基于影像学云平台的混合式教学在医学整合课程中的应用

徐杰 方正 何晓静 陈林丽 刘佳 刘曦

传统以学科为中心的医学教育模式已经不能适应现今高度综合与日臻精准的医学科学，因此，基于器官/系统为中心的整合医学教育模式得以重视并实践[1]。然而，整合课程的实施是涉及从基础到临床全学科的系统性变革，难度之高，前所未有，有必要引入新的教学工具与教学方式，提升教学效果与满意度。近年来，随着网络信息技术的高速发展，大数据、云平台和人工智能的兴起，影像学云平台应运而生，打破了教学资源管理与运用的时空限制[2]。同时，线上、线下相结合的混合式教学在云平台的支撑下，为学生自主学习、互动交流开辟了新场景[3]。本研究聚焦于呼吸系统整合课程的影像学单元，将影像学云平台及混合式教学应用于医学整合课程，以提升教学效果与体验，为培养高水平的医学人才探索道路。

1 医学整合课程的现状

国外的医学整合课程始于20 世纪50 年代，因其先进的教学理念，逐步获得国外学界的认可与实践。国内的医学教育改革也从没有停止过探索的脚步。20 世纪末，我国的医学教育者在重新审视传统教学模式弊端的基础上，借鉴美国哈佛大学课程模式，结合国情与医学教育现状，揭开了国内医学整合课程改革的序幕，并初步探索了以器官系统为基础的整合模式，为之后国内医学院校的改革提供了宝贵经验。国家卫生部和教育部于2008 年及2012 年联合颁布了《本科医学教育标准——临床医学专业（试行）》和《关于实施临床医学教育综合改革的若干意见》，强调“医学院校应积极开展纵向或（和）横向综合的课程改革，将课程教学内容进行合理整合”，各医学院校积极响应，医学整合课程的教学改革正式提上议程[4]。在政策指引和充分调研的基础上，重庆医科大学通过前期准备，于2018 年开展了呼吸系统和心血管系统的整合教学试点。通过近3 年的教学探索与努力，尽管学生和课程组教师对整合课程的满意度在逐年提升，但仍低于同期的传统分段课程[5]。经过分析，发现问题主要集中在以下方面：（1）由于学科差异，基础学科与临床学科对很多知识点的解释明显不同，导致学生产生理解上的困惑。（2）现行的考试大纲，包括执考大纲与考研大纲的都是按照传统的学科作分类，而整合课程缺乏对应的大纲，考点分散，且难与现行大纲对应，造成“教考分离”。（3）课程的内容多，学时少，内容压缩严重。（4）教学中涉及的真实案例较少，学习兴趣不足。（5）目前学生多将ipad 或笔记本深度用于学习，而课件、视频等数字化的教学资料还有待完善和更新。（6）考核形式单一，期末考试成绩仍占考评体系的绝对权重，但多学科整合后，考点明显增多而分散，考试压力增大。

因此，医学整合课程的开展需要在现有基础上，通过改进教学方式、完善考核体系，并结合现代信息技术进行新一轮探索，以提升教学效果与学习体验。

2 基于影像学云平台的混合式教学的设计

2.1 影像学云平台的功能架构

影像学云平台在影像存储与传输系统（picture archiving and communication systems，PACS）[6]基础上拓展了六大教学功能模块（图1），并与互联网及移动终端连通[7]。通过与PACS 开发公司和IT 工程师协作，制定了云平台的架构标准：软件采用JAVA 开发；为B/S架构，安装在云服务器上；通过局域网及互联网直接使用浏览器访问，学生无需进行任何下载安装；数据库采用Microsoft SQL Server；支持DICOM3.0 标准，实现和现有PACS 级联。影像学云平台的学生端可以实现教学资源调用、自学、模拟阅片与书写报告、图像后处理、科研拓展和测试等功能[8]；教师端可以实现权限管理、资源更新、任务发布、考核与数据统计等功能。六大模块功能各异，在“教”与“学”中各有优势，为混合式教学提供了重要的平台支撑。

图1 影像学云平台及功能模块的架构

2.2 混合式教学的设计与实施

为了契合以“学生为中心”和“自主学习”为主要内容的教育改革目标，本研究采用了混合式的教学模式。如图2 所示，混合式教学是针对教学对象设计的线上、线下相结合的教学模式[9]。首先，课程准备：确立课程目标，包括（1）知识与技能目标：培养学生对基本知识的掌握，并具有相应的诊断技能。（2）学习方法与能力目标：提升学生对疾病征象的认知，建构自己的思维框架，培养识别病变和初步诊断疾病的能力。（3）情感和价值观目标：培养学生兴趣，从而热爱医学事业，乐于奉献的人生价值观。梳理并细化知识单元目标；明确重难点及处理方式；准备相应的教学资源。然后，制定教学的实施流程：包括课前在线自学、课中面授互动和课后任务拓展三个阶段，以及每个阶段的教学内容、老师与学生分别需要完成的任务[10]。进一步完善考核评价体系，对学生能力、参与度与知识水平等综合评价。最后，教学反思与评价，反思教学活动取得的成绩与不足，提出改进，并完成自我评价。

