1三軍總醫院一般醫學部、住院醫師
2三軍總醫院心臟內科、教授
李玉鳳1、林錦生2
國防醫學院三軍總醫院推廣心電圖教學之經驗分享
- 心電圖教學遇到的瓶頸
心電圖能快速、簡單紀錄心臟結構、心臟電氣活動、缺氧狀態及心肌受損等訊號。臨床上可以用來協助診斷心肌梗塞、心臟缺氧、心搏過速或過慢等心率不整、左心室功能異常、電解質異常、左心室肥厚等心臟腔室大小異常、傳導異常、心包填塞、急性心包膜炎、肺部栓塞、氣胸等急慢性心肺疾病，是醫療上極為重要的診斷工具。學會正確判讀心電圖是每位醫學生必經之訓練，錯誤的判讀，尤其在心肌梗塞、心率不整等疾病上，將會導致醫療疏失甚至是病人的死亡。然而，根據過去研究統計，臨床醫師判讀心電圖高達33％的判讀結果出現嚴重錯誤[1]。Cook et al等人指出，心電圖的教學策略需好好改善，以提升醫師對心電圖的判讀準確率[2]，然而目前並沒有實證標準的心電圖判讀之教學方式[3]。
在傳統教學方式下，醫學生在學習心電圖的過程及應用常常感到困難[4]。過去研究顯示，醫學生在心電圖的學習上，主要的困難包括：難以記憶練習，缺乏理解與臨床應用困難，分析困難及判讀困難等。這種種的困難，造成在心電圖的教導和醫學生學習上的重要阻礙，也對學生的學習態度造成負面影響，不僅難以學得心電圖判讀知識，甚而更影響整體學習。而教導醫學生心電圖判讀，絕非一味地教導學生進行記憶心電圖，教導觀念澄清並進行導極分析才能讓學生精熟心電圖判讀[4]。上述種種證據指出，醫學生心電圖的教學是一個迫切需要深入研究與解決的問題。 - 目前本院心電圖之教學方式
一直以來，我們致力於心電圖教學的改善，希望能讓醫學生更容易理解知識及應用，並讓學習成效更好（圖1）。在2016年，我們將傳統的大堂課運用翻轉教室（Flipped classroom）的概念，以學習者為中心之模式設計課程，包括課前影帶、課前課後測驗、重點教學等。比起傳統教學，學生的學習成效有明顯增加，課程滿意度也從62％提升至82％[5]。接著於2017年，根據本校學生學習動機結果調查顯示，學生認為提升學習動機需包括以下重要元素：講授的內容讓學生容易理解、有邏輯的課程架構、講授課程的方式能引發學生的學習動機。團隊導向型學習（Team-based learning）是一個結合團隊合作和立即回饋來應用知識的主動學習策略，過去研究指出可以有效提升學生的學習動機[6]。我們因而將課程依據團隊導向策略進行改變。相較於翻轉教室，團隊導向型學習教師備課的時間縮短，學生成績表現卻有明顯的增加，顯示該課程之成效。然而，大多數的學生表示，在沒有實際運用以及沒有臨床病人的練習的情況下，面對一張新的心電圖，仍然感覺到判讀上的困難與焦慮。於是我們在2019年，運用刻意練習理論（Deliberate learning）建構一個心電圖線上學習平台，此平台備有大量真實心電圖題目供學生練習判讀，教師也可從後台檢測練習狀況並於課堂中針對學生較不理解的部分進行加強。結果顯示在學習成效、學習態度、學習動機、自我效能、批判思考皆有顯著進步。
圖1：致力於本校心電圖教學之歷年進展
從翻轉學習、團隊導向型學習，到刻意練習理論之線上學習平台，我們持續思考如何能讓心電圖教學更完善、如何能更降低學生在心電圖學習上的困難。在這幾年學生回饋當中，常常被提到的問題包括：希望能提供心肌梗塞以外其他範圍的心電圖教學（例如：心律不整、腔室擴大等）、區段課程課業繁重能花在心電圖學習上的時間很少所以希望能快速掌握重點、常常學了過沒多久就忘記所學心電圖知識等。而在疫情影響下，許多課程被迫改成線上方式進行。有鑑於此，我們希望能將之前開發的線上學習平台進行強化，由原本單純提供練習的網站，晉升成一個能夠滿足學生需求的全方位心電圖學習網站！ - 心電圖自主學習網站之趨勢及目前全世界各大網站之規模
我們進而綜覽全世界當前心電圖學習網站，初步可分類為提供知識、提供練習題目，及兩者皆有提供；以兩者皆有提供佔多數。對於只有提供知識的心電圖網站以影片為主，藉由YouTube頻道或是獨立網站播放。影片內容可以是包含全方位知識的，例如EKG Interpretation with Dr Eric Strong將心電圖知識細分成29個主題，每個主題錄製成30分鐘內長度之影片，從基本的判讀步驟、心律不整、心肌梗塞到特殊的心臟電生理皆有涵蓋；也有直接針對案例進行分析，提供進階心電圖知識；或是如同播客（Podcast）每週更新，使訂閱者不間斷地溫習心電圖知識。對於只有提供練習之心電圖網站，目的為提供已有基礎知識學習者進行大量練習，以案例式題庫為主，每題附有清楚詳解，並可自行挑選練習主題或難度。而大部分心電圖學習網站提供知識和練習兩者，並有各自特色。針對其知識提供部分，有依照主題分類敘述重點文字加圖片及幾個簡短影片敘述判讀步驟，或是以影片為主傳授知識、文字及圖片為輔作為快速查詢資料庫；也有單以影片或單以文字及圖片構成之資料庫。針對其練習提供部分，以案例式題庫為主，還有狀況題詢問接下來病人處置之選擇。特別的是，有些網站將教學內容分為單元，每個單元先進行前測、觀看影片教材、再進行後測，並且可以記錄個人成績及全世界使用者之排行，增進學習動機，例如Tom Fadial et al.等人的網站ECG Stampede。以下表格整理出部分優質心電圖線上學習網站之特色細節及網頁連結（圖2-4）。
