ChatGPT辅助下FC-TBL联合教学法在急诊专业住院医师规范化培训中的应用价值

蒋维

中国医学教育技术 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (4) : 394 -400.

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中国医学教育技术 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (4) : 394 -400. DOI: 10.13566/j.cnki.cmet.cn61-1317/g4.202404002
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ChatGPT辅助下FC-TBL联合教学法在急诊专业住院医师规范化培训中的应用价值

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Application value of ChatGPT-assisted FC-TBL combined teaching method in the standardized training of residents in Emergency Department

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摘要

目的 为保障急诊专业住院医师规范化培训的教学质量,尝试在ChatGPT辅助下将FC-TBL(flipped classroom- team based learning,FC-TBL)联合教学法应用于急诊住培教学。 方法 选取宁波市第二医院2023年1—4月在急诊轮转的40名住院医师为研究对象,分为试验组(n=20)和对照组(n=20)。其中,试验组采用FC-TBL联合教学法,并由该组指导医师给予全程ChatGPT辅助进行教学;对照组采用传统教学法。培训结束后,比较两组教学效果的差异。 结果 试验组培训后理论成绩、技能成绩及临床思维成绩 均高于对照组,差异具有统计学意义(89.95±2.743 vs. 86.20±4.073;94.15±2.300 vs. 89.15±2.300;87.65±3.760 vs. 82.65±4.271,P<0.05)。在临床思维、自主学习、医患沟通、团队协作四个方面,试验组的临床实践反馈情况评分均高于对照组,差异具有统计学意义(中位数[四分位数间距]:2.00[2.00,3.00] vs. 2.00[1.00,2.00];2.00[2.00,3.00] vs. 2.00[1.00,2.00];2.00[2.00,3.00] vs. 1.00[2.00,2.00];2.00[3.00,3.00] vs. 1.25[2.00,2.00],P<0.05)。并且对于整个教学过程的满意度,试验组也高于对照组,差异具有统计学意义(85% vs. 35%,P=0.001)。 结论 ChatGPT辅助下FC-TBL联合教学法在急诊专业规范化培训教学中的应用价值显著,有助于提高住院医师的成绩及解决临床问题的能力,值得推广。

Abstract

Objective To ensure the teaching quality of standardized training for residents in the Emergency Department, application of ChatGPT-assisted FC-TBL (flipped classroom-team based learning) combined teaching method was made in Emergency resident training. Methods 40 residents who rotated in the Emergency Department of Ningbo No.2 Hospital from January to April 2023 were selected into the research, with 20 residents in the experimental group and 20 residents in the control group. FC-TBL combined teaching method was adopted in the teaching of the experimental group with teachers giving ChatGPT assistance during the whole teaching process, while traditional teaching method was used in the teaching of the control group. After the training, teaching effects of the two groups were compared. Results After the training, the scores of theory, skill and clinical thinking of the experimental group were higher than those of the control group, and the differences were statistically significant (89.95±2.743 vs. 86.20±4.073; 94.15±2.300 vs. 89.15±2.300; 87.65±3.760 vs. 82.65±4.271, P< 0.05). The scores of clinical practice feedback of the experimental group were higher than those of the control group in clinical thinking, self-learning, doctor-patient communication and teamwork, and the differences were statistically significant (median [interquartile range]: 2.00 [2.00, 3.00] vs. 2.00 [1.00, 2.00]; 2.00 [2.00, 3.00] vs. 2.00 [1.00, 2.00]; 2.00 [2.00, 3.00] vs. 1.00 [2.00, 2.00]; 2.00 [3.00, 3.00] vs. 1.25 [2.00, 2.00], P<0.05). In addition, the experimental group was more satisfied with the whole teaching process than the control group, and the difference was statistically significant (85% vs. 35%, P=0.001). Conclusion ChatGPT-assisted FC-TBL combined teaching method demonstrates significant value of application in the standardized training and teaching of Emergency specialty, which is conducive to the improvement of residents’ performance and their ability to solve clinical problems. It is worth further popularization.

