原文:MOOC Learners’ Engagement with Two Variants of Virtual Patients: A Randomised Trial . 作者:Natalia Stathakarou 1,* ID , Marcel Leon Scully 2, Andrzej A. Kononowicz 1,3 ID , Lars Henningsohn 4, Nabil Zary 2 ID and Cormac McGrath 1,5 ID .來源:Science & Education. 譯者:Vicky. 編輯:爾瑞.
摘要:介紹:大型網(wǎng)絡(luò)公開課(以下簡稱“慕課”)平臺在醫(yī)療專業(yè)教育領(lǐng)域方興未艾。慕課將”虛擬病人”這一課程納入進來以促進互動性。目前就慕課平臺高退課率原因進行的研究寥寥無幾。我們研究了學(xué)習(xí)者如何在”虛擬病人”這一課程進行互動,并比較了導(dǎo)致不同“虛擬病人”課程,不同退課率的重要因素。方法:378名試驗參與者被隨機分成兩組,每一組運用不同的“虛擬病人”課程設(shè)計,即分支(學(xué)生選擇了錯誤的治療方案,系統(tǒng)會將其從錯誤答案引導(dǎo)到正確答案,再進入下一流程)和線性課程(選擇題達到正確率直接進入下一流程)設(shè)計。研究運用描述性統(tǒng)計分析和定量分析,將與進程有關(guān)的節(jié)點數(shù)據(jù)及“虛擬病人”試聽課進行了分析。結(jié)果:確定了8種學(xué)習(xí)者的互動方式。多數(shù)學(xué)習(xí)者在一次試聽課當(dāng)中,以線型路徑的方式完成了“虛擬病人”課程的學(xué)習(xí)。其中一個重要數(shù)據(jù)特征是,學(xué)習(xí)者有的是在一次或幾次試聽課中完成了一整套課程的學(xué)習(xí),有的則在并沒有試聽的情況下便退課?!疤摂M病人”課程設(shè)計在學(xué)習(xí)者退課率方面影響較大。相較于線型“虛擬病人”課程,分支“虛擬病人”課程的退課率更高。討論:先前研究表明,比起線型“虛擬病人”課程,分支“虛擬病人”課程的學(xué)習(xí)者參與度更高。然而,我們的結(jié)果表明,分支“虛擬病人”課程的退課率更高。結(jié)論:經(jīng)總結(jié),我們認為分支系統(tǒng)對慕課“虛擬病人”課程的完成度有消極影響。此外,我們認為,愈復(fù)雜的“虛擬病人”課程,則愈需學(xué)習(xí)者更多的投入以完成學(xué)習(xí)任務(wù)。而對于慕課的受眾來說,由于在授課過程中學(xué)習(xí)者也許只是想要獲取基本的醫(yī)學(xué)知識,所以“分支虛擬病人”的課程設(shè)計,對于學(xué)習(xí)者參與度提高來說或許沒有幫助。
關(guān)鍵詞:虛擬病人;大型網(wǎng)絡(luò)公開課;在線學(xué)習(xí)
1. 介紹
大型網(wǎng)絡(luò)公開課(慕課)平臺在醫(yī)療專業(yè)教育領(lǐng)域方興日盛。2013年,慕課平臺開設(shè)了98種有關(guān)醫(yī)療和醫(yī)學(xué)教育的課程,并仍呈增長趨勢。目前慕課課程仍面臨著相關(guān)挑戰(zhàn),即缺乏學(xué)員互動和參與度,并且這已成為了持續(xù)性的問題;另外,低完成率也是一大問題。慕課平臺的自愿性是其產(chǎn)生高退課率的原因之一,而且慕課平臺為參與者提供的互動十分有限?;有圆粌H在在線學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)過程中被視為重要因素,對于慕課平臺課程來說,更是一種增強學(xué)員動力和完成度的方式。
“虛擬病人(VP)”是“以培訓(xùn)、教育、檢測為目的的,真實臨床模式的互動電腦模擬課程。”之前,慕課平臺引進“虛擬病人”課程,就是為了提高學(xué)習(xí)者同慕課內(nèi)容之間的互動性。一項研究表明,“虛擬病人”以83.1%(n=442)的參與者比率,被視作一項有效的練習(xí)。較之慕課課程5%的平均完成度,慕課的泌尿?qū)W課程有著較高的10.4%的全體學(xué)員完成度。這是慕課使用“虛擬病人”課程的另一積極成果。
