基于大规模开放在线课程的翻转课堂方案在本科实习医学生儿科穿刺技能训练中的应用

摘要

本方案描述了一种基于慕课的翻转课堂方法，用于培训本科医学生掌握四项核心儿科穿刺技能，促进课前知识获取和课堂模拟实践。

摘要

本方案描述了一种可重复的教学模型，旨在提高医学生实习人员在进行四项基本儿科穿刺技能方面的临床能力，包括胸腔穿刺、腹腔穿刺、腰椎穿刺和胫骨骨髓穿刺。该教学方法的核心是将课前自主学习大规模开放在线课程（MOOC）与课堂内高强度的实践模拟训练相结合。课前，实习人员需完成10至20分钟的教学视频学习，内容涵盖操作原理、标准流程、常见错误及临床案例分析，并通过构建思维导图系统化整理解剖学与操作知识。在课堂环节中，原本用于传统讲授的时间被完全重新分配，用于教师个性化指导、同伴讨论以及使用高仿真儿科模拟人进行标准化情景模拟训练。本方案旨在应对传统医学教育中普遍存在的课时与资源严重受限的问题，通过最大化实践操作机会来提升学习效果。验证研究表明，这种可扩展的翻转课堂模式在不增加学生总体学习负担的前提下，显著提升了医学生的技能掌握程度、临床思维能力以及理论与实践的融合水平，因而非常适合推广应用于更广泛的临床技能培训项目中。

引言

儿科穿刺技术——特别是胸腔、腹腔、腰椎及胫骨骨髓穿刺——是医学生实习阶段必备但本身具有较高风险的临床技能。掌握这些侵入性操作需要通过标准化的实践训练，以确保患者安全和诊断准确性¹。然而，传统的教学模式主要依赖于“理论讲授加简短示教”的方式""。这种传统模式往往导致实践时间不足、对操作关键点理解肤浅以及技能长期保持效果差，最终影响实习生的临床胜任能力²。因此，迫切需要转向一种既能确保充分理论准备，又能安全最大化模拟操作训练时间的教学模式。

在更广泛的医学教育文献中，翻转课堂模式和大规模开放在线课程（MOOCs） increasingly 被认可其促进主动学习和提高临床能力的作用^1,3。尽管诸如标准模拟培训或纯在线的小型私有在线课程（SPOCs）等替代方法具有一些优势，但它们往往缺乏整合零散理论知识的系统性机制²。所提出的基于 MOOC 的翻转课堂的显著优势在于，它将知识获取的认知负荷转移至课前阶段⁴。此外，整合思维导图——我们所提出教学设计中的关键组成部分——有助于系统化知识整合与重点内容理解，从而弥补 MOOCs 的灵活性可能带来的结构松散问题⁵。这种结合使得课堂时间可完全用于个性化指导和重复性的实践操作，相较于传统方法中讲授式授课占用宝贵模拟训练时间的情况，具有明显优势²。

本文的总体目标是提供一种基于大规模开放在线课程（MOOC）的、可详细复制的翻转课堂教学方案，专门用于儿科穿刺技能的教学。通过明确阐述课前MOOC学习阶段、课堂内模拟训练以及严格的评估流程，本方案提供了一套完整的教学蓝图。读者可据此评估该方法是否适用于其特定教学场景；本文详述的结构化方法非常适用于旨在优化教学时间并提升学习参与度的医学院校、住院医师培训项目以及临床模拟中心。最终，该方案满足了儿科临床技能训练的核心需求，并为更广泛的医学教育改革提供了可扩展、可调整的模式。

方案

该研究方案已获得深圳大学医学伦理委员会的批准（批准号：SZUGH-2024-032）。所有参与者在充分了解研究目的、流程以及对学业评价可能产生的影响后，均签署了书面知情同意书。

1. 受试者筛选、选择与分组

1. 使用预设的学业成绩和出勤记录筛选潜在的本科医学实习候选人。
2. 选择已成功完成基础医学课程（解剖学和生理学）的参与者，并确保这些候选人在入选前未接受过系统的穿刺技能训练。
3. 应用排除标准，从符合条件的候选人中剔除相关人员。具体包括长期病假的学生、连续多门专业课程考核不合格的学生，或自愿退出的学生。
4. 将最终确定的参训人员分为两个独立的教学组，分组依据为现有的机构培训安排或教学周期（例如，将不同年级分配至不同组别），以利于教学管理与组织实施。
5. 将第一组指定为对照组，该组接受传统教学模式，包括理论授课、教师示教和自由练习。
6. 将第二组指定为实验组，该组接受基于慕课（MOOC）的翻转课堂教学方案。
7. 为对照组和实验组安排完全不同的培训日期，确保时间上无重叠。
8. 为每组分别预订独立的临床模拟培训场地。
9. 在整个培训期间，严格保持两组在时间和空间上的隔离，防止组间交流与教学方法的交叉干扰。

