黑客松医学创新创业教学原则:案例分析与定性分析

简介

鉴于社会和技术的快速变化以及卫生保健部门的日益复杂，医学教育越来越侧重于提高高价值、高质量患者护理的技能[1］．创新、跨专业合作和企业家精神被认为是培训医生应对21世纪医疗保健挑战的关键技能。这些技能已纳入本科和研究生阶段的医学教育[2，3.］．教授卫生系统科学的重要性常被描述为“医学教育的第三支柱”[4］．

医学教育传统上没有教授质量改进、跨专业合作和医疗创新的原则[5］．随着健康系统科学内容纳入美国医学院委托专业活动协会和研究生医学教育里程碑认证委员会，这一领域的教育得到了改善[2，3.］．然而，目前的课程可能无法使医生具备解决更大、更复杂的卫生保健问题所需的创新策略[6-8］．一些医学院现在开设了创新和创业课程，从商业和设计中汲取技术，开发解决具有挑战性的医疗保健问题的方法[8］．应该指出的是，在这种情况下，企业家精神指的是考虑解决方案的商业可行性，并与评估创新的可行性密切相关[7］．教师对医疗保健创新和创业的原则缺乏熟悉是这些项目扩大的一个障碍[7］．此外，研究生医师缺乏接触这些课程可能会限制他们解决实践中发现的系统级问题的潜力。尽管有这种需求，但很少有项目能够解决这一领域的持续专业发展问题，并且需要通过教育干预来解决这一差距[5，8］．

黑客马拉松(hackathon)是“hack”(黑客)和“marathon”(马拉松)两个词的合成词，指个人或团队在短时间内为具有挑战性的问题寻找新颖解决方案的激烈竞赛。9］．黑客松起源于计算机科学和工程领域，但最近被描述为一种为所有参与者提供教育机会的医疗保健创新方法[10］．黑客马拉松基于游戏化原则，即在非游戏环境中使用游戏元素(团队、时间限制和奖品)。11］．游戏化在医学教育中越来越受欢迎，但对游戏化活动中的学习体验的全面理解仍有待探讨[11］．据我们所知，使用黑客马拉松作为一种方法来增加急诊医生对医疗保健创新和创业原则的知识还没有描述。

我们的目标是设计、实施和评估一个医疗保健黑客马拉松，主要有两个目标:

1. 提高急诊医生对医疗创新和创业原则的熟悉程度
2. 为急诊医学(EM)医生和患者面临的3个离散问题开发创新解决方案

方法

黑客松的发展

我们，一个来自斯坦福大学急诊医学系的专注于创新的医生团队，使用Silver等人所描述的医疗保健黑客松的最佳实践。10在2016年指导我们的黑客马拉松的开发和实施。我们的第一个任务是确定内部和外部利益相关者，解释我们的愿景，并招募所需的支持。美国急诊医师学会(ACEP)以前在他们的年度科学大会上举办过创新活动，他们表示有兴趣在未来举办类似的活动。我们与他们合作，在加利福尼亚州旧金山(2022年10月1日至3日)举行的ACEP科学大会期间举办了该活动。我们决定在活动期间使用2天半的时间，因为我们没有连续进入一个空间，并且希望让我们的活动参与者有机会参与到集会的其他方面。

多位团队成员曾参与斯坦福急救医学创新研讨会(StEMI X) [12]，并且是斯坦福急诊医学创新与设计奖学金的研究员。这些成员将他们作为急救提供者的临床知识与以前开展创新比赛的经验结合起来，帮助设计这项活动。我们认识到在设计思维和创新的商业方面需要进一步的专业知识，所以我们与斯坦福拜尔斯生物设计中心的教师合作。13这是一个为卫生技术创新者设计的培训项目。这完成了我们团队的集结，所有人都在发展一场成功的活动中保持一致，但都有独特的视角:ACEP作为一个大型专业组织，代表了在EM领域发展创新的兴趣;斯坦福大学生物设计学院贡献学术和行业经验;以及斯坦福急诊医学创新与设计研究员，他们整合了这两个组织的观点。

通过使用每周视频会议和异步Slack (Slack Technologies)讨论进行协作，我们汲取了在新兴市场和医疗创新方面的专业经验，并为团队确定了3个用例。这些理由如下:

