新冠病毒疫情下多媒体远程教学模式在PBL骨科教学课程中应用的调查研究

刘燚，孙郁雨，周晓刚，张金龙，杨建，崔志明

（南通大学第二附属医院（南通市第一人民医院），江苏 南通 226000）

0 引言

PBL（Problem-Based Learning）教学是最新的教学模式，主要的目的是激发学生自己的学习热情，让学生们自己找问题，发现不足，然后通过书籍、网络、文献等不同的工具来解决问题，主动性的提高自己的知识水平，同时减少同学们对以前填鸭式教学的抗拒感，更好的将知识转化成自己的能力，而且知识的记忆比较牢固，优于灌输式的教学方法[1-2]。但是PBL教学时需要同学们聚在一起讨论，这种教学的模式可能会增加人与人间的接触，对于疫情的预防是个比较大的漏洞，尤其是在疫情管控严格时期，大规模的聚集是不被允许的，因此，在开展PBL教学的同时，会产生很多的困难，这些都是需要我们来解决的。疫情期间，通过互联网和多媒体技术成功完成可远程教学的任务，并且为进一步完善网络线上教学，本研究主要通过问卷调查的方式，收集了同学们对不同教学方式的评价和建议，通过数据比较各线上交流平台的利弊，探讨远程教学中遇到的问题并提出解决方案。

1 资料与方法

2020年2月至2021年2月期间，对南京医科大学康达学院南通临床医学院100名临床及全科专业学生进行问卷调查。其中男生47例，女生53例，平均年龄（24.3±0.7）岁。所有调查的学生均具备相应的专业知识和思考能力。调查问卷内容包括学生对网络和面授教育的偏好及原因、多种线上会议平台的使用情况及偏好、多媒体技术在PBL教学中的使用情况和对比优势、远程网络教学过程中对遇到相关问题、远程网络PBL 授课后学生学习效率和掌握程度等。

2 结果

赞同疫情下无接触多媒体远程教学、不赞成和无所谓的比例分别是83%，9%，8%（图1）。其中赞同远程教学的同学中认为线上课程的优点（图2）：不紧张（86%），气氛活跃（66%），舒适性更佳（87%），发言更踊跃（57%），边学边检索，印象深刻（69%），网络工具使用更熟练、更方便（85%），其他（9%）。不赞成的同学中认为线上课程的缺点（图3）：注意力不集中（67%），效率不高（51%），学习态度差异大（86%），老师无法有效的进行监管（91%），其他（4%）。使用教学的网络平台（图4），包括钉钉（40%）、腾讯（45%）、微信（12%）、其他（3%）。认为多媒体技术在PBL教学中占绝对优势的（56%），占一定优势的（34%），不占优势的（8%），劣占势的（2%）（图5）。同学反映较多的困难有：网络不好，容易掉线（27%），环境嘈杂，不如教室安静（10%），上课开小差（53%），不适应这种学习方法（9%），其他（1%）等（图6）。认为远程多媒体PBL 教学对学习效率的帮助程度：高（55%），较高（30%），一般（10%），较低（4%），低（1%）（图7）。认为远程多媒体PBL 教学对知识掌握程度的帮助程度：高（65%），较高（23%），一般（8%），较低（3%），低（1%）（图8）。

图1 新冠疫情下无接触媒体远程教学支持率

图2 远程教学的优点

图3 远程教学的缺点

图4 PBL教学网络平台选择

图5 远程教学中面临的问题

图6 PBL教学中多媒体技术应用

图7 远程多媒体教学对提高PBL教学学习效率的影响

图8 远程多媒体PBL教学对提高知识掌握度的影响

3 讨论

随着新冠病毒在全球内的爆发，防疫工作的要求越来越高[3]，尤其是校园内的防疫工作，更需要常态化、细致化[4]。根据最新版防疫指南，建议每个人出门佩戴口罩、勤洗手、通风、人与人之间保持安全距离，不要到疫区去、不要与确诊或可疑患者密切接触等[5]。在学校里同样要按照防疫的要求进行，这就对了我们的教学工作带来了巨大的挑战，如何既能完成既定的教学任务，又能尽量减少学生间、师生间不必要的接触，切断病毒传播的途径，保障师生的健康安全？