2. 教学材料与教师的准备

1. 为四种穿刺技能（胸腔穿刺、腹腔穿刺、腰椎穿刺、胫骨骨髓穿刺）分别制定标准化教学脚本。
2. 依据上述脚本，使用高清摄像机拍摄10–20分钟的教学视频，并对关键操作步骤进行剪辑，加入慢动作回放。
3. 将每个视频划分为四个标准化模块：操作原理、标准流程、常见错误和临床案例分析。
4. 创建基于电子表格的思维导图模板，预先填入关键英文类别标题（如适应证、禁忌证、解剖标志）。
   注：标准化英文模板请参见补充文件1。
5. 准备通用的无菌穿刺包和通用的高仿真儿童穿刺模拟人。
   注：具体商用设备信息请参见材料表。
6. 选择具有至少3年临床技能教学经验的主治医师作为授课教师。
7. 使用最终确定的教学脚本和评估量表，对所有入选教师进行为期4小时的标准化培训。
8. 要求所有教师完成一次模拟示范，并对一段学生示例视频进行评分，以确保教学团队在教学和评价上的一致性。

3. 大规模开放在线课程平台配置

1. 在中国大学MOOC（Chaoxing学习平台）注册机构教师账号（https://www.chaoxing.com）。
2. 配置课程仪表盘，以支持视频播放、测验生成和实时进度跟踪功能。
3. 将最终的教学视频和思维导图模板（补充文件 1）上传至课程资源库。
4. 使用平台的标准队列配置设置，为实验组创建独立的课程分组。
5. 在预定课堂教学前一周，向实验组分配相应的单项技能视频和思维导图任务。
6. 将平台任务截止时间设置为课前24小时。
7. 配置追踪系统以监控特定指标：视频总观看时长（分钟）、视频重播次数以及观看后测验得分。

基于慕课的翻转课堂实施（实验组）

1. 课前阶段（上课前1周）：
   1. 指导学生使用其机构账户登录在线平台。
   2. 要求每位学生观看与其当周穿刺技能相对应的一段指定的10–20分钟视频。为学生提供为期6天的时间窗口，供其自主安排观看视频进度。
   3. 要求学生在平台上完成观看后的测验。设定80/100为合格分数线。
   4. 指导学生下载英文思维导图模板（补充文件1），并要求其总结关键知识点，通过平台提交该文件。
   5. 在上课前1天访问教师管理面板，获取并审阅学习追踪数据及学生提交的思维导图，以识别普遍存在的学习难点。
2. 课堂阶段（90分钟）：
   1. 本阶段总时长为连续90分钟。在课程进行至一半时安排一次标准的10分钟休息，以防止认知疲劳。
   2. 严格执行无菌操作技术。要求按照世界卫生组织（WHO）指南进行手部卫生，准确建立无菌区域，并立即处置使用过的针头。
   3. 开展为期30分钟的问答环节，针对课前识别出的共性问题进行解答。在模拟人模型上对难以掌握的操作步骤进行现场示范。
   4. 选取3–5名学生，每人用10分钟时间向全班展示其思维导图。组织同伴讨论，并提供口头反馈，以优化其知识结构。
   5. 将学生分为固定小组，每组恰好5或6人。每10名学生配备1名指导教师，以提供个性化指导。
   6. 指导学生在模拟人模型上轮流进行标准化操作练习，持续40分钟。在练习过程中进行实时监督，并口头纠正操作错误。
   7. 从教学部门预先编制并批准的标准化儿科病例库中选取评估情景。确保每个情景均遵循固定模板（如患者年龄、生命体征、主要诊断）。
   8. 开展为期40分钟的情景模拟评估。向学生提供标准化临床情景，并使用匿名评分表对其表现进行评估。

5. 传统教学的实施（对照组）

1. 课堂阶段（90 分钟）：
   1. 安排总共 90 分钟完成本阶段，课程进行至一半时安排一次标准的 10 分钟休息。
   2. 严格执行与实验组相同的无菌操作技术和安全针具操作要求。
   3. 进行 30 分钟的理论授课，使用演示幻灯片和黑板书写讲解穿刺原理、适应证、禁忌证及操作步骤。
   4. 在模拟人模型上进行 30 分钟完整操作示范，指导学生观察示范过程并做笔记。
   5. 指导学生在模型上进行 60 分钟的独立自由练习，教师在教室内巡回提供指导。

