高仿真模拟教学对护理学生临床能力影响的系统评价

杨　依，刘华平



高仿真模拟教学对护理学生临床能力影响的系统评价

杨依，刘华平

摘要：[目的]评价高仿真模拟(HFS)教学对护生临床能力等方面的影响。[方法]采用Cochrane系统评价方法，检索2000年—2014年CNKI、VIP、Cochrane图书馆、CINAHL、PubMed、 EMBASE、PROQUEST中关于高仿真模拟教学对护生临床能力影响的随机对照试验以及类实验性研究，对纳入文献进行文献质量评价后，采用RevMan5.1软件进行数据合并与分析。[结果]共纳入12项研究,包括686名护生，其中2篇为随机对照研究，10篇为类实验性研究。Meta分析结果显示，高仿真模拟教学有助于提高护生的知识水平(SMD=0.48,95%CI为0.06～0.90,P<0.01)和临床技能(SMD=0.68,95%CI为0.46～0.91,P<0.01),但对评判性思维能力的培养无显著影响(SMD=-0.28,95%CI为-0.64～0.08,P>0.05)。[结论]高仿真模拟教学在提高护生知识水平和临床技能上显示出优越性，尤其在知识的长期维持方面，显著高于传统教学方法，但其对护生评判性思维无明显改善作用，仍有待更多的高质量证据来证实其在护生临床能力整体水平上的确切效果。

关键词：高仿真模拟；护理学生；临床能力；传统教学法；知识水平；评判性思维；Meta分析

Systematic evaluation influence of high-fidelity simulation teaching on clinical competence of nursing students

Yang Yi，Liu Huaping

(Nursing College of Peking Union Medical College，Beijing 100144 China)

AbstractObjective:In order to evaluate the influence of high simulation(HFS) teaching on the clinical competence of nursing students.Methods:It used Cochrane system evaluation method.It retrieved CNKI,VIP,Cochrane library,CINAHL,PubMed,EMBASE，PROQUEST on randomized controlled trials and experimental research on the influence of high simulation teaching on nursing students’ clinical competence from 2000 to 2014.After the literature quality evaluation,the data were combined and by analyzed using RevMan5.1 software.Results:A total of 12 studies were included,including 686 nursing students.Among them，two papers were randomized controlled studies,and ten papers were experimental studies.Meta analysis showed that high simulation teaching was helpful to improve the knowledge level of nursing students(SMD=0.48,95%CIwas 0.06～0.90，P<0.01) and clinical skills (SMD=0.68，95%CIwas 0.46～0.91，P<0.01).But there was no significant effect on the cultivation of critical thinking (SMD=-0.28,95%CIwas -0.64～0.081,P<0. 05).Conclusion:High simulation teaching in improving the knowledge level of nursing students and clinical skills showed superiority.Especially in the long-term maintenance of knowledge,significantly higher than the traditional teaching methods.But it had no significant improvement effect on the critical thinking of nursing students,and still need more high quality evidence to confirm its exact effect on the overall level of nursing students’ clinical ability.

Key wordshigh-fidelity simulation；nursing students；clinical competence；traditional teaching method；knowledge level；critical thinking；Meta analysis

作为一门实践应用型学科，护理教育的重点在于培养学生的临床能力，使其在未来特定的临床情境中能够整合并运用相应的临床知识、技能等为病人提供安全、有效的照护[1-2]。尽管目前尚缺乏对护生临床能力概念的统一认识，但多数研究认为，临床知识、技能和评判性思维是临床能力的核心内容，亦是评价护理教育质量的重要指标[3-4]。就临床能力的培养方式而言，传统的课堂讲授及临床实践是最常见的教学策略，但随着病人安全理念的日渐深入以及临床资源短缺，越来越多的教育者和研究者开始探索模拟教学在护理领域的应用效果。目前，众多研究显示，高仿真模拟教学(high-fidelity simulation,HFS)具有再现临床真实工作场景、创造无风险学习环境、提供可重复训练机会以及弥补临床教学资源不足等优势，有助于促进课堂知识向临床实践的转化，大大提高了学生的临床能力[2,5]，已受到国内外护理教育界的普遍认可。加利福尼亚注册护士委员会就指出，护生临床实践中可有25%的部分在模拟实验室内完成[6]。然而，尽管HFS教学在护生临床能力培养方面已取得积极作用，但亦有研究指出HFS教学并不能完全真实地模拟临床环境，限制了学生与模拟人的充分互动，无法训练学生应对突发事件的能力[7]，且模拟教学中存在时间限制、不清晰的角色定位以及严密监控所带来的学习压力等因素，也会对学生表现和临床能力的培养产生不利影响[8]，加之HFS教学的初期建设投资和后期维护成本较高，是否有必要将其广泛应用于护理教育中仍是管理者和教育者关注的重点。因此，本研究对国内外相关随机对照试验(RCT)及类实验性研究进行系统回顾分析，旨在探讨HFS教学在护生临床能力培养中的实际作用，为护理管理者和教育者设计和采用HFS提供参考。

