시뮬레이션 기반 훈련에서 충실도의 재고찰 (Acad Med, 2014)

시뮬레이션 기반 훈련에서 충실도의 재고찰 (Acad Med, 2014)

Reconsidering Fidelity in Simulation-Based Training

Stanley J. Hamstra, PhD, Ryan Brydges, PhD, Rose Hatala, MD, MSc, Benjamin Zendejas, MD, MSc, and David A. Cook, MD, MHPE

교육 도구로서 시뮬레이션의 효과에 여러 교수설계적 특징들이 기여한다. 이제 시뮬레이션 기반 교육에서 모범 사례로서 피드백, 인지 상호작용, 반복적 관행 및 난이도 범위를 뒷받침하는 증거.1,2

Many instructional design features contribute to the effectiveness of simulation as an educational tool. Evidence now supports the presence of feedback, cognitive interactivity, repetitive practice, and range of difficulty as best practices in simulation- based training.1,2

의학 교육에서 첨단 기술 시뮬레이션이 인기를 끌면서 시뮬레이터 충실도는 잠재적으로 중요한 교육 설계 특징으로 부상했으며, 충실도가 높을수록 학습이 강화될 것이라는 가정도 있다. 그러나 항공 산업과 군에서 나온 시뮬레이터 충실도에 대한 이전 검토에서는 충실도는 다요인적multifactorial이어서, 학습 맥락에 따라 충실도 요건이 다르다는 점을 강조하였다.5,6 보건 전문직 교육 리뷰에서도 유사한 우려를 확인하였다.7–9

As high-technology simulation has risen in popularity in medical education, simulator fidelity has emerged as a potentially significant instructional design feature, with the assumption that greater fidelity will result in enhanced learning. Yet previous reviews of simulator fidelity emerging from the aviation industry and military have highlighted that fidelity is multifactorial3,4 and that fidelity requirements vary according to the learning context.5,6 Reviews from health professions education have identified similar concerns.7–9

용어 충실도를 둘러싼 혼란

Confusion Surrounding the Term Fidelity

그러나 이 "충실도"라는 개념을 높은 신뢰도로 코딩하는 것은 불가능하다는 것을 알았다. 목록 1은 우리가 합의를 이루기 위해 노력했을 때 우리의 좌절의 일부를 보여준다. 가장 두드러진 점들 중에서는 어떤 특징을 강조하거나 무시하느냐에 따라 동일한 시뮬레이터를 높은 충실도 또는 낮은 충실도로 볼 수 있으며, 충실도 요건은 훈련 과제에 따라 다르며, 충실도를 높거나 낮은 것으로 분류하는 것은 너무 단순하다는 것을 깨달았다. 우리는 검토 중에 이 용어를 정의, 정제, 명확화, 하위 분류화, 구현하려고 노력했지만 소용이 없었다. 우리의 정의를 명확히 하려는 몇 번의 시도에도 불구하고, 우리는 결코 (측정자 사이의 혹은 심지어 측정자 내에서의) 충실도를 일관되게 인식할 수 없었다.

However, we found it impossible to code this feature with high reliability. List 1 illustrates some of our frustrations as we struggled to achieve consensus. Among the most salient points, we realized that the same simulator could be viewed as high or low fidelity depending on which features were emphasized or ignored, that fidelity requirements vary depending on the training task, and that classifying fidelity as high or low is too simplistic. We attempted to define, refine, clarify, subcategorize, and implement this term during our review, but to no avail. Despite several attempts to clarify our definitions, we were never able to consistently recognize fidelity between or even within raters.

목록 1 저자의 의견 샘플: 충실도 개념의 정의를 찾는 어려움*

List 1 Sample of Comments From the Authors Illustrating the Difficulty of Finding a Definition of the Concept of Fidelity*

• "충실도에 대해서, 팀으로서의 우리의 합의는 끔찍하다. 사실, 나는 내 내부에서조차 구조적, 기능적 충실성을 모두 코딩하는 방법에 있어서 매우 일관성이 없다는 것을 발견한다. 이는 우리가 찾고 있는 것에 대한 공감대가 형성되지 않았다는 신호라고 생각한다. 그리고 그 없이는 높은 합의를 이룰 수 없을 것이다."

• “Our agreement as a team on fidelity is horrible. In fact, I find that even within myself, I am terribly inconsistent in how I code both structural and functional fidelity. I think this is a sign that we don’t have consensus on what we’re looking for; and without that, it will be impossible to have high agreement.”

