教育中的變革性應用/神經阻滯模擬器
我們需要解答的問題……
• 利平科特模擬程式是否可以幫助我們新入職的銷售代表瞭解患者和提供者可以從周圍神經阻滯 (PNB) 麻醉/鎮痛中獲益的最常見的外科手術程式？
• 該程式是否能讓這些銷售代表描述神經阻滯是如何進行的，包括如何使用神經刺激器定位特定神經，如何注射麻醉劑以及單次注射和持續 PNB 技術之間的區別？
• 該程式是否能提高我們學習者對臂叢神經解剖學的理解，並幫助他們與麻醉師進行有關至少三種上肢外科手術程式的可信對話？
我們在 2006 年 12 月對百特醫療的 120 名銷售代表和銷售經理進行了學習風格調查。在這個員工群體中，85% 的人擁有超過 5 年的百特醫療工作經驗，45% 的人年齡在 30-42 歲之間，46% 的人年齡超過 43 歲。男性佔調查組的 61%，女性佔 39%。
我們收到了 96 份學習風格調查問卷回覆（80%），這表明我們目標學習者中的 89% 認為現場研討會是最有效的培訓形式。然而，同一項調查表明，我們銷售團隊中 62% 的人認為影片是一種有效的培訓媒介，52% 的人認為印刷資料也是如此。我們學習者的認知通道偏好（圖 1）為 41% 的動覺學習者，41% 的視覺/聽覺學習者和 18% 的言語/閱讀學習者。當時，我們發現有趣的是，我們銷售代表和銷售經理中 62% 的人認為培訓影片有效，即使我們從未製作過培訓影片。再加上我們代表中 41% 的人傾向於視覺/聽覺學習，這激勵我們開始將影片和動畫作為我們培訓課程的一部分，以支援基於印刷資料的和現場課堂活動。
圖 1. 目標受眾的認知通道偏好（尼爾·弗萊明 VARK 模型）
正如在圖 2 中所見，百特醫療的銷售隊伍表現出多種學習風格，略微傾向於“做中學”的偏好（科爾布方法論），這得到了身體動覺（41%）認知通道偏好（弗萊明方法論）的更高流行率的支援。[1][2] 總的來說，這些發現表明，我們應該開發一種混合課程方法，重點關注現場或虛擬體驗式培訓專案。
圖 2. 目標受眾的主導學習風格（科爾布模型）。多種學習風格是普遍的，收斂型（做/想）是主導的。
我們目前正在規劃一個周圍神經阻滯 (PNB) 培訓專案。鑑於我們銷售團隊的各種學習偏好，以及我們自 2006 年 12 月以來開發的混合培訓專案所取得的成功，我們計劃將以下學習內容納入我們的周圍神經阻滯培訓專案。
• 基於印刷資料的自主學習模組（輔以動畫和影片）• 臨床 PNB 認證專案（利用模擬工具）• 現場課堂教學（利用模擬工具）• 演示技巧培訓• 在模擬客戶情況下觀察最佳實踐技能• 在模擬客戶環境中進行同伴輔導• 銷售管理跟進，指導和反饋
本綜述將重點介紹利平科特上肢 PNB 模擬器程式如何解決我們學習者在 PNB 認證、現場課堂教學和同伴輔導方面，在我們計劃的課程中的需求。
上肢周圍神經阻滯模擬器程式的既定目的是提供一種工具來提高學生/從業者在 PNB 麻醉方面的技能。培訓 DVD 分為三個不同的（或相互關聯的）部分
1. “上肢阻滯”部分包含 3D 動畫、音訊解說、書面程式和 600 多個參考文獻，這些內容回顧了與解剖學、程式適應症、併發症和技術相關的全部必要資訊，以學習如何進行上肢 PNB。
2. “解剖學”部分為學習者提供上肢解剖學的簡要描述和 3D 動畫，以及每個阻滯程式固有的解剖學細節。
3. “模擬器”部分允許學習者在基於視覺人體專案（1989 年由美國國立衛生研究院建立的任務，旨在建立一個綜合的數字庫，代表完整的正常成年男性和女性解剖結構）的真實人體 3D 重建上，執行上肢的每個周圍神經阻滯。 [4]
