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摘 要： 目的 ：设计与开发中医护理技能 OSCE 考核管理系统,实现无纸化考核,提高考核效率和智能化存储考核相关 数据信息。方法 ：根据中医护理技能考核规范和客观结构化临床技能考试(OSCE)框架,设计系统整体结构和功能模块。采 用浏览器和服务器的架构体系开发中医护理技能 OSCE 考核管理系统,浏览器前端使用 LayUI 框架实现系统交互界面,服务 器后端使用 SpringBoot 技术实现数据的存储和业务逻辑功能的处理。结果 ：中医护理技能 OSCE 考核管理系统实现了系统登 录、OSCE 考核信息管理、考生信息管理、中医护理技能考题信息管理、考核打分等功能。结论 ：中医护理技能 OSCE 考核管 理系统能满足中医护理人员技能的 OSCE 考核需求,为中医临床技能考核管理系统的研发应用提供了参考价值。
关键词：无纸化考核,中医护理技能考核,客观结构化临床技能考试,SpringBoot,信息管理
Design and Implementation of OSCE Assessment Management System for Traditional Chinese Medicine Nursing Skills
HU Wenxin1. ZHU Chunqin2. HU Jia1. CHEN Gong2
(1.School of Artificial Intelligence and Information Technology, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing Jiangsu 210023;2.Affiliated Hospital of Nanjing University of Traditional Chinese Medicine, Nanjing Jiangsu 210029)
【Abstract】： Objective: To design and develop an OSCE assessment management system for TCM nursing skills, realize paperless assessment, improve assessment efficiency and intelligent storage of relevant data and information. Methods: According to the Chinese medicine nursing skill assessment standard and objective structured clinical skill examination (OSCE) framework, the overall structure and function modules of the system were designed. The OSCE assessment management system of TCM nursing skills is developed by using browser and server architecture. The front-end of browser uses LayUI framework to implement system interaction interface, and the back-end of server uses SpringBoot technology to store data and process business logic functions. Results: TCM nursing skills OSCE assessment management system realized the system login, OSCE assessment information management, examinee information management, TCM nursing skills examination information management, assessment scoring and other functions. Conclusion: The OSCE assessment management system of TCM nursing skills can meet the OSCE assessment needs of TCM nursing staff skills, which provides a reference value for the development and application of TCM clinical skills assessment management system.
【Key words】： paperless assessment;TCM nursing skill assessment;objective structured clinical skills examination; SpringBoot;information management