1资料与方法

1.1检索策略根据研究目的，通过电子检索中国学术期刊网络出版总库(CNKI)、中国维普全文数据库(VIP)、Cochrane图书馆、CINAHL、PubMed、EMBASE、PROQUEST等，各数据库的检索时间均从2000年—2014年。以“(simulation) AND (high-fidelity OR HFS OR HPS) AND (nursing students) AND (competence)”和“(模拟教学 OR 高仿真模拟) AND (护理教育 OR 护理学生) AND (胜任力 OR 能力)”为检索词，采用主题词和自由词相结合的方式，经过反复预检后确定，同时对所获文献的参考文献进行追溯，尽可能收集符合纳入标准的文献。

1.2文献纳入标准①研究类型：随机对照试验以及类实验性研究，排除自身前后对照研究，剔除重复发表文献。②研究对象：在校护理专业学生，排除执照后的继续教育项目。③干预措施：试验组接受HFS，包括高仿真情境的创建、高仿真模拟人的使用、评价反思等环节；对照组接受传统教学模式，如理论讲课、理论结合操作示范或案例分析。④结局指标：护生临床能力，具体指护理专业知识、临床技能和评判性思维，排除未提供明确的、完整的测量数据的文献。

1.3文献质量评价根据Joanna Briggs循证卫生保健中心(JBI)关于随机对照试验和类实验性研究的文献质量评价标准对纳入研究的文献进行质量评价[9]，包括随机序列产生、分配隐藏、盲法、基线水平、退出和失访情况、结局测量可靠性、统计方法科学性等10个方面，每个方面都是采用“是”“否”“不清楚”来评价。

1.4资料提取阅读全文后，用设计好的文献信息提取表对核心资料进行提取，内容包括文献基本信息、研究设计、研究对象、测量工具、测量时间、结局指标以及研究者结论等。

1.5统计学分析采用RevMan5.1对所有资料进行统计分析。当研究间无统计学异质性时(P>0.01,I2<50%)，采用固定效应模型进行分析；当研究间存在统计学异质性时(P<0.01,I2>50%)，使用敏感性分析后尽可能找出异质性的来源，如仍无法消除异质性，但具有临床一致性，采用随机效应模型进行分析，否则采用描述性分析。对度量衡单位相同的连续性变量采用加权均方差(WMD)，不同者采用标化均数差值(SMD)，两者均以95%可信区间(95%CI)表示，P<0.05为差异有统计学意义。为检验纳入单个文献对分析结果的影响，在分别去掉某篇文献后，对剩余文献进行Meta分析，检验水准为0.05。

2结果

2.1检索结果共检索到1 925篇关于HFS教学在护理教育中应用效果的文献，其中英文1 826篇、中文99篇。采用EndNoteX7软件查重排除重复题录253条，通过文题排除明显不符合纳入标准的文献846条，经阅读摘要后，选取设计良好的实验性研究和类实验性研究共131篇，经进一步获取并阅读全文后排除119篇：63篇为自身前后对照设计，6篇为相关性研究，12篇研究对象不符合纳入标准，其余38篇中的干预措施不符合纳入标准或未提供完整结局指标。最终共纳入12篇文献进入分析，其中英文文献10篇[3,10-18]，中文文献2篇[19-20]。

