基于翻转课堂教学模式的医学研究生临床操作技能培训的应用探讨

李凘纯，冷 峰，王士勇

海军军医大学：1 附属长海医院；2 附属长征医院；3 海军卫生信息中心， 上海 200433

近几年，美国教育界掀起了一波翻转课堂教学模式的研究和应用热潮。翻转课堂教学模式在美国的成功案例被推广到世界，并得到世界各国教育界人士的普遍关注。

1 翻转课堂教学模式概述

翻转课堂可译为Flipped Classroom或Inverted Classroom，是一种创新型教学模式，指在教学过程中重新调整课堂内外的时间比例，将学习的决定权从教师转移给学生手中。

1.1 翻转课堂的理念

翻转课堂是信息化时代下，依托教育技术高速发展带来的新的教学模式。该教学模式理念颠覆了课上与课下的教学方式，把知识的学习与信息的获取放在课下，由学生自主学习。学生可以通过看网络视频课程、听播客、阅读电子书，还能在网络上与别的学生讨论，能在任何时候去查阅需要的材料。课上的宝贵时间用于师生间的交流，教师的答疑解惑使学生对知识的理解进一步深化。翻转课堂教学模式的最终目标是帮助学生参与到教学实践中获得更加真实的学习体验[1]。

1.2 翻转课堂的特点

1.2.1教学过程的逆向创新传统课堂所遵循的学习过程第一步是通过教师在课堂传授知识，学生获取信息，第二步是课下学生进行复习，从而达到知识的内化。翻转课堂教学模式最主要的特点就是实现了教学过程的逆向创新，学生学习的第一步放在课下，学生进行自主学习获取信息，第二步放在课堂，学生在课堂实现知识的深化理解。

1.2.2辅助视频的广泛应用翻转课堂教学模式得以实现的最主要原因在于互联网和视频制作技术的普及，授课视频可以通过网络传输得到更加便捷的获取。学生通过教学视频辅助技术的广泛应用，具备课下学习的环境和条件。而授课视频具有教学目标明确和教学内容简洁明了等特点。视频时间短、内容精，非常适合学生自主学习使用[2]。

1.2.3教师角色的重新定位传统课堂中教师是课堂的权威，学生获取信息完全通过教师的现场传授。但是翻转课堂教学模式中，学生在学习活动中变得更为主动，教师成为学习活动的组织者，学生学习的引导者。学生获取信息不再依赖于教师的传授，而是通过各种教育技术手段。教师在教学活动中体现出的功能将被完全改变[3]。

1.3 我国翻转课堂的研究历程

我国最早开展翻转课堂教学模式研究可追溯到2012年，来自重庆聚奎中学的实践研究成果发表在《中小学信息技术教育》上[4]。聚奎中学在对翻转课堂教学模式的本土化改造中采用以学生为中心的教育理念，学生课前通过平板电脑运用学习软件、教学视频、互动作业和数字图书馆进行自主学习，课堂上学生通过小组合作、教师辅导、探究活动和练习巩固加深学习成果[5]。重庆聚奎中学该次教学实践活动以学生为中心的设计理念，使学生掌握自己学习的主动权，通过利用移动终端设备平台电脑等取得了较好的成绩，并在我国教育界产生了巨大的影响[3]。但当时的研究主要集中在中小学领域和教育研究机构，我国高校的参与度相对较低[4]。

随着我国网络课程建设的日趋完善，各高校联合推出视频课程共享。进入2015年以来，我国高校在建立网络课程的同时，也将翻转课堂教学模式的实践应用推向一个新的发展高度，应用领域也得到了进一步扩展。该研究拟将翻转课堂教学模式应用于医学研究生的临床操作技能培训中，以期为其培养过程中存在的问题提供一些解决思路和可操作路径。

2 医学研究生临床操作技能培养中存在的问题

2.1 教师临床操作带教意识差

在我国现存的医学教育体制中，临床带教教师既作为医师从事临床一线工作，又要进行科学研究，撰写学术论文，还要兼顾医学教育活动。可以说，教师在繁重的医疗和科学研究工作下，很难挤出更多的时间放在自身教学能力的提高上，尤其是临床操作带教能力的培养上。至于教学模式和方法的研究更是少之又少。在这样的背景下，即使我国当前医学教育政策导向已经改变，但是如何改变一线医学教育师资紧缺，转变教学思路，提升教学工作效率，提高医学研究生临床操作能力水平，使其与上层政策导向相一致也是目前存在的重点问题。