• "한 가지 나에게 튀어나온 것은 죽은 동물 조직을 낮은 구조적 충실도로, 마네킹의 높은 구조적 충실도로 부를 용의가 있다는 것이다. 동물 조직은 플라스틱보다 인간의 조직과 훨씬 더 비슷하게 행동한다. 내가 뭔가 놓친 게 있나?"

• “One thing that jumps out at me is that you’re willing to call dead animal tissue low structural fidelity and [a] mannequin high structural fidelity. Animal tissue looks and behaves much more like human tissue than plastic does. Am I missing something here?”

• "마네킹 헤드와 같은 경우, 삽관에는 낮은 충실도가 될 수 있지만 나체관 배치를 연습하는 데는 높은 충실도가 될 수 있다."

• “Same thing with the mannequin head, it could be low fidelity for intubation, but high fidelity to practice nasogastric tube placement.”

• "이 모든 논의는 왜 구조적인 충실성이 관련되지 않는지 내게 명확히 보여줬다. 보는 사람의 눈 속에 있고 보는 사람의 눈에도 다양하고, 보는 사람도 다양하고, 기술도 달라지고."

• “All these discussions have crystallized for me why structural fidelity is probably irrelevant. It’s in the eye of the beholder and the eyes vary, the beholders vary, and the technology changes.”

• "교육 효과에 있어 중요한 것은 그것이 실제처럼 보이느냐가 아니라(대부분 그렇지 않은 경우), 학습자가 당면한 과제에 대해 "buy-in"하는 것이다. 우리가 주요 특징으로 "바이인"을 코드화하지 않기로 선택했기 때문에, 이 코딩 방식에서 그것은 대부분 기능적 충실성에 의해 포착된다. 그리고 "바이인"은 기능 충실도와 설계 요소, 커리큘럼 통합 정도 및 기타 상황별 요인과 더 관련이 있다."

• “The important thing for teaching effectiveness isn’t whether it looks real or not (most of the time it doesn’t), but whether the learner “buys-in” for the task at hand. That is largely captured by functional fidelity in this coding scheme, since we have chosen not to code “buy-in” under key features. And “buy-in” has more to do with functional fidelity and the design elements, and the degree of curricular integration, and other contextual factors.”

• "우리의 대화가 핵심을 입증한다. 이 짐승은 너무 복잡해서 이분법적 변수 한 쌍으로 적절하게 포획할 수 없다."

• “Our conversations prove the point: This beast is far too complex to adequately capture in a pair of dichotomous variables.”

*이러한 의견들은 보건직 교육에서 기술 강화 시뮬레이션에 관한 문헌의 대규모 체계적 검토와 메타분석 과정에서 이 관점의 저자와 다른 동료들이 반복적인 토론에서 충실도의 개념을 위해 코딩하려고 노력하면서 주고받은 온라인 코멘트들 가운데 하나이다.10

*These are among the online comments that the authors of this Perspective and other colleagues exchanged during repeated discussions while trying to code for the concept of fidelity during their large systematic review and meta-analysis of the literature on technology-enhanced simulation in health professions education.10

문제는 충성심이 움직이는 표적이 된 것 같다는 것이었다. 다른 저자들은 동일한 시뮬레이터를 시뮬레이터의 시각적, 청각적, 촉각적 또는 기능적 특징을 강조했는지에 따라, 또한 학습자, 학습 목적 및 학습 맥락에 따라 높은 충실도나 낮은 충실도를 반영하는 것으로 설명하였다.

The problem was that fidelity seemed to be a moving target. Different authors described the same simulator as reflecting high or low fidelity depending on whether they emphasized the visual, auditory, tactile, or functional features of the simulator, and also depending on the learners, learning objectives, and learning context.

충실성에 대한 혼란은 다른 분야에서도 어제오늘의 일이 아니다. 보비엔과 베이커7은 팀워크를 위한 시뮬레이션에 대한 리뷰에서 산업 및 조직 심리학 분야 초기에 충실도가 '높음'과 '낮음'으로 구성된 양극성 개념으로 보였다고 지적한다. 그러나 저자들은 이 관점이 "훈련의 목표, 내용, 설계와 같은 보다 실질적인 문제"를 희생하여 기술을 지나치게 강조한다는 점에서, 이제 이 관점을 너무 단순화한다고 본다.7 마찬가지로, 군용 항공에서도 "무수히 많은 시뮬레이션 충실도의 차원이 제안되었다"7 문헌 검토에서 충실도 개념에 대해 여러 분야에 걸쳐 다양한 개념을 검토했을 때, 마치 기본적인 합의는 거의 없는 것처럼, 광범위하게 다양한 정의만을 찾아냈다.

