综述:电子学习在本科耳鼻喉科教育中的有效性:一项混合方法系统评价
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时间:2025年09月28日
来源:LARYNGOSCOPE 2
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本综述系统评价了电子学习(e-learning)在本科耳鼻喉科(ENT)教育中的应用效果,通过混合方法分析表明,e-learning可提升知识水平(增益26.8%)与学习信心,但对实践技能改善有限,推荐作为临床教学的补充辅助手段,并强调多媒体设计与混合模式的重要性。
摘要
目的: 耳鼻喉科(ENT)在本科医学课程中常被忽视,电子学习(e-learning)作为填补这一教育空白的新兴策略备受关注。本混合方法系统评价旨在评估电子学习在本科ENT教育中的有效性。
数据来源: 检索了MEDLINE、Embase、Education Research Complete和Web of Science数据库。
评价方法: 遵循PRISMA指南,通过标准化增益分数的Meta分析综合定量数据以评估知识改善,采用主题合成分析定性发现,并对技能和信心进行叙述性综合。
结果: 共纳入29项研究。知识得分提高了26.8%(95% CI 23.7%~30.0%,n=13),属低增益;技能改善不一致(n=6),而信心一致提升(n=5)。主题合成识别出四个主题:(1)多媒体资源,(2)学习者自主性与自我导向参与,(3)技术障碍,(4)混合学习模式。
结论: 电子学习改善了知识和学习者信心,但对实践技能的影响有限,支持其作为临床教学补充辅助手段的整合。
1 引言
全球医学院校对耳鼻喉科(ENT)的接触差异显著。美国仅34%的医学院提供正式ENT实习,而英国这一比例为78%。实习时长也从4小时到4个月不等。这种不一致导致医学生和住院医生在ENT疾病评估和管理方面常报告信心不足。学生和住院医生认为这一教育空白最好在本科阶段解决。
英国各医学院的ENT课程内容和教学方法存在显著不一致。近期引入的英国医学执照评估(MLA)——针对最终年级医学生的国家考试,凸显了解决医学院间差异的必要性。
电子学习(e-learning)已成为应对这些挑战的有前景工具。其优势包括提供标准化、可访问和可扩展的教育内容。2019冠状病毒病(COVID-19)大流行加速了电子学习在医学教育中的采用。因此,近三分之二的英国医学院将在线组件纳入ENT教学。尽管其存在感日益增强,电子学习对ENT教育成果的影响仍未得到充分研究。
本混合方法系统评价旨在评估电子学习在本科ENT教育中的有效性。通过综合当前证据,本评价旨在阐明电子学习在ENT课程中的作用,并为未来课程设计提供信息。
2 方法
2.1 研究设计
本评价根据系统评价和Meta分析优先报告项目(PRISMA)指南进行报告,评价方案已在开放科学框架(Open Science Framework)预注册。首要研究问题为:电子学习在提高医学生ENT知识、技能和信心方面的效果如何?分为两个子问题:(1)定量:这些成果的改善幅度如何?(2)定性:医学生对电子学习的看法和体验如何解释观察到的定量发现?