2.2 临床操作培训教学资源紧缺

临床操作技能的教学对于教学环境和资源成本有很高的要求。《医学教育临床实践管理暂行规定》明确规定，严格限制应用患者为医学教学实践对象，只有持有我国医师执照才具备在患者身上进行临床操作的资格。我国医学研究生进行临床操作技能训练只能在仿真模型上进行，而仿真模型比较昂贵，进行一次操作技能授课成本较高。另一方面，我国很多医学院校仍未建成临床操作培训中心，即使已经建有临床操作培训中心，但是大部分由于管理、运行成本和师资较少等诸多问题，利用率并不高。

2.3 临床操作培训教学效果偏差

临床操作技能培训现行的教学过程一般包括教、练和考三个环节。在教的环节中，教师主要采用PPT幻灯讲解、教学模具讲解或是现场演练，而在教的环节上，往往出现教师精心准备的授课内容，但是学生却跟不上教师授课的节奏，或是学生在笔记中常常记了前面的内容，漏了后面的内容；练的环节上，由于教学训练模具少，又会出现学生得不到教师的个别指导，学生之间缺少互动交流等问题；考的环节上，临床操作技能的考试也常沦为应试型考试，不能体现出临床工作的多样性与变化性。

3 翻转课堂教学模式应用于研究生临床操作技能培训的实践

翻转课堂教学模式的应用正是建立在信息化教学技术手段发展完备的基础上。教学技术手段的完备程度是指技术手段达到应用的标准，要求具有广泛的应用性，且具有便捷的使用途径。教学资源的建设与教育技术的应用基于教学模式的选择，该研究中临床操作技能培训基于翻转课堂教学模式，因此，教育技术的选择与教学资源的建设也是基于翻转课堂教学模式特点而设计定位的。翻转课堂教学模式以课下自学为主要知识获取途径，因此，对于教学资源建设提出了很高的要求，尤其临床操作技能培训又以动手操作为主要教学点，因此，该研究中的微课资源建设不同于以往的视频建设思路。

3.1 微课视频资源建设

该部分研究以建设支持翻转课堂课下学生自学的微课教学资源为主要内容，制作环节包括选题、教学设计、录制微课视频、视频后期处理和资源发布五个步骤。

关于训练临床操作技能的视频在网络上已经有很多，该研究开始前着手在网络上找寻合适的视频作为微课资源，包括培训中选用的教材《中国医学生临床技能操作指南》也有成套的视频，但是在找寻的过程中发现，虽然网络上视频资源很多，但是存在视频时长偏长、内容冗杂、规范性差、版权等问题，使得网络上的视频资源并不适合该研究使用。因此，为支持翻转课堂课下学生自学的教学资源建设，专门组织了一批青年骨干教师录制了一套微课视频资源，制作过程如下：

3.1.1选题临床操作涵盖广泛，根据现代医学分科诊疗的特点，临床操作可分为五个大类，即内科、外科、妇科、儿科和其他专科临床操作技能；而另一种划分方式则是根据临床操作技能的难易程度和使用的普遍性，分为基本临床操作技能和复杂临床操作技能。该课题主要研究的针对点是学生必须掌握的基本临床操作技能。而该研究第一阶段主要建设内、外科临床操作技能培训项目10项。

3.1.2教学设计教学设计环节是微课堂建设最重要的环节，在课程内容设计方面，由于掌握一项临床操作技能还需要掌握该项技能的操作目的、诊断及治疗作用、适应证、禁忌证和操作前准备等多方面的内容，因此，在讲授操作步骤前将用1～2 min的时间重点介绍这些相关内容。但是需要注意的是，微课堂以突出主题为首要目的，相关知识的介绍点到为止，不展开讲解；在教学过程设计方面，以临床操作视频配解说的形式进行授课教学，同时配有字幕，操作中需要注意的操作事项会有重点说明，这部分需要注意解说应简明扼要，讲清楚操作步骤及注意事项即可，切忌内容冗长。

