大数据时代智慧教学在神经病学中的应用

孙 宏 吴佳纹 展淑琴 张桂莲 张 茹 高 震 任宏伟

（西安交通大学第二附属医院神经内科，陕西 西安 710004）

随着信息技术的快速发展，海量般的、多样的大数据为临床医学教学提供了很多新机遇与方法，而以“学生为中心”，利用“慕课”“雨课堂”等教学平台，实现高效化、便利化和智慧化的智慧教学（Smart teaching）模式是近年来兴起的新型教学模式[1]。神经病学作为临床医学中的一门重要课程，由于其基础理论复杂、抽象，疾病种类复杂繁多，使神经病学在实际的临床教学中，学生常常难以理解，普遍感到神经病学课程难学，抽象、枯燥，产生畏惧和厌学情绪，教学效果差。然而，基于大数据时代的智慧教学模式为神经病学的教学提供了重要思路，在实际的临床医学教学中，取得了良好的效果。

1 传统的神经病学教学模式

传统的神经病学教学是以“教师为中心”的课堂讲授为主的教学模式，在整个教学过程中，始终以“教师”作为教学主体，学生只是被动地接受，在教学过程中逐渐形成了一种“填鸭式”的固定教学方式[2]。而现代神经病学是建立在神经解剖学、神经生理学等多门学科基础上的临床学科，具有高度的理论性和专业性[3]，尤其是对神经解剖有高度的依赖性，而板书式的课堂授课，学生往往难以理解抽象的神经解剖，不能把解剖知识与神经系统疾病的定位诊断结合起来，只能死记硬背，再加上近年来新技术、新理论的不断出现，使神经病学教学内容增多，学生更加难以理解和接受，最终导致课堂讲授与临床实习严重脱节，当学生进到临床实习时，我们发现学生不能独立分析病例，很难做到理论结合实际。因此，传统的神经病学教学方案亟需改进，而随着互联网信息技术的快速发展，大数据时代的到来，数据化的教学成为新的教育改革的趋势，这为神经病学教学带来了新的机遇与挑战[4]。

2 以大数据为背景构建神经病学智慧教学模式

随着信息技术的发展，具有海量的、多样化的、快速流转特征的大数据为神经病学教学带来了很多新的教学方法和教学理念的转变。在日常教学活动过程中，我们以大数据为背景，通过网络媒介，利用“慕课”“雨课堂”等多个教学平台，以学生为中心，以信息技术为主要技术，实现神经病学的智慧化教学，充分发展了每一位学生的独立思考能力，改变了传统的“以教师为中心”的教学模式，取得了良好的效果。例如：神经病学的教学难点重点在于定位诊断，往往由于学生对抽象、复杂的神经解剖知识不熟悉，最终在临床中很难对具体患者做出定位、定性诊断。而我们利用大数据，收集各种具体、形象的神经解剖教学资源，通过网络教学平台，向学生发布生动的神经解剖学教学视频、动画、图像等资料，学生可以随时通过手机、电脑观看学习，完成教师课前布置的任务，在课前做好了充分的教学准备，在课堂教学时能够综合患者的疾病特征，准确地做出定位诊断，取得了事半功倍的效果。这种突破了空间与时间限制的智慧教学模式，为学生学习带来了极大的方便，显著地提高了课堂教学质量和效率。

3 以大数据为基础的智慧教学模式的实施步骤

3.1 角色转变 教学角色的转变使神经病学教学取得了良好的教学效果。传统的神经病学教学是以教师为主体，以课堂讲授为主，学生被动地接受，而在智慧教学模式下，教师和学生的角色发生了转变，学生由被动的知识接受者转变成主动的学习者和积极的知识探究者，学生的学习过程不再依赖于教师的授课与解惑，而是在未知、探索中由学生完成教学过程。例如，在神经病学教学中，脑梗死的症状体征复杂多样，尤其梗死区责任血管的判定是本病的定位诊断，历来是教学中的难点和重点。新的教学模式改变了以往纯粹板书讲授的教学方式，通过大数据给学生提供不同卒中中心的典型病例，让学生自己结合脑血管解剖资料，进行总结归纳，对不同部位的脑梗死做出定位诊断，并通过网络图书馆查询，对急慢性脑梗死的治疗进展进行课前总结，结果学生们能够熟练地对脑梗死进行快速的定位、定性诊断，真正地做到了理论结合临床。

3.2 课前 首先，教师提前通过大数据建立数字化资料库，包括图片库、微视频库、文本素材库及典型病例资料库，为学生做好课前准备。其次，选用各种教学软件，将文本、图片、三维动画和疾病的录像融合在一起，用文本方式介绍理论内容；用图像方式展示影像学特征；用三维动画演示解剖学特征；用视频图像展示神经系统不同疾病的临床表现；用关键词将它们相互链接以方便查找。最后，学生通过教师课前搭建的学习平台，提前查阅、补充资料，完成视频观看、设计问题、提出问题课中讨论的准备。

