陳玉濤，袁 宇，方碧妹

南方醫(yī)科大學：1.第二臨床醫(yī)學院；2.珠江醫(yī)院臨床技能中心， 廣州 510282

優(yōu)化醫(yī)學教育，培養(yǎng)高素質的醫(yī)學人才一直是教育研究的重要課題。2001年，國際醫(yī)學教育委員會(Institute for International Medical Education,IIME)正式出臺了《全球醫(yī)學生最低基本要求》。其中，臨床技能作為基本素質之一，是臨床醫(yī)師培養(yǎng)計劃的重要一環(huán)。臨床技能的培訓能使臨床醫(yī)學生通過臨床實踐逐步得到鍛煉和提高，從而更好地掌握臨床醫(yī)學這門實踐性很強的科學[1]。因此，如何高效獲取臨床技能并保持較長時間，是醫(yī)學教育發(fā)展面臨的重要問題。

間隔學習是一種包括有時間間隔的學習過程和知識回顧的學習模式[2]，強調時間間隔與重復相結合。間隔效應作為間隔學習的理論基礎，是學習和記憶研究歷史上最古老、文獻記載最完備的現(xiàn)象之一[3]。相對于間隔學習，集中學習作為一種較傳統(tǒng)的學習模式，是指集中在一段時間內完成全部學習內容。有大量實驗證明，間隔學習相較于集中學習，是一種更為高效的學習方式。具體到醫(yī)學教育方面，間隔學習能促進醫(yī)學知識增長和臨床操作水平提升[4]，并被廣泛應用于醫(yī)學生臨床教育實踐中。

為了解間隔學習提升學習效率可能的機制，并探究間隔學習對臨床技能習得與保持的影響，尋找現(xiàn)代教育技術和理論在醫(yī)學教育實踐中可能的應用模式，進而優(yōu)化醫(yī)學教育，更好地指導醫(yī)學生臨床技能教學培訓，我們對近幾年的有關研究做了系統(tǒng)性總結。

1 間隔學習對臨床技能習得與保持可能的機制

隨著間隔學習概念的提出，有研究者針對間隔學習提升學習效率的機制進行了研究，其中不乏提出間隔學習對臨床技能習得與保持的可能的機制。

加工缺陷假說是對間隔效應最直觀的解釋之一，并被廣泛接受[5]。該假說認為，與間隔呈現(xiàn)學習內容相比，集中呈現(xiàn)引起學習者大腦的加工量最少，因此記憶力更差；而無論學習者是否將注意力控制在他們正在學習的內容上，間隔學習都將增加其大腦加工量，從而對技能習得產生積極影響[5]。

間隔學習通過增加提取作用和增強先前神經表征的模式恢復來改善長時記憶[6]。Feng K等[6]在進行了基于時空模式相似度(spatiotemporal pattern similarity，STPS)的腦電數(shù)據分析后發(fā)現(xiàn)，在刺激開始后543～727 ms，右額前葉中出現(xiàn)的特異性STPS越多，學習者記憶表現(xiàn)越好；且相比于集中學習，這種STPS在間隔學習中表現(xiàn)得更明顯。

間隔學習通過減少神經重復抑制來增強后續(xù)識別記憶[5,7]。Xue G等[7]讓兩組受試者分別用集中學習和間隔學習的方式有意地記憶120張不尋常面孔并進行識別記憶測試。結果顯示，間隔學習組比集中學習組記憶的項目多。而成功的面孔記憶與雙側梭狀回更強的激活有關，顯示出重復抑制效應。

間隔學習還可能降低順勢提取強度，從而增強記憶和提取能力[5]。Zhao X等利用功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)和腦電波(electroencephalogram,EEG)數(shù)據研究發(fā)現(xiàn)，間隔學習對增強提取能力有微小影響；同時，他們還發(fā)現(xiàn)間隔學習有效地增強了編碼過程，從而導致了更強的存儲強度。

元認知是由美國心理學家Flavell J H 提出的概念，即對認知的認知。其具體表現(xiàn)為對認知活動的再感知、再記憶、再思維，主要包括元認知知識、元認知體驗、元認知監(jiān)控三部分。