The confusion over fidelity is not new in other fields. In their review of simulation for teamwork, Beaubien and Baker7 point out that early in the field of industrial and organizational psychology, fidelity was seen as a bipolar concept—that is, consisting of “high” and “low.” But authors now view this perspective as too simplistic, especially in the sense that it overemphasizes the technology at the expense of “more substantive issues, such as the training’s goals, content, and design.”7 Likewise, in military aviation, “countless dimensions of simulation fidelity have been proposed.”7 In reviewing the literature on these various conceptions of fidelity across many fields, we uncovered a wide variety of definitions, reflecting little underlying consensus.3,5,16–21

앨런 외 연구진, 3은 두 가지 주요 차원이 충실도에 대한 다양한 정의와 구성 요소, 즉 구조적 충실도(시뮬레이터가 어떻게 나타나는가)와 기능 충실도(시뮬레이터가 하는 일)를 뒷받침한다고 결론지었다.

Allen et al,3 concluded that two major dimensions underpinned the large variety of definitions and constructs for fidelity—that of 

• structural fidelity (how the simulator appears) and 

• functional fidelity (what the simulator does).

구조적 충실성에 대한 과도한 강조?

An Undue Emphasis on Structural Fidelity?

현재 많은 연구가 구조적 충실도의 증가는 교육 효과의 증가와 반드시 일치하지 않는다는 것을 보여준다. 3,5,22–29. 그리고 구조적 충실도의 효과가 학습자의 숙련도에 따라 달라진다는 것을 보여주는 구체적인 증거도 있다.17,30,31

Many studies have now shown that increases in structural fidelity do not necessarily correspond to increases in educational effectiveness,3,5,22–29 and there is also specific evidence showing that the effect of structural fidelity depends on the skill level of the learner.17,30,31

• 팀워크와 의사소통의 경우 학습자가 서로 상호작용하는 방식이 무엇보다 중요하기 때문에 시뮬레이터 자체의 구조적 충실성보다 이러한 스킬을 위한 훈련에서 시뮬레이션 환경이 더 중요하다는 것은 아마도 놀라운 일이 아닐 것이다.21

For teamwork and communication, the way in which learners interact with one another is of paramount importance, so it is perhaps not surprising that the simulation environment is more important in training for these skills than is the structural fidelity of the simulator itself.21

• 수술 절차의 경우, 구조적 충실도는 업무의 일부 부분(예: 학습자가 조직과 직접 상호작용하는 부분)에 매우 중요할 수 있지만 다른 부분(예: 의사결정 또는 커뮤니케이션)에는 중요하지 않다.

For surgical procedures, structural fidelity might be very important for some parts of the task (e.g., where the learner is interacting directly with the tissue), but not others (e.g., decision making or communication).

• 해부용 시신들은 수술 훈련의 "금본기준"으로 불려왔지만, 33년, 그마저도 조직 보존 정도에 따라 구조적 충실도에 차이가 있을 수 있다.8 어떤 경우든, 구조적인 특징보다는 시스템의 동적(기능적) 특성에 관한 학습자의 요구에 맞추는 것이 더 중요할 수 있다.

Cadavers have been called the “gold standard” for training in surgery,33 but even they can vary in structural fidelity, depending on the degree of tissue preservation.8 In any case, it is perhaps more important to match the learners’ needs regarding the dynamic (functional) properties of the system rather than the structural features.

Salas 외 25는 "시뮬레이터에 내장된 충실도의 수준은 과제에 대한 학습을 지원하는 데 필요한 수준에 따라 결정되어야 한다"고 결론지었다.

Salas et al25 have concluded that “the level of fidelity built into the simulator should be determined by the level needed to support learning on the tasks.”

Nevone16은 구조적 충실성이 항상 교육 효과와 일치하는 것은 아니라고 강조해 왔다:"너무 자주, 시뮬레이션을 개발하는 표면적 리얼리즘이 사람들의 창의성을 점유하고 있다. 그러면서 교육 및 학습의 주요 이슈는 간과한다. 낮은 수준의 충실도도 결과를 훼손하지 않고 기술적 한계와 비용을 감소시킬 수 있다."

Kneebone16 has emphasized that structural fidelity does not always correspond to educational effectiveness: “All too often it is the surface realism of the simulation that occupies the ingenuity of those who develop it, eclipsing key issues of teaching and learning … lower levels of fidelity may reduce technological limitations and cost without compromising outcomes.”