特別就醫(yī)學(xué)教育而言,“虛擬病人”課程被認為有利于訓(xùn)練學(xué)生臨床推理技能,并且能促進學(xué)習(xí)者的批判性思考和決策判定,并有助于其積極自主學(xué)習(xí)。這樣一來,“虛擬病人”為學(xué)員提供了具有互動性的、有活力的問題解決場景。不同“虛擬病人”課程設(shè)計能夠提供不同的學(xué)習(xí)機會。例如,分支“虛擬病人”能夠為學(xué)習(xí)者提供另外的路徑以實現(xiàn)期望的結(jié)果,并且能夠根據(jù)選項,提供潛在的幾個不同結(jié)果。
“分支虛擬病人課程”允許學(xué)生增加針對方案的固定(結(jié)果)反饋。反饋通常被視為模擬課程中最具指導(dǎo)力的方式之一,因為它會決定“虛擬病人”課程設(shè)計的關(guān)鍵特征,并最終決定用戶的滿意度和參與度。
本次研究的目標(biāo)是探索分支點對學(xué)員參與度的影響。我們將要特別研究的是(i)關(guān)于學(xué)員在慕課平臺中如何同虛擬病人進行互動的操作模式;(ii)一項“虛擬病人”課程中的分支點如何影響學(xué)員的退課率。
2.方法
2.1 研究環(huán)境
卡羅林斯卡學(xué)院(KI)在edX平臺發(fā)布了一門叫做“泌尿?qū)W入門”的泌尿?qū)W網(wǎng)絡(luò)公開課。這門課程于2015年秋季第一次上線,課程為期五周。
這項課程本是瑞典斯德哥爾摩一所醫(yī)學(xué)院課程的一部分,被并入KI的外科課程進行發(fā)布。課程學(xué)習(xí)目標(biāo)是學(xué)生必須能描述、辨別并推理出泌尿系統(tǒng)的一系列常見病征。該課程包括視頻講解部分、選擇題、3D模式、詞匯庫、研討論壇、一次網(wǎng)絡(luò)研討會、兩個虛擬病人案例和一個期末測驗。
“虛擬病人”(VP)主要聚焦于由于兩種不同變化所引起的膀胱癌:一種是提供許多分支點,以一個端態(tài)作為最終結(jié)果(VP1),第二個(VP2)用多項選擇題替代了枝點,使參與者的操作選項被限制在主要路徑上。特別是VP2的創(chuàng)立是基于VP1的主要路徑,包括病人診斷和治療的相同信息。圖1解釋了VP1的部分和VP2的案例,圖中節(jié)點由數(shù)字表示;并畫出VP2多項選擇題所替換的VP1分支點。VP1和VP2的節(jié)點用相同的數(shù)字標(biāo)出,是為了說明這兩個案例的節(jié)點是由相同的物質(zhì)構(gòu)成。簡單來說,學(xué)生在對虛擬病人的癥狀進行治療時,通過VP1途徑,無論學(xué)生的治療方案是對是錯,系統(tǒng)都會將錯誤答案引導(dǎo)到正確答案上。而VP2途徑是讓學(xué)生做多個選擇題,達到一定正確率才能進入下一步。
“虛擬病人”被結(jié)合到慕課平臺的第二周,課程重點在于“血尿癥”。我們將“虛擬病人”加入到開放迷路系統(tǒng)中,將它放置于云基礎(chǔ)設(shè)施,并用信心管理系統(tǒng)的學(xué)習(xí)工具協(xié)同界面將其嵌入到edX平臺中去。通過主系統(tǒng)的授權(quán)書,用戶被自動驗證,然后輸入四位數(shù)字碼到edX平臺。系統(tǒng)報告學(xué)生“虛擬病人”活動的完成率,學(xué)生只有到達虛擬病人最后的節(jié)點,才可獲得該數(shù)字碼。這樣一來,學(xué)生需要完成課程以得到課程積分,而非被平臺強制進行。
為了讓用戶的使用暢通無阻,我們調(diào)整了“虛擬病人”系統(tǒng)的布局,以周為單位進行更新,以順從慕課平臺的圖形模式。在解決這一案例的過程中,學(xué)員同Violet進行互動,她是一個身患血尿癥并飽受折磨的“病人”。學(xué)員被要求記錄她的病史,調(diào)整實驗檢查順序,并給出診斷和治療決定。學(xué)員做出決定,選擇其中的一個選項,并根據(jù)選項遵循病號的自然發(fā)展(VP1),或在多個選擇題中進行選擇,接受即時的糾正性反饋(VP2)。
另外,學(xué)員可查看歷史選擇記錄,并回到之前的任何一步中(循環(huán)行為)。
2.2. 研究設(shè)計
此研究為隨機研究,慕課課程的參與者被隨機安排到兩組,由edX平臺的A/B兩組測驗機制輔助進行。參與者被分到A組,與VP1互動;或者被分到B組,同VP2進行互動。
2.3. 參與者
2015年秋季,從9月15日到10月27日,共有4925參與者注冊參加慕課。這些參與者來自172個國家,其中多數(shù)來自美國、瑞典和印度。學(xué)習(xí)者中值學(xué)齡為30年,其中40.4%的學(xué)員為女性,男性學(xué)員占59%,剩下0.6%的學(xué)員未透露性別。其中514名參與者完成了課程。課程第二周,1349名參與者登錄,其中有378名在A組或者B組同虛擬病人進行互動。這項研究中,我們將378名參與者的數(shù)據(jù)也包括在內(nèi)。