1. 决定如何在紧急或急性护理环境中使用个人可穿戴技术(心率监测器，步数计数器等)的数据
2. 确定EM如何将“家庭医院”(患者在家中通过远程监控接受住院级护理)整合到我们的实践中
3. 解决如何使用卫生保健监测工具来识别疾病模式，并改善急诊科患者的护理

这些案例是有意非特定的，选择与急诊医生相关，包括新出现的主题，但没有明确的解决方案。我们希望通过允许团队选择他们自己的具体问题，并使这些问题与EM相关，来鼓励和激励个人参与。我们专注于过程的构思部分。参赛团队需要为一个未来可以原型化的概念开发一个有吸引力的宣传平台。我们不想将参与者限制为那些拥有开发解决方案工作模型的技术技能的人。

作为一个小组，我们确定了规则，并开发了一个基于web的注册表单，以便参与者可以选择他们想要从事的用例。在ACEP科学大会前两星期，广告连同报名材料一并寄出(多媒体附件1)．由于我们的目标受众是医生，我们将团队与之前在医疗保健创新或生物设计方面有经验的教练配对。为了进一步使参与者具备解决他们指定问题所需的技能，我们招募了一组不同的演讲者，在黑客松的过程中就医疗保健创新主题进行简短的演讲。这些演讲的内容主要来自斯坦福大学设计学院，也被称为d.school [14]及生物设计学院[13］．我们在活动的最后一天计划了一场宣传比赛，并招募了一组在新兴市场和医疗创新领域处于领导地位的评委。获奖的奖项是斯坦福大学急诊医学伙伴计划的免费会诊[15该组织由斯坦福大学医疗保健提供者组成，为医疗保健创新领域的企业家提供咨询服务。

研究设计

之前关于医疗黑客松的研究呼吁更多的奖学金，重点关注这些活动在医学教育中的使用。因此，我们设计了一项研究来探索参与者的教育经历[9，10，16］．我们分析的目的是为这一领域的未来黑客马拉松的发展创造有用的知识。考虑到这一目标，我们选择在一个用溯因方法的语用范式中进行这项研究。与归纳研究不同，归纳研究旨在从解释方法建立理论，演绎研究往往旨在客观地检验理论，溯因研究旨在找到一个中间地带，与经验数据和现有理论同等地参与[17］．溯因研究根植于实用主义哲学，旨在为现象找到最合乎逻辑的解决方案和最有用的解释。

数据收集

我们计划从各种来源收集研究数据:现场记录的直接观察、非正式访谈、基于网络的文件和通信，以及定性问卷。我们根据其中一位作者以前使用的内容改编了我们的问卷，以评估黑客马拉松作为研究人口健康的医科学生的教学工具[18］．在该调查中使用了定性调查，我们选择做同样的事情，以便比定量调查提供更全面的描述。正如其他人所描述的，基于网络的定性调查对参与者来说通常比面对面的方法负担更轻，我们预计黑客马拉松的大量时间投入将成为招募参与者进行面试的障碍[19］．我们的调查采用了基于网络的定性调查方法:问题设计得开放、简洁和明确，我们的目标是保持调查简短，以最大限度地减少参与者疲劳[19］．为了优化内容和内部结构证据，我们使用迭代编辑方法调整了这项调查。所有作者都对该工具进行了广泛的测试，包括调查功能、项目内容与结构的匹配、最佳措辞和质量控制。该调查在作者组内进行了试点，试点结果进行了一致性交叉检查，为响应过程的有效性提供了一些证据。该调查使用Qualtrics survey Tool (Qualtrics, Inc)以及黑客马拉松团队Slack频道通过电子邮件分发给参与者。记录参与研究的风险和益处的同意信息随调查一起分发，完成意味着自愿、知情的同意。

一名研究人员(CP)在现场进行了直接观察和非正式访谈，并保留了详细的现场笔记、备忘录和一本自反性日记。所有参与者都知道研究人员的存在和进行观察的目的。参与者被告知不会记录任何身份信息。CP在黑客马拉松期间进行了非正式采访，研究者在提问前得到了参与者的同意。