教程對該程式進行了非常廣泛的概述，但沒有提供有關從哪裡開始或與最佳教學順序相關的建議。我從該程式的“上肢阻滯”部分開始（圖 3），事實證明這是最好的行動方案，並且發現另外兩個部分與這個主要培訓部分相關聯，並支援基礎知識（解剖學）和實踐部分（模擬器）。在選擇“上肢阻滯”後，我需要選擇 PNB 型別來開始教學（圖 4）。11 個阻滯程式選項包括：腋窩和鎖骨上臂叢阻滯，鎖骨上和鎖骨下阻滯，肱骨中段阻滯，以及肘部和腕部的正中神經、橈神經和尺神經阻滯。
圖 3. 主頁
圖 4. PNB 選擇螢幕
我選擇了肩鎖間神經阻滯訓練部分，並將在本文中進行描述。當程式的肩鎖間神經阻滯訓練部分開啟時（圖 5），訓練會自動開始，播放一個三維動畫的音訊解說（左下導航按鈕）。該動畫可以暫停、快進或倒帶，也可以以更大的邏輯教學塊向前或向後跳躍。小房屋圖示將使用者帶回到上肢阻滯選擇介面（圖 4）。“影片”按鈕將學習者帶到一個真實世界的音訊解說操作影片。 “庫”按鈕將精選的三維、360 度動畫靜止畫面（可以手動旋轉）與相應的文字幻燈片結合在一起，這些幻燈片也回顧了該操作。這些幻燈片中嵌入了一些指向肩鎖間神經阻滯操作的更詳細資訊的熱連結，以及與幻燈片上文字相關聯的參考材料。“解剖”按鈕允許使用者專門專注於學習與阻滯相關的靜止圖形。“索引”按鈕允許學習者透過程式“動畫”或“庫”部分的邏輯教學塊列表（例如，適應症、併發症等）快速搜尋所需內容。“動畫”、“解剖”、“庫”、“影片”和“模擬”程式元件將在下面簡要介紹。
圖 5. 上肢神經阻滯肩鎖間臂叢神經阻滯主頁
動畫：音訊解說動畫首先描述了肩鎖間臂叢神經阻滯的臨床適應症，包括為肩部和手臂手術提供鎮痛和/或麻醉。接下來，分享了多種操作禁忌症，包括膈肌麻痺和慢性呼吸道疾病。解釋了患者的正確體位。討論了定位肩鎖間溝（位於前斜角肌和中斜角肌之間）所必需的關鍵解剖標誌。解釋了定位和標記刺激針穿刺部位以及逐步操作將針推進到正確的神經束（圖 6）以引發足夠的（圖 7）或不足的（圖 8）運動反應，同時避免可能傷害患者的解剖區域，例如頸靜脈。
圖 6. 將刺激針推進到適當的神經束
圖 7. 充足的運動反應
圖 8. 不足的運動反應
解剖：需要更詳細指導的學習者可以在音訊解說動畫播放的任何時候選擇“解剖”按鈕，以更深入地回顧相關解剖結構。如圖 9-12 所示，使用者可以透過調整視角、放大檢視和選擇各種解剖層來操作臂叢神經解剖結構；神經、血管和兩種不同的肌肉層。
圖 9. 臂叢神經
圖 10. 臂叢血管
圖 11. 臂叢內部肌肉和肺部
圖 12. 臂叢外部肌肉
庫：需要更詳細或更慢的指導的學習者可以在音訊解說動畫播放的任何時候選擇“庫”按鈕，以檢視基於文字的敘述，該敘述伴隨著針對文字的標記的解剖靜止圖形，以及一個可以由學習者旋轉以探索不同解剖視角的三維圖形。如果需要更深層次的理解，一些頁面上的文字與相關內容的附加級別相連結。例如，圖 13 中顯示的文字中，“參考文獻”是一個熱連結。如果使用者點選它，將為學習者提供與“技術”相關的詳細參考文獻列表（在本例中）。然後，使用者可以選擇這些列出的參考文獻中的任何一個以獲取特定的參考詳細資訊（圖 14）。
圖 13. 帶有 3D 可操作圖形的敘述文字
圖 14. 連結的參考文獻列表
影片：想要觀看真實世界肩鎖間神經阻滯操作的學習者可以在音訊解說動畫播放的任何時候選擇“影片”按鈕。培訓程式的這部分將操作影片與音訊解說以及“動畫”和“解剖”部分的解剖圖形相結合，以便將教學內容與實際應用聯絡起來（圖 15）。
圖 15. 肩鎖間神經阻滯操作影片