利用元認知理論還可以解釋間隔學習中出現(xiàn)的認知偏見。為解決這個問題，Vlach等[8]重新定義了元認知與間隔學習的關系。該研究發(fā)現(xiàn)，成人心理上認為集中學習優(yōu)于間隔學習是因為存在集中學習偏見；而兒童一開始就沒有集中學習偏見，所以針對兒童進行間隔學習的研究所產生的偏倚較成人少。

2 模擬環(huán)境下的間隔學習的臨床教育應用現(xiàn)狀

臨床醫(yī)學作為一門實踐性很強的科學，其技能的習得與保持需要大量實踐操作；但傳統(tǒng)技能培訓主要以課堂上集中播放臨床操作視頻及教師講解為主，學習者缺乏動手機會，導致學習者很難形成對技能的形象記憶，進而造成遺忘：因此，醫(yī)學模擬教育應運而生，它具有科學、靈活、多樣、安全、可控、合理等優(yōu)勢[9]。而且，目前已有幾項系統(tǒng)評價評估了在醫(yī)學大背景下醫(yī)學模擬教育(simulation-based medical education，SB- ME)的有效性，結果均表明SBME比傳統(tǒng)醫(yī)學教育模式更能提高學習者的效率[10]。

與模擬環(huán)境下的間隔學習模式相比，傳統(tǒng)“手把手式”教學模式對操作時間、治療效果、患者的安全和舒適度等都存在不利影響。更重要的是，臨床技能多為復雜的運動，模擬教育與集中教育結合的模式難以滿足當今及未來醫(yī)學教育需求。因此，我們可以嘗試采用模擬環(huán)境下的間隔學習模式。已有研究表明，高難度且復雜的運動技能可能會導致大量認知負荷，而這些認知負荷會影響學習者對于該技能的習得與保持；間隔學習作為一種高效的訓練模式，與集中學習相比，更能讓學習者在模擬學習中持續(xù)降低認知負荷[11-12]，從而獲取熟練的操作能力：由此可見，模擬環(huán)境下的間隔學習在臨床技能習得與保持上具有良好的發(fā)展趨勢。實際上，雖然該學習模式優(yōu)勢眾多，但是在醫(yī)學領域，將間隔教育和模擬教育結合起來的教育模式直到近十年才被逐漸應用。

隨著醫(yī)學與科技的不斷進步和發(fā)展，模擬學習在臨床技能習得方面的應用從低到高主要分為以下五種：①基礎解剖模型；②局部功能性訓練模型；③計算機輔助箱式模型；④虛擬培訓系統(tǒng)；⑤生理驅動型模擬系統(tǒng)或全方位模擬系統(tǒng)[13]。然而，目前模擬環(huán)境下間隔學習研究的模擬技術主要是箱式模擬學習和虛擬現(xiàn)實模擬學習。雖然有研究人員認為前者在評估客觀測量方面不如后者，但是在這兩種模擬系統(tǒng)上獲得的技能都可成功有效地轉移至真實患者[14-16]。

2.2.1間隔學習在箱式模擬器中的應用

隨著現(xiàn)代科技對醫(yī)學領域的不斷滲透，微創(chuàng)手術正變得越來越常規(guī)；而內鏡作為一種新型微創(chuàng)治療工具，如何提高醫(yī)務人員內鏡操作技能是目前醫(yī)學臨床教育面臨的重要課題：因此，近年來，國外研究人員在間隔學習應用于箱式模擬器的研究主要集中于內鏡方面。根據目前研究結果，間隔學習在箱式模擬器中的應用有助于學習者對內鏡技能的習得，尤其在腹腔鏡方面的研究更甚：在探究學習效果持久性方面，Ed- ward S等[17]研究表明，無論是學習后的短期還是長期結果，間隔學習在箱式模擬器中的應用效果均優(yōu)于集中訓練；而針對最佳學習間隔方面，Dimitrios S等[18]的研究結果沒有發(fā)現(xiàn)學習間隔與技能操作表現(xiàn)提升的精準關系，但發(fā)現(xiàn)了較短間隔的積極影響更大。

