综述:扩展现实(XR)案例式学习在跨专业教育中的应用:混合方法系统评价

《Nurse Education in Practice》:Extended Reality Case-Based Learning in Interprofessional Education: A Mixed Methods Systematic Review

【字体: 时间:2026年08月14日 来源:Nurse Education in Practice 4.5

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  摘要 目的:考察扩展现实(Extended Reality,XR)案例式学习在跨专业教育(Interprofessional Education,IPE)中对执业前健康专业学生学习结局的影响,并探索学生对该技术的体验。 背景:跨专业教育对于培养协作实践的卫

  
摘要

目的:考察扩展现实(Extended Reality,XR)案例式学习在跨专业教育(Interprofessional Education,IPE)中对执业前健康专业学生学习结局的影响,并探索学生对该技术的体验。

背景:跨专业教育对于培养协作实践的卫生人力至关重要。尽管虚拟模拟越来越多地用于支持跨专业学习,但大多数证据涉及沉浸感有限的屏幕环境。XR技术,包括虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(Augmented Reality,AR)和混合现实(Mixed Reality,MR),提供了可能增强跨专业协作的沉浸式学习环境。

设计:遵循PRISMA 2020指南的混合方法系统评价。

方法:检索了MEDLINE (PubMed)、Scopus、CINAHL、Web of Science和ProQuest,纳入2015年至2025年间发表的研究。使用Joanna Briggs Institute批判性评估工具评估方法学质量。定量数据在可能的情况下计算效应量并进行叙事综合。定性数据采用内容分析。采用汇聚分离方法整合定性和定量证据。

结果:纳入9项研究。多数研究在单用户或多用户急救护理场景中使用虚拟现实。定量研究发现团队合作、跨专业沟通和绩效指标有统计学显著改善。定性分析发现了感知学习益处、真实感和沉浸感、认知与情感反应、教学反思以及复盘的核心作用。

结论:XR在增强跨专业教育中的团队合作和沟通方面显示出前景。然而,证据基础仍受方法学异质性以及关注可行性而非教育有效性的限制。未来研究应采用严格、理论驱动的设计,使用标准化的跨专业结局指标,并考察新兴技术的教学作用。

注册:PROSPERO CRD420261324031。可从 https://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/view/CRD420261324031 获取。
1. 引言

跨专业协作是实现最佳医疗和健康结局的基础,而跨专业教育(Interprofessional Education,IPE)作为“两个或多个专业相互学习、相互了解并相互协作以促进有效协作和改善健康结局”的过程,对培养“协作实践型”卫生人力至关重要。既往研究已证明IPE可提升团队合作、沟通及角色清晰度等能力,并改善患者结局。IPE聚焦价值观与伦理、角色与责任、跨专业沟通和团队合作四个核心能力域。基于模拟的IPE提供了结构化的体验式学习机会,但与面对面模拟相比,虚拟模拟因克服时间、地点及资源限制而被日益采用。随着数字技术发展,模拟学习逐步纳入扩展现实(Extended Reality,XR),其涵盖虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(Augmented Reality,AR)和混合现实(Mixed Reality,MR)。然而,现有跨专业虚拟模拟多基于屏幕式桌面环境,沉浸感有限,XR技术有望提供更具沉浸感的环境以促进跨专业协作。本系统评价的研究问题包括:①XR案例式学习对执业前健康专业学生学习结局的影响;②学生对该学习体验的感知;③已开发的XR案例式学习场景类型。

2. 方法

本混合方法系统评价遵循乔安娜·布里格斯研究所(Joanna Briggs Institute,JBI)方法学,并依据PRISMA 2020指南报告,方案已在PROSPERO注册(CRD420261324031)。

2.1 纳入标准

纳入标准基于PICO(定量)和PICo(定性)框架。具体包括:

2.1.1 人群:纳入注册前本科健康专业学生,包括护理、助产、职业治疗、物理治疗、医学、放射、言语治疗、药学、急救、社会工作、公共卫生等;排除已执业专业人员及研究生。