道德的考虑

斯坦福大学机构审查委员会认为这项研究是免税的(IRB 67403)。

自反性

所有作者都是急诊医生。CP是医学教育奖学金获得者，目前正在攻读医学教育硕士学位，其中包括定性研究方法的正式培训。JRD和GB是创新伙伴。MBT是EM教授，RK是EM总住院医师。CP、RK和JRD自认为男性。MBT和GB认定为女性。CP、JRD、GB和MBT在黑客松上发表了教育演讲。JRD、GB和RK参与了斯坦福急诊医学创新研讨会和黑客马拉松的开发和实施。

数据分析

一位研究人员(CP)基于Thompson的[17)的方法。这种方法借鉴了Braun和Clarke的传统[20.反思性主题分析，它集中在研究人员在知识生产中的作用，而不是“编码可靠性”方法，后者通常使用多个编码员，目标是“可靠”或“准确”编码。基于我们的语用范式，单个研究人员分析的主观性质是可以接受的，以实现我们对学习经验的逻辑和有用解释的目标。

这一过程由NVivo软件(1.7版;QSR国际公司)。研究人员熟悉收集到的研究数据并生成初始代码。然后，他审查了代码，以制定主题。下一步是理论化，即解释主题和数据之间关系的过程。为了与溯因主位分析保持一致，“主题的聚类和解释是引导的，但不是由现有的理论理解决定的”[17］．CP在医学教育文献中描述的理论知识和框架的背景下审查了这些主题;但是，并没有发现合适的模型。鉴于这是一个创新和创业的实践，搜索范围扩大到包括这些领域的教育文献。由Neck等人描述的基于实践的创业教育框架[21]的发现，为开发的主题提供了洞察，并完成了对该框架敏感化的数据的重新分析[21］．

结果

实现

砍!发生在2022年10月1日至3日之间。基于注册首选项，个人被分配到每个用例的团队(总共3个)。在活动开始时，我们对预先分配的团队进行了重组，以适应注册参与者和到场参与者之间的差异。每个团队最终有4名核心成员，他们从头到尾完成了活动。在会议期间，与会者在展厅的一个专用空间会面，该空间配有4张长桌子，小舞台两侧各有两张。每个小组都收到白板、笔和橡皮，参与者被要求带上自己的笔记本电脑或智能设备。每个团队都提供了一个专用的Slack频道，以便在团队成员没有聚集在黑客马拉松空间时进行沟通。

第一天从上午11点到下午3点30分，有1个小时的午餐休息时间和4次15分钟的讲座。第一天的讲座主题包括健康创新、需求评估、设计思维，以及为医疗保健初创企业提供咨询或投资的考虑因素(多媒体附件1)．第二天从上午9点持续到下午3点30分，有一个小时的午餐休息时间，包括关于获得融资和估值、缺失数据、应用程序测试和人工智能的讲座。第二天，几名在第一天被耽搁的注册者加入了队伍。最后一天从上午9点到下午12点30分，场地比赛在下午1点半到3点半之间进行。比赛前的讲座是关于将EM思维模式应用于产品管理和通过经验进行创新。

每个团队都向评审团发表了自己的观点，评审团由医生领袖、有成就的创新者、信息学家和技术专家组成。最终赢家是根据可行性和可行性、影响和解决方案的进展来选择的。

研究样本的描述

总共有12名参与者从头到尾完成了黑客马拉松。参与者被认定为医生(n=9)、工程师(n=2)、企业家(n=2)和用户体验设计师(n=1)。有些人有多重身份:一名工程师兼企业家，一名医生兼企业家。对于医生，他们的临床经验范围从3-31年在各种不同的临床环境。

参加者的学习经验

框架

颈等人[21创业教育的制定需要“以实践为基础的方法作为支持创业行动的学习模式”。该框架基于Billet的[22这一理论假定学习活动可以“产生对实践的更丰富的理解，但来自实践并通过实践，而不是代表实践”。颈等[21]描述了创业教育中的5种具体实践:游戏实践、共情实践、创造实践、实验实践和反思实践。

练习玩耍

这种实践侧重于富有想象力的思维、游戏和竞争，以发展创新的创业方式。黑客松通常是游戏化的。它们是有奖品和时间限制的比赛，通常是团队比赛。几位与会者评论说，他们很喜欢这项活动的竞争性，并表示，这使他们更有热情参加。

