学术速递 | 生成式人工智能在护理模拟教学中的潜在应用价值、挑战和展望（整理自《中华护理教育》2024年第9期）
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2024-10-25 17:51
北京
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生成式人工智能技术的快速发展，为护理模拟教学的发展提供了机遇。《中华护理教育》刊发文章“生成式人工智能在护理模拟教学中的潜在应用价值、挑战和展望”，从模拟教学的各个环节入手，聚焦于生成式人工智能在护理模拟教学领域的潜在应用价值，包括提高模拟教学设计效率、生成个性化的模拟前准备资源、助力编写多媒体形式的模拟教学案例脚本、创设高度逼真的安全性模拟环境、利用人机交互技术实现沟通模拟训练、提供连续的过程性模拟教学反馈，展示了其在增强教学效果、促进学生技能精进方面的潜力。欢迎关注。
标准的护理模拟教学包括“模拟前准备、模拟前介绍、模拟情景运行、引导性反馈、模拟评价”5个环节。生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence,Gen AI)，也称人工智能生成内容(Artificial Intelligence Generated Content,AIGC)，指的是通过人工智能相关技术，自动生成文本、图像、视频、音频等多种类型的内容。AIGC可能在模拟教学设计与实施过程中发挥作用，助力提升模拟教学效率和效果。作为护理教师的虚拟助手，AIGC可减少收集琐碎教学资源所耗费的时间，传统上设计案例是一个手动且耗时的过程，AIGC的自动化特性可大大简化这一过程，极大地缩短了案例开发时间，比如Sumpter介绍了一种通过集成半结构化数据和ChatGPT来开发医学模拟场景的新方法，通过自动化场景创建过程，可以针对学生特定的学习需求，在短时间内生成更多种类的模拟案例。由此带来的效率提升不仅增强了这些模拟的适应性和真实性，还支持快速迭代和定制，这有助于满足医学教育不断变化的需求。除时间优势外，AIGC设计案例还提供了更加多样的配套内容，如辅助快速生成病历、配套检查报告等仿真文字、图像及音、视频材料。此外，国外对模拟教学研究开展较早，积累了丰富的模拟教学资源，如在线网络平台、视频资料、教材、实施过程及教学效果评价工具等，AIGC可以辅助教师浏览优质资源，在语言翻译、快速查阅处理文献方面具有强大的优势，能够节约教师时间成本，助力教师创造性开发符合我国特色的本土化教学资源。需要注意的是，由于AIGC依赖于互联网上的可搜索信息，教师需要给出具体的约束条件，使其在可控范围内工作。美国迈阿密大学护理系使用ChatGPT模拟临床场景及创建运行护理案例的经验提示，提供给AIGC的信息越多，生成的结果就越精准。如案例编制过程中，案例必须包含学生可能想问的任何信息，包括背景细节、药物治疗、疾病史及患者的现状和情绪，尤其注意应该是患者所知道的信息，对于一些客观医疗描述细节则不应包括，比如患者能够描述自己的症状，如头晕、疼痛，但是不会提供医疗专业性描述，如T波低平，如此，AIGC的反馈才能更加符合实际情景。在模拟教学前，教师应为学生提供完成模拟教学任务所需要的知识和技能学习资源或资料，借助AIGC可以从多方面帮助学生进行模拟前的准备工作。例如，AIGC可以作为学生学习的虚拟导师，通过评估学生个人情况，如学习偏好、学习短板、既往考试成绩等，为学生提供针对性的学习材料，创建适应性学习路径；可以随时与学生进行人机对话，检查学生对护理专业知识的理解及掌握程度，对于复杂的医学情景，AIGC可以通过图像、视频等方式辅助学生理解与实践；亦可以帮助学生安排学习任务进行时间规划并提供提醒服务，帮助学生解决学习过程中的问题。AIGC强大的信息收集和总结能力提高了学生知识检索的效率，简化了学习过程，节省了时间，并使其更好地专注于学习。根据Neumann等的研究，与个性化聊天机器人的交互可以显著提高学习成果，这种在线形式对学生更具有吸引力并能增强学生的自我满足感。