关键词

ChatGPT / 翻转课堂 / 以团队为基础的教学模式 / 住院医师规范化培训 / 急诊医学

Key words

ChatGPT / flipped classroom / team-based teaching mode / standardized resident training / Emergency Medicine

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蒋维. ChatGPT辅助下FC-TBL联合教学法在急诊专业住院医师规范化培训中的应用价值[J]. 中国医学教育技术, 2024, 38(4): 394-400 DOI:10.13566/j.cnki.cmet.cn61-1317/g4.202404002

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中国的住院医师规范化培训(简称“住培”)制度于2013年年底起步,经过十年的完善、巩固和推广,该制度已经完成基本建设并向质量建设转变;在接下来的十年,希望将住培质量提上新台阶[1]。急诊医学是一门综合性和实践性强且跨学科的医学二级学科,住院医师规范化培训制度要求用三年时间将急诊住院医师培养成能独当一面的临床医师,这对急诊住培基地提出了更高层次的要求[2]。传统的教学方法已经不能满足日益增长的住院医师的教育需求,在网络信息技术蓬勃发展、人工智能日益普及的21世纪,更高效、更被大家认可的教学法亟待出现[3]
ChatGPT是Open AI公司于2022年下半年发布的大型语言聊天机器人程序,它能够通过理解和学习人类的语言来进行对话,还能根据聊天内容进行互动[4]。该程序一经发布,就得到了医学教育界的广泛关注。Gilson A等[5]通过实验证实ChatGPT3.0在医学考试中的考试水平相当于三年级医学生的水平。该结果让大家倍受鼓舞,认为随着ChatGPT版本的升级,该程序在医学课程开发、教学方法指导、个性化学习计划拟定、学习材料提供和学生学习效果评估等方面将带来革命性的变化[6]
翻转课堂(flipped classroom,FC)教学模式是指教师创建并向学生提供视频,学生于课前借助视频提前学习相应课程内容及教师的讲解,课堂上师生面对面交流并完成作业。与传统教学模式的“教师讲,学生听”或者“教师提问,学生回答”不同,翻转课堂将传统教学模式的知识传授和知识内化顺序进行了颠倒,使教学理念从“师本位”向“生本位”转变,促进学生主观能动性的发展[7-8]
以团队为基础的教学法(team based learning,TBL)是将学生进行分组,让学生通过小组团队协作去思考、交流、学习,对提升学生团队协作能力、语言表达能力及学习积极性等具有重要帮助[9]
急诊住院医师毕业后多数投入一线工作,急诊工作环境嘈杂、患者病情错综复杂,对急诊医师的临床诊治水平有非常高的要求。为了培养和提高急诊住院医师自主学习能力、团队协作精神、独立思考能力、医患沟通能力,笔者尝试将FC和TBL两种教学模式结合起来(即FC-TBL联合教学法),并由指导医师全程给予ChatGPT辅助,然后根据理论与技能测试、组长打分和问卷调查对ChatGPT辅助下FC-TBL联合教学法与传统教学模式进行比较,以期为提高急诊专业住培教学质量效果提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选择宁波市第二医院急诊科2023年1—4月入科轮转的40名住院医师进行入科摸底考试;再根据每月考试成绩进行排名,从前10名中随机选取5位住院医师进入试验组(共计20人),剩余5位进入对照组(共计20人)。试验组采用ChatGPT辅助下FC-TBL联合教学法,对照组采用传统教学法。根据授课前后的考核成绩、授课后实践能力回访及满意度调查对上述两种教学模式进行比较。

1.2 方法

该研究的目的是要求住院医师能够独立进行系统有序的问诊、完成病史采集、体格检查、进行诊断及鉴别诊断,掌握治疗原则,旨在培养住院医师的临床诊疗思维能力和医患沟通能力。入科第1天通过问卷星进行入科摸底考核,考核题型为单项选择题33题,总分100分,考核内容从急诊医世界题库中抽取。课前独立完成教师布置的PPT任务,课中均以小组为单位进行汇报及回答问题,培养住院医师的自主学习能力、团队协作能力。根据急诊住培大纲的要求,此次试验挑选了“主动脉夹层”作为学习目标。

1.2.1 试验组教学方法

试验组采用ChatGPT辅助下FC-TBL教学模式。具体过程如下:

①授课前1周,指导医师为住院医师提供上课内容——主动脉夹层。根据ChatGPT提示制定教学计划(如表1所示)。制作教学视频供住院医师反复学习。给5位住院医师每人布置PPT任务(a住院医师负责主动脉夹层的问诊及病史采集;b住院医师负责体格检查;c住院医师负责辅助检查的判读;d住院医师负责诊断及鉴别诊断;e住院医师负责治疗原则的说明)。住院医师自学课程内容,包括观看视频、查阅资料、梳理知识点等。

②授课中,每位住院医师进行各自负责内容的PPT汇报(人均汇报5~10 min)。指导医师在ChatGPT协助下模拟出一个主动脉夹层患者(如表1所示),让住院医师以小组的形式完成该患者的问诊、查体、诊断及鉴别诊断、辅助检查、治疗等,让住院医师对该类疾病再次加深印象,并加强住院医师间的团队协作能力。

