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霍乱暴发应急处置虚拟仿真实验

燕虹 武汉大学   上线时间: 2024年
对应专业:预防医学、全球健康学  实验类型: 综合设计型  所属专业类: 公共卫生与预防医学类   所属课程: 流行病学、流行病学现场实践、突发公共卫生事件应急处置

新冠疫情的暴发暴露了目前公共卫生人才培养存在的短板,主要表现在培养的学生综合分析研判、解决公共卫生实际问题的能力等较薄弱,尤其对突发公共卫生事件的应急反应和应对能力缺乏。在此背景下,我院提出了培养具有“宽厚人文情怀、宽实学科功底、宽广国际视野”的“复合型、创新型、实战型”(三宽三型)人才培养模式,尤其强调实战能力的培养。而实战能力的培养离不开日常教学中实验实践课程体系的建立和教学模式的创新。
近年来,虽然开设了《流行病学现场实践》课程,并建立了较成熟的基于“小课题”的现场实践教学模式,但小课题设计中的现场与突发公共卫生事件的现场完全不同,对于培养“实战型”的公共卫生人才仍存在较大的局限性。此外,在新的本科和研究生培养方案中,为了践行培养“实战型”公共卫生人才的理念,增加了《突发公共卫生事件应急处置》课程,该课程也需要有配套的实验实践课程。突发公共卫生事件具有突发性和不可预测性,且现场复杂,在实践中学生很难接触实际现场,而虚拟仿真实验教学突破了对现场、时间等的依赖,解决了传染病暴发现场存在高风险、不可逆的问题。因此,开设该实验是必要的,也是实用的。

浏览量
607
实验人次
276
实验人数
118
实验平均用时
01 29'54"
实验完成率
87%
实验通过率
87%
实验教学目标实验原理实验教学过程与实验方法实验步骤实验结果与结论

1.知识目标:掌握传染病暴发调查的基本流程,能将流行病学、环境卫生学和卫生统计学等学科方法应用于暴发调查中,熟悉消化道传染病防控措施和技术。
2.能力目标:培养学生综合研判、现场调查与分析、应急处置、自我防护等现场实战能力,深入理解公共卫生的群体观点及预防为主的思想。
3.价值目标:培养学生的宏观思维、逻辑思维和“医学侦探”思维;增强学生的社会使命感和责任感,提升专业认同感和自豪感,树立为公众健康服务的意识。

1.实验原理 :
根据传染病暴发调查与处置基本流程和要求,总结出四个知识模块,涉及15个知识点。这些知识点融入在暴发调查与处置的不同阶段和不同环节,对应了不同的工作职责和任务,而这些工作任务需要不同的人员来完成,包括系统中可以直接选择的现场流调人员、现场采样人员和现场消杀人员,以及贯穿整个实验过程,负责人员安排、物资调配和疫情研判和处理的负责人角色。学生通过四个实验角色任务的学习,可以实现知识-技能-方法-思维四个学习层次的提升。具体见下图:

 

2.核心要素仿真设计:
该实验核心要素仿真设计主要包括:

突发事件情景仿真:根据霍乱暴发的真实场景,对疾控机构、居民区、医院、医生办公室、病房等进行3D建模,场景中的各要素,如病人、实验设备等也进行2D和3D交互式建模,与真实场景完全一致。

突发事件流程仿真:根据突发事件应急处置的规范化流程,借助虚拟仿真技术,再现真实的应急处置流程;同时,针对应急处置的不同角色(如现场流调人员、现场采样人员、现场消杀人员),再现各人员的职责和工作任务流程。

决策过程仿真:弄清暴发的原因是一个基于调查的资料进行严密的逻辑推理以及不断肯定和否定的过程,仿真程序允许学生进行高自由度的设置,尝试不同路径,以最大可能还原真实情况。决策过程的开放性和高还原性设计有利于提升学生创新和探索思维。

仿真系统的高度可扩展性:系统将预留多个实验和程序接口,可在一定的环境下任意接入无限多个实验程序并形成一体化实验仿真,降低开发成本,提高此仿真系统在教学过程中的可用性和多用性。

实验教学过程:

课前,要求学生提前预习相关知识,包括该实验所属课程中相关理论知识,线上实验教学资源等。

课中,开展“沉浸式体验+专业化学习+交互式操作+全程化考核”的开放式实验操作学习。学生除了按流程完成不同角色的任务,还可以进行专项训练。

课后,学生总结反思学习情况,可以根据需要进行反复操作训练进一步巩固学习内容。

在教学实施过程中,可借助虚拟仿真技术平台管理功能,实时跟踪记录学生学习情况;通过“在线交流”模块提供实时在线交流,分享实验心得,帮助学生克服实验困难,达成“人机人”立体互动的实验教学效果。

实验方法:

采用多角色一体化综合训练模式,进行角色扮演、情境体验和实践操作等体验式教学。

(1)角色扮演:通过扮演现场流调人员完成暴发调查基本流程中的工作任务,包括核实诊断、病例搜索、个案调查、分布描述、提出假设和验证假设、环境卫生学调查等;通过扮演现场采样人员完成患者呕吐物和/或排泄物的采样,不同场所如病家、酒店的物体表面和水等环境采样,剩余食物或食物原材料采样;通过扮演现场消杀人员完成不同场所不同物体表面或不同物品的消毒以及农村病家的灭蝇任务;除了系统中可以直接选择的三个角色,另一个角色实际贯穿在整个实验过程,该角色为此次疫情处理的负责人,主要负责人员安排、物资调配,以及根据获得的信息进行综合分析研判、追溯暴发源头等。

(2)情境体验:实验中,学生可以进入不同的场景进行模拟训练。如,在医院与医生和患者交流,了解指示病例的临床和流行病学信息,以及针对搜索到的病例或带菌者开展个案调查等;在酒店,向酒店经理了解酒店布局、用水、卫生状况、婚宴菜单、食物原材料采购地点等情况,以及进行采样和消杀;在农村病家,了解病家生活饮用水、厕所类型、病人活动空间等情况,以及进行采样和消杀。

(3)实践操作:主要包括穿脱个人防护装备、采样和消杀等。学生除了完成角色任务中的实践操作,还可以在专项训练模块中选择不同的实践操作进行学习和训练。

步骤1:了解霍乱。学生注册进入系统后,首先进入实验主页了解霍乱基本知识。

步骤2:流调准备工作。进入霍乱暴发实验场景后,可以选择不同的角色进入后续操作。若选择现场流调人员,出发前需要完成物资准备,包括个人防护用品、流调所需物品准备等。

步骤3:了解患者信息。流调人员首先需要到隔离指示病例的医院,了解该患者临床和实验室检测相关信息,核实诊断。并针对该患者进行个案调查,了解其流行病学史,为后续制定病例定义和寻找暴发原因提供信息。

步骤4:搜索病例和个案调查。根据制定的病例定义通过各种方式搜索病例,并对搜索到的病例或带菌者进行个案调查。

步骤5:推断霍乱暴发原因。对个案调查获得的信息进行三间分布描述,然后基于分布特点,结合霍乱疾病特征,进行综合分析研判,寻找此次霍乱暴发可能的原因。该部分主要训练和考察学生的思维,学生需要依据获取的各方面的信息进行逻辑判断,确定可能的传播途径和传染来源,并提出假设。

步骤6:证实霍乱暴发原因。在确定了可疑食物后,开展病例对照研究验证食用该食物与霍乱发生的关系,并进一步开展调查明确食物污染途径。

步骤7:流调过程总结。按照暴发调查的基本流程总结流调过程。

步骤8:采样准备工作。学生选择现场采样人员角色,则进入采样准备环节。需要选择采样所需个人防护用品、采样相关材料和设备等,以及穿戴防护装备。

步骤9:采样操作模拟。模拟面对不同场景如病家、酒店,不同物体表面和病人呕吐物、排泄物等情景下的采样操作流程。

步骤10:采样过程总结。根据实验操作总结不同情境下的采样要求和注意事项。

步骤11:消杀准备工作。学生选择现场消杀人员角色,则进入消杀准备环节。需要选择消杀所需个人防护物品、消杀所需试剂和设备等,以及穿戴防护装备。

步骤12:消杀操作模拟。模拟面对不同场景如病家、酒店,不同物体表面等情景下的消杀操作流程。

步骤13:消杀过程总结。根据实验操作总结不同情境下的消杀要求和注意事项。

步骤14:专项模块训练。主要针对穿脱个人防护用品、采样和消杀等进行专项训练,进一步熟练操作技能。

步骤15:关键点考核测试。通过考核测试强化霍乱暴发调查和处置的关键点。

步骤16:总结报告。实验结束后,按照规范格式完成实验总结报告。

是否记录每步实验结果:是
实验结果与结论要求:实验报告,其它,
其他描述:
1. 在虚拟实验练习和测试模块中设计了理论和操作知识点的学习和考核模式。学习模式答错不计分,考核模式依据答案对错在后台计分。

2. 不同的学生在分析暴发原因时实现过程不同,可能一次成功,也可能需要尝试不同的路径才能找到暴发原因,该部分主要训练学生的思维,无论通过什么路径学生最终都可以找到暴发原因。只要学生正确判定暴发原因,便可以获得该步骤分。

3. 基本知识和技能考核按照标准答案和流程进行客观评判,思维和方法的考核需要教师在线根据学生的回答进行评价。

4. 操作完成后要求学生提交符合专业规范的总结报告,由教师进行批阅后纳入最终的综合考核结果。

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