Este ensaio clínico randomizado prospectivo avaliou a eficácia do ensino simulado multi-cenário para melhorar a competência prática entre estudantes de medicina e enfermagem durante o treinamento em doenças infecciosas. Um total de 121 alunos foi aleatoriamente designado para um grupo de simulação (n = 60) ou para um grupo tradicional de ensino (n = 61). O currículo de simulação cobriu fluxos de trabalho clínicos chave, incluindo triagem, isolamento, coleta de amostras, prevenção de infecções, gestão de antimicrobianos e gerenciamento de exposição ocupacional. Os resultados primários foram as pontuações do Exame Clínico Estruturado Objetivo (OSCE) pós-intervenção e as taxas de adesão a ações críticas. Os desfechos secundários incluíram raciocínio clínico, trabalho em equipe e habilidades de comunicação, satisfação do aprendiz, autoeficácia, engajamento e carga cognitiva. Comparado ao grupo controle, o grupo de simulação alcançou escores OSCE significativamente mais altos (diferença média 8,1; IC 95%, 5,4–10,9; d de Cohen = 1,14; P < 0,001) e taxas de conformidade com ações críticas (10,5% mais altas; IC 95%, 7,3–13,6; d de Cohen = 1,23; P < 0,001). O grupo de simulação também demonstrou melhor trabalho em equipe, maior satisfação e autoeficácia, além de menor carga cognitiva. Esses achados indicam que o ensino simulado em múltiplos cenários aprimora a competência prática, o desempenho crítico para a segurança e as experiências de aprendizagem na educação sobre doenças infecciosas.