移情练习

这种实践的特点是发展感受和理解他人观点的技能。参与者被观察到从各种不同的角度考虑需求:患者、金融家、医生和保险公司。正如一位与会者所说，“有很多东西需要考虑……对病人有好处的东西可能不是好生意。”参与者也很欣赏其他人分享的不同观点:“我从来没有机会与工程师和商人坐下来讨论问题，我总是从医生的角度来解决问题。“作为一名急诊科医生，我对你的经历做出了反应……”它帮助我更清楚地了解医生和病人的经历。”参与者被认为要考虑各种不同的角度，这是同理心实践的核心。

创作实践

这种做法是由效果理论提供的，该理论关注的是用手头的资源生产有价值的东西，即使其他资源可能更可取[23］．有几个团队最初面临着有限资源的挑战，他们用各种不同的方式来解决这个困难。家庭医院团队觉得他们在这方面缺乏专业知识，所以他们能够利用自己的专业关系在会议上找到在这一领域有经验的人，并与他们进行简短的咨询。可穿戴设备团队最初正在开发一款血糖监测应用程序，但他们觉得自己没有足够的集体知识来完全开发他们的想法，所以他们转向开发一款医生健康应用程序，他们在这方面有更多的经验。卫生保健监测小组在需要额外专业知识时招募其他急诊医生加入。所有这些活动都展示了在现有的情况下采取行动，而不是等待完美的机会，这是创作实践的核心思想。

实验实践

这种创业教育传统中的实践借鉴了基于问题的学习、基于证据的学习和意义构建[24］．正是这些理论的结合，鼓励学生“行动，从行动中学习，并将学习构建到下一次迭代中”。22］．这种做法也可以看作是类似于Kolb的[25体验式学习周期，它描述了具体的经验、反思性的观察、抽象的概念化和积极的实验。为这次活动开发的开放式用例需要在所有小组的头脑风暴过程中观察到的大量潜在问题和解决方案的实验。小组先提出一个想法，然后用各种方法进行试验，然后要么完善他们的想法，要么转移到一个新概念。在这里，与小组调解人的互动似乎是一种有价值的实验方法。可穿戴设备组正在开发一种血糖监测的想法，他们与小组协调人探讨了该产品的资金来源，后者发现了一些市场可行性问题。另一些人指出，与小组的讨论确定了开发过程中的“知识差距”，这导致了改进。

反思实践

这个最后的实践是一个元认知过程，以促进深度学习作为其他行动实践的结果。在创业教育中，这通常是容易的，尽管这不是我们的先验意图，但我们的定性调查鼓励了几位参与者的反思。当被问及从这次活动中学到了什么经验时，几位参与者对团队动态做出了这样的评价:“当我不是正式的领导者时，(我学会了)如何与他人互动，”以及“(我们)学会了团结起来，快速倾听彼此的意见，并提出想法。”他们还强调，这次活动“对于建立人际关系来说是不可思议的”，就像一个人说的，“我遇到了一些不可思议的人，否则我永远不会遇到他们。”讲座内容也被认为是“有价值的”，展示了“解决实际问题的过程”，并说明了“设计思维策略”，以及“人们可能用来评估医疗商业想法的心智模型”。

其他人指出，这次活动将对未来的职业规划产生影响:“我离开时更清楚地知道我在医疗创新工作时想扮演的角色，”并且，“(它)向我展示了作为一名医生更多地参与进来的一些途径。”总体而言，参与者对活动的情绪反应是积极的，他们评论说，“喜欢它”，“100%会重复”，“这是一种快乐……将精力投入到真正能让世界变得更美好的事情上，让人深感满足。”这些数据表明，参与者对他们的经验和学习进行了反思练习。