2.2纳入文献特征纳入的12篇文献的语种为英文和中文，来自美国[10-17]、加拿大[3]、约旦[18]和中国[19-20]，时间跨越2007年—2014年。研究包括2项RCT[18,20]、10项类实验性研究[3,10-17,19]，共纳入686名护生，9项研究涉及本科生[3,10-11,13,15,17-20]，3项研究涉及专科学生[12,14,16]。结局指标测量时间在HFS教学结束当天至结束后第5周。见表1。

表1　纳入文献特征

2.3纳入文献质量纳入的12项研究中包含2项RCT，其中1项描述了随机序列的产生[18]，1项描述了对资料收集者使用了盲法[20]，均对研究对象的基线水平进行了描述，2项研究均提及脱落及退出情况，但未进行详细描述，研究的资料分析和结局指标呈现较好。10项类实验性研究中，有5项对研究对象的纳入和排除标准进行了清晰界定[3,10-12,17]，5项研究对基线水平进行了描述并证实其可比性[11,14-15,17,19],6项研究对脱落及退出情况进行了详细描述[3,11-12,14-15,17]，6项研究对混杂因素进行了描述[11-15,17]，尽管所有研究都具备结局指标的完整性，但部分研究对结局指标的描述不详细。见表2。

表2　纳入研究的质量评价

2.4Meta分析结果

2.4.1HFS教学对护生专业知识的影响8项研究报道了HFS教学对护生专业知识水平的影响(试验组235人，对照组215人)[3,11-12,15-19]，其中5项研究显示试验组的专业知识得分高于对照组[12,15,17-19]，其余3项研究[3,11,16]显示试验组知识得分虽低于对照组，但差异无统计学意义。Meta分析结果显示，试验组护理专业知识得分与对照组差异有统计学意义(随机效应模型，SMD=0.48,95%CI0.06～0.90,P<0.01)，说明HFS教学有助于提高护生的专业知识水平。见图1。

图1　HFS教学对护生专业知识影响的Meta分析结果

2.4.2HFS教学对护生临床技能的影响5项研究报道了HFS教学对护生临床技能的影响(试验组164人,对照组 161人)[3,10，13，19-20]。除1项研究显示试验组和对照组得分基本相同外[3]，其余4项均显示试验组临床技能得分高于对照组[10,13,19-20]。Meta分析结果显示，试验组临床技能得分与对照组差异有统计学意义(采用固定效应模型，SMD=0.68,95%CI=0.46～0.91,P<0.01)。说明HFS教学有助于提高护生的临床技能水平。见图2。

图2　HFS教学对护生临床技能影响的Meta分析结果

2.4.3HFS教学对护生评判性思维的影响3项研究报道了HFS教学对护生评判性思维的影响(试验组61人，对照组59人)[13-14,20]。其中2项研究均显示试验组得分低于对照组[14,20]，说明HFS教学在提高护生评判性思维方面并无积极作用。Meta分析结果显示，试验组评判性思维得分与对照组差异无统计学意义(采用固定效应模型，SMD=-0.28,95%CI为-0.64～0.08,P>0.05)。见图3。

图3　HFS教学对护生评判性思维影响的Meta分析结果

3讨论

3.1纳入研究的文献方法学质量目前，有关HFS教学的效果研究多为类实验性研究，仅有少量文献报道为RCT，但也往往没有详细阐明随机分配方案或盲法的使用情况等，影响了对既往证据的收集，尽管HFS教学中很难对学生和干预者实施盲法，但仍建议在今后的RCT研究中对结局评价者设置盲法，从而避免测量结果的高度偏倚。10项类实验性研究质量中等，但在研究对象基线水平、脱落与失访方面的描述仍不够完整，在一定程度上影响了研究结果的可靠性。同时，由于本Meta分析纳入的国内研究较少，为进一步制定符合中国护生的模拟教学方案带来一定困难。

