基于PACS系统的翻转课堂教学在神经外科实习硕士中的应用效果

闵晓黎 何国祥 吕红玲 李晓燕 曹毅

[摘要] 目的 探討基于图像存储和传输系统（PACS）的翻转课堂教学模式在硕士研究生神经外科临床实践教学中的应用效果。 方法 选取2015年9月～2017年9月在云南中医学院第一附属医院神经外科实习的云南中医学院临床专业硕士研究生119名，采用随机数字表法进行分组，观察组（58名）和对照组（61名）。观察组采用基于PACS系统的翻转课堂教学法；对照组采用以实习带教老师讲授为主的传统教学法。实习结束时通过出科考试成绩调查问卷来评价教学效果。 结果 观察组实习研究生的出科考试成绩明显高于对照组（P < 0.05）；与对照组比较，观察组学习兴趣、实习参与意识，以及自主学习、信息获取、临床思维、临床实践技能等多方面能力亦有明显提高，差异有统计学意义（P < 0.05），而在提升学习效率方面，两组之间差异无统计学意义（P > 0.05）。 结论 基于PACS系统的翻转课堂教学模式能够充分激发学生自主学习，切实提升神经外科硕士研究生的实践教学效果。

[关键词] PACS系统；翻转课堂；神经外科；实践教学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2018）05（c）-0169-05

Application effect of flipped classroom teaching method combined with PACS system on the master degree candidates′ neurosurgical internship training

MIN Xiaoli1，2 HE Guoxiang3 LV Hongling2 LI Xiaoyan2 CAO Yi1

1.Department of Cerebrovascular Diseases， the Second Affiliated Hospital of Kunming Medical University， Yunnan Province， Kunming 650101， China； 2.Department of Surgery， Yunnan University of Traditional Chinese Medicine， Yunnan Province， Kunming 650500， China； 3.Department of Neurosurgery， Lijiang People′s Hospital， Yunnan Province， Lijiang 674100， China

[Abstract] Objective To discuss the application effect of flipped classroom teaching method combined with PACS system on the master degree candidates′ neurosurgical internship training. Methods A total of 119 clinical master degree candidates in the First Affiliated Hospital of Yunnan University of traditional Chinese Medicine who were trained in neurosurgery from September 2015 to September 2017 were selected. They were divided into observation group （58 cases） and control group （61 cases） by random numbers table method. The observation group adopted the flipped classroom teaching method combined with PACS system （image storage and transmission system）， while the control group adopted the traditional teaching method mainly based on interpretation of teachers. At the end of internship the teaching effect was evaluated by examination scores and questionnaires. Results The examination scores of observation group were significantly higher than that of control group （P < 0.05）. Learning interest， internship participation degree， and the abilities including autonomous learning， information acquisition， clinical thinking and clinical practicing in observation group were also significantly improved， compared with control group （P < 0.05）. However， there was no significant difference between the two groups in the learning efficiency improved （P > 0.05）. Conclusion The teaching model of flipping classroom based on PACS system can fully motivate master degree candidates to study independently and improve the clinical practice teaching effect on neurosurgery.

[Key words] PACS system； Flipping classroom； Neurosurgical science； Internship teaching

临床实习是高等医学教育的重要组成部分，是医学教育理论联系实际，巩固和提高学生所学专业知识，培养学生分析问题、解决问题及独立工作能力的重要环节[1]。培养正确的临床思维能力是神经外科研究生临床实践教学的目标和任务，但如何更好地开展这方面教学工作存在一定难度[2]。在对云南中医学院（以下简称“我校”）临床专业硕士研究生神经外科实习情况的前期调查中，笔者发现学生学习热情不高，自主学习意识不强，加之对神经解剖基础知识掌握不牢靠、神经影像特征辨识能力欠缺，致使学生在神经外科实习中显得力不从心，知识综合运用能力更显不足。以教师讲授为主的传统教学法使得学生习惯于被动聆听而难以激起学习主动性，也很难解决教学资源尤其是高质量影像资料不足的问题，教学效果往往难达预期目标，无法满足当今神经外科实践教学的需要。因此，本研究组积极改进神经外科实践教学模式，探索优化和综合应用多种教学方法，以提高教学质量。