引言
中医护理技能考核的目的是为了评估中医护理人员 的专业能力水平,常用于护理教育领域,根据考核结果,有针对性地提升中医护理人员的综合护理能力。传统的 考核方法存在覆盖面窄、形式单一和针对性不足等缺点, 难以全面的评估中医护理人员的护理技能水平 [1]。为弥补这种不足,需要使用客观结构化临床技能考试框架 (Objective Structure Clinical Examination,OSCE)。 OSCE 是一种能够客观评估医学生临床能力的考核方 法,在模拟临床场景以及规定的时间内,使用模型、标 准病人根据程式化的临床技能标准,完成一系列的临 床操作来考核医学生的临床能力 [2]。以中医护理技能考 核内容为核心,结合传统的护理技能理论基础考核和 OSCE 考试框架,构建中医护理技能 OSCE 考核方法。 江苏省中医院护理部的护理人员提出,该考核方法能够 分评估站、分房间和分环节的评估中医护理人员的理论 知识水平和中医临床护理能力,更加精确的评价中医护 理人员的综合素质水平 [3]。
现有的中医护理技能 OSCE 考核缺少结构化和统 一化的信息管理, 准备和完成一场 OSCE 考核需要消 耗大量的人力成本和时间成本,其中包括但不仅限于考 核题目信息整理、考生信息收集、考核流程推进、考 生身份验证和考核分数汇总处理等 [4]。为实现结构化管 理中医护理技能 OSCE 考核和提高考核的效率, 结合 SpringBoot 后端服务技术和 LayUI 前端框架开发中医 护理技能 OSCE 考核管理系统。为了提升考核过程中考 生身份验证的效率和准确率 [5],本系统外接德生实名易 人证核验一体机,内嵌人脸识别算法和扩展通信接口, 能够快速对人脸和身份证进行信息比对,将身份验证结 果通过对外接口进行上传。
1 系统设计
1.1 技术架构设计
中医护理技能 OSCE 考核管理系统的整体技术架构是 可以分成四个部分,由上到下分别是表示层(Display)、 传输层(Transmission)、服务层(Service) 和数据层 (Data) [6]。系统技术架构图如图 1 所示。
(1)表示层。是系统对外的交互接口,展示给用户
一个交互界面,该界面的外观设计需要简约直观,逻辑 结构设计则需要满足 OSCE 考核信息结构化的需求。在 LayUI 框架的基础上,利用 HTML(超文本标记语言) 和 CSS(层叠样式表)技术搭建交互静态界面的搭建, 并通过JavaScript(页面脚本语言)实现页面交互功能、页 面跳转、子页面加载、数据处理和传输等动态功能需求。
(2)传输层。是系统的表示层与服务层之间的数据 传输通路,保障用户在使用系统的过程中,整个系统能 按照既定逻辑稳定的运行。本层使用 HTTP(超文本传 输协议)的 POST 和 GET 方法,以 Ajax 异步的数据交 互方式来传输 JSON 等格式的数据。
(3) 服务层。是系统的核心业务部分, 该层主要处 理从上层传递过来的各种数据流,将其进行数据格式 化、传输校验和信息存储。本层的核心业务会将数据 的处理结果反馈给表示层,表示层根据传输协议对反 馈数据进行有效信息提取,根据系统需求显示到交互 界面上。服务层的业务逻辑功能复杂,为提升开发效 率,对该层的结构进行二次划分。根据服务层内的功能 结构设计需求,在横向结构上遵循 AOP 的面向切面编 程的开发思想,该思想注重对业务逻辑的解耦性,能够 减少代码的冗余度和降低系统维护成本。1)数据操作 层(DAO)。该层主要有面向对象的数据库(DAO) 接口 和对应的 MyBatis 映射 XML 文件、POJO 对象 [7],利用 Hibernate 提供的 QBC 检索方式以对象编程思维来操作 数据库类文件 [8]。2) 业务逻辑层(Business)。该模块由 若干的业务 Interface 接口和对应的实现类组成,主要实 现系统底层的业务逻辑功能。3)控制层(Controller)。 该层由若干控制类组成,负责对表示层发送的信息指令 进行响应,对发来的请求进行拦截,调用业务逻辑层的 对应实现类来处理该请求,并返回对应的处理结果。4) 一般工具层(Tools)。通过在 SpringBoot 中的 pom. xml 添加相关依赖,使用消息中间件 ActiveMQ,系统 日志记录 Logger 等完成系统后端服务功能的开发。
(4)数据层。本层由 SQL Server 数据库系统平台 组成,对系统中的数据提供持久化存储和快速访问服务。
1.2 流程设计
系统整体业务流程分为两部分,一是管理人员系统 后台操作流程 ;二是考官监考流程。OSCE 考核管理人 员通过注册好的用户名和密码登录到系统后台信息管理 界面,在后台信息管理界面录入考生信息和考核题目 信息,配置考核的考试场地信息,完成一场中医护理技 能 OSCE 考核的准备工作。考官监考流程有 3 个步骤, (1)对参加考核的考生进行身份验证,验证通过则让考生进入考场,准备开始考核 ;(2)考官根据中医护理技 能考核规范为考生根据考核案例题目完成的中医护理过 程进行打分 ;(3)全部考生完成考核后,考官在系统界 面上审核考生们的得分情况,确认无误则对其进行电子 存档,顺利结束一场 OSCE 考核。流程图如图 2 所示。