3.2应用HFS教学提高了护生专业知识水平对专业知识的掌握是实施安全、有效临床照护的基础，Kolb的体验学习理论指出，学生在实践体验中能够将抽象的理论概念具体化，强化知识水平并发展认知能力，尤其针对应用型的学科教育[15]。本研究结果显示，HFS教学在护生专业知识方面起到积极作用(SMD=0.48)，这与Yuan等[21]的研究结果基本一致，其对2000年—2011年有关HFS教学对护生知识水平影响的文献进行了系统分析，结果显示HFS教学能有效提高护生的知识测验成绩(SMD=0.69)。相比形式单一的传统课堂教学而言，HFS教学能够产生视觉、听觉、触觉三位一体的学习体验，有助于学生充分参与到对临床情境的积极反应过程中[22]，不仅促使其对已有知识进行整合，将抽象、理论性的概念具体化为解决临床问题的实用性信息[15]，加深对知识的理解和应用，同时也有助于护生对特定情境下欠缺的知识有所意识，为后期新知识的学习奠定基础[23]。此外，HFS教学中的模拟后反馈环节着重对学生的不足进行总结和指导，并对模拟情境中出现的概念或相关内容进行解释，进一步促使学生将所获经验整合为自身的知识储备[18]，在提高护生模拟后即时知识水平的同时，也有助于对知识的长期保持。Boyd[11]的研究显示，尽管试验组知识得分与对照组差异无统计学意义，但就知识维持水平而言，接受HFS教学的护生在知识遗忘方面明显慢于对照组，这一结果在Tawalbeh等[18]的研究中也得到证实。目前，对护生专业知识水平的测评工具多为自行发展，在一定程度上限制了结果的准确性和研究间的可比性，因此未来研究应进一步发展统一的标准化测评工具。

3.3应用HFS教学可改善护生临床技能临床技能是护生临床能力的主要表现形式。研究指出，使用HFS教学的一个重要目的就是通过提供一个真实、安全的临床模拟情境，帮助学生获取以技能为主的临床经验[2,8,10]。由于HFS教学的情境是可控的，通过提供由简单到复杂的模拟情境，不仅使护生的临床技能得以循序渐进的提高，而且在很大程度上提升了自我效能，对后期的技能学习和强化起重要作用。尽管有研究指出，传统的临床实践教育或低仿真模拟如仿真手臂等，也有助于发展学生的临床技能，尤其是护理操作技术，但HFS教学的优势在于其不仅关注护生的临床操作技能，同时还通过提供真实的临床情境，如病情变化、医护患沟通、多学科合作等促使学生发展相应的心智活动技能，如临床决策、沟通、合作等，而这些是难以在案例情境或传统的临床实践中获取的[8，24-25]。此外，HFS教学在发展与病人安全相关的临床技能上也起到重要作用，Kim等的研究显示，试验组普遍表示HFS教学能够更好地帮助其理解病人安全的重要性，并通过提供安全的模拟情境减少自身对差错的恐惧和压力，从而发展高质量、安全的临床技能。目前，由于多数的模拟教学参与者并未接受正规、系统的培训，缺乏足够的HSF教学设计和实施经验[26]，大大限制了HFS教学对护生临床技能的改善效果，因此，对教育者的模拟教学准备及影响因素进行探讨逐渐成为HFS教学研究领域的重点。

3.4HFS教学对护生评判性思维的影响评判性思维是护理本科生及护士认证必备的核心素质，与病人安全和照护结局密切相关[27]。传统观点认为，HFS教学在评判性思维培养上起到积极作用，因其所提供的高仿真临床情境以及“患者”的真实生理反应均要求护生在复杂情境中对面临的问题及解决方法进行选择、分析、推理和判断，从而做出正确反应[13]。然而，本研究通过对以往研究结果的综合分析，发现目前尚缺乏足够的证据证明HFS教学能有效提升护生的评判性思维能力，Meyer[13]的研究显示，尽管试验组在评判性思维得分上高于传统的课堂教学组，但二者差异并无统计学意义；Goodstone等[14,20]的研究则显示，试验组评判性思维得分反而低于对照组，但差异无统计学意义。究其原因，一方面可能是由于本Meta分析纳入的多为类实验性研究，结果的准确性受到一定限制，加之有限的样本量及非统一的测量方法，均会对结果产生影响；另一方面，与临床技能的培养不同，评判性思维能力的提升多取决于个人学习经验及在校时间的长短，并不受学习活动形式的影响[28]，因此与传统的以互动为主的教学策略相比，HFS教学并无明显优势。同时，有学者认为多数HFS教学中的模拟情境设置未经相关领域专家的评估，情境设置缺乏针对性或过于简单，也在一定程度上影响了学生评判性思维的发展。此外，护生的个人特质、HFS教学中的角色限制、缺少与模拟人的互动经验、复杂的临床情境和护生有限的精力等也极大地限制了HFS教学在评判性思维培养方面的作用[28-29]。提示未来的研究在继续关注HFS教学设置的同时，还应加强对传统教学结合HFS教学的综合应用效果评估，包括二者的结合方式、频率及时间分配等。