기능적 충실성이 중요한 이유

Why Functional Fidelity Matters

인간 환자와 신체적 유사성(구조적 충실도)보다는 임상 작업 요구(기능 충실도)에 상대적인 시뮬레이션 시나리오의 충실성을 고려한다면 교육적 관점에서 더 생산적일 수 있다. 학습자에게 학습해야 할 특정한 과제가 주어지고, 학습자가 학습해야 할 맥락과 물리적 플랫폼을 적절히 지향하는 경우, 학습자는 실제로 시뮬레이션 시나리오에 충실도를 "투영project"할 수 있다.

It may be more productive from an educational standpoint if we consider the fidelity of the simulation scenario relative to clinical task demands (functional fidelity) rather than the physical resemblance to the human patient (structural fidelity). If the learner is given a particular task to learn, and oriented properly to the context and physical platform on which to learn it, that learner may actually “project” fidelity onto the simulation scenario.

예를 들어, 구조적 충실도를 저하시키면서 기능 충실도를 향상시키는 경우(예: 결합 조직을 나타내기 위해 셀로판 사용) 교육 효과의 전반적인 잠재력을 보존하거나 개선시킬 수 있다.

For instance, if one enhances functional fidelity (e.g., using cellophane to represent connective tissue) while degrading structural fidelity, the overall potential for educational effectiveness could be preserved or even improved.

이것이 그렇게 될 수 있는 충분한 이론적인 이유들이 있다. 교육 및 지식 습득의 구성주의적 프레임워크에서 학습자는 학습 맥락을 자신의 목표와 관련되도록 적극적으로 시도한다. 따라서 낮은 구조적 충실도의 관련성은 학습자의 목표에 따라 달라진다.35–37 그러한 능동적 학습 프레임워크는 낮은 구조적 충실도가 왜 효과적일 수 있는지 그리고 결과적으로 충실도가 시뮬레이터의 정적 속성이 아닌지를 설명하는 데 도움이 된다.

There are good theoretical reasons why this might be so. In the constructivist framework of education and knowledge acquisition, the learner actively attempts to make the learning context relevant to their objectives.† Thus, the relevance of low structural fidelity depends on the goals of the learner.35–37 Such an active learning framework helps to explain why low structural fidelity can be effective and, consequently, how fidelity is not a static attribute of the simulator.

[높은 구조적 충실도]가 오히려 사람을 산만하게 하는distracting 효과를 설명하기 위해 인지 능력 모델을 사용하였다.9,39–41 높은 구조적 충실도를 지나치게 강조하면 시뮬레이션 플랫폼의 관련 없는 측면으로 주의를 유도할 수 있으며, 이러한 경우에 주요 교육 목표의 중심에서 벗어날 수 있다.42

A cognitive capacity model has also been used to explain the distracting effect of high structural fidelity.9,39–41 An undue emphasis on high structural fidelity can direct attention toward irrelevant aspects of the simulation platform and away from those elements central to the primary training objective.42

시뮬레이션 기반 보건 전문직 교육에서 [임상 작업과 시뮬레이션 작업(즉, 기능 충실도) 사이의 긴밀한 정렬]이 훈련 목표를 달성하기 위한 [구조적 충실도]보다 더 중요한 경우가 많다.

In simulation-based health professions education, close alignment between the clinical task and the simulation task (i.e., functional fidelity) is often more important than structural fidelity for achieving the training goals.

마츠모토 외 연구진(36)은 커피 컵과 빨대를 이용해 성공적으로 요관학 기술을 양성했다. 그 연구에서, 내용 전문가들은 단순한 모델을 설계하는 동안 학습 목표에 대해 보고받고 대상 임상 과제의 주요 기능 매개변수를 파악했다.

Matsumoto et al36 used a coffee cup and drinking straws to successfully train ureteroscopic skills. In that study, content experts were briefed on the learning objectives and identified key functional parameters of the target clinical task while designing the simple model.

강사는 [기존 플랫폼을 활용해 이 기술을 어떻게 가르칠 것인가?]가 아니라 ['무엇을 가르칠 것인가']라는 질문을 통해 학습자에게 효과적으로 초점을 옮기고 능동적인 학습의 원리를 끌어낼 수 있는 더 큰 기회를 제공한다. 구조적 충실도가 낮은 시뮬레이터는 설계가 단순하고 전자제품이 없어 일반적으로 설계, 시공 및 수정이 용이하다. 이것의 주요 장점은 의도한 학습 목표를 해결하기 위해 물리적 플랫폼으로 [고도로 구체적인 과제 요구]에 맞추어 설계할 수 있는 능력(즉, 기능적 과제 정렬)에 있다. 그것은 교육 원리에 기초하여 효과적인 시뮬레이션 기반 훈련으로 이어지는 이러한 설계 접근방식이다.