1.3 数据库设计
数据库是一个系统的信息存储中心,这些信息数据 支撑着系统的正常运行,同时也为未来系统的优化改 进提供完善依据与保障,其作用至关重要。对于一个 Web 系统来说,数据库设计的合理与否会直接对整个 系统的运转性能和业务可拓展性造成影响。根据本系统 的 OSCE 考核应用需求,从数据的可靠性、条理性和安 全性的方面对数据库进行结构化设计,为此构建了多张 表。数据库中若干重要表的基本信息和应用描述如表 1 所示。
2 系统功能结构设计
遵循中医护理技能考核规范和 OSCE 考核流程。功 能结构由两个模块组成,一是系统后台管理模块,提供 信息管理平台,对开展考核的相关信息进行预准备 ;二 是 OSCE 考核业务模块,辅助考官推动考核流程,电子记录考核中产生的各类信息,例如考生的考核得分、考 核用时等。
2.1 系统后台管理模块
系统后台管理模块的主要功能是提供一个可视化管 理界面,让系统用户能够对中医护理技能考核的相关信 息进行录入与修改,高效、可靠的去布置每一场考核。 考核相关信息管理逻辑遵循由专业中医护理人员归纳的 中医护理技能 OSCE 考核流程,分站点的对不同层次的 中医护理技能进行考核。本后台管理模块的设计目的是 为中医护理技能 OSCE 考核提供结构化信息管理方式, 顺利完成考核预准备。功能结构图如图 3 所示。
(1)考核管理。考核管理是本系统的核心子业务, 对中医护理技能 OSCE 考核进行统一化管理。考核安排 管理提供两个主要功能,一是新建中医护理技能 OSCE 考核安排 ;二是考核安排历史查询。理论考核模拟管理 的设计是将中医护理技能的理论知识录入系统,让考生 能够在考核前后对专业理论知识进行复习和巩固 ;考生 信息管理,对参加考核的考生进行个人信息录入、信息 更改和信息删除等操作。
(2)信息管理。信息管理是本系统的“能源站”, 对考核系统运行中的所有信息“能源”进行归一化管 理。OSCE 考核框架的特点是通过设立适当数量的站点, 然后在站点中设定多个房间进行多内容和多形式的中医 护理技能考核 [9],最大化考核效果,根据此特点,设置站点管理与房间管理 ;考核环节、考核评分、考核案例 和考核理论题的相关信息管理是对中医护理技能的考核 内容和考核标准进行数字化管理。
(3)系统管理。系统管理对使用本系统的用户进行 分级、分权限管理。系统角色管理是最上层的权限管 理,根据中医护理技能 OSCE 考核的需求,对所有使用 系统的用户进行角色设定,例如管理员、教师、考官和 学生等,根据不同的角色赋予对应的基础管理权限 ;系 统权限管理,对角色的基础管理权限进行更加系统细化 操作的多级权限管理,例如考核题目的增删改权限、学 生信息录入权限和新建考核权限等 ;系统用户管理,注 册用户信息和对已存在的用户的基本信息和系统角色进 行信息修改和用户注销。
2.2 系统考核监考模块
该功能模块的设计是辅助考官顺利完成中医护理技 能 OSCE 考核,统一化管理学生的考核得分,功能结构 图如图 4 所示。
(1) 考核过程管理。一键呼叫考生, 以电子呼叫来 代替之前的人工呼叫功能,该呼叫方式能提高考核的效 率,同时也降低了人工叫号的人力成本 ;考核题目随机 抽取,通过系统随机抽取的方法,降低考题的重复率和
减少考官的主观干预,提高考核的客观有效性 ;考官电 子打分,在系统界面上提供一个考官打分界面来代替人 工手写打分,同时系统会对打分详细信息进行自动化整 理,既能提高考核打分的效率,也减少了人工整理打分 信息的时间成本。
(2) 评分管理。历史考核信息查询,根据考官信息 关键字,可以查询考官监考过的每一场考核的相关信息, 提供可靠的数据保障 ;在考生评分信息管理中,通过考 生信息关键字,可以查询到考生在考核过程中的各类信 息,其中包括考生的考核评分、考核时间和考核内容等。
3 系统实现
系统使用 Eclipse 和VScode 两个开发环境分别进行系 统的后端与前端的设计与开发,后端服务应用 SpringBoot 技术框架 [10],前端界面使用 LayUI 框架 [11]。开发完成 后,在服务器上进行中医护理技能 OSCE 考核管理系统 的部署。前端界面的项目文件拷贝进 Nginx 的目录中, 修改 Nginx 配置文件, 完成前端部署。用 Maven 技术 整合后端项目文件,生成可运行的 JAR 包,通过命令 Java-JAR 部署后端服务,结合 SQL Server 数据库管理 平台,设计和实现了中医护理技能 OSCE 考核管理系统。 系统主要完成了中医护理人员的护理技能 OSCE 考核的 无纸化过程,完善了 OSCE 考核信息的结构化存储与查 询机制,辅助完成中医专科标准化护理体系的构建。
3.1 系统前端界面实现
考核系统的前端交互界面使用 LayUI 框架进行开 发。LayUI 是一套开源的 WebUI 解决方案,采用自身 经典模块化规范的设计模式,并遵循原生 HTML、CSS 和 JS 的开发方式,方便开发人员快速掌握各个模块的 特性、使用场景和动态化方法并根据项目需求进行模块 调用与组合。
3.2 系统后端服务实现