4研究的局限性及对今后研究的启示

4.1研究局限①目前，国内外针对HFS教学在护生临床能力培养方面的高质量RCT研究尚不普遍，加之Meta分析对文献的严格要求，本研究仅纳入12篇文献进入最终分析，且多为国外文献，在一定程度上限制了对国内护理教育的指导意义，尤其考虑到中国学生更倾向服从权威和依赖教师指导的学习特点[23]；②由于各项研究的干预时间、测量工具及测量时间存在差别，可能给结果的可靠性带来一定影响；③部分研究的方法学质量不甚理想、样本量较小，如RCT中只出现“随机”字样，但并未对随机序列的产生进行描述，或是没有使用盲法，部分类实验性研究也未对研究对象的基线水平进行详细阐述；④由于本研究只检索了公开发表的中、英文文献，可能存在文献收录不全的问题。

4.2启示HFS教学在改善护生临床能力，尤其是临床知识和技能方面的积极作用已得到初步认可，未来的研究应在以下几个方面进一步改善：①开展高质量的RCT，增加证据的可靠性；②发展统一的标准化测评工具，尤其是针对专业知识和临床技能；③由于HFS教学实施的成功与否在很大程度上取决于教师的准备及对教学手段的熟悉程度[1]，因此应从模拟教学准备的视角出发，探讨影响HFS教学开展的因素及干预措施；④关注不同的干预或测评时间、频率等对相关结局指标的影响，尤其是在护生临床能力长期维持和向临床实践转化中的作用；⑤如何将传统的教学手段与HFS教学结合，在有效提升护生临床能力的同时降低教育成本也是未来研究的一个重要方向。

5小结

Meta分析结果显示，HFS教学能有效提高护生的专业知识和临床技能，但在评判性思维方面无显著改善效果，对护生临床能力的整体改善效果仍有待进一步探讨。鉴于目前国内护理教育在HFS教学设计、实施、评价方面仍存有不足，且HFS教学较高的投入和维护成本，故应在进一步开展高质量RCT的同时，积极探索传统与模拟相结合的教学模式，以制定符合中国护理教育背景下的临床能力培养方案。

参考文献：

[1]Hicks FD,Coke L,Li S.The effect of high-fidelity simulation on nursing students’ knowledge and performance:a pilot study[R].United States:National Council of State Boards of Nursing,2009：1-27.

[2]Cant RP,Cooper SJ.Simulation-based learning in nurse education:systematic review[J].J Adv Nurs,2010,66(1):3-15.

[3]Morley M.Simulation and baccalaureate nursing students’clinical competence[D].Canada：University of Ottawa,2007:8-41.

[4]闫瑞芹,张华,沈宁.护生临床能力的培养方法[J].护理研究,2005,19(3A)：389-390.

[5]Bambini D,Washburn J,Perkins R.Outcomes of clinical simulation for novice nursing students：communication,confidence,clinical judgment[J].Nurs Educ Perspect,2009,30(2):79-82.

[6]California Board of Registered Nursing.Approved regulatory language-prelicensure nursing program with documents incorporated by reference[Z][2010-10-21].http://www.rn.ca.gov/pdfs/regulation/approvedlang.pdf.

[7]Leigh GT.High-fidelity patient simulation and nursing students’ self-efficacy:a review of the literature[J].Int J Nurs Educ Scholarsh,2008,5(1):1-17.

[8]Kim KH,Lee A,Avila S,etal.Application of high fidelity simulation for acquisitions of nursing skills:nursing students’ perspective[J].International Journal for Innovation Education and Research,2015,3(1):78-95.