2.4.數(shù)據(jù)收集
用戶“虛擬病人”路徑的數(shù)據(jù)是從配置了開放“虛擬病人”系統(tǒng)的云基礎(chǔ)設(shè)施上收集來的。這些數(shù)據(jù)在被收集后被映射到用戶驗證碼中,保證了其隱匿性。在開放虛擬系統(tǒng)收集的信息,包括學(xué)員和虛擬病人的互動時間、節(jié)點級數(shù)和每人同虛擬病人互動的實驗次數(shù)。
2.5.數(shù)據(jù)分析
為了解決第一個研究問題,我們采取了描述性數(shù)據(jù)分析。我們首先將參與者分別以“是否完成試聽課或者是否退課”進行了分類。在每一組,我們進一步根據(jù)他們所進行的試聽次數(shù)分類,根據(jù)他們“是否多次解決了一個病例問題”進行分類。接下來,我們將退課組以及“他們是否開始治療病例”進行分類,完成的組是根據(jù)完成的模式進行分類。
為了解決第二個研究問題,我們將VP1和VP2的參與者數(shù)據(jù)單獨分析,然后是對學(xué)員互動模式進行了認證。我們假設(shè)“線性虛擬病人”不會對學(xué)員的退課率產(chǎn)生影響。
2.6. 道德規(guī)范
根據(jù)瑞典道德檢閱法案(2003:460),此項研究在審查范圍之外,因為它沒有瑞典個人數(shù)據(jù)法案所涉及的個人敏感信息。另外,根據(jù)edX平臺條例,根據(jù)道德大綱,用戶注冊時,所有課程參與者都會得到通知,允許edX保存其參與及表現(xiàn)數(shù)據(jù),以不透露身份的方式被使用到之后的研究出版作品中。
3. 結(jié)果
3.1 學(xué)員在慕課平臺與虛擬病人的互動模式
圖2描繪了學(xué)員如何在慕課上與虛擬病人進行互動的分析結(jié)果。首先研究人員以參與者“是否退課”或“完成了與虛擬病人的互動”進行分類。共有71名參與者退課,307人完成了虛擬病人互動。
接下來,根據(jù)參與者“是否一次或是多次嘗試解決虛擬病人的問題”進行了分類。退課學(xué)員則根據(jù)他們“是否開始了虛擬病人的互動”而分類。完成了虛擬病人互動的參與者則進一步根據(jù)他們“是否以一個線型或是循環(huán)的行為完成互動”而分類。線型行為指參與者沒有返回查看前面的節(jié)點級數(shù)或者完成的問題。循環(huán)行為是指參與者返回查看了之前的節(jié)點和完成了的問題。我們將每個參與者的節(jié)點級數(shù)映射出來,并根據(jù)互動模式將他們進行了8種分類。
圖2標(biāo)注:
●黑點之間的距離:VP案例的長度;
●紅點:VP案例的介紹頁;
●起始線:用戶上傳VP使用情景;
●直線:VP情景的線性行為;
●循環(huán)線:VP情景的循環(huán)行為;
●多項直線和循環(huán)線:分別為VP情景中的多項線型和循環(huán)型行為;
●未完成線:退出VP情景
●直線達終點結(jié)點(直線或循環(huán)):VP情景完成;
在表1,我們標(biāo)注為:
●試聽:加載了VP介紹頁卻沒有開始VP情景的行為。
●開始:在瀏覽VP介紹頁后加載了VP情景的行為。
大多數(shù)參與者(n=209)在第一次試聽就以線型路徑完成了VP案例。部分參與者(n=46)在第一次試聽課以循環(huán)路徑完成了VP案例,意味著參與者返回過VP之前的界面。許多參與者(n=36)也以多于一次試聽的線型路徑完成了他們的VP情景。同時,值得注意的是,有很大一部分人(n=51)在第一次試聽沒有開始VP情景的情況下就退出了。
3.2 VP案例中分支點對學(xué)員退課率的影響
為了定義VP案例分支點對學(xué)員退課率是否存在影響,隨著學(xué)員以上定義的互動模式,我們分別對VP1和VP2的作業(yè)分析了參與數(shù)據(jù)。我們將未開始VP情景的退課學(xué)員排除在外,因為他們退課的原因并不受VP設(shè)計或者VP支點的影響。我們將完成VP的參與者,以及開始參與了VP而又退出的參與者包括在內(nèi)(表2)。
p.=000253,p<0.05。關(guān)于VP支點對學(xué)員退課率沒有影響的假設(shè)被否定。而且結(jié)果表明,VP1相比于VP2,對學(xué)員退課率有影響。由于兩個VP案例的差別只體現(xiàn)在添加的VP1支點中,所以或許相較于VP2,VP1的設(shè)計與更高的退課率相關(guān)。