考核系统后端服务采用 SpringBoot 框架进行功能逻辑开发。SpringBoot 基于 Spring4.0 设计, 在继承了 Spring 框架的功能和优秀特性的基础上,进一步简化了 Spring 框 架的创建配置和开发过程。根据该框架的 AOP 特性,使用 @RequestMapping(value="") 和 @ResponseBody 注 解, 可以将 HTTP 请求映射到控制器的方法上,前端可以 通过 Ajax 等方式往 value 里的 URL 地址发送 HTTP 请求来调用后端服务。同时 SpringBoot 具有强大的功 能扩展能力,通过在 pom.xml 文件上添加相关依赖, 能够快速配置第三方 JAR 包的类库,并在项目中使用。 系统后端开发过程中用到的部分依赖,如图 5 所示。
系统后台管理模块主要是对中医护理 OSCE 考核进 行预准备,对安排一场新的考核的各种相关信息进行设 置。因为篇幅问题,只展示部分关键的系统实现。
中医护理技能 OSCE 考核案例维护界面,根据 OSCE 考核的要求,构建三维的案例维护界面,分别是案例列 表维护,案例环节管理和案例环节中的题目管理和环节 评分管理。图 6 展示的是每个案例环节中的题目管理和 评分管理,界面设计采用左右的排版方式,可以清晰的管理每一个案例环节的考核内容和考核评分标准。界面 截图如图 6 所示。案例环节评分是根据中医护理人员的 考核标准,进一步细化中医护理流程,实现了考核打分 标准的数字化管理。
OSCE 考核的特点是分站点,分房间进行多形式、 多维度的考核,所以需要对考核安排的站点、房间和房 间中的考官信息进行预设置。新增的站点和房间成功以 后,后端服务会将相关信息会存入数据库中考核信息相 关的表中。根据中医护理技能 OSCE 考核的监考需求, 每个房间要求配备两个考官。通过点击“考生列表”按 钮,将录入的考生信息导入该场考核中,并选择与考核 内容相关的护理实践案例组,每组案例的信息包括案例 题目信息和对应的评分标准。通过“启用”按钮调用后 端服务根据考核场次的唯一 ID 将数据库的考核控制表 中的 am_status 字段设置为 1.代表考核准备完成并且 等待使用, 完成一场考核的准备流程 [12], 核心程序如 图 7 所示。考核信息录入界面截图如图 8 所示。
3.4 OSCE 考核系统考核流程界面实现
在中医护理技能 OSCE 考核准备完成以后, 考官通 过系统后台管理界面中注册的账号密码登录,进入到考 核的考官监考打分界面。
按照考核流程,考生在报道流程中进行人脸识别 认证,会将验证结果传到后端进行处理,验证通过时 faceResult 的值会为 1. 同时会调用 Service 层的服务 函数,将验证通过的考生的个人信息从数据库中取出, 返回到前端,控制层程序代码如图 9 所示。验证通过的 考生信息会显示在界面左侧的考生列表中。通过呼叫按 钮调用系统后端服务,按考生列表的顺序电子呼叫候考 的考生,提示考生到考官对应的房间号准备进行考核。 界面截图如图 10 所示。
考生进入考试房间需要再次进行人脸识别和身份证 是否一致的身份验证。验证通过,则“考题抽取”按钮 会通过 JS 代码 $("#cqktbtn").attr('disabled', false). removeClass("disablebtn"); 转变成可点击状态, 考生 在考官提示下,通过选择考题案例编号来进入下阶段的 考核。这种考题抽取方式不仅提升了中医护理技能评估 的客观性,同时也保障了考核的公平公正。考题抽取过 程界面截图如图 11 所示。
考生选择一个题目组以后,进入到题目信息展示和 考官打分界面,根据中医护理技能 OSCE 考核的标准, 每个房间会安排两个考官进行监考打分,所有对每一项 评分标准设定了两套打分项。考生根据考题信息回答问 题或者按题目要求完成一系列护理过程,考官根据考生 表现和答题情况给予打分。考核的时间限制,会以倒计 时的形式显示在界面的右下角,方便考官提醒考生剩余 的考核时间,同时答题时间也是考官打分的依据之一, 界面截图如图 12 所示。
4 总结
中医护理技能 OSCE 考核管理系统的设计与实现 采用前后端分离的开发方式,前端在 VScode 平台上 使用 LayUI 框架开发考核系统的交互界面 ;后端使用 SpringBoot 框架, 在 Eclipse 的编程环境下搭建数据层、 逻辑层和控制层等层次结构,实现考核系统的业务逻辑功 能。前后端采用 Ajax 和消息中间件 ActiveMQ 等方式进 行数据传输。系统数据的存储采用 SQL Server,数据 的操作使用 Hibernate 映射框架,以面向对象的思维 方式来访问数据库。中医护理技能 OSCE 考核管理系统 实现了考生信息管理、考生分数管理、考核内容管理和 考核过程管理等功能,能够应用于中医护理人员的临床 技术 OSCE 考核,智能化推动考核流程和持久化存储考 核相关数据信息。系统缩减了考核过程的人力、物力成 本,显著提升了中医护理技能 OSCE 考核的效率,可扩 展应用于临床诊断、内总、外总、急诊、口腔、影像等 领域的水平测试、执业考试等。
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