2.2 检索策略
于2024年2月26日初步检索,并于2025年7月17日更新Ovid MEDLINE、Ovid Embase、EBSCO Education Research Complete和Web of Science Core Collection数据库。通过前向引文追踪和参考文献列表识别额外研究。检索限于过去15年内(2010年1月1日至检索日)发表的英文文章,以确保研究反映现代电子学习实践。
2.3 资格标准
使用PICO框架制定纳入和排除标准。研究符合条件若涉及本科医学生使用电子学习进行ENT教育,并报告定量成果(知识、技能、信心)或定性见解(看法、体验)。本评价中“本科”指进行初级医学培训 leading to their first medical qualification的学生,无论发生在学士或研究生入学水平。
2.4 数据提取
所有检索记录导入EndNote Desktop并去重。两名评审员独立使用Rayyan.ai筛选标题和摘要,根据资格标准独立进行全文筛选。分歧通过第三位评审员讨论解决。数据提取至预设计表格,包括标题、作者、出版年份、研究设计、国家、样本量、电子学习干预细节、参与者特征和报告成果。数据由一名评审员提取,并由第二名评审员验证准确性。
2.5 质量评估
使用混合方法评估工具(MMAT)评估方法学质量。MMAT根据五项标准评估研究,两名评审员独立进行评价,分歧通过讨论解决。此外,将每项研究的教育影响映射至Kirkpatrick培训评价模型,将成果从学习者反应分类至行为改变。
2.6 数据分析
根据Joanna Briggs Institute(JBI)混合方法方法学组的指导,使用“收敛分离”方法分析定量和定性数据。
使用干预前后评分评估知识改善。效应大小使用Hake描述的标准化增益计算,该度量反映参与者评分相对于最大可能改善的程度,结果范围从0到1,值≥0.7表示高增益,0.3–0.7中增益,<0.3低增益。标准化增益转换为百分比以便解释。
为估计合并标准化增益,使用Freeman & Tukey方法对转换数据进行比例Meta分析。应用DerSimonian & Laird方法估计研究间方差(τ2)的随机效应模型。使用I2统计量和Cochran Q检验进一步评估异质性。使用留一法(LOO)分析进行敏感性分析以识别潜在异常值。
使用混合效应模型进行亚组分析,按研究设计——随机对照试验(RCT)与前後研究;培训阶段——早期年份(前3年)与高级医学生;交付时间——同步与异步分层研究。使用Meta回归探索调节效应,如重复测试和电子学习分配时间的影响。R2指数量化可由调节变量解释的异质性比例。
通过漏斗图检查和未加权Egger检验评估发表偏倚。所有分析在R版本4.4.2中使用metafor和meta包进行,报告95%置信区间(CI),显著性水平<5%。
由于技能和信心成果的测量和报告格式存在显著异质性,这些领域的定量数据Meta分析不可行,因此在定性发现部分进行叙述性综合。
使用主题合成分析学习者体验和看法,分三步进行:(1)逐行编码定性数据,(2)从分组代码发展描述性主题,(3)生成高阶分析主题以识别影响电子学习有效性的 overarching 因素。
学习者体验和看法数据以定性和定量格式提供。虽然定量数据通常在收敛分离方法下被排除在定性综合之外,但这样做会导致有价值的背景洞察丢失。因此,进行了“量化”过程,将数值发现转化为描述性摘要。
3 结果
3.1 研究选择
从MEDLINE(n=196)、Embase(n=569)、Web of Science(n=376)和Education Research Complete(n=257)共识别1398条记录。通过引文追踪和参考文献列表识别额外4条记录。筛选后,29项研究符合资格标准并纳入最终分析。排除原因详见PRISMA流程图。
3.2 研究特征
参与者为从第一年到最终年级的医学生,性别分布大致平衡,平均年龄在20岁出头。29项纳入研究中,大多数为定量设计(n=23, 79%),包括RCT(n=12, 41%)、非RCT(n=4, 14%)、横断面调查、病例对照和队列研究(n=6, 21%),以及前後研究(n=3, 10%)。两项研究(7%)为定性,两项(7%)为混合方法。研究地理分布偏向高收入国家,最常见国家为加拿大(n=7, 24%)、英国(n=6, 21%)、美国(n=5, 17%)和德国(n=4, 14%)。样本量范围从5到365名参与者。