[9]Joanna Briggs Institute.Reviewers’ manual[R].Adelaide:The Joanna Briggs Institute,2011:151-153.

[10]Brannan JD,White A,Bezanson JL.Simulator effects on cognitive skills and confidence levels[J].J Nurs Educ,2008,47(11)：495-500.

[11]Boyd TL.The impact of high-fidelity human patient simulation on clinical judgment of nursing students:a pilot study[D].United States:University of New Hampshire,2009:33-47.

[12]Kuznar KA.Effects of high-fidelity human patient simulation experience on self-efficacy, motivation and learning of first semester associate degree nursing students[D].United States:University of Minnesota,2009:66-103.

[13]Meyer RA.Assessment of the impact on integrated simulation on critical thinking and clinical judgment in nursing instruction[D].United States:University of North Dakota,2012:40-58.

[14]Goodstone L,Goodstone MS,Cino K,etal.Effect of simulation on the development of critical thinking in associate degree nursing students[J].Nurs Educ Perspect,2013,34(3):159-162.

[15]Howard VM.A comparison of educational strategies for the acquisition of medical-surgical nursing knowledge and critical thinking skills:human patient simulator vs the interactive case study approach[D].United States:University of Pittsburgh,2007:51-80.

[16]Curtis N.Evaluating the effectiveness of high-fidelity simulation curriculum for nursing students[D].United States:Walden University,2014:29-45.

[17]Hall RM.Effects of high fidelity simulation on knowledge acquisition,self-confidence,and satisfaction with baccalaureate nursing students using the Solomon-four research design[D].United States：East Tennessee State University,2013:38-61.

[18]Tawalbeh LI,Tubaishat A.Effect of simulation on knowledge of advanced cardiac life support,knowledge retention,and confidence of nursing students in Jordan[J].J Nurs Educ,2014,53(1):38-44.

[19]韩燕红,袁杰,徐兰兰.多阶段高仿真模拟教学在基础护理学中的应用探索[J].护理研究,2014,28(6A)：2032-2033.

[20]牛桂芳.高仿真模拟教学在护理本科生实习前培训中的应用[D].太原：山西医科大学,2011:7-23.

[21]Yuan HB,Fang JB,Williams BA.Knowledge acquisition through simulation in nursing education:a systematic review[C].Australia：23rd International Nursing Research Congress,2012:1.

[22]Steadman RH,Coates WC,Huang YM,etal.Simulation-based training is superior to problem-based learning for the acquisition of critical assessment and management skills[J].Crit Care Med,2006,34(1):151-157.

[23]Yuan HB,Williams BA,Man CY.Nursing students’ clinical judgment in high-fidelity simulation based learning:a quasi-experimental study[J].J Nurs Educ Prac,2014,4(5):7-15.

[24]Baxter P,Akhtar-Danesh N,Valaitis R,etal.Simulated experiences:nursing students shares their perspectives[J].Nurse Educ Today,2009,29(8):859-866.

[25]Paige JB,Daley BJ.Situated cognition:a learning framework to support and guide high-fidelity simulation[J].Clinical Simulation in Nursing,2010,6(6):207-222.

[26]King CJ,Moseley S,Hindenlang B,etal.Limited use of the human patient simulator by nurse faculty:an intervention program designed to increase use[J].Int J Nurs Educ Scholarsh,2008,5(1):1-17.

[27]National League for Nursing.Core competencies of nurse educators with task statement[C].New York：National League for Nursing,2005:1.

[28]Ravert P.Patient simulator sessions and critical thinking[J].J Nurs Educ,2008,47(12):557-562.

[29]Ertmer PA,Strobel J,Cheng X,etal.Expressions of critical thinking in role-playing simulations:comparisons across roles[J].J Comput High Educ,2010,22(2):73-94.

(本文编辑李亚琴)

(收稿日期：2015-04-28；修回日期：2016-02-17)

中图分类号：R47

文献标识码：A

doi:10.3969/j.issn.1009-6493.2016.07.011

文章编号：1009-6493(2016)03A-0809-06

作者简介杨依，护师，博士研究生在读，单位：100144，北京协和医学院护理学院；刘华平(通讯作者)单位：100144，北京协和医学院护理学院。