图2 针对医学整合课程的混合式教学设计

2.3 考核与评价

医学整合课程采取混合式的考评体系[11-12]，有明确的成绩构成与细则，考评贯穿课前、课中、课后与线上、线下，达到综合、全面、科学考评的目的。考评体系对学生公开，以考促学，提升学习体验与掌控感。

成绩构成及比例：最终成绩=在线成绩×30%+任务成绩×20%+表现成绩×10%+期末成绩×40%。

在线成绩：按学生在云平台完成任务情况、在线学习时长和活跃度情况，经系统自动记录，老师审核评价后提交。

任务成绩：（1）病例分析，按每题具体知识点老师评阅打分。（2）分组讨论，给出书面的讨论记录和总结，老师评阅打分。（3）随堂测验，按卷面分值计分。

表现成绩：（1）考勤，满分5 分，缺勤1 次扣1 分。（2）分组讨论合作表现，满分5 分，根据活跃度和贡献计分。

期末成绩：闭卷考试成绩。

3 混合式教学在整合课程中应用的效果

为检验基于影像学云平台的混合式教学应用于整合课程的效果，本研究将重庆医科大学临床医学系2018 级202 名学生作为试验组，采用基于影像学云平台的混合式教学；2017 级198 名学生为作为对照组，采用常规教学。通过统计分析，对比两组间的专业知识成绩和学习体验。

结果显示，总分100 分的专业知识测试，试验组成绩（81.32±12.57）分显著高于对照组（74.41±18.06）分，差异有统计学意义（t=4.449，P＜0.05）。学习体验以调查问卷的方式，从五个方面评分：（1）提升学习兴趣；（2）提高自主学习能力；（3）培养临床思维能力；（4）提高时间利用率；（5）对教学方式满意度。试验组各项得分均显著高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。

4 结语

基于器官/系统为中心的整合医学教育模式旨在打破学科间的知识壁垒，培养学生以更高的维度看待医学与疾病，形成关于疾病的系统性、整体性认识，从而提升学生的综合素质与全局观，蕴含着先进的教育理念[13]。传统的教育模式是分科教学，以学科为核心，学科分门别类且自成体系，多年积累下来知识结构完整，重难点分明，使教师和学生都易于应对。然而，现阶段整合课程改革在打破分科治学的优势的同时，在设计和实施层面都还没有形成稳固、可靠的整合新模式。不足之处有：参与课程的领导者、组织者和教师人数众多，并对整合的理解存在分歧，合作也存在摩擦；课程内部衔接缺乏必要的过渡，且教师更换频繁，显得教学过程混乱；知识融合不足且存在分离与遗漏等。因此，医学整合课程实施过程中面临的困难与挑战也是异常艰巨。与此同时，在信息瞬息万变，而时间越来越稀缺的今天，自主学习不可或缺，医学教育需要移动+互联的改革与创新。随着科技的发展，医学教育也迎来了变革的新机遇。顺应时代的浪潮，将大数据、云平台甚至人工智能引入现代医学教学，已成为众多学者的共识[14-16]。本研究将影像学云平台结合混合式教学应用于呼吸系统整合课程，是一次将现代互联网信息技术与新兴教学方式相结合的有益实践，取得了教学效果与学习体验的双重提升，同时也解决了医学整合课程的部分问题：（1）影像学云平台为整合课程提供了丰富、典型且系统化、规范化的教学病例，以及视频、微课、医学前沿进展和科研热点等多元资源，有效解决了“案例少，学习资源不足和更新慢”的问题。（2）混合式教学以明确的教学目标为导向，将知识点与重难点合理分配于课前、课中、课后、线上与线下，有效解决了整合课程中“课程内容多，学时少”的问题。（3）多元化、混合式的考评体系，打破了“形式单一”的考核方式，将考核评价贯穿学习的全过程，有助于实现“以考促学”。（4）通过云平台打通了线上与线下，实现了移动式、碎片化、互动性学习，大大拓宽了学习场景，有效激发了学生的学习兴趣并提高了时间利用率。（5）云平台与混合式教学的结合，有助于激发教师对教学方式的尝试与创新，也对学生自学能力提出了更高的要求，有助于批判性思维和终身学习能力的培养。但是，课程改革是一项系统工程，涉及多个院系、十几门学科、几十名教师，仍有一些诸如“学科间教学观点的差异”“缺乏对应的大纲”等问题是无法通过优化教学方式解决[17]，依赖于学校多部门的协作推进，也需要课程自身的长期的积累与完善。

总之，医学整合课程的实施任重而道远，在影像学云平台的基础上开展混合式教学，取得了令人振奋的成效，是整合教学改革的有益探索，值得在整合课程的各学科间实践和推广。