By asking “What are we going to teach?” rather than “How will we use the existing platform to teach this skill?” the instructor effectively shifts focus toward the learner and allows greater opportunity for engaging principles of active learning. Simulators with low structural fidelity are usually simple in their design and devoid of electronics, which renders them generally easy to design, construct, and modify. Their main advantage lies in the ability to design highly specific task demands into the physical platforms to address targeted learning objectives (i.e., functional task alignment). It is this design approach, based on educational principles, which leads to effective simulation-based training.

충성의 개념은 결함이 있다.

The Concept of Fidelity Is Flawed

그러나 위에서 언급한 바와 같이 구조적 충실성은 지침적 목표와 무관하게 결정될 수 없다. 한 상황에서 낮은 충실도로 간주되는 시뮬레이터는 정당한 이유로 다른 상황에서 높은 충실도로 간주될 수 있다.

However, as noted above, structural fidelity cannot be determined independent of the instructional goals. A simulator that is considered low fidelity in one circumstance might be considered high fidelity in another for legitimate reasons.

충실도라는 말

the term fidelity

대부분의 경우 사람들은 [시뮬레이터의 신체적 유사성]을 언급하기 위해 이 단어를 사용하지만, [학습 과제, 교육 설계 및 강사와의 기능적 정렬]이 즉각적인 학습, 유지 및 새로운 환경으로의 transfer에 훨씬 더 큰 영향을 미칠 것으로 보인다.

It seems that in most cases people use this word to refer to the physical resemblance of the simulator, yet the functional alignment with the learning task, the instructional design, and the instructor likely have far greater impact on immediate learning, retention, and transfer to new settings.

권고 Recommendations

권고 #1: 충실도라는 용어를 버려라.

Recommendation #1: Abandon the term fidelity.

단어 선택에 있어서 정밀함의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 토마스 쿤45는 [기본 용어의 불일치]는 특정 분야 발전의 초기 단계를 나타낸다고 주장했다. 정확한 언어는 사고의 정확하고 간결한 의사소통을 용이하게 한다. 그러나 시뮬레이션 기반 보건 전문직 교육 분야에서 사용되는 충실도라는 용어는 정확하지 않고, 그 대신 몇 가지 뚜렷한 개념을 언급하고 있다. 시뮬레이션 분야는 충실도라는 용어를 버리고, 대신에 효과적인 학습을 위한 다양한 기본 원리에 초점을 맞출 것을 제안한다. 

• 우리는 구조적 충실도라는 용어를 [신체적 유사성]이라는 용어로 바꿀 것을 제안한다. 여기에는 신체적 외관을 강화하도록 설계된 시뮬레이터의 촉각, 시각, 청각 및 후각 기능이 포함된다. 

• 또한 기능 충실도라는 용어는 [기능적 직무 정렬]이라는 용어로 대체될 것을 제안한다.

The importance of precision in one’s choice of words cannot be overemphasized. Thomas Kuhn45 argued that disagreements in basic terminology represent an early phase in the development of a field. Precise language facilitates accurate and concise communication of thought. Yet the term fidelity as employed in the field of simulation-based health professions education is imprecise, referring, instead, to several distinct concepts. We propose that the field of simulation abandon the term fidelity and, instead, focus on the various underlying principles for effective learning. 

• We propose that the term structural fidelity be replaced by the term physical resemblance. This would include tactile, visual, auditory, and olfactory features of the simulator designed to enhance its physical appearance. 

• We also propose that the term functional fidelity be replaced by the term functional task alignment.

권고사항 #2: 강조점을 신체적 유사성에서 기능적 업무 정렬로 전환한다.

Recommendation #2: Shift emphasis from physical resemblance to functional task alignment.

시뮬레이터의 기능적 측면과 적용된 컨텍스트 사이에 적절한 일치성이 있는 경우, 교육적 효과의 손실을 최소화하거나 전혀 주지 않으면서 신체적 유사성이 감소할 수 있다는 증거가 현재 많이 있다. 그러한 특징에는 유사한 인력 배치 또는 구성 요소의 공간 배치와 같은 상황별 단서가 포함될 수 있으며, 시뮬레이션 시나리오 중에 사례에 대한 적절한 방향을 보장할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이 시뮬레이터의 물리적 특성의 중요성은 기능적 작업 정렬 및 교수설계보다 부차적인 경우가 많다. 신체적 유사성은 시뮬레이터의 선택에 있어 여전히 고려되어야 하지만, 교육적 필요성에 대한 세심한 고려가 있어야만 한다.