为了保持模拟教学活动间的一致性与规范性，指南推荐模拟前介绍应当是标准化的，并倡导通过编写模拟教学脚本来规范课程内容。关于脚本的呈现形式，现有研究已证实，录音形式优于书面形式。就脚本结构而言，模拟前介绍一般包含的基本元素是固定的，即结构相对固定，但因为案例的不同，模拟前介绍虽需遵循一套包含基本元素(如模拟背景、目标设定、角色分配等)的固定框架，但这些元素的具体内容则需依据不同案例的特性灵活调整，诸如所采用的模拟模型、道具差异及角色设定的多样性等。在此背景下，AIGC技术凭借其强大的内容创作能力，为模拟教学脚本的编写提供了创新解决方案。AIGC不仅能够高效地辅助生成标准化的介绍文字与录音材料，甚至能进一步拓展至视频制作领域，极大地缩短了教师的备课时间，同时通过多媒体形式的综合运用，有效提升了学生对模拟前介绍的接受度与学习效率，为模拟教学质量的全面提升开辟了新路径。4.创设高度逼真的安全性模拟环境
当前模拟教学基于模拟实验、模拟人，推动了教育向体验式学习模式的转变，然而，对空间存储、维护和模拟技术人员要求很高，使用门槛相对较高。虚拟现实、增强现实、扩展现实可为学生提供临场感，这种由计算机生成的虚拟世界是重要的发展方向，虚拟现实内容的创建一直是一项复杂、资源密集型的业务，Sora的推出标志着虚拟现实内容开发和体验方式的范式转变。加利福尼亚大学洛杉机分校模拟教学培训中心正致力于开展一项具有划时代意义的研究项目，旨在将虚拟现实、增强现实、混合现实、机器学习和人工智能等尖端技术融入医学教育和培训中。这一跨学科的研究计划不仅将推动医学教育的创新，更为医疗从业人员提供前所未有的学习体验，通过这些技术，导师能够创建出高度逼真的模拟环境，让学习者在安全的虚拟空间内进行实际操作练习，从而提高他们的临床技能和决策能力。同时，混合现实技术的应用将使学习者能够在现实世界中与虚拟对象互动，为复杂手术的模拟和团队协作训练提供了新的可能性。5.利用人机交互技术实现沟通模拟训练
研究显示，ChatGPT在医患沟通方面具有多种优势，可以弥合交际鸿沟、拓宽沟通渠道，AIGC可以在沟通中扮演多元角色，以提升学生在临床实践中与患者沟通互动技巧。一方面，AIGC可作为指导教师角色，学生可以向AIGC咨询关于如何建立良好护患关系的问题，学习有关的指导策略和沟通技巧；AIGC也可作为医生护士角色，比如Belong.Life推出的世界上第一个针对癌症患者的对话式人工智能机器人——Dave。学生可以通过模仿其回答示例，从而提高与患者沟通的能力。另一方面，可以使用AIGC生成角色扮演或模拟练习中的对话，并可以使用AIGC的音频生成技术，可以进行智能配音，合成特定患者的语音，比如老年人、儿童，仿真效果有利于学生沉浸于模拟情境，以提升学生在模拟情境中的表现，帮助学生练习与患者的互动交流，提高诊断推理的准确性，而不会产生现实生活中的不良后果。模拟教学的引导性反馈是指在模拟活动结束后，由导师借助基于证据的引导性反馈模式立即进行的反思性过程，AIGC在此阶段能实时全面记录学生表现，并进行自动评分、生成评分报告等，释放指导教师的时间，提高记录效率，方便进行复盘，让教师专注于想要提供具体指导的领域。对于学生而言，学生可以使用AIGC进行课堂笔记记录，通过定制生成特定领域的知识、解释、示例等，有针对性地拓展笔记，形成个人知识库，不仅如此，AIGC可以自动整合和梳理大量信息，并识别关键信息、提取关联内容，提升知识库的信息管理效率，达到锻炼学生知识体系整合能力的效果。
AIGC在护理模拟教学中的应用也存在挑战，如技术门槛与应用成本高、知识的准确性需要验证、可能会削弱师生间的紧密关系、存在隐私泄露与信息安全风险等。如何平衡AIGC在护理模拟教育中的价值和挑战之间的复杂动态关系，积极应对相关风险，作者也提出了相应的应对策略，以期最大化地发挥AIGC在护理模拟教学中的潜力和优势。（点击下方图片查看详情）![]()
作者：王雅琦 高洁 王克芳
编排：郝淑龙 余一彤 李伟杰
审核：曹作华 李晓宁
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