3.1.3录制微视频微课堂的录制更多地依赖视频的录制设备。一般情况下，数码相机和摄像机都可以用于完成录制任务，该研究选用数码相机是佳能EOS 6D。现场实时录制主要以满足学生的观看视角，方便学习者观察临床操作的细节为主要目的。该研究在现场选择两个机位进行录制，一个机位为固定镜头，以临床技能操作的整体为框架；另一个机位为移动镜头，近景录制操作的具体细节。通过两个机位的录制可以更好地为后期视频处理提供能够满足学生观察的操作细节。

3.1.4视频后期处理常用的视频制作软件即可满足对录制后的视频进行后期处理。该研究选用的视频制作软件为会声会影12，该软件为半专业非线性的视频处理软件，具有功能强大、易上手等特点，适合微课堂视频的后期处理。视频后期处理包括视频的后期剪切、配音、字幕和特定动画的放大缩小等，完善视频内容，将两个机位录制的视频进行有效的组合，使其能够更加方便学生学习使用。后期处理的视频时长为6～8 min，输出格式为多媒体电脑档案格式MP4。

3.1.5资源发布信息化迅速发展的今天，微课堂资源发布的渠道呈现出多样化发展，如网络在线发布、邮箱发布、QQ等即时通讯设备和移动通讯设备APP等。该研究通过微信模拟考核学习系统进行资源发布，并且在临床技能中心配置平板电脑，学生可以在现场边操作、边查看教学视频。其中，微信模拟考核学习系统与南京庞培软件公司共同开发，以手机等移动通讯设备作为载体，具有使用方便，随看随学的优势。而在临床操作技能中心配置平板电脑，方便学生现场参考教学视频，因此，能够充分满足翻转课堂教学模式课下学生自学操作技能的需要。

3.2 打造“临床技能超市”

前面通过建设一批临床操作技能培训的微课堂视频资源为翻转课堂教学模式课下提供了网络教学资源支持，但仅仅依靠微课的翻转课堂并不能达到学生课下自我练习的条件，还需要拥有配套的学习环境。临床操作技能中心是临床操作技能虚拟训练的场地，可以为学生提供技能操作训练的学习环境。虚拟现实技术(virtual reality)指通过计算机生成实时地、三维仿真虚拟立体环境，其应用于医学教育起源于20世纪60年代的美国，当时美国麻省理工学院通过研制第一台头戴式显示器拉开了人类进行模拟现实技术指导医学教育教学的序幕。随后虚拟现实技术的迅速发展，在医学教育中的应用进一步加强，发展到今天，已经有多个层次的临床模型与技术，大致分为以下四类：

一是基础解剖模型：指研究人体解剖结构的局部或整体各器官组织结构关系的教学模型，主要用于教师课堂教学和教学实践活动，帮助学生建立起直观、形象的人体解剖学知识，是教师通过现场示教展示人体解剖结构的重要教具。

二是局部功能模型：指人体某一系统或某一解剖结构，具有生理、病理变化的功能模型。该模型既可以作为解剖学教具为教师提供示教使用，也可以作为局部临床操作训练使用，是目前临床操作模拟训练使用率最高、也是使用范围最广泛的模型。

三是计算机互动模型：指通过计算机电子设备模拟人体系统与用户进行交互的虚拟模型系统，主要强调计算机三维模拟和与用户的交互式体验，一般该交互模型并不具备生理驱动功能，也没有实物的真实体验，相比来说，更多地应用于影像学三维立体成像、内镜手术和腔镜微创手术等。

四是生理驱动模拟系统：又称全方位模拟系统，该系统指应用现代仿真技术、电生理学技术和计算机芯片技术等现代高科技前沿技术，并通过大数据整合临床病案例，使模型具有类人类的生理学反应的模拟系统。该模型属于现今临床模拟训练教学的高端产品，具有价格高昂、操作复杂和高科技含量等特点。