③根据ChatGPT提供的思考题检验住院医师对该堂课的掌握情况。最后,课程结束前由指导医师再次阐述重点难点内容。例如,主动脉夹层的病理改变、分型、临床表现、常见并发症、治疗目的等,并对所有知识点进行梳理,让住院医师全面掌握此次教学内容。整节课程时长控制在60 min内。

1.2.2 对照组教学方法

对照组采用传统讲授式教学方法。该组课前不提供PPT或教学视频,但所接受的教学内容与试验组的相同。对照组的课堂教学以教师为主讲者,学生为倾听者,并且课程中不安排团队形式教学内容的讨论及提问。指导医师参考课程大纲,采用传统的授课方法上课,根据自己所掌握的知识点向住院医师授课。教师可以鼓励住院医师查阅文献资料,但不作为强制要求。住院医师可以单个向指导医师提问。

1.3 教学评价

1.3.1 考核

课程结束统一进行考试(考试时间安排在入科后1月内)。包括:①急诊理论考核,即通过医视界考试系统出题,考生利用手机考试,考核总分100分;②急诊技能考核,即利用模拟人进行操作,内容选取急诊住培结业技能项目,考核总分100分;③进行临床思维考核,即由教学秘书根据历年考题进行出题,考核总分100分。

1.3.2 实践能力回访

收集急诊科各临床医疗组长对两组住院医师在临床思维、自主学习、团队协作、医患沟通能力方面的评价。每项评价分为“优秀、良好、及格、不及格”4个等级,分别赋予3、2、1、0分。

1.3.3 满意度测评

通过问卷调查住院医师对教学的满意度,满意度评分标准为:非常满意为5分,基本满意为4分,一般为3分,不满意为2分,非常不满意1分。满意度=(非常满意+基本满意)/总人数×100%。

1.4 统计分析方法

采用SPSS 20.0软件对数据进行整理分析。计量资料以(x¯±s)表示,组间比较采用两独立样本t检验;等级资料以MP25,P75)表示,组间比较采用秩和检验;计数资料以n(%)表示,组间比较采用χ2检验。以P<0.05为差异具有统计学意义。

1.5 医学伦理考量

该研究是根据《赫尔辛基宣言》进行的。在该研究项目开始之前获得了宁波市第二医院教学部和伦理委员会对该研究和课程设计的批准。

2 结果

2.1 研究对象一般情况

共有40名住院医师参与调查。分组情况及两组的性别、年龄、学历均相似,培训前理论及技能基础成绩,差异无统计学意义(P>0.05)。将试验组进一步分为4个小组,每个小组有5名住院医师(结果如表2所示)。

2.2 考核成绩比较

试验组住院医师在理论、技能、临床思维方面成绩均高于对照组(P<0.05)。如表3所示。

2.3 临床实践反馈

试验组住院医师在临床思维、自主学习、医患沟通、团队协作方面的临床实践反馈情况评分明显高于对照组(P<0.05)。如表4所示。

2.4 满意度测评

试验组住院医师对教学的满意度明显高于对照组(P<0.01)。如表5所示。

3 讨论

在中国,传统的医学教育模式已经不能满足人们对医学水平的期待,医学教学必须做出相应的改革,以符合现代医学教育的要求[10]。急诊基地住培教学与其他专业教学不同,要求住院医师掌握更扎实的理论及实践基本功,需要培养住院医师具备较强的独立思考能力、自主学习能力、团队协作能力、医患沟通能力等综合实力,最终目的是提高急诊住院医师的岗位胜任力[11-12]

ChatGPT是近两年兴起的一种人工智能语言模型,它是基于人类的思维和推理过程是可重复及机械化的假设,模拟人类语言文本,可用来翻译、聊天、创造故事等,目前已广泛应用于金融、娱乐、教育、新闻等领域[13]。那么,令人不禁要问,ChatGPT在医学领域能有什么作用?Brown C等[14]用一个真实的胸痛患者的案例进行说明,人工智能在急诊临床思维决策过程中对急诊医师有很大帮助,它可以通过纠正医师个人的认知偏差和人为因素,减少紧急情况下漏诊和误诊的发生率。Sabry Abdel-Messih M等[15]同样通过与ChatGPT对话,发现其在中毒领域可以帮助医师清扫知识盲区,从而减少对罕见中毒性疾病的漏诊及误诊。甚至有研究评估了ChatGPT在美国医师执照考试(USMLE)上的表现,发现ChatGPT 3.0的准确率达到或接近60%的通过率[16]。研究者发现,ChatGPT不仅可以被用于论文评分、快速形成课堂测验、安排个性化学习计划、提供学习资料,形成定性或定量反馈、强化和监督学习,甚至可以生成病例场景用来进行情境模拟训练[17]。以上种种都让医学教育研究者坚信,ChatGPT在医学教育领域具有巨大潜能。