2.1.2 干预:扩展现实技术(AR、增强虚拟、VR、MR、沉浸式现实)支持的案例式学习;VR须通过沉浸式头戴显示器呈现,排除桌面式VR或屏幕模拟。

2.1.3 感兴趣的现象:学生在跨专业背景下XR案例式学习中的体验、感知、反应与反思。

2.1.4 结局:定量研究报告跨专业学习相关结局,如价值观与伦理、角色与责任、沟通与团队合作,也包括技术相关结局。

2.1.5 情境:高等教育及模拟环境中的有组织跨专业学习活动。

2.1.6 研究类型:定量、定性及混合方法原始研究;排除综述、论文、会议摘要等。

2.2 检索策略

围绕“扩展现实”“跨专业协作”“执业前健康专业学生”三个概念组构建检索式,检索MEDLINE (PubMed)、Scopus、CINAHL、Web of Science和ProQuest数据库,时间限定为2015—2025年,语言限为英语、挪威语、芬兰语、瑞典语和丹麦语。

2.3 研究筛选

初检获得6643条记录,去重后余5717条。两名评审员独立进行标题摘要筛选,符合条件者进入全文审查,最终纳入9项研究。分歧由第三名评审员仲裁。

2.4 方法学质量评估

采用JBI准实验研究和定性研究评价工具。定量研究使用准实验清单,定性研究使用定性清单,混合方法研究同时使用两种工具,由两名评审员独立完成并达成共识。鉴于该领域证据有限,所有研究无论质量如何均被纳入。

2.5 数据提取

依据PICO和PICo框架设计提取表,由一名评审员提取,另一名审查核对,分歧通过讨论解决。提取内容包括作者、年份、国家、目的、设计、参与者、干预、比较对象、结局及关键发现等。

2.6 数据综合与整合

采用汇聚分离框架,分别综合定量与定性证据后再进行整合。

2.6.1 内容分析:定性数据采用归纳内容分析,依据Mikkonen和K??ri?inen的步骤进行编码并形成子类别和类别,使用NVivo管理。

2.6.2 效应量计算与叙事分析:因研究设计、结局测量工具的异质性,无法进行meta分析。在数据充分时计算组内前后测标准化均数差(SMD),并采用叙事综合报告结果。

2.6.3 定性与定量证据整合:将定量结果与定性发现并列比较,检查互补、解释或差异之处,形成构型分析。

3. 结果

3.1 纳入研究的特征

9项研究发表于2019—2025年,来自英国、德国、瑞士、挪威、泰国、韩国和美国。所有研究均在高等教育环境开展,参与者为来自多个健康与社会照护学科的执业前学生,共225人(一项研究未报告人数)。多数研究涉及护理和医学生,其他专业包括社会工作、药学、急救、放射技术、医学技术等。

3.2 质量评价

方法学质量总体参差不齐。多数研究满足部分JBI标准,但两项定量研究存在明显方法学缺陷。常见问题包括缺少对照组、单组前后测设计。定性研究中,哲学视角、研究者定位和反思性报告不足。

3.3 XR干预的特征

3.3.1 XR模式:除一项使用混合现实(MR)外,其余均使用VR;其中两项采用沉浸式360°VR视频,其余为交互式VR模拟。

3.3.2 单用户与多用户XR环境:四项为单用户模拟,通过观察、外部指导或与非玩家角色交互实现跨专业协作;四项为多用户模拟,参与者来自不同专业在同一虚拟场景中交互。一项未明确描述协作方式。

3.3.3 教学过程:超过半数研究报告了结构化准备内容,包括IPE能力介绍、在线课程、技术导览等。模拟日通常进行预简报以熟悉技术。六项研究整合了结构化复盘,采用PEARLS、GAS、3D复盘模型等框架,通常由教师引导。一项研究仅进行可用性讨论,一项未报告复盘。

3.3.4 模拟场景:多数为急性急救情境,如严重COVID-19肺炎、癫痫发作、术后恶化、创伤转运等,强调团队合作、沟通和决策。两项研究采用经验式场景,聚焦共情、伦理反思等非临床结局。一项研究结合急性照护与社会决定因素。