There is now plenty of evidence that physical resemblance can be reduced with minimal or no loss of educational effectiveness, provided there is appropriate correspondence between functional aspects of the simulator and the applied context. Such features can include contextual cues such as similar staffing or spatial arrangement of components, or ensuring appropriate orientation to the case during the simulation scenario. As noted above, the physical properties of the simulator are often of secondary importance relative to the functional task alignment and instructional design. Physical resemblance should still be considered in the choice of the simulator, but only after careful consideration of educational need.

Hayes26은 최대의 훈련 효과에 대한 신체적 유사성의 선택은 [시뮬레이터가 사용되는 맥락, 학습자가 훈련받고 있는 과제의 종류, 관련된 학습 단계, 학습 능력과 능력, 과제 난이도, 여러 가지 교육적 특징의 효과 등] 여러 요인에 따라 결정된다고 지적했다. 

Hays26 has pointed out that the choice of physical resemblance for maximal training effectiveness depends on a number of factors, including the context within which the simulator is used, the kind of task for which the learner is being trained, the stages of learning involved, learner abilities and capabilities, task difficulty, and the effects of various instructional features.

권고 #3: 학습 전이를 강화하는 방법에 집중한다.

Recommendation #3: Focus on methods to enhance transfer of learning.

학습의 transfer은 한 맥락에서 학습한 기술을 다른 맥락에 적용하는 것을 포함하며, 따라서 의료 교육에서 시뮬레이터를 사용하는 강력한 동기부여가 될 수 있다. 역사적으로, 구조적 충실성에 대한 강조는 학습자 참여를 통한 학습 전달을 강화하기 위한 수단으로 진화되었다.24 실제로 인지적 참여cognitive engagement는 더 높은 학습 성과와 연관되어 있다.2,46,47 그러나 신체적 유사성은 학습자 참여를 강화하는 한 가지 방법일 뿐이며 학섭의 전이를 강화하는 여러 방법 중 하나일 뿐이다.

Transfer of learning involves the application of skills learned in one context to another context, and as such can be a powerful motivation for making use of simulators in medical education. The historical emphasis on structural fidelity evolved as a means to enhance transfer of learning through learner engagement.24 Indeed, cognitive engagement is associated with higher learning outcomes.2,46,47 However, physical resemblance is only one way to enhance learner engagement, and it is only one of several ways in which transfer of learning is enhanced.

교육 효과성은 [시뮬레이터]와 [(적절한 방향 및 학습 목표의 제공과 같이) 교육자 및 학습자가 시뮬레이터로, 인간 요소로, 무엇을 하는지]의 복잡한 상호작용이며, 시뮬레이터 자체보다 더 많은 영향력을 행사하는 경우가 가장 많다.3

Educational effectiveness results from a complex interaction between the simulator and what the educator and/or the learner does with the simulator, including the provision of appropriate orientation and learning objectives, with the human element most often exerting more influence than the simulator itself.3

해야 할 일이 많다.

Much remains to be done

시뮬레이션 시나리오는 효과적인 지침 설계의 맥락 안에서 물리적 및 기능적 유사성의 혼합을 포함하여 필요한 모든 수단에 의해 전달을 강화하도록 설계되어야 한다.

Simulation scenarios should be designed to enhance transfer by whatever means necessary, including a mix of physical and functional resemblance, within the context of effective instructional design.

[학습자가 교육 경험을 실제 임상 현장을 잘 모방한다고 인식하는지]는 측정해야 할 성과일 수 있다. 그러나 이러한 인식은 일반적으로 [시뮬레이터의 고정된 특성]이 아니라 [더 시나리오 개발에서의 더 효과적인 설계]에 의존한다.

Whether an educational experience is perceived by the learner to mimic real clinical practice could be considered an educational outcome that should be measured; this perception is typically not a fixed property of the simulator but depends more on effective design in scenario development.

목록 2 시뮬레이션 기반 의료 교육에서 조사자를 위한 저자의 권고사항*

List 2 The Authors’ Recommendations for Investigators in Simulation-Based Medical Education*

권고 #1: 충성도라는 용어를 버려라.

Recommendation #1: Abandon the term fidelity.

우리는 다차원적이고 부정확한 용어 충실성을 포기할 것을 권고한다. 신체적 유사성 및 기능적 업무 정렬과 같은 효과적인 훈련과 이전 원칙을 반영하는 보다 직접적으로 유용한 용어를 사용해야 한다.

We recommend that the multidimensional and imprecise term fidelity be abandoned. More directly useful terms should be employed that reflect principles of effective training and transfer, such as physical resemblance and functional task alignment.

권고사항 #2: 강조점을 신체적 유사성에서 기능적 업무 정렬로 전환한다.