6. 技能掌握评估

1. 要求所有学生穿着无组别标识的相同制服，使两名独立评估教师对学生分组情况设盲。
2. 向评估人员提供匿名评分表，用于在情景模拟考核期间记录评分。
3. 采用百分制评估学生技能掌握情况，该评分体系包含四个部分：术前准备（20分）、操作过程（50分）、无菌技术（15分）和并发症处理（15分）。
4. 将最终得分划分为三个预设等级："优秀"（90–100分）、"良好"（80–89分）和"需改进"（<80分）。

7. 问卷发放

1. 在课堂阶段结束后，立即向所有参与的学生发放一份自行设计的完全匿名问卷。
2. 通过数字问卷链接（或纸质表格）分发问卷，以确保数据收集的标准化并严格保持受访者的匿名性。
3. 指导学生使用5点李克特量表（1 = 非常不满意，5 = 非常满意）从五个维度对教学满意度进行评分：教学方法、教学模式、授课教师、课前学习资源和课堂活动。
4. 指导学生在1–10分范围内（1 = 无提升，10 = 显著提升）对七项具体指标的学习能力提升程度进行评分。将8–10分定义为"显著提升"。
5. 仅向对照组提供额外的具体问题，以评估其独立的课前预习行为（例如："您在课前是否预习了穿刺相关知识？"）。
6. 指导学生在1–10分范围内对其感知的学习负担进行评分（1 = 负担严重，10 = 无负担）。将8–10分定义为"无额外负担"。

8. 统计分析

1. 将收集到的技能评估分数和匿名问卷调查结果输入统计分析软件（例如 SPSS 26.0 版）。
2. 使用卡方检验比较实验组与对照组之间的分类数据。
3. 采用 Mann-Whitney U 检验分析连续性数据（非正态分布）。
4. 计算组内相关系数（ICC），以评估两位独立评价教师之间的一致性可靠性。
5. 报告所有主要结局变量的 95% 置信区间（CI）。统计学显著性严格定义为 P 值 < 0.05。

结果

基线特征

最初共有127名学生入组，其中5名学生被排除后，最终纳入122名学生进行分析。最终分析样本包括实验组61名学生和对照组61名学生。如表1所示，实验组（n = 61）与对照组（n = 61）在性别（男性33/61 vs. 31/61）、年龄（22.2 ± 1.1岁 vs. 22.0 ± 1.2岁）、既往学业成绩（成绩B及以上：91.8% vs. 93.4%）、穿刺理论知识掌握情况（91.8% vs. 95.1%）以及学习期望（96.7% vs. 98.4%）等方面均未观察到显著差异（所有P > 0.05）。由于机构伦理限制，不允许对尚未掌握临床技能的实习生进行干预前测试，因此未实施干预前的技能评估。

实验组课前慕课学习情况

大规模开放在线课程（MOOC）视频的平均完成率为91.1%（胸椎：93.4%；腹部：91.8%；腰椎：90.2%；骨髓：89.0%）。如...

讨论

基于慕课的翻转课堂方案为儿科穿刺技能训练提供了一个结构化且可重复的框架，强调从被动接受知识向主动掌握操作技能的转变。通过从根本上重新分配教学时间和空间，该方法解决了传统临床教学中常见的局限性，例如练习时间不足以及对关键操作的理解流于表面。该方法的成功源于多个相互关联的方法学组成部分，这些部分共同支持成人学习原则。

首先，课前结构化的MOOC学习阶段为所有参与者建立了统一的理论基础。与传统的单次现场演示不同，数字化资源允许学生按照自己的节奏反复观看慢动作的操作步骤，这符合现代儿科教育中的混合式教学设计^3,5。这一阶段确保学生在进入模拟实验室前已具备高水平的"培训前"准备状态。其次，思维导图构建的引入作为一种关键的知识组织工具⁴，要求学生在课堂环节之前将解剖标志和操作流程整合为一个逻辑框架，从而有效促进理论向实践的内在转化。

第三，优化课堂时间分配是该...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
酒精棉片	Winner Medical Co., Ltd.	WN-AC70	医用级70%异丙醇酒精棉片，用于穿刺前皮肤消毒；单片密封，确保无菌条件。
一次性无菌注射器	Jiangsu Kanghua Medical Equipment Co., Ltd.	KH-5ML	用于儿科穿刺技能训练中的常规液体抽取与注射；一次性使用，单件灭菌。
儿科胸腔穿刺训练模拟人	Shanghai Yilian Medical Simulation Tech	YL-PTM-02	高仿真模拟人，用于练习胸腔穿刺，具有真实解剖标志和可重复的穿刺针插入功能。