模擬：學習者可以透過在虛擬患者身上“進行”肩鎖間神經阻滯操作，來練習他們在程式的“動畫”、“解剖”、“影片”和“庫”部分學到的內容。學習者可以為最佳操作方式定位虛擬男性患者（圖 16）。可以上下或左右移動他。可以將他垂直或水平旋轉 360 度。可以放大或縮小操作部位，還可以使患者的皮膚變得透明，以更好地觀察神經、肌肉和血管（圖 17），或者變得更透明以僅觀察神經和動脈。學習者可以透過將游標移動到患者的皮膚上以識別關鍵解剖標誌來定位肩鎖間溝。然後，可以使用線和曲線繪圖工具標記針穿刺部位，之後可以選擇刺激針（尺寸）並插入（圖 18）。當選擇“技術”按鈕時，使用滑鼠推動針頭前進。進行虛擬操作極具挑戰性。學習者需要不斷地在“技術”和“檢視”透明度功能之間切換，以調整針頭位置，以實現足夠的運動反應，可以透過觀察患者在右側動畫上的肌肉運動（或缺乏運動）來觀察（圖 19 和 20）。該練習的目標是在獲得足夠的肌肉反應的同時，將刺激針儘可能靠近適當的神經束，同時降低針頭的毫安強度，避免傷害虛擬患者。
圖 16. 定位虛擬患者
圖 17. 視覺化虛擬患者的解剖結構
圖 18. 識別解剖標誌並標記針頭穿刺部位
圖 19. 進行虛擬神經阻滯操作
圖 20. 視覺化虛擬操作過程中的解剖結構
當我們深入研究 Lippincott 上肢神經阻滯模擬器軟體是否能滿足我們學習者與神經阻滯認證、現場課堂教學和我們計劃課程的同伴輔導部分相關的需求時，分享關於認知資訊處理、多元智慧和刻意練習的集體研究的簡要概述可能會有所幫助，而我本人是這項研究的支持者。
認知資訊處理序列的第一步是感覺輸入，包括一個人在任何給定時間經歷的累積的內部和外部或環境刺激。所有這些刺激都會到達感覺登記處，而感覺登記處的容量有限。它只能接受和保留有限數量的感覺輸入。感覺輸入儲存大約半秒鐘，在此之後，要麼被處理，因為我們注意刺激，要麼感覺輸入會丟失以適應新的刺激。注意力是感覺輸入到達意識思維的唯一途徑。由於容量有限，我們的銷售代表選擇性地選擇關注某些傳入資訊，同時選擇忽略其他資訊。選擇性注意是分配資源以管理有限容量的過程。
被注意到的感覺輸入被選擇用於進一步處理，並移動到臨時（或工作）記憶中。在這個階段，硬碟上的檔案或長期記憶中儲存的概念和資訊被訪問，用於理解傳入的資訊。感覺輸入在工作記憶中的儲存持續時間比感覺登記處更長，但仍然很短，只有 15 到 30 秒。工作記憶與感覺登記處一樣，容量有限。資訊以小塊資料儲存在工作記憶中。這些資料塊每 15-30 秒就會丟失或被擠出，為新資料騰出空間，除非對現有資料進行排練（練習）或編碼到長期記憶中以備日後呼叫。排練是簡單地有意識地迴圈或重複感覺輸入以備日後呼叫，例如重複電話號碼，直到有機會將其寫下來。另一方面，編碼發生在臨時記憶中的新資訊與銷售代表現有的概念或錨定想法（他們過去的經歷和先前的學習）匹配或以某種方式對齊時。如果銷售代表現有的長期認知檔案以某種方式與短期記憶中的資訊相連，這些新想法將與代表相關，併為新資訊永久性地儲存或編碼提供切入點，以便日後呼叫和應用，如圖 20 中的綠色箭頭所示（Driscoll, 2005. Linn, Davis & Eylon, 2004）。[5][6]
許多研究人員認為大腦是模組化的，並在多個系統中保留長期記憶。例如，一種理論認為大腦被分為兩個記憶系統；言語和非言語。言語記憶模組包含言語和聽覺記憶檔案。非言語記憶模組包含視覺記憶檔案、觸覺記憶檔案和嗅覺記憶檔案。其他人，像我一樣，相信一個更細化的記憶歸檔系統，它將傳入的資訊分成不同的言語語言、邏輯數學、視覺空間、音樂、身體運動、人際交往和人際交往檔案（Gardner, 2004）。[7]我相信，這些不同的長期記憶檔案的大小在很大程度上受到個人學習風格的影響。這對我們這些想要教導他人的人來說意味著，我們的課程內容和方法應該力求利用各種技巧來吸引銷售代表的注意力，以便與這些多個長期檔案建立聯絡。我們開啟的長期記憶檔案越多，我們的代表將我們的培訓內容編碼到這些檔案中的各種檔案中以備日後呼叫和應用的機會就越大。