翻转课堂是将传统的课堂教学结构翻转过来，鼓励学生在课外预先完成知识自主学习，而在课堂上交流互动来完成知识吸收掌握的一种新型教学模式[18]。图像存储和传输系统（picture archiving and communication system，PACS）以全数字化、无胶片系统代替了传统影像学科工作模式，打破了传统医疗实践和教学模式、以及时间空间的限制[6]，将PACS作为教学平台是目前大势所趋。鉴于PACS系统和翻转课堂教学法的各自优势，本研究组尝试将二者结合起来应用于神经外科实践教学，对近两年在我校实习的临床专业硕士研究生进行调查分析。

1 对象与方法

1.1 研究对象

2015年9月～2017年9月在神经外科实习的云南中医学院2014级和2015级临床专业硕士研究生共121名，具体包括中医外科、中西医临床、针灸推拿等专业方向。采用随机数字表法将研究对象分为两组。观察组60名，采用基于PACS系统的翻转课堂教学模式进行教学，其中男生28名（46.7%），女生32名（53.3%），平均年龄（26.2±1.4）岁，均为中医院校全日制本科毕业应届考取到我校的硕士研究生；对照组61名，采用传统教学模式进行教学，其中男生30名（49.1%），女生31名（50.8%），平均年龄（25.8±1.7）岁，亦为中医院校全日制本科毕业应届考取到我校的硕士研究生。两组研究生在性别、年龄、心智水平、基础知识背景等一般资料比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。观察组因其中2名研究生病假在神经外科实习时间达不到研究干预要求的3个月而被剔除，故最后纳入研究实为58名，总纳入研究生数为119名。

1.2 教学方法

1.2.1 观察组教学方法 按照所在教学医院的实习轮科安排，入组研究生轮至神经外科后参加专科实习3个月，同时接受本研究教学方法的干预，故研究干预时间为3个月。教学用病例资料来源于云南中医学院第一附属医院神经外科。观察组研究生实施基于PACS系统的翻转课堂教学，具体教学方法为：利用实习教学医院PACS系统，提取病例CT、MRI、DSA等影像检查图像和視频、相应临床病史资料，分类整理成教学素材，建立基于疾病的数字化资料库用于教学。将教学内容以疾病种类来划分，每种疾病文件夹下包含数10例典型病案，并根据大纲要求，选择教学病例，针对各个不同专业方向学生的培养目标，细化教学侧重点。按照翻转课堂的教学理念，将学习决定权回归学生本位，课前给出课外学习参考资料及网络资源、教学内容相关思维导图及教学流程，提出简单明确的学习目标和要求，启发和引导学生自主学习、分组讨论、互相学习，针对共性、疑难、争议大的问题，教师予以讲解分析，针对个体学习疑惑，给予更多个性化指导。

1.2.2 对照组教学方法 干预时间同观察组，参加神经外科实习的3个月。采用传统教学法进行教学，即以教师带领临床操作演示和神经影像阅片讲授、学生被动聆听为主的传统教学模式进行教学。影像阅片采取老式胶片或数码片放置在看片灯上观察、带教老师引导阅读；学生无需课前预习，重点知识仍以教师讲授为主。而在教学内容和教学重难点方面，对照组与观察组相同。