圖2：優質心電圖線上學習網站之特色細節及網頁連結
（僅提供知識或僅提供題目練習之種類）
圖3：優質心電圖線上學習網站之特色細節及網頁連結
（提供知識及題目練習之種類，知識部分同時有影片及文字、圖片敘述）
圖4：優質心電圖線上學習網站之特色細節及網頁連結
（提供知識及題目練習之種類，知識部分單有影片或單有文字、圖片敘述） - 我們預計發展的心電圖學習網站
該學習網站將包含兩個主要結構：全面性心電圖知識教學影片及心電圖題庫練習。第一，針對線上教學影片，增加心肌梗塞以外總共14個主題之心電圖知識，並注重於如何讓學生易於理解且能快速掌握到重點。根據Mayer的多媒體學習理論（Multimedia learning theory），運用相關的原則進行教學設計（Instructional design）能降低學生的認知負荷，使學生對於教學內容更有效率地吸收，並顯著提升學習成效[7, 8]。第二，針對心電圖題庫練習，旨在提供學生留住長期記憶並運用所學知識。根據過去研究發現，提取練習（Retrieval practice）能作為一種學習方式，除了能有效對抗遺忘曲線（Forgetting curve）增強學習保留（Retention of learning），並可以促進學習轉移（Transfer of learning），將所學運用在新的情境上[9]。 - 結論
我們希望設計出的線上學習平台能降低醫學生學習心電圖的認知負荷、提高學習成效，作為一個方便醫學生使用的學習工具；並提供多媒體理論及提取練習在心電圖教學上的應用，作為教師進行心電圖教學實務或後續研究之參考。
參考文獻
- Paul Mele, M., Improving electrocardiogram interpretation in the clinical setting. Journal of electrocardiology, 2008. 41(5): p. 438.
- Cook, D.A., S.-Y. Oh, and M.V. Pusic, Accuracy of physicians’ electrocardiogram interpretations: a systematic review and meta-analysis. JAMA internal medicine, 2020. 180(11): p. 1461-1471.
- Breen, C., G. Kelly, and W. Kernohan, ECG interpretation skill acquisition: A review of learning, teaching and assessment. Journal of electrocardiology, 2022. 73: p. 125-128.
- Ohn, M.H., U. D'Souza, and K.M. Ohn, A qualitative study on negative attitude toward electrocardiogram learning among undergraduate medical students. Tzu-Chi Medical Journal, 2020. 32(4): p. 392.
- Chen, H.-H., et al., Flipped Classroom as an Effective Model to Teach Electrocardiography to Undergraduate Medical Students. 醫學教育, 2016. 20(4): p. 276-284.
- Jeno, L.M., et al., The relative effect of team-based learning on motivation and learning: a self-determination theory perspective. CBE—Life Sciences Education, 2017. 16(4): p. ar59.
- Clark, R.C. and R.E. Mayer, E-learning and the science of instruction: Proven guidelines for consumers and designers of multimedia learning. 2016: john Wiley & sons.
- Mayer, R.E. and R. Moreno, Nine ways to reduce cognitive load in multimedia learning. Educational psychologist, 2003. 38(1): p. 43-52.
- Roediger III, H.L. and A.C. Butler, The critical role of retrieval practice in long-term retention. Trends in cognitive sciences, 2011. 15(1): p. 20-27.