解决方案开发

黑客马拉松团队开发了一个宣传平台，描述了针对这3个用例的创新解决方案的想法。可穿戴式医疗保健数据团队开发了“幸福Rx”，这是一款生活方式跟踪应用程序，旨在对抗医生的倦怠。该应用程序将为理想的轮班安排、睡眠和营养提供建议，以优化医生的表现，改善心理健康。医院家庭团队开发了“多萝西”。Ai，”这是一种基于应用程序的测量方法，使用经过验证的临床决策工具来筛查患者，以确定出院的安全性，以及他们在家中所需的预期资源的协调。监测小组开发了“预测器”，这是一项为医院提供的基于订阅的服务，用于获取疾病模式的实时地图，以帮助急诊部门和医院为潜在的患者激增做好人员和资源准备。根据对球队的球场的评估，评委小组宣布“多萝西。我是赢家。通过持续开发，这个解决方案最有可能转化为可行的产品。

讨论

主要研究结果

在这里，我们报告我们的经验与HackED!，a health care hackathon designed to improve EM physician experience with health care innovation by addressing 3 use cases relevant to EM. In terms of generating solutions to the use cases, the event was a success. We arrived at 3 innovative solutions that addressed the problems laid out for the competition.

我们的数据还支持，该活动不仅在提高参与者对医疗创新的熟悉程度方面，而且在基于实践的模型中教授创业精神方面，都是有意义的。卫生保健教育通常侧重于医学知识和实践，用于告知这些教育实践的方法在不同的领域可能并不有效。这说明我们很难利用医学教育文献中常用的教育理论来捕捉这一事件的学习经验。医疗创新与作为一种实践的企业家精神更密切相关，因此，我们的结果更符合该领域教育的框架是有道理的。

考虑创新创业在医学教育的本科和研究生阶段，课程越来越引起人们的兴趣，但教师对这些概念以及教学方法缺乏熟悉是很重要的[7］．同样，在设计未来的活动来教授医疗保健创新时，组织者应该意识到不同的教育方法，这些方法可能与使这些活动为参与者带来最大利益有关。

颈等人[21基于实践的方法，包括游戏练习、同理心练习、创造练习、实验练习和反思练习，为考虑黑客马拉松的学习经验提供了一个框架。未来黑客马拉松或其他创新课程的组织者可能会发现，这是一个有用的框架，可以考虑参与者如何参与活动，并可能包括鼓励所描述的实践发展的方面。

我们的经验表明，一个相对较短的、以竞赛为基础的活动在教授创业和创新原则方面具有教育价值。举办黑客马拉松可能是增加创新课程或将一些创新经验纳入各级医学教育的一种方式。通过对问题和活动范围的调整，黑客马拉松可以针对其他医学专业特有的问题进行开发，也可以用于开发更多的跨专业合作。

我们计划在2023年与ACEP合作举办这一活动，并将借鉴我们在这一努力中的经验，以及我们对创业教育理论的新理解，以鼓励我们在本文中描述的5种实践的方式设计我们的下一个黑客马拉松。我们还在探索如何继续与团队合作，将想法开发成可行的产品，并进行后续评估，以确定所获得知识的长期价值。最后，我们正在考虑更广泛的招聘策略，以进一步多样化我们的参与者，并通过ACEP科学大会优化本次活动的时间安排。这种类型的黑客马拉松的最佳团队规模，拥有多个用例相对于单一用例的优势，以及参与者多样性对学习的影响，这些都是我们希望在未来回答的问题。

限制

该报告有几个限制。我们描述了一个参与者数量有限的事件，这个样本很可能只反映了最热情的参与者。我们的研究并不是以客观评估学习经验的方式设计或进行的，我们基于自我报告的信息和观察对学习的推断也不是为了对参与者所获得的知识提供明确的答案。我们的研究也没有提供关于这一新知识的实施或持久性的信息。在这项研究中看到的结果并不能推广到更大的急诊医生群体，但我们希望我们的数据能激发进一步的调查，将黑客马拉松作为一种可行的医疗创新学习方式。

结论

医疗保健创新、跨专业交流和创业技能越来越被认为是应对21世纪复杂医疗保健挑战的基础。这些技能可以使卫生保健专业人员能够从内部领导。然而，在发展这些技能方面缺乏培训仍然是这种参与和由此产生的影响的障碍。尽管一些医疗机构目前正在提供此类课程，但由于缺乏这方面的师资培训，这些课程的广泛采用受到了限制。医疗保健黑客松似乎是实现这一目标的一种可行方法，可以在医疗保健创新的持续专业发展计划中提供。