此外，研究者還用學習者自信心和滿意度的提升來評價間隔學習在箱式模擬器中的應用對于臨床技能習得與保持的影響。例如：Boettcher J等[19-20]設計了動機問卷，通過測量四個動機因素(焦慮、成功的概率、興趣和挑戰(zhàn))以評估該模式下學習者的自信心和滿意度；且研究表明，學習者在操作能力提高的同時也增加了自信心和滿意度。類似的研究也顯示，該學習模式對于其他復雜的內鏡術(如宮腔鏡[21])的操作技能習得也有顯著的提升作用。

2.2.2間隔學習在虛擬現(xiàn)實模擬中的應用

虛擬現(xiàn)實(virtual reality，VR)技術通過計算機技術生成一個逼真生動的感覺世界，允許體驗者通過手勢、眼球和頭部的轉動及其他動作對虛擬實體進行交互考察，以此體驗真實過程。該技術具有構想性、交互性以及沉浸性等特征[22]。近年來，隨著計算機技術的快速發(fā)展，VR技術已廣泛應用于醫(yī)學相關領域，尤其是在醫(yī)學教育方面取得了很好的效果，具有廣闊的應用前景。

Andersen S A W等[23-24]的研究通過元認知機制表明，在虛擬現(xiàn)實模擬學習乳突切除術中，間隔學習能夠減少認知負荷，在此條件下獲得的乳突切除技能比集中學習條件下獲得的技能保留得更好。而Ander- sen S A W等[25]又從學習曲線方面進行分析，表明間隔學習與虛擬現(xiàn)實模擬學習的結合有助于加快初始學習曲線；且停止學習后，接受間隔學習的學習者成績下降的幅度比集中學習者小，印證了間隔學習的神經學機制。在內鏡方面，間隔學習應用于虛擬現(xiàn)實模擬系統(tǒng)的建立成本較高，但也有所應用，例如：Galla- gher A G等[26]認為間隔學習應用于VR模擬有助于腹腔鏡技能的獲得與保持。

2.2.3比較

值得肯定的是，將間隔學習應用于箱式模擬學習和虛擬現(xiàn)實模擬學習后都可以有效地將從中習得的技能轉移至臨床[14-16]。但是在此次研究中，檢索得到VR模擬器應用在間隔學習方面的文獻較少，該領域還有待進一步研究。雖然目前還沒有關于在間隔學習條件下箱式模擬學習和VR模擬學習對臨床技能習得與保持進行比較的相關研究，但是我們檢索發(fā)現(xiàn)，VR模擬學習在普通學習條件下效果更優(yōu)。例如：在婦產科臨床技能培訓中，學習者一般所接受的是腹腔鏡模擬技能訓練，即將硅膠板、線圈等材料放入箱內，在進行縫合、鉗夾、打結等操作時，只需要采用真實手術器械與鏡頭就能實施相關的操作[27]。較為復雜的腹腔鏡手術訓練，一般采用動物實踐操作；但由于動物與人體的解剖結構之間存在一定差異，模擬學習轉化到臨床還存在一些不足，如參照實例的缺乏、訓練熟練程度評價的缺乏等。而VR模擬訓練集視、聽、觸等多感官于一體，學習者可通過操作交互、傳感與顯示設備，體驗身臨其境的感受，能夠高效掌握技能[28]。在宮腔鏡學習中，VR模擬學習優(yōu)于箱式模擬學習，這是因為前者能使學習者感受到子宮壁與尿道的阻力感以及肌瘤的碰撞感，而且還能夠實現(xiàn)多種宮腔內的增生、肌瘤等病理情況[29]；除此之外，現(xiàn)今VR技術已經在血管外科[30]、神經外科[31]、骨科[32]等學科手術中得到開展和應用。由此可見，模擬環(huán)境下的間隔學習教育模式尤其是間隔學習應用于VR模擬教育的模式具有良好的應用前景。