1.3 调查工具

在神经外科实习结束出科时，以出科考试成绩、调查问卷来评价教学干预的效果。出科考试：考生从科室准备的40套试卷中随机抽取一套作答，闭卷答题，每套试卷21题，10道知识记忆单选题（共10分），5道知识应用单选题（共10分），2道病案分析题（共40分），2道神经影像阅片题（共20分），2道神经外科实践操作题（共20分），满分100分；试卷前3种题型成绩合计为理论考试成绩，后两种题型成绩合计为实践技能成绩；按照教学计划和教学进度表，以疾病种类为纲，实习研究生从科室准备的数字化教学病例库中自主选择学习，每种疾病选学病例数不少于20例，神经外科常规实践操作和基本手术技能、神经影像阅片技能同步完成。调查问卷：对所有观察组和对照组入选研究对象进行问卷调查，设置7个方面考察项目，包括激发学习兴趣、促进实习参与意识、提升自学能力、提高信息获取能力、增进临床思维能力、提高临床实践技能、提升学习效率，通过21道选择题和2道主观题来反映，每道选择题包括赞同、不赞同、不置可否3种选项，只能勾选其中之一作为答案。问卷由实习带教老师统一发放，考虑到学生出科考试后回收调查问卷可能会有难度，因此在实习邻近结束的最后一周对所有参与调查的实习研究生集中发放问卷，每人一份，限定时间填完后当场统一收回。

1.4 统计学方法

采用统计软件SPSS 17.0对数据进行分析，正态分布的计量资料以均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料以率表示，采用χ2检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 出科考试成绩

实习期间观察组平均每人选学病例103例次（占病例库60.59%），对照组为99例（58.24%），差异无统计学意义（P > 0.05）。观察组研究生出科考试综合测评总成绩明显高于对照组，各单项成绩（理论考试成绩、实践技能成绩）也明显优于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）。

2.2 教改实践效果问卷评价

观察组发放调查问卷58份，回收有效问卷58份；对照组发放问卷61份，回收有效问卷61份，共回收有效问卷119份，有效率为100%，无脱漏、无废卷。问卷分析结果显示，观察组实习研究生在激发学习兴趣、促进实习参与意识、提升自学能力、提高信息获取能力、增进临床思维能力、提高临床实践技能方面均较对照组有明显改善，差异有统计学意义（P < 0.05）。而在提升学习效率方面，两组比较差异无统计学意义（P > 0.05）。

3 讨论

培养合格的医学人才离不开临床实践教学[9]，临床实习在高等医学教育中占据举足轻重的地位，对于医学生理论联系实际水平、解决临床实际问题能力的提高发挥着重要作用。由于神经外科学以神经解剖、神经影像等学科为基础，具有专业性强、知识抽象、不易理解等突出特征[3]，学生普遍存在学习畏难情绪。神经外科实践教学与其它专业相比更具难度，以致在相对较短的临床实习时间内，要想保障良好的实践教学质量有一定困难[10-11]。在我们多年的临床教学实践中也发现，按照传统教学模式进行神经外科实践教学，学生参与实习的热情不足，实习效果不理想。于是，本研究组针对这些问题尝试改进教学方法，将PACS图像信息处理系统可增强形象教学的优势，与翻转课堂激发学生学习自主性的优势结合起来，延伸并发展出一种新型的综合教学模式。应用于我校临床专业硕士研究生的神经外科实践教学后，发现采用这种新型教学模式的观察组学生其出科考试理论成绩、神经影像阅片技能和神经外科实践操作技能成绩，均明显高于采用传统教学法的对照组学生，新型教学模式有效提高了神经外科临床实习的教学质量。新近也有不少其他教学团队与本研究组一样，尝试了类似的多模式综合教学法，融合目前各种临床实习常用教学方法的优点，经过整合和优化而发展出新的综合教学模式，并在实际应用中取得了较好的临床实践教学效果[12-14]。