电子学习干预包括电子书、移动应用程序、播客和多媒体模块。覆盖广泛的ENT主题,包括解剖学、临床检查、ENT急症和耳病理学。大多数研究(n=22, 76%)评估学习成果,对应Kirkpatrick level 2。五项研究(17%)评估学习者反应(Level 1),两项研究(7%)评估临床实践中的行为变化(Level 3)。
3.3 质量评估
所有29项研究使用MMAT工具评估。虽然大多数RCT展示了适当的随机化程序,但缺乏盲法和学习者参与度监测不一致等限制可能引入检测偏倚。非随机研究通常强制参与,可能增强内部效度和普遍性,但受限于对混杂因素控制不足。定量描述性研究普遍报告良好,但依赖自愿参与,从而引入潜在无应答偏倚。定性研究展示方法学严谨性,通常采用主题或内容分析,发现受参与者引述支持。混合方法研究中定量和定性数据整合有限,限制了这些研究的发现深度。
3.4 定量发现
14项研究提供适合Meta分析的 knowledge 成果定量数据。Lee et al.的一项研究包括两个具有不同电子学习格式的干预组,因此在结果中由两个独立数据点表示。
初始合并标准化知识增益为24.9%(95% CI 18.2–32.2)。异质性显著,τ2=0.01(95% CI 0.003–0.04),I2统计量为75.2%(95% CI 42.8–88.5),Q检验显著(Q=56.5, p<0.0001)。
留一分析识别Grasl et al.为有影响的异常值,报告低标准化增益4.6%。排除该研究将合并标准化增益增至26.8%(23.7%–30.0%),并减少异质性(I2=0%, 95% CI 0%–68.4%; Q=10.6, p=0.6; τ2=0, 95% CI 0–0.01)。因此,该研究被排除进一步分析。最终合并分析森林图显示。
Wu & Beyea报告高标准化增益49.8%,但排除对总体效应大小影响可忽略(调整后合并标准化增益=26.3%, 95% CI 23.2%–29.6%),故未排除。该研究向参与者提供重复接触相同的耳镜图像,随后用于评估,表明重复暴露可能导致高分。因此,在调节分析中调查了重复测试效应。
- ?电子学习分配时间:Grasl et al.报告电子学习组学生花费时间约比讲座组少三分之一。为探索时间花费是否影响知识增益,分析11项报告分配电子学习时间的研究,时间范围从30分钟到8周。由于变异广泛,时间进行对数转换分析。散点图显示平坦回归线(斜率系数?0.0005, Z(12)=?0.07, p=0.9),无统计学显著关联(QM=0.005, df=1, p=0.9)。
- ?电子学习交付同步性:比较同步(实时)和异步(自定进度)电子学习干预。同步方法产生合并标准化增益27.5%(95% CI 21.1%–34.4%),异步格式为26.7%(23.2%–30.4%)。无统计学显著差异(QM=0.10, df=1, p=0.8)。I2为0%和R2为0%表明电子学习交付同步性未显著影响知识标准化增益。
- ?重复测试效应:涉及重复评估的研究报告相似标准化增益(28.6%, 95% CI 22.7%–34.8%)与无重复测试研究(26.1%, 22.5%–29.9%)。但差异不显著(QM=0.8, df=1, p=0.4),Meta回归确认此点(斜率系数=0.03, Z(12)=0.9, p=0.4)。
- ?研究设计:亚组分析显示RCT(27.0%, 21.4%–33.0%)与前後研究(26.8%, 23.1%–30.7%)间标准化增益相似。研究设计非显著调节变量(QM=0.01, df=1, p=0.9),R2为0%支持。
- ?学生水平:早期学生(28.2%, 18.5–38.8)与高级学生(26.7%, 23.1%–30.5%)的合并标准化增益可比。差异不显著(QM=0.1, df=1, p=0.8),R2为0%支持。
发表偏倚:漏斗图显示效应大小相对对称分布,大多数研究聚集在95%置信限内的合并估计周围。Egger检验未检测显著不对称(z=0.6, p=0.5),表明发表偏倚 unlikely。