通过上述四类虚拟技术模型可以看出基础解剖模型适合作为教师现场示教的教具，学生可以获得各器官解剖结构的直观印象；而局部功能模型和计算机互动模型适合学生技能操作训练使用；生理驱动模拟系统可以作为综合训练和考评系统使用。而临床操作技能中心的结构设计往往参照国内OSCE考试设置成多站式考核中心，这样设置的好处在于针对SP患者组织的OSCE考核可以逐站考核学生收集病史、体格检查、物理诊断、治疗及医患沟通等多个方面的能力，但是临床操作技能中心的日常管理需要有专人看管，各站之间由于SP患者而相互关联。这样的分站设置并不适合学生在任一站里进行重复训练。为满足翻转课堂设置配套教学环境的需要，在临床操作技能中心多站式设置的基础上，特开设了三间“技能训练超市”。

3.2.1“临床技能超市”的基本功能临床操作技能训练需要特定的训练场地，在翻转课堂教学模式中需要借助技能中心这一配套的学习环境。但是由于临床技能中心日常管理不对外开放和中心训练室的功能设置等问题很难满足翻转课堂学生课下训练的需要。因此，需要改变原有临床操作技能中心的构造，打造符合翻转课堂教学模式的学习环境，在不影响原有技能中心功能的前提下，该研究中开辟了三间开放式技能训练室，具备以下几点功能：

一是具备分科训练的功能。三间“临床操作技能超市”按二级学科进行分类，分为内科训练室、外科训练室和妇、儿训练室。其中，内科训练室主要供学生练习四大穿刺术，即胸腔穿刺术、腹腔穿刺术、腰椎穿刺术和骨髓穿刺术；外科训练室主要训练外科的基本操作技能，如换药术、清创术和导尿术等；妇、儿训练室主要训练妇科、儿科的操作技能，如盆腔检查、妊娠腹部四步触诊检查法和小儿体格生长指标测量等。

二是具备自由开放的功能。该三间“临床操作技能超市”仅作为学生自我训练使用，不作为考核和上课使用，因此不存在学生训练时由于上课和考核等原因不能保证练习的情况。临床日常工作琐碎而繁忙，学生很难挤出整块时间进行临床操作技能的训练，只能利用工作之余或下班时间进行训练，因此，“临床操作技能超市”必须具备自由开放、满足学生随时训练的需要。

三是具备查阅参考的功能。在三间训练室内，设置有书架，主要用于存放技能操作的相关书籍与模型器具的参数说明书等，方便学生及时查阅参考书籍资源；并且为每间训练室配置了一台iPad平板电脑，电脑内预先存放了临床操作技能的微课堂视频资源和相关的课件、文献等。通过配置书籍和电子设备等参考学习资源，为学生提供优质的自学环境。

3.2.2“临床技能超市”的日常运营临床技能中心是教学医院整合教学资源，运用先进的现代教育技术进行临床技能培训的教学场地，其已经成为教学医院不可或缺的一部分。作为虚拟教学的训练场地，临床操作技能中心是翻转课堂教学模式依靠的重要教学资源，尤其开展开放式的“临床技能超市”后，针对其新的特点，技能中心的日常管理也增加如下的新内容：

一是模型定期维护。开放临床操作技能中心必然带来大量的训练使用率，这样对于操作模型的维护显得格外重要。由于操作模型属于高消耗品，尤其是外科缝合术中，需要反复切皮，但是模具能够切的地方又不是很多，需要消耗大量的模具皮；还有一些训练穿刺的模型也属于易损耗模型。所以，每个星期都会进行模型的定期维护，且轮换模型以防止模型过度使用而损坏。

二是学生刷卡准入。临床技能中心虽然自由开放，但是为避免闲杂人等进入，特别设置门禁系统，只对提出训练的学生开放刷卡进入的权限，并且有计算机系统进行记录。这样一来，可以更好地对临床技能中心进行无人监管，保证临床技能中心的安全和可控。并且通过记录学生的刷卡次数，可以量化学生自主训练情况，以供教师进行课下督导，督促学生进行自主训练。

三是中心实时监控。由于临床技能中心的各项训练模型都价值不菲，且须具备自由开放的功能，因此在运行管理中，加入了中央实时监控的功能：设置一间中央控制室，通过分设在各站的摄像头对训练室进行实时而全面地监控，同时，具备一个月以上保存录像的功能。这样既保证了临床技能中心日常管理的安全，减少人力资源监控的浪费，又方便监督学生在进行训练的过程中能够保护操作的模型。