3.4 定量研究结局

所有定量研究报告干预后多数结局显著改善。团队合作态度(TeamSTEPPS总分)、沟通清晰度、护患合作态度、跨专业自信心(多学科沟通与交接、团队领导、升级决策)及临床交接表现均较干预前提高,效应量从中到大。一项研究结合行为声学指标报告沟通风格变化。可用性、存在感和沉浸感评分中等至良好,系统可用性量表(SUS)得分71.1—72.5,模拟器晕动症轻度,但主观工作负荷较高。

3.5 定性证据

内容分析形成五个类别。

3.5.1 感知学习益处:学生报告XR促进了协作与沟通、独立与反思学习、程序性应用学习以及角色意识和专业成长。

3.5.2 真实感与沉浸感:学生认为场景、环境和患者行为接近临床真实,并通过视觉和听觉输入产生沉浸式临场感;但交互设计限制(如脚本化反应)及技术问题削弱了真实感和沉浸感。

3.5.3 认知与情感反应:学生反映适应XR通常容易,但初始可能有压力;沉浸环境和新技术带来的认知负荷可能使人不知所措。XR被描述为安全的学习环境,且学习体验愉悦、投入且具有激励性。

3.5.4 教学反思:学生认为XR是对传统教学方法的补充而非替代,比讲授更具吸引力。反馈建议增加重复练习、更真实的语言和多样化的场景。

3.5.5 复盘:复盘营造了安全环境,使学生能分享体验和观点,促进协作性批判反思。结合XR与结构化复盘被认为兼具参与感和意义,学习不仅发生在模拟中,也发生在随后的团队反思中。

3.6 定性与定量证据整合

定量与定性证据在团队合作、沟通、信心方面的改善相互印证。高认知负荷的定量结果被定性描述所补充——技术新颖性、沉浸刺激等导致负荷。领导力结局部分对齐——定量结果混合,定性证据仅有限支持。技术相关结局与定性描述互补,真实感因素解释了存在感评分。定性识别的心理安全感、情感投入、远程协作和复盘等未得到充分定量评估,构成证据缺口。

4. 讨论

本系统评价显示XR案例式学习对跨专业教育中的团队合作、沟通和信心有积极影响,但证据力度有限。结局测量异质性大,且部分研究侧重可用性而非教学效果,限制了对XR特定贡献的结论。学生的体验反映参与感、心理安全和认知挑战。沉浸式环境可能引发认知负荷,但可通过准备和重复练习适应。复盘被学生视为将体验转化为跨专业学习的关键环节,应基于理论和证据进行结构化设计。目前开发的场景多为急救临床训练,而360°VR视频更适用于情感学习。多用户XR符合传统跨专业模拟模式,支持实时协作;单用户环境借助虚拟角色或外部指导提供替代方案。未来可探索人工智能驱动的虚拟团队成员以提升可扩展性和适应性。

5. 局限性

本评价存在以下局限:纳入研究数量少(9项),反映该领域新兴状态;研究设计和结局测量差异大,无法进行meta分析;纳入研究的方法学质量参差不齐,多数为单组前后测设计;干预教育设计的报告不足,仅一项研究明确报告符合模拟设计标准,影响可重复性和解释。

6. 结论与建议

本混合方法系统评价综合了XR在跨专业教育中的学习结局、学生体验和模拟特征。证据表明,XR有潜力增强团队合作、沟通和角色理解,同时提供投入、真实和安全的学习体验。但证据基础仍受方法学异质性、研究质量不一、缺乏标准化结局测量及可行性重点的限制。XR应嵌入包含准备、交互和结构化反思的教学结构中,作为现有教学方式的补充,而非替代。

6.1 实践建议

XR在跨专业教育中的价值在于提供沉浸式接触复杂跨专业场景、灵活参与和体验式学习机会。应将其置于更广泛教育技术生态中,与课堂教学和高保真模拟结合,实现互补的学习目标。

6.2 研究建议

未来研究需超越可行性,采用理论驱动的严谨设计,评估XR如何及在何种条件下促进跨专业能力发展。应使用标准化且符合跨专业能力框架的结局指标,评估学习向实践迁移的效果,并进一步探索人工智能驱动的XR学习环境的教学作用。
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