最後，根據埃裡克森（1993, 1995）[8][9]的說法，將精英表現與一般表現區分開的最重要的可識別因素是長期進行一定難度的刻意練習的量，同時接受資訊反饋，並有機會重複和糾正錯誤，以達到卓越。努力工作或努力會迫使注意力集中，並促進指令從短期記憶轉移到長期記憶。
B. Braun Medical 的混合式教學法借鑑了以下研究成果。Lippincott 上肢周圍神經阻滯模擬器軟體具有變革意義，並與我們的課程方法相一致，原因如下：
1. 該程式能激發和喚起學生的求知慾和興趣。在學習環境中提供新穎、複雜或不一致的模式的教學，將激發學生的興趣並吸引他們的注意力。透過喚醒來吸引和維持學生的注意力可以開啟暫存記憶與長期記憶之間的通道。根據 Driscoll (2005) 的研究[10]，透過改變教學方法和間歇性地改變教學的語調和節奏，可以在感知喚醒的水平上維持學生的注意力。Lippincott PNB 模擬器設計方法旨在透過在程式的每個學習元件中建立與現實世界相關的學生問題來實現強烈的求知慾，而這些問題只能透過知識尋求行為來解決。
2. 這是一款主動學習程式，它將允許我們的銷售代表透過程式的模擬元件進行“實踐”學習。最終，成功執行周圍神經阻滯手術需要大量的刻意、困難的練習，同時要不斷地失敗並獲得有意義的反饋，這將有助於將相關知識編碼，以便日後回憶。程式的這一主動元件支援我們目標學習者，他們對“做中學”的偏好略佔優勢，並且更傾向於身體動覺認知通道。此外，該程式的模擬方面支援 89% 的學習者，他們表示偏好體驗式學習活動。文獻表明，我們的銷售代表投入到該程式中的努力將提高他們的注意力，將新知識編碼到長期記憶中，並推動有意義的學習（Driscoll，2005。Linn，Davis & Eylon，2004。Ericsson，Krampe & Tesche-Rmer，1993。Jonassen，1999）。[11],[12], [13], [14]
3. 該程式利用了我們的目標受眾的多重智力和多模態學習風格。銷售代表將最佳化保留（或知識整合），因為對同一材料的不同種類的周圍神經阻滯表示將把新知識編碼到多個長期記憶檔案中。例如，一個具有語言/語言、視覺/空間和人際偏好的學習者，閱讀了關於鎖骨上神經阻滯技術的描述，可以旋轉一個正確的針頭放置的 3D 解剖影像，並且可以透過個人反思慢慢地“擁有”內容，他們將比只觀看手術影片的同一個學生更能回憶和應用這些資訊（Linn，Davis & Eylon，2004。Gardner，2004）。 [15], [16]
4. 該程式的建構主義設計為學習者提供了識別和填補知識差距的機會。Jonassen 建議，學生的“困惑”是“意義創造”的催化劑。本培訓計劃以多種方式幫助各種具有不同先前經驗的學習者，使看不見的盲目程式變得“可見”。當學生髮現知識差距時，他們會以多種方式探索他們的“困惑”，並在構建新知識的過程中不斷完善（Linn，Davis & Eylon，2004。Jonassen，1999）。[17], [18]
5. 最成功的銷售代表瞭解客戶的業務並幫助他們解決問題。我們的非臨床銷售代表需要對能從周圍神經阻滯 (PNB) 中獲益的常見手術程式有一個熟練的理解，以及對 PNB 執行方式的基本理解，以便與臨床客戶進行可信和富有成效的對話。在這方面，文獻表明，上肢 PNB 模擬器程式是一個真實的、高保真度的模擬學習任務，可以轉移到現實世界的銷售情境中。該課程也具有內在和外在的目標導向，因為銷售代表將有意地沉浸在他們的學習中，以獲得成功（Jonassen，1999）。[19]