Recommendation #2: Shift emphasis from physical resemblance to functional task alignment.

시뮬레이션 분야는 시뮬레이터의 구조적 특성(즉, 물리적 유사성)에서 학습 목표와 일치하는 전체 시뮬레이션 컨텍스트의 기능적 특성(즉, 기능적 작업 정렬)으로 강조점을 이동시켜야 한다. 시뮬레이터의 기능적 측면과 적용된 컨텍스트 사이에 적절한 일치성이 있는 경우, 교육적 효과의 손실을 최소화하거나 전혀 주지 않으면서 신체적 유사성이 감소할 수 있다는 증거가 현재 많이 있다.

The field of simulation should shift emphasis away from structural properties of the simulator (i.e., physical resemblance) to functional properties of the entire simulation context that align with learning objectives (i.e., functional task alignment). There is now plenty of evidence that physical resemblance can be reduced with minimal or no loss of educational effectiveness, provided there is appropriate correspondence between functional aspects of the simulator and the applied context.

권고 #3: 학습 전이를 강화하는 방법에 집중한다.

Recommendation #3: Focus on methods to enhance transfer of learning.

시뮬레이터의 물리적 유사성 설계에 대한 강조는 학습 환경의 실제 환경으로의 전달을 촉진하는 수단으로 진화했다. 효과적인 학습자 오리엔테이션, 학습자 참여 및 기능적 과제 정렬을 보장하기 위한 학습 목표 개발을 위한 근거 기반에 의해 지원되는 적용 환경으로의 학습 전달을 강화하기 위한 구체적인 방법에 대한 리포커스를 권고한다.

The emphasis on designing physical resemblance into the simulator evolved as a means to promote transfer of learning to real-life settings. We recommend a refocus on specific methods for enhancing transfer of learning to the applied setting, supported by an evidence base for effective learner orientation, learner engagement, and the development of learning objectives to ensure functional task alignment.

*이 권고사항의 자세한 버전은 이 관점의 "권장사항" 섹션에서 확인할 수 있다.

*A more detailed version of these recommendations may be found in the “Recommendations” section of this Perspective.

고찰 Discussion

교육에 대한 의미

Implications for education

많은 시뮬레이션 기반 건강 직업 교육의 궁극적인 목적은 임상 환경으로의 학습 transfer을 촉진하는 것이므로, 교육자로서 우리는 주어진 시뮬레이터가 이러한 transfer을 지원하는 정도를 판단해야 한다. 이 때 [신체적 유사성]은 (단순히 높거나 낮음보다는) 학습자와 특정 학습 목표에 따라 달라질 수 있는 연속체로서의 고려하는 것이 가장 도움이 될 수 있다.

The ultimate intent of much simulation- based health professions education is to promote transfer of learning to the clinical setting, and this compels us, as educators, to determine the degree to which a given simulator supports such transfer. It is perhaps most helpful to consider physical resemblance as a continuum (rather than as high or low) that can vary on the basis of the learners and the specific learning objectives.

학습자의 [적절한 오리엔테이션 설정]과 [자신의 훈련 수준에 맞는 시뮬레이션 시나리오 및 물리적 플랫폼을 선택]하여 학습자 참여도를 높일 수 있다. 

• 예를 들어 수술실에서 경험이 풍부한 시니어 심장 수술 레지던트는 조직 특성을 주의 깊게 보존하지 않으면 돼지의 심장 밸브와 세션에서 훈련의 가치를 찾지 못할 수 있다. 교육자들은 반드시 학습자 수준에 부합하는 시뮬레이터에 투자하는 동기적 가치에 대해 경각심을 가져야 한다. 이는 특히 일반적으로 실제 환자에 대한 경험이 있고 정기적으로 접근하는 고급 학습자에게 중요하다. 그러한 수준의 학습자에게, 높은 수준의 빈도, 낮은 빈도 사건에 대해 가르치는 것에 집중하는 것이 아마도 가장 도움이 될 것이다.

Learner engagement can be enhanced by appropriate orientation of the learner and selection of a simulation scenario and physical platform that matches his or her level of training. 

• For example, a senior cardiac surgery resident with plenty of experience in the operating room might not see the value in a session with pig’s heart valves if the tissue properties are not carefully preserved. Educators must remain alert to the motivational value of investing in simulators in correspondence with the level of the learner. This is especially important for more advanced learners, who typically have experience with and access to real patients on a regular basis. For that level of learner, it is perhaps most helpful to focus on teaching around high-acuity, low-frequency events.