从住院医师角度看,在FC模型中,住院医师在上课前就能获得学习资料,这增加了其学习主观能动性,加强了文献阅读的能力,锻炼了独立思考能力、自主学习能力,促进其更好地参与理论授课并掌握基础知识,而且许多住院医师表示该课堂使他们用更短的时间对知识进行了内部消化,提高了学习的效率,得到住院医师的一致好评和喜爱。在TBL模型中,该教学方法改善了上课的氛围,增强了住院医师分析病例的信心,提升了其沟通水平和团队合作能力,帮助其更好地完成操作技能的掌握。该研究发现,住院医师认为通过FC-TBL教学法学习相同的内容更具吸引力和趣味性,并且能够更好地记住准备课堂演讲和讨论所需的信息。另外,FC-TBL教学法让其获得了比传统授课法参与者更高的考试成绩,这让住院医师更加喜爱新的教学法。综上所述,与传统教学法相比,FC-TBL既能显著提高考试成绩(如表3所示),又能使住院医师更好地掌握理论知识、操作技能,还能提高住院医师的独立思考能力、医患沟通能力,团队协作能力(如表4所示)。大多数住院医师对FC-TBL教学法持积极态度,并表示希望增加FC-TBL的频率和更多的选择或类型(如表5所示)。此次研究中,住院医师还表现出了对ChatGPT浓厚的兴趣,他们并不满足于课堂中指导医师授权的ChatGPT使用范围与方法,他们更是希望能自由使用ChatGPT,让ChatGPT在查询资料、医患沟通、实践操作,甚至是结业考试中提供日常的指导和帮助。

从指导医师的角度看,指导医师教学水平良莠不齐,且日常临床诊疗工作任务非常繁重,利用FC-TBL教学法准备一次课程可能会让其付出更多的时间和精力,这对指导医师的专业理论知识、操作技术水平、小组协调能力都提出更大的挑战。但是他们表示,ChatGPT在提供医学知识、解释专业术语、制定教学任务、提供实践指导上,给予指导医师极大的帮助,大大地提高了备课效率,值得在医学教育中进一步推广。该研究中,指导医师们更希望随着人工智能的进一步开发,ChatGPT能做得更多。他们认为比起理论授课,实践操作的指导难度更大,因为存在学生多、实操机会少的困局。指导医师希望将来ChatGPT可以用来扮演标准化病人(standardized patients,SP)或者模拟真实病例场景,帮助学生增强实操能力。

虽然ChatGPT具有知识量大、反应迅速、能力强等诸多优点,但还是存在输出结论偏差大、错误率高、无法解决复杂临床问题等不足,会对指导医师和住院医师造成误导[18]。并且ChatGPT可以凭空撰写论文、抄袭他人作品、捏造事实和数据,具有以假乱真的能力,这是不容忽视的伦理问题[19]。指导医师应注重引导住院医师在正确的场景下使用人工智能,不管是指导医师还是住院医师,均不可对ChatGPT产生过度依赖, ChatGPT只是协助人类进步的辅助工具,而不是人类能力和知识的替代品。

4 结论

住培教育的最终目的是提高住院医师的岗位胜任力[20]。该研究所采用的ChatGPT辅助下FC-TBL联合教学法旨在通过为住院医师提供课前材料,增加住院医师学习的主观能动性、提高住院医师自主学习能力,最终以团队的讨论形式来增加住院医师上课的参与度、提高知识理解力,增强推理、辩论能力,提高理论知识的应用能力,以及技能知识的操作能力,这对住院医师的岗位胜任力有极大的帮助。通过主观和客观的评分和评估,发现采用ChatGPT辅助下FC-TBL联合教学法的住院医师表现出更好的解决问题的能力,表明该教学法非常适合用于急诊住培的教学。当然,该实验设计可能存在公平性问题,显然试验组比对照组获得了更多的资源。为了弥补设计上的缺陷,在今后的设计中将进行交叉试验以弥补公平性问题。好的教学方法可以做到事半功倍,如何将指导医师、住院医师的积极性调动起来,这对住培基地乃至住培医院都提出更高要求,对更完善的住培制度、指导医师激励制度、带教水平反馈制度都提出更大挑战。总体来说,ChatGPT辅助下的FC-TBL联合教学在急诊住培教学中有较强的应用价值,值得推广。

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