多媒体技术近年来发展成一项跨学科的综合集成高新技术[6]。它涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等多个领域。多媒体技术可以运用多影像融合技术综合这些影像信息，提供直观现实的图像，能使各成像方式优势互补，实现医学影像数据信息量的最大化和最优化。比如我们骨科常用的CT和MRI已经在多媒体虚拟现实技术中得到了广泛的使用，三维重建技术可以立体直观的反应骨骼的情况[7]。国内也已经有少数学者开始利用虚拟现实技术进行人体骨骼的可视化模型研究，但都较为简单和粗糙，且无论对教学还是临床手术均帮助不大。因此，对病人采取多种医学影像学检查，并通过多媒体技术融合各种影像资源，三维重建人体正常及病理解剖结构，探究骨科虚拟解剖影像能否作为解剖教学的新方法，并尝试利用虚拟现实技术简单模拟手术入路，制定个体化术前计划，为国产化虚拟解剖教学系统及骨科虚拟手术模拟系统的开发提供理论和实践的基础。多媒体教学，尤其是远程教学，既能把授课的内容比较全面的呈现出来，也能在线和同学们进行交流、答疑解惑，同时减少不必要的人与人间的接触，既能保证教学任务的完成，也能确保抗疫工作的顺利进行。现在应用比较多的软件，如QQ、钉钉、微信等，可以让远程教学更加便利和可操作。

在多媒体的平台上应用三维重建技术。三维重建技术来源于真实的解剖结构的连续断层图像，通过对位、配准、分割等图像特殊处理，在二维屏幕上显示出三维结构，给人以立体、形象地概念，尤其是其对骨骼系统的三维重建精确度甚高。整个重建过程中，虚拟现实环境中骨骼和皮肤的提取显像效果较好，血管重建也能获得较好的效果。将三维重建技术应用在多媒体教学上，可以更加直观、形象的将教学内容展现出来，较以前板书或者简单的PPT教学，更加的深入人心、印象深刻，能更好的加强学生课堂的记忆；而且教学的形式新颖，更能被年轻的学生接受，降低厌学情绪，提高学生学习的积极性。

计算机辅助外科手术导航系统在多媒体平台中的应用，比如脊柱外科“O”臂机成像、关节镜术中成像、椎间孔镜、椎间板镜术中成像等技术，可以通过多媒体技术将这些骨科最新的技术呈现出来，和多媒体远程结束融合起来，给学生教授最新的理念和技术。由于书本的局限性，很多新的技术和知识无法仅通过语言和图片直观的表达出来，学生们只知其然而不知其所以然，老师教的漫不经心，学生学得稀里糊涂，最后结果四大皆空。所以，我们要解决的就是通过多媒体技术将教学内容转化为最直接、最好理解和最容易转化的内容给学生。

将多媒体技术与远程教学相结合，通过不同的远程教学软件，如QQ、钉钉、微信等，调查结果显示选择腾讯和钉钉平台的较多，少部分人选择微信或其他的平台。调查结果显示绝大部分同学都比较支持疫情下无接触多媒体远程教学，绝大多数同学都认为远程多媒体技术在PBL教学应用中占有优势，比如：课程中同学不紧张、气氛活跃、学习的舒适性更佳、发言更踊跃、边学边检索的方式使得印象更加深刻、网络工具使用更熟练、更方便等等。但是，同时也存在着一些问题，比如：课上注意力容易不集中、部分同学上课开小差、学习态度差异大、老师无法有效的进行监管等等。从整体调查结果看，远程多媒体PBL 教学对提高学习效率和知识掌握程度起到了明显的促进作用。

利用多媒体数字化医学相关技术，丰富教学内容，包括解剖、损伤机制、骨折分型、石膏固定技术、手术固定技术、功能康复锻炼等，可以将疾病的机理、分型、治疗原则方法等生动、有机地融为一体，清晰地展现在学生面前，便于记忆和掌握。课程交互性强，既往在教学模式上，只注重传授知识，而忽视了学生吸收的情况，教学过程中往往是教师从头讲到尾，而学生的主动性作用发挥得不够，学生处于被动学习状态。应用多媒体数字化医学技术教学则可以给学生提供更多的学习主动性，效果要高于传统教学的填鸭式模式，给教和学双方带来信息交流及思维方式的革命性变化。多媒体远程教学符合目前国家对新冠疫情防疫工作的要求，是防疫常态化、细致化、个体化的需要，可以尽量减少学生间、师生间不必要的接触，切断病毒传播的途径，保障师生的健康安全，是新形势下的新举措。

综上所述，多媒体远程技术在教学培训、术中导航、远程医疗、康复训练等方面已经体现了其独有优势，而且在目前全国疫情防控常态化的要求下，多媒体远程教学技术在医学教育领域将得到更加广泛深入的应用，必将带来重大变革，也必将更有利于人类的身心健康。