미래 연구에 대한 시사점

Implications for future research

신체적 유사성의 장점과 역할은 체계적으로 연구되어야 한다. 구체적인 연구는 어떤 직무에 대해 신체적 유사성이 중요한지, 그리고 어떤 조건에서 초보자가 시뮬레이터의 표면적인 외관을 개선하여 이익을 얻거나 주의가 산만해지는지를 결정할 수 있다. 학습자 참의 수준이 다양한 이유와 주어진 시뮬레이션 시나리오에서 참여도를 높일 수 있는 방법에 대한 질문도 남는다.

The merits and role of physical resemblance should be systematically studied. Specific research could determine for what tasks physical resemblance is important, and under what conditions novices benefit from or become distracted by enhancing a simulator’s superficial appearance. Questions also remain about why learners engage to varying degrees and how we can enhance engagement in a given simulation scenario.

[불신의 중지]가 있다면 어떤 역할을 할까? 예를 들어 마츠모토나 동료의 36컵이나 빨대와 같은 [로우-테크 모델]의 경우, 학습자는 펜로즈 배수구의 밑부분에 있는 검은 점이 베루몽타눔을 잘 나타내지 못한다는 것을 쉽게 이해할 수 있다. 하지만 학습자는 이 훈련 맥락에서 중요한 문제는 그 표지자indicator의 위치이기 때문에 당분간 불신을 보류할 용의가 있다. 이러한 방식으로, [불신의 중지]는 학습자가 학습 목표를 물리적 구조에 투영하기 위해 관여하는 메커니즘이다. 그들은 당면한 과제와 무관한 특징을 기꺼이 무시하게 된다. 신체적 유사성은 단순히 학습자를 참여시키기 위한 또 다른 접근법일 뿐이며, 특히 강한 접근법은 아니다.

What role if any does suspension of disbelief play? For low-tech models such as Matsumoto and colleagues’36 cup and straws, for example, the learner can readily understand that the black dot at the base of the Penrose drain is not a good representation of the verumontanum, but is willing to suspend disbelief for the moment because the important issue in this training context is the location of that indicator. In this way, suspension of disbelief is a mechanism that learners engage in to project the learning objective onto the physical structure; they become willing to ignore features that are irrelevant to the task at hand. Physical resemblance may simply be just another approach for engaging the learner (and not a particularly strong one in isolation).

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. 2014 Mar;89(3):387-92.

 doi: 10.1097/ACM.0000000000000130.

Reconsidering fidelity in simulation-based training

Stanley J Hamstra 1, Ryan Brydges, Rose Hatala, Benjamin Zendejas, David A Cook

Affiliations 

Affiliation

• 1Dr. Hamstra is professor, Departments of Medicine, Anesthesia and Surgery; research director, University of Ottawa Skills and Simulation Centre; and director, Academy for Innovation in Medical Education, Faculty of Medicine, University of Ottawa, Ottawa, Ontario, Canada. Dr. Brydges is assistant professor, Department of Medicine, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada. Dr. Hatala is associate professor, Department of Medicine, University of British Columbia, Vancouver, British Columbia, Canada. Dr. Zendejas is resident, Department of Surgery, Mayo Clinic College of Medicine, Rochester, Minnesota. Dr. Cook is professor of medicine and medical education, Department of Medicine, Mayo Clinic College of Medicine, and director, Office of Education Research, Mayo Medical School, Rochester, Minnesota.

• PMID: 24448038
 
• DOI: 10.1097/ACM.0000000000000130

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Abstract

In simulation-based health professions education, the concept of simulator fidelity is usually understood as the degree to which a simulator looks, feels, and acts like a human patient. Although this can be a useful guide in designing simulators, this definition emphasizes technological advances and physical resemblance over principles of educational effectiveness. In fact, several empirical studies have shown that the degree of fidelity appears to be independent of educational effectiveness. The authors confronted these issues while conducting a recent systematic review of simulation-based health professions education, and in this Perspective they use their experience in conducting that review to examine key concepts and assumptions surrounding the topic of fidelity in simulation.Several concepts typically associated with fidelity are more useful in explaining educational effectiveness, such as transfer of learning, learner engagement, and suspension of disbelief. Given that these concepts more directly influence properties of the learning experience, the authors make the following recommendations: (1) abandon the term fidelity in simulation-based health professions education and replace it with terms reflecting the underlying primary concepts of physical resemblance and functional task alignment; (2) make a shift away from the current emphasis on physical resemblance to a focus on functional correspondence between the simulator and the applied context; and (3) focus on methods to enhance educational effectiveness using principles of transfer of learning, learner engagement, and suspension of disbelief. These recommendations clarify underlying concepts for researchers in simulation-based health professions education and will help advance this burgeoning field.