與發(fā)達國家相比，我國的間隔學習在醫(yī)學模擬教育的應用研究尚處于起步階段。我國雖然分別在間隔學習和模擬教育方面有所涉足，但對于二者的結合(即間隔模擬學習領域)缺乏研究。在此次研究中，只檢索到少量的國內有關于間隔學習應用于模擬教育對臨床技能習得影響的研究文獻。Li W等[33]在關節(jié)鏡術研究方面和黃翠青等[34]在急救操作技能中的研究都認為模擬環(huán)境下間隔學習較傳統(tǒng)學習方式效果更好?？梢?，我國未來在此方向的研究有很大空間。

3 結束語

隨著近年來對間隔效應研究的迅速發(fā)展和醫(yī)學模式的轉變，模擬環(huán)境下間隔學習對臨床技能習得與保持的積極作用已逐漸顯現(xiàn)。該學習模式對教育者和學習者來說無疑是一種與學習者發(fā)展規(guī)律相符合的高效學習策略，但在臨床技能教學實踐中的應用中需要注意以下幾點：

盡管模擬學習模式日益成熟，在醫(yī)學教育、技術培訓等領域取得了顯著的發(fā)展和進步；但是，我們必須承認該學習模式僅僅是對真實教學的補充，它不能取代真實的患者，也無法培養(yǎng)學習者在真實操作中的協(xié)作、溝通和交流能力；而且，目前模擬器學習還存在價格昂貴、技術手段尚不成熟等問題：因此，須加大臨床投入，提升研發(fā)技術，不斷探索，才能讓每位學習者都有機會參與臨床實踐。

模擬環(huán)境下間隔學習的研究是一個不斷深入的過程，早期關于該學習模式的研究主要集中于間隔學習或模擬學習單方面。近年來，研究者開始將間隔學習和模擬學習結合起來，將其研究逐漸拓展到醫(yī)學教育領域，為該領域相關研究提供了更多證據。然而，模擬環(huán)境下間隔學習本身就是一個復雜的研究領域，在臨床技能教學中考察該學習模式須深入研究其特點。間隔可分為零間隔和間隔、等距間隔和非等距間隔、長中短間隔[35]。間隔學習效果更好幾乎無爭議，但是最佳間隔的探究卻缺少明確證據。探索間隔學習對技能保持影響中，須通過機制研究無關變量對實驗的干擾。此外，目前間隔學習應用于VR模擬方面的應用較少，該領域還有待研究，還須繼續(xù)探究比較間隔學習應用于箱式模擬和VR模擬對臨床技能習得與保持的更優(yōu)選擇?；谏厦嫣岢龅亩鄠€問題，還需我們不斷深入研究，從而探索出最佳的學習模式。

此次研究發(fā)現(xiàn)，我國在模擬環(huán)境下間隔學習方面的探究較為空白，發(fā)展?jié)摿εc空間較大。基于我國近年來科技與醫(yī)學快速發(fā)展的背景，對該學習模式對臨床技能習得與保持的影響的探究應該由淺入深。間隔學習與較為簡單的箱式模擬學習可以先結合在一起應用于教學實踐，等待技術發(fā)展成熟后再過渡到虛擬現(xiàn)實模擬學習，甚至使間隔學習與生理驅動型模擬系統(tǒng)或全方位模擬系統(tǒng)結合，從而更真實地模擬臨床操作，真正解決我國醫(yī)學教育需求，促進我國醫(yī)學領域蓬勃發(fā)展。

綜上所述，模擬環(huán)境下的間隔學習模式是多學科多領域交叉、滲透融合的時代醫(yī)學產物，其可以有效整合各種醫(yī)學教育資源，幫助學習者獲取醫(yī)學知識、提高臨床技能、培養(yǎng)臨床思維，促進醫(yī)學教育的改革。這種新型學習模式有助于學習者實現(xiàn)高效率學習，符合我國綠色教育發(fā)展觀的核心。雖然目前仍存在缺乏深入研究等問題，但隨著計算機網絡技術的不斷發(fā)展，模擬環(huán)境下的間隔學習模式必將在我國乃至全世界醫(yī)學教育領域得到更加廣泛、更加深入的應用。