神经解剖和神经影像是学习理解神经外科疾病及手术治疗策略选择的基础，因较为复杂，故成为学生知识体系中的薄弱环节和教学难点。随着神经影像技术的不断进步和广泛应用，神经外科各个领域疾病的诊治水平与神经影像技术的发展已经密不可分[4]。尤其是影像三维重建图像有利于显示病变解剖定位、毗邻关系及其多角度形态，应用于实习教学中能够大大降低学生学习理解的难度[5]。PACS[15-16]是专门为图像管理而设计的信息处理系统，以计算机为中心，处理数字化图像信息的获取、保存、网络传输。图像经CR、DR、CT、MRI等设备成像后，通过网络传输入PACS系统，与放射信息系统（RIS）连接，完成数字化图像的存储、影像诊断报告；与医院内部网络信息系统（HIS）连接，可以实现临床各科室对患者的影像检查单申请、图像资料调取阅读等功能。与此同时，PACS系统还配有多种先进的图像后处理技术，可以对数字化图像进行三维重建、图像对比度和明亮度调整以及标记、测量、编辑图像等操作，方便教学。應用此系统作为教学平台，可以利用教学医院的PACS系统获取丰富的教学图像资源，建立资料齐全的影像数据库，方便临床带教老师提取病例影像报告、图像和临床资料以供教学所需，将可大大降低教师收集教学素材的难度、提高教学资料的利用率[7]。有研究[17]在西医外科学后期教学临床示教中应用PACS系统辅助教学，发现PACS教学模式是学生欢迎的方式，有助于提高学生的临床分析能力及学习主动性。有鉴于此，在本次教学改革中引入了PACS系统作为教学平台，并在此基础上探索将先进的翻转课堂教学法与之进行整合应用，力争逐步建立起适应硕士实习生要求的神经外科实践教学模式，以激发学生自主学习的同时重视影像、解剖对神经外科教学的促进作用。

翻转课堂（Flipped Classroom）是指通过调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生，强调以学生为中心，充分发挥学生学习的主观能动性。教师不再居于教学主导地位，占用大量课堂时间进行教学内容的详细讲授，而是把学习主动权和决策权回归给学生，通过课外阅读参考资料文本、观看视频、与同学交流讨论等途径获取基本信息，教师则更多时间是与每个学习者沟通交流，给予更多的个性化指导[18-20]。最近有研究[21-23]在神经外科教学中应用翻转课堂法，显著提高了学生随堂考试成绩和批判性思维能力。本次教学改革中也将此教学方法与PACS系统教学平台相结合，有机融入到硕士研究生神经外科临床实践教学中，收到了良好教学效果。在实际教学中，我们充分结合高清影像图片、造影视频和入选典型病例的病史、症状、体征等临床资料，形象展示解剖结构、动态观察病理变化，把神经解剖学、神经病理学、神经影像学知识与临床病例进行有机结合，设计一系列从神经解剖病理基础到神经影像、临床诊断、治疗和手术策略选择等层层深入的相应问题。鼓励学生独立思考和自主学习，指导学生根据问题查阅相关参考资料文本、国内外文献综述、观看视频、与同学交流讨论等途径获取基本信息和解决问题。带教教师针对学生课外自主学习情况给予相应个性化指导，创设实践教学情景，帮助学生理解掌握神经外科常见多发疾病的诊断及处理原则，结合教师指导下的临床实践及实践技能培训，以切实提高实践教学效果，达到实践教学目标。本研究发现，观察组实习研究生较之传统教学组，虽然在提高学习效率上没有显示出什么优势，但在实习参与意识、学习兴趣和自主学习能力、信息获取能力、临床思维能力、临床实践技能等多方面综合能力上获得了明显提升，学生对这种综合模式教学方法的满意度较高。说明基于PACS系统的翻转课堂教学模式对于提升我校临床专业硕士研究生的神经外科实践教学质量发挥了重要作用，这种创新型教学方法值得推广。

综上所述，基于PACS系统教学平台结合翻转课堂的教学模式，充分发挥了二者在教学中的各自优点。不仅提供了神经外科教学所需的充足病例资料和图像质量较高的数字化影像资料，充分利用影像资料进行直观教学；又以学生为中心，强调学生的学习主体地位，激发了学生的学习热情和主动性，将学习的决定权切实从教师把持转移到学生手里。既符合目前教育教学改革方向，注重创新型教学模式的发展；又契合临床专业研究生注重应用的培养目标，提升神经外科实践教学的效果，缩短由学生转变为临床医生的时间。教学实践证明这种教学模式是有效的，但还有不断完善的空间，比如在我们今后的教学过程中还应该引入形成性评价体系，细化教学设计等，最终达到提高教学质量、契合人才培养目标的目的。

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（收稿日期：2018-01-08 本文编辑：苏 畅）