作為一款專為自學設計的獨立程式，Lippincott 上肢周圍神經阻滯模擬器程式沒有合作元件。許多研究人員認為，學生天生就是人際學習者，需要在社會上協商知識構建過程（Jonassen，1999）。[20] 我認為情況並非總是如此，事實上，我認為強制性協作學習會嚴重抑制內向型學生或人際學習者，他們具有強烈的內省和自我反思能力。這些型別的學生需要更多時間來反思、整合他人的想法，並仔細地撰寫他們的貢獻，而不是形成不完善的（不可接受的）論據。話雖如此，我們確實在我們的課程設計中設計了人際合作元件，但通常會為人際學習者提供充足的準備時間來參加此類會議。Lippincott 上肢周圍神經阻滯模擬器程式非常深入，非常複雜，我們可以透過多種方式將其用於獨立學習和合作學習。例如，可以為學生分配 11 種上肢周圍神經阻滯中的一種進行深入的自學，但同時要求他們在課堂上向同伴講解有關該特定阻滯的資訊。這種方法將利用該程式促進學生合作，並允許在課堂上進行辯論。聽到各種不同的觀點通常是一個協同的過程，可以產生更深刻的理解。
圖 21. 認知資訊處理/多重智力模型
計算機應用在教育中的適當作用不應該集中在取代教師/專家課堂輔導員，而應該為學生提供增強整體教學的思維擴充套件認知工具（Jonassen，Carr & Ping-Yueh，1998）。 [21] Lippincott 上肢 PNB 模擬器程式等積極的、建構的、真實的和有意的軟體應用程式，是 Jonassen 所描述的思維擴充套件工具型別，它可以作為促進更深入理解的催化劑。Wenglinsky (2005) 也敦促我們不要孤立技術學習解決方案，而是將技術（在它能增加認知價值的地方）作為“教師教學和學生學習方式中難題的一部分”。 [22]
如果在我們的計劃的混合式 PNB 課程的臨床認證、現場課堂教學和同伴互助輔導部分中經過深思熟慮地整合，Lippincott 上肢 PNB 模擬器程式將幫助我們新入職的銷售代表
• 瞭解患者和醫療服務提供者可以從周圍神經阻滯 (PNB) 麻醉/鎮痛中獲益的最常見手術程式。
• 使他們能夠描述神經阻滯的執行方式，包括如何使用神經刺激器定位特定神經、如何施用麻醉劑以及單次注射和持續 PNB 技術之間的區別。
• 提高他們對臂叢神經解剖的理解，並最終幫助他們與麻醉師就上肢手術程式進行可信的對話。
- ^ Alain Delbos，James C. Eisenach，Natalie Albert，Patrick Narchi，Francois Singelyn 和 Simon Levesque (2005) 上肢周圍神經阻滯模擬器程式 DVD，2.0 版，Lippincott Williams and Wilkins，可透過以下方式獲取：http://www.lww.com/ $179.00
- ^ http://www.vark-learn.com/english/index.asp Neil Fleming，VARK：學習風格指南
- ^ Kolb，David A. (1983) 體驗式學習：體驗作為學習和發展的源泉
- ^ http://www.nlm.nih.gov/research/visible/visible_human.html 美國國立醫學圖書館，美國國立衛生研究院，人體視覺計劃
- ^ Driscoll. M.P. (2005) 教學中的學習心理學（第三版）：皮爾森教育公司。
- ^ 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