3.3 课中 智慧教学的主体是学生，课堂授课是根据课前资料的查阅，让学生带着问题参与课堂教学，在课堂教学时运用多媒体教学工具（包括“雨课堂”），适时导入图片、微视频及典型病例，收集学生的学习反馈信息，互动式教学，组成不同小组展开课中讨论，处理各种疑难问题，教师在小组讨论时要控制整体节奏及时间，只对问题导向性进行掌控，不能干涉学生学习方向，也不能任由学生发散讨论，最后进行课堂测试，根据课堂测试的问题集中进行答疑解惑。

3.4 课后 课后反思与作业也是智慧教学的重要内容，学生通过课前收集资料，发现问题，到课堂讨论中解决问题，最后进行课后知识梳理，回顾自查，完成课后作业。课后作业主要是病例讨论，学生通过课后病例分析发现自己的不足，进一步补充学习，对前期的知识进行复习。例如，在帕金森病的授课中，学生通过课前数字化资料库直观学习“帕金森病”的四大症状，即静止性震颤、肌强直、运动迟缓和姿势步态障碍，然后围绕这四大症状对发病机制、治疗提出问题，课后通过教师留下的各种病例，对帕金森病的诊断、鉴别诊断、治疗进行知识回顾、复习总结。通过这一系列的步骤，对帕金森病的掌握达到了事半功倍的效果。

4 以大数据为基础的神经病学的教学模式获得了显著成效

我们以“医疗大数据”为基础构建的神经病学智慧教学模式，在神经病学的实际教学中，已获得显著成效，主要概括为以下2 方面。

4.1 学生的学习积极性和主动性显著增强 在传统的神经病学教学模式下，由于受自身知识的影响，学生难以真正掌握神经疾病的特征，尤其是对神经疾病的解剖理论及生理特点难以理解,从而导致学生经常感到这门学科既复杂又枯燥，缺乏学习的兴趣与动力，甚至部分学生逐渐产生厌学情绪，教学效果极差。而在大数据支持的智慧教学模式下，教师在课前把PPT 上传到网络教学的平台，学生提前预习，运用大数据查阅相关知识点，做足了功课，随后教师在课堂上重点讲授，并组织学生们结合生动、形象的病例展开讨论，课后再归纳总结，上传相关习题与病例，最后教师根据平台大数据分析总结，及时查漏补缺，更好地掌握教学内容。同时，随着这种大数据支持下的智慧教学模式广泛实施，教学质量有了显著提高，学生的学习热情也空前高涨，对神经疾病的相关知识也能够熟悉、掌握，并且可以通过一个病例或神经系统阳性体征达到举一反三的教学效果。

4.2 神经病学临床实践的效果显著提高 作为一名医学生，临床实习是医学教学中的重要部分，能够将前期所学的医学基础理论与临床实践相结合，这是培养临床技能的实用型医学人才的关键环节，也是神经病学临床实践教学的重要阶段。在过去传统的教学模式下，由于学生前期的理论基础知识掌握不够，再加上神经病学的专业性极强、内容抽象以及患者的症状、体征复杂多样，导致在神经病学的实习、见习中，学生们很难做到将所学到的知识结合到具体的临床患者中，对患者的神经查体阳性体征或疾病的诊断及鉴别诊断也缺乏基本的认识，结果导致在教学查房时，基本上是由带教老师自己讲述，学生临床实习兴趣不高，即使面对查房时的教学提问，学生也只是死记硬背课本，对患者临床表现没有感性的认识，不能把课本中的知识点和临床实际患者的阳性体征、临床表现真正地相结合。而现在通过我们前期的智慧教学模式，这种现象在神经病学的临床实习与见习中有了“质”的变化，带教老师在临床带教中，也能够明显地感到学生们前期理论知识的掌握变得扎实，实习学生的学习兴趣及热情也异常高涨；在教学查房中，学生们回答问题的积极性显著提高；在讨论病例时，由过去的“填鸭式教学”变为现在的大家主动发言，学生对神经科常见疾病如脑梗死、帕金森病、癫痫的诊断及鉴别诊断也都基本能够熟悉、掌握，从而真正达到了课本理论和临床实践的结合，加深了学生对神经系统常见病、多发病和部分少见病的认识，使带教老师真正做到了“授人以鱼”且“授人以渔”，临床教学也达到了事半功倍的效果。

5 小结

综上所述，大数据时代已逐步渗入医学科学的各个领域，数据化教学将成为医学教育发展的新趋势，这为神经病学教学带来了新的机遇和挑战[3，5]。神经病学的课程基础要求高，内容抽象、难以理解，实践性强，而传统的教学手段单调，难以表达抽象内容。我们以大数据为基础，以学生为中心的教学理念，通过多种教学模式的运用，结合现代数字化教学手段为主的智慧教学方式，形成“课前—课中—课后”的“神经病学数字化教学模式”，取得了良好的教学效果。这为神经病学的教学改革提供了新的思路和方法。