电子学习与传统教学比较:五项研究比较电子学习与传统教学的知识增益,包括四项RCT和一项准实验研究。对照组学习者接受面对面讲座或书面讲义;而电子学习干预包括在线讲座、播客、基于网络的模块、计算机辅助指导和多媒体模块。电子学习组的前後测试改善范围从4.6%到38.4%,对照组为8.8%–32.8%。
由于仅Kandasamy et al.报告标准差,电子学习组与对照组间标准化均值差(SMD)的Meta分析无法进行。效应方向混合,三项研究报告电子学习组略高增益,而两项略微 favor 对照组。
3.5 定性发现
六项研究评估技能成果,其中五项为RCT,一项为队列研究。技能领域包括临床检查技能、治疗操作性能和耳镜图像诊断解释。评估方法各异,包括检查表、书面测试、评分量表和诊断准确性指标。
两项研究发现电子学习后技能增益高于传统方法。例如,Chin et al.报告电子学习平均考试分数78.5/99,传统学习55.8/99。类似地,Dlugaiczyk et al.观察电子学习通过率56.3%,传统教学25.9%。相反,三项研究报告电子学习与传统方法在技能成果上无显著差异。
五项研究评估学习者信心变化,包括两项RCT、两项前後研究和一项队列研究。测量知识、技能和诊断能力的信心。测量工具不同,包括五点Likert量表、十分评分量表和100 mm视觉模拟量表。所有研究报告电子学习干预后自我报告信心增加。四项研究证明统计学显著改善,而Mousseau et al.观察非显著改善。
20项研究贡献适合主题合成的定性或量化数据。通过逐行编码,共生成84个独特代码。这些代码巩固为五个描述性主题,从中出现四个 overarching 分析主题,反映影响电子学习在ENT教育中有效性的关键因素。这些主题列于表中。
3.6 综合合成
定量Meta分析证明合并标准化知识增益26.8%。知识改善在不同电子学习模式中一致观察,调节分析显示研究设计、学生水平、交付格式(同步与异步)、干预持续时间或重复测试无显著影响。这些发现表明电子学习 broadly effective 无论背景或方法学变异。定性合成提供解释性洞察。学习者重视多媒体丰富内容、灵活性和电子学习的自我导向性质。这些看法可能支撑定量分析中观察到的 consistent 知识增益。
相反,技能发展相关发现混合。定量研究未证明电子学习相对传统教学方法有 consistent 优势。这与定性报告一致,即虽然电子学习促进理论理解和程序熟悉,但其自身不足以发展实践技能。学生表达对混合学习方法的偏好,结合数字工具与面对面临床指导。
信心改善在定量研究中一致观察。若干定性代码表明电子学习促进自我导向学习,帮助识别知识差距,并增强感知准备度和动机,所有这些与信心改善的定量发现一致。然而,两种数据源突出减损整体学习体验的因素,包括电子学习的非个人性、缺乏实时反馈和技术障碍。
4 讨论
4.1 主要发现总结
本混合方法系统评价综合了当前关于电子学习在本科ENT教育中有效性的证据。总体,电子学习发现改善知识获取,合并标准化增益26.8%。调节分析表明知识增益未显著受学生特征(学习者水平)、干预特征(同步性、持续时间和重复测试存在)或研究特征(研究设计)影响。在比较电子学习与传统教学的研究中,知识增益可比,仅 modest 和不一致优势任一模态。信心一致改善,而技能发展更可变且在些案例中 inferior 面对面教学。
这些发现与McGann et al.和Gormley et al.一致,其类似报告在线外科技能培训改善知识和信心,但参与者继续偏好面对面技能教学。这些结果表明虽然电子学习有效构建基础知识和信心,其发展临床技能的能力有限,除非结合面对面组件。这强化我们综合分析的一个关键发现,即学生感知电子学习作为有价值辅助而非替代面对面学习。
电子学习的有效性通过包含多媒体元素增强。这与Mayer的多媒体学习生成理论和Sweller的认知负荷理论一致,两者强调双通道处理言语和 pictorial 信息在改善保留中的益处。此外,学习者自主性和控制是电子学习感知成功的关键贡献者。这与研究一致,表明使
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