4. 討論
此研究在慕課平臺環(huán)境下進行,其目的是為了了解,慕課受眾在同如“虛擬病人”這一類以”通知式學(xué)習(xí)程序“互動時可能產(chǎn)生的行為。我們的研究重點在于理解學(xué)員在慕課平臺上如何與”虛擬病人“進行活動,以及與帶有多個選擇題的VP設(shè)計相比較,帶有支點的VP設(shè)計如何影響學(xué)員的退課率。為了驗證這些問題,我們設(shè)計了兩種VP互動模式,慕課參與者被隨機安排到不同的試聽課進行體驗。
結(jié)果表明,大多數(shù)(占總數(shù)81%的)參與者完成了膀胱癌的VP案例。這同之前研究的結(jié)果一致,它表明,慕課平臺參與者在與VP互動過程中獲得了高滿意度。參與者總數(shù)中19%退出了練習(xí),退出課程的參與者中,有76%在還未開始VP情景時便退出了。
之前的研究表明分支VP的參與度更高,與線型VP相比能使學(xué)習(xí)更為有效。然而,我們的結(jié)果表明,分支VP相較線型VP,解決問題花費的精力更少,退課率更高。這可能是由于分支VP復(fù)雜度更高,對新學(xué)員施加了更高的認知負荷。但同時這可能會產(chǎn)生某些積極影響,比如慕課針對用戶群體不同,可能有人更適合這種方式。在之前的研究中,線型案例是基于紙質(zhì)材料,其活動是為醫(yī)學(xué)生設(shè)定的一部分PBL活動,該活動可為原本的課程設(shè)置增加難度,由此可能得出線型課程更好的結(jié)論。
而我們在此研究中得出的結(jié)論是,越復(fù)雜的VP要求學(xué)員在完成該任務(wù)時花費更多的精力,這也許不是一個可以促進慕課用戶參與的設(shè)計,該平臺上的參與者或許只是希望學(xué)到該課程提供的基本的醫(yī)學(xué)知識。
此研究的一個優(yōu)點是,根據(jù)VP的不同因素,如多次試聽和循環(huán)前進,對學(xué)員進行了互動模式分類。該研究傳遞了慕課用戶在這些行為模式中的普遍性量化數(shù)據(jù)。關(guān)于其是否屬于這些行為模式中的一種,仍有待研究。這些行為模式能突出一些特別的學(xué)員特性(例如:有經(jīng)驗的學(xué)員vs.新學(xué)員)或代表一種高級知識。為了確認具有不同學(xué)習(xí)習(xí)慣的參與者與課程滿意度之間有什么相關(guān)關(guān)系,還需要更多的研究。而這將促使慕課平臺未來設(shè)計出更多適應(yīng)用戶的VP體驗。 我們計劃通過調(diào)查VP參與過程中的其它要素,擴大目前的研究范圍,要素將不再僅限于支點。
不足
目前研究的不足之一是,其結(jié)果僅基于一項學(xué)員互動分析案例,因此并非具有代表性。需設(shè)計更多不同的VP學(xué)習(xí)模式。參與者的先決動機水平、先前的參與度,以及專業(yè)背景都沒有得到調(diào)查。
我們的研究起初就是為了調(diào)查如何降低慕課的退課率。就目前的情況來看,我們已經(jīng)調(diào)查了VP的退課率,但其與慕課退課率并不相同(學(xué)習(xí)者可能會轉(zhuǎn)換到慕課平臺的不同學(xué)習(xí)模式)。然而我們相信,在某一種學(xué)習(xí)模式中失去興趣,也會降低學(xué)習(xí)者對整個慕課的參與度。
未來關(guān)于此主題的研究可能會深入到,通過展開調(diào)查,檢查學(xué)習(xí)模式與退課行為之間的背景聯(lián)系,探索支點促進高退課率的潛在原因。我們也打算去探究不同VP設(shè)計和特征,對學(xué)習(xí)者知識、技能、滿意度可能產(chǎn)生的影響。
5. 結(jié)論
該項研究的結(jié)果展示了,在不同VP形式的影響下,參與者完課率的差異。這可能會對未來慕課在醫(yī)療教育領(lǐng)域的課程設(shè)計產(chǎn)生影響。這項研究揭示,在慕課中設(shè)置互動元素,能對降低退課率產(chǎn)生潛在積極作用。從設(shè)計的角度來講,我們的研究結(jié)果揭示,與更具挑戰(zhàn)性的分支型VP課程相比,初學(xué)者更能從線型VP課程中受益。
>>聲明
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