基于雨课堂的混合式教学在医学影像物理学中的应用

邓悦 王昌军 王亚平 彭永进 赵晓艳 田秀娜 王思锦

医学影像物理学是高等医学院校中医学影像学专业必修的一门专业基础课程[1]。该课程是以物理学的知识为基础，研究和解决与医学诊断、治疗以及与人体基础研究有关问题的学科交叉课程[2]，其涵盖了物理、数学、计算机、医学及成像技术等多个内容，这些内容抽象复杂，并且逻辑体系也比较松散，这些大大提高了本课程教与学的难度。所以，教学中教师如何根据本课程的特点，充分利用现代的信息技术，构建适当的教学模式[3]，有效地将各学科内容进行融合显得尤为重要。“雨课堂”是由学堂在线和清华大学在线教育共同开发的一种新型教学工具[4]，通过信息技术手段，将PPT 和微信结合，并且兼容二者的优点，科学的构建新型互动教学平台[5]，同时，在课前—课中—课后各个教学环节都有数据化、智能化的信息支持。文章探讨了将现代信息技术手段融入传统课堂教学，构建基于雨课堂平台的混合式教学，并将其应用在医学影像物理学课程中，有效提升教学效果。

1 医学影像物理学教学现状

医学影像物理学由于其课程存在知识体系复杂，信息量大等特点[6]，这也使得医学影像物理学在传统教学模式中存在以下问题[7]：

（1）教学内容：本课程主要涵盖了四大影像技术的物理基础和成像原理。由于不同章节所涵盖的成像技术不同，所运用到的物理知识和原理也相差甚远，而且不同部分的交集非常少[8]。涵盖面广、内容繁杂，理解抽象难懂是本课程教学内容的特点，这些增加了教师的教学难度和影响了教学效果，更重要的是增加了学生的学习难度和影响了学生的学习兴趣。

（2）教学模式：在传统教学模式下，授课方式较为单一，教师常采用灌输式的教学手段，缺少师生之间的沟通与交流，这使得学生学习的主动性和积极性受到了限制，学生只是被动的跟着授课教师学习，自主学习能力较弱，缺乏主动探索的精神和创新思维。

（3）考核评价：考核形式较为单一，主要从平时成绩和期末卷面考试成绩综合后给出学生本课程成绩，这种考核形式使得教师无法全面了解学生对所学内容具体掌握情况，同时也缺乏教师和学生之间的沟通与交流。

2 雨课堂在医学影像物理学混合式教学中的应用

课前：为了提高医学影像物理学课程的教学效果，激发学习的积极性，教师可以在课前将预习所对应的PPT 以及预习题通过雨课堂推送给学生，预习题难易程度设置要合理，层层深入，激发学生学习探索的兴趣。学生通过预习PPT 及相关资料完成预习题，同时，教师可以通过雨课堂对学生的课前预习情况进行了解，从而对学生的学习动态进行把握。

课中：学生通过雨课堂平台可进行快速签到并进入课堂，教师可根据学生课前预习反馈的情况，针对有疑惑的内容，课堂上重点讲授。在教学过程中，教师对于雨课堂平台提供的弹幕、投稿、课堂红包、随机点名等功能进行灵活运用，不仅可以激发学生学习的主动性和积极性，还可以了解学生对知识的掌握情况。例如，学生可以通过“弹幕”的形式对课程中不理解的地方进行提问，教师可以实时进行解答，增加了师生之间的互动交流。在教学过程中，教师还可以将随堂练习题加在每个知识点后，实时查看学生答题结果，更加精准地了解学生对知识点的掌握情况，这也提高了学生的参与度。

课后：授课结束以后，雨课堂平台会以实时数据的形式把授课过程中学生的具体表现情况发送给教师，教师可以根据这些数据，分析学生对所学知识点的掌握情况，对于学生易错点和重难点可再次进行讲解，直至学生能够理解所学的内容。同时，这些数据可以作为期末的形成性评价中的参考指标。教师的授课PPT 和授课过程的视频会保存在雨课堂平台中，学生可以随时查看回放进行复习。此外，教师可以将课后作业以及课外拓展资料通过雨课堂平台推送给学生，以便学生课后进一步复习巩固和开拓视野。

考核评价：相比于传统的较为单一的考核方式，基于雨课堂平台的考核方式表现出更加客观和合理。利用雨课堂平台强大的数据记录功能[9]，将涵盖课前—课中—课后全过程的数据作为评价学生平时成绩的重点，再与考试成绩等相结合，构建一个多元化的评价体系[10]，这种考核评价方式既能对学生的学习效果进行反馈，又能反映出学生自主学习的主动性与积极性，教师可以依此做出准确、客观的评价。

3 具体实施的教学案例

在医学影像物理学核医学物理这一章的具体的混合式教学实施方案如下：

本章内容包含原子核的基本性质，原子核的衰变类型，原子核衰变的宏观规律，原子核反应，医用放射性核素的来源等。本章为下一章核医学影像的学习做铺垫，是非常关键的一章。尤其是对原子核衰变类型中γ 衰变特点及衰变规律的理解对于后面一章的γ 射线探测等的学习尤为重要。

