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

本翻譯僅作了解之用，并非用于學(xué)術(shù)研究或商業(yè)決策。芥末堆海外翻譯社群的小伙伴們力求將關(guān)鍵理念與思想更廣泛地傳播至中文區(qū)域，故部分表達可能與原文有所差異。如需使用，請查證原文。