴趣。在学习环境中提供新颖、复杂或不一致的模式的教学，将激发学生的兴趣并吸引他们的注意力。通过唤醒来吸引和维持学生的注意力可以打开暂存记忆与长期记忆之间的通道。根据 Driscoll (2005) 的研究[10]，通过改变教学方法和间歇性地改变教学的语调和节奏，可以在感知唤醒的水平上维持学生的注意力。Lippincott PNB 模拟器设计方法旨在通过在程序的每个学习组件中创建与现实世界相关的学生问题来实现强烈的求知欲，而这些问题只能通过知识寻求行为来解决。
2. 这是一款主动学习程序，它将允许我们的销售代表通过程序的模拟组件进行“实践”学习。最终，成功执行周围神经阻滞手术需要大量的刻意、困难的练习，同时要不断地失败并获得有意义的反馈，这将有助于将相关知识编码，以便日后回忆。程序的这一主动组件支持我们目标学习者，他们对“做中学”的偏好略占优势，并且更倾向于身体动觉认知通道。此外，该程序的模拟方面支持 89% 的学习者，他们表示偏好体验式学习活动。文献表明，我们的销售代表投入到该程序中的努力将提高他们的注意力，将新知识编码到长期记忆中，并推动有意义的学习（Driscoll，2005。Linn，Davis & Eylon，2004。Ericsson，Krampe & Tesche-Rmer，1993。Jonassen，1999）。[11],[12], [13], [14]
3. 该程序利用了我们的目标受众的多重智力和多模态学习风格。销售代表将优化保留（或知识整合），因为对同一材料的不同种类的周围神经阻滞表示将把新知识编码到多个长期记忆文件中。例如，一个具有语言/语言、视觉/空间和人际偏好的学习者，阅读了关于锁骨上神经阻滞技术的描述，可以旋转一个正确的针头放置的 3D 解剖图像，并且可以通过个人反思慢慢地“拥有”内容，他们将比只观看手术视频的同一个学生更能回忆和应用这些信息（Linn，Davis & Eylon，2004。Gardner，2004）。 [15], [16]
4. 该程序的建构主义设计为学习者提供了识别和填补知识差距的机会。Jonassen 建议，学生的“困惑”是“意义创造”的催化剂。本培训计划以多种方式帮助各种具有不同先前经验的学习者，使看不见的盲目程序变得“可见”。当学生发现知识差距时，他们会以多种方式探索他们的“困惑”，并在构建新知识的过程中不断完善（Linn，Davis & Eylon，2004。Jonassen，1999）。[17], [18]
5. 最成功的销售代表了解客户的业务并帮助他们解决问题。我们的非临床销售代表需要对能从周围神经阻滞 (PNB) 中获益的常见手术程序有一个熟练的理解，以及对 PNB 执行方式的基本理解，以便与临床客户进行可信和富有成效的对话。在这方面，文献表明，上肢 PNB 模拟器程序是一个真实的、高保真度的模拟学习任务，可以转移到现实世界的销售情境中。该课程也具有内在和外在的目标导向，因为销售代表将有意地沉浸在他们的学习中，以获得成功（Jonassen，1999）。[19]
作为一款专为自学设计的独立程序，Lippincott 上肢周围神经阻滞模拟器程序没有合作组件。许多研究人员认为，学生天生就是人际学习者，需要在社会上协商知识构建过程（Jonassen，1999）。[20] 我认为情况并非总是如此，事实上，我认为强制性协作学习会严重抑制内向型学生或人际学习者，他们具有强烈的内省和自我反思能力。这些类型的学生需要更多时间来反思、整合他人的想法，并仔细地撰写他们的贡献，而不是形成不完善的（不可接受的）论据。话虽如此，我们确实在我们的课程设计中设计了人际合作组件，但通常会为人际学习者提供充足的准备时间来参加此类会议。Lippincott 上肢周围神经阻滞模拟器程序非常深入，非常复杂，我们可以通过多种方式将其用于独立学习和合作学习。例如，可以为学生分配 11 种上肢周围神经阻滞中的一种进行深入的自学，但同时要求他们在课堂上向同伴讲解有关该特定阻滞的信息。这种方法将利用该程序促进学生合作，并允许在课堂上进行辩论。听到各种不同的观点通常是一个协同的过程，可以产生更深刻的理解。
图 21. 认知信息处理/多重智力模型
计算机应用在教育中的适当作用不应该集中在取代教师/专家课堂辅导员，而应该为学生提供增强整体教学的思维扩展认知工具（Jonassen，Carr & Ping-Yueh，1998）。 [21] Lippincott 上肢 PNB 模拟器程序等积极的、建构的、真实的和有意的软件应用程序，是 Jonassen 所描述的思维扩展工具类型，它可以作为促进更深入理解的催化剂。Wenglinsky (2005) 也敦促我们不要孤立技术学习解决方案，而是将技术（在它能增加认知价值的地方）作为“教师教学和学生学习方式中难题的一部分”。 [22]
如果在我们的计划的混合式 PNB 课程的临床认证、现场课堂教学和同伴互助辅导部分中经过深思熟虑地整合，Lippincott 上肢 PNB 模拟器程序将帮助我们新入职的销售代表
• 了解患者和医疗服务提供者可以从周围神经阻滞 (PNB) 麻醉/镇痛中获益的最常见手术程序。
• 使他们能够描述神经阻滞的执行方式，包括如何使用神经刺激器定位特定神经、如何施用麻醉剂以及单次注射和持续 PNB 技术之间的区别。
• 提高他们对臂丛神经解剖的理解，并最终帮助他们与麻醉师就上肢手术程序进行可信的对话。
- ^ Alain Delbos，James C. Eisenach，Natalie Albert，Patrick Narchi，Francois Singelyn 和 Simon Levesque (2005) 上肢周围神经阻滞模拟器程序 DVD，2.0 版，Lippincott Williams and Wilkins，可通过以下方式获取：http://www.lww.com/ $179.00
- ^ http://www.vark-learn.com/english/index.asp Neil Fleming，VARK：学习风格指南
- ^ Kolb，David A. (1983) 体验式学习：体验作为学习和发展的源泉
- ^ http://www.nlm.nih.gov/research/visible/visible_human.html 美国国立医学图书馆，美国国立卫生研究院，人体视觉计划
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- ^ Linn, M.C., Davis, E.A., & Eylons, B-S. (2004). The scaffolded knowledge integration framework for instruction. In M.C. Linn, E.A. Davis, & P. Bell (Eds.), Internet environments for science education (pp. 47–72). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
- ^ Gardner, Howard (2004) Frames of Mind: The Theory of Multiple Intelligences (第十版). Basic Books, Perseus Books Group
- ^ Ericsson, K.A., Krampe, R.Th., Tesch-Romer, C. (1993) The role of deliberate practice in the acquisition of expert performance. Psychology Review. Volume 100, Number 3, 363-406
- ^ Ericsson, K.A., Kintsch (1995) Long-Term Working Memory. Psychology Review. Volume 102, No. 2, 211-245
- ^ Jonassen, David (1999) Meaningful learning with technology (第三版). Pearson, Merrill Prentice Hall
- ^ Jonassen, D.H., Carr, C., Pin Yueh, H. (1998) Computers as mindtools for engaging learners in critical thinking. Techtrends. (43)2: pp. 24–32
- ^ Wenglinsky, Harold (2005). Using technology wisely: the keys to success in schools. Teachers College Press, Columbia University. New York, NY