课前：通过雨课堂平台电脑端上传本章相关的预习课件，让学生进行预习，了解原子核的衰变类型和规律等，同时对已学过的原子核的基本知识，如原子核的组成和质量等进行复习，并将已设置好难易程度的测试题发布给学生，例如：核力及其特征？简述原子核的稳定性？原子核的衰变规律？为什么临床上愿意用短寿命的核素？等等。通过学生的答题情况以及学生对预习课件中不懂的内容的标记，可以了解学生的预习情况。

课中：教师首先扫码登陆雨课堂，并选择相应的班级进行授课，学生通过扫描课程二维码进行签到并进入课堂。针对本章重难点“原子核衰变类型及衰变宏观规律”进行详细讲解，尤其是α 衰变、β 衰变、γ 衰变3 种衰变的定义，特点及衰变的规律，核衰变有关的物理量等知识点。为了便于学生学习过程中遇到问题随时提问，教师可以借助雨课堂开启弹幕功能，对学生提出的问题进行及时解答。为了让学生掌握所学习内容，在课件中设置相应习题，如只有人工放射性核素才能发生的衰变是哪一种？γ 射线的本质是什么？等等。教师课堂中发布习题后，学生便可以用手机作答并提交答案，教师可以看到学生的作答具体情况，如参与答题人数，每个选项的百分比等等，根据答题情况，教师有针对性进行讲解，提高课堂效率。同时，为了调动学生学习积极性，利用雨课堂随机点名功能，对学生进行随机提问，课堂教学效果较传统课堂教学效果有很大提高。

课后：为了巩固本章所学习的重点内容，教师利用雨课堂平台发布作业题，主要是关于原子核的衰变类型及核衰变有关物理量的计算题等等，学生可以完成后拍照上传至雨课堂。此外，学生可借助于雨课堂平台的回放功能，查看课堂上直播的内容，进行复习和巩固学习效果。教师还可以将课外拓展资料通过雨课堂平台推送给学生，以便学生课后开拓视野。

考核评价：将过程性考核评价与终结性考核评价相结合，作为本课程的考核评价方式[11]。雨课堂平台可以全程动态记录学生的各种过程性考核评价，例如：线上资源学习时长、课上签到、互动、测验、作业完成情况、讨论参与度等等。同时，可以综合教师评价、学生互评和学生自评等评价方式，最后汇总成教学报告导出，再结合课堂上学生的线下表现以及期末的终结性考试结果，最终可以构建过程性考核评价和终结性考核评价相结合的多元化的考核评价体系。这种多元化的考核评价体系也为考核评价提供更客观、更科学的依据，学生也均反映该课程考核评价体系客观、公正。

4 基于雨课堂平台混合式教学的优势与局限性

首先，借助于雨课堂平台开展混合式教学，解决了医学影像物理学课程内容多而课时量少的矛盾，雨课堂平台全程录屏，可以支持无限次地回放，有助于学生针对有疑问的内容进行反复听讲，同时，借助雨课堂平台推送相关拓展学习资料，开阔学生视野，提升教学效果。其次，学生可以通过雨课堂平台的弹幕、投稿等功能向教师反映存有疑惑之处，提高了在学习过程中学生的参与度，通过借助雨课堂平台开展学生自主学习与拓展学习，激发学生的主动探索的精神和创新思维，在教学实践中，真正实现了以学生为主体，教师起引导和指导作用的教学模式[12-13]。最后，雨课堂平台强大的后台数据分析功能，可以适时地对学生的作答情况进行订正，并将学生对知识点的预习和掌握情况进行统计，便于教师全面了解学生对所学内容具体掌握情况，借助于该平台数据分析功能，构建出客观、公正的多元化考核评价体系。

尽管如此，借助于雨课堂平台开展混合式教学，仍存在一些局限性：（1）雨课堂平台依赖于网络，如果同时大范围的使用雨课堂平台，就会造成网络拥堵而使相关教学资料不能及时发布，并且学生观看卡顿。同时，雨课堂平台依赖于手机电池的续航能力，如果上课过程中手机没电，则将无法按时进入课堂和参与课堂互动[14]。（2）基于雨课堂平台开展的混合式教学，在授课过程中，教师与学生的交互性功能有待进一步提高。学生在进入课堂之后，如果听课过程中发现问题，想及时与教师进行沟通，只能通过弹幕、投稿等功能来反馈问题，雨课堂平台没有像腾讯课堂等平台那样具有能够直接进行交流的较为直观的对话框功能。（3）雨课堂平台对视频资源的应用功能有待提高。在应用雨课堂平台授课过程中，如果想借助视频资源来辅助教学，只能提前将视频插入PPT 中，不能直接播放视频，这一点为授课带来一定不便[15]。（4）雨课堂平台对学生出入课堂监测情况有待加强。在雨课堂平台授课过程中，学生离开课堂或者重新进入课堂等情况，雨课堂平台没有提供相应的记录。

5 结语

基于雨课堂平台的医学影像物理学的线上与线下混合式教学，弥补了传统课堂教学中的不足，课堂气氛活跃，学生参与度得到提高，同时，利用雨课堂强大的数据收集功能，通过对课前、课中及课后的教学数据记录与分析，对学生学习情况能够做出准确、客观的评价。但是基于雨课堂平台的混合式教学也存在一定的局限性，需要在教学设计和技术整合方面进一步改进与完善，从而使教学效果得到进一步提升。