基于沉浸式教学在核医学本科生中的应用研究

萨 日,焦本蒸,侯 森,关 锋

(吉林大学第一医院核医学科,吉林 长春 130021)

本科生教学是医学教育的重要组成部分,也是成为临床医师过程的关键基础。核医学是研究核科学技术在疾病诊治及生物医学研究的一门临床专业的必修课程。核医学利用核素示踪技术实现了分子功能影像诊断和靶向治疗,从分子水平应用核素示踪技术研究病变组织受体密度及功能、代谢变化,是目前精准医学发展的必然趋势及要求,也是分子影像学最成熟且应用到临床诊断治疗的目前唯一技术。这门课程理论及原理复杂,要求学生理解核物理、放射化学、药物动力学等基础知识并与临床实践相结合并用于疾病的诊治。但是传统教学方法主要以理论讲述为主,学生常以死记硬背应付考试,教学效果不佳,对于本科生的临床思维和病历实践运用能力培养缺乏主动学习的兴趣和教学方法的不足。

沉浸式教学法是一种新型的教学方法。通过运用先进的虚拟现实技术为学生提供近似真实场景的学习模式和可以互动的学习环境,近年来随着科技技术进步而应用于教学方法。沉浸式教学法的特点:①虚拟现实体验:学生在教室中参与诊疗的真实场景,增强学习的直观体验和互动操作。②互动与参与:学生可以在虚拟环境中进行各种操作和实践,与虚拟对象进行互动。他们可以自主探索和实验,提出问题并寻找答案,以此增加对学习内容的理解和记忆。③身临其境的体验:沉浸式教学通过逼真的感官刺激和交互式的体验,创造一种身临其境的学习感受。学生可以感受到与现实世界相似的情境和情感体验,从而更深入地理解和体会学习内容。④创造性和探索性学习:在沉浸式教学中,学生可以尝试不同的解决方案,探索学习内容的多个维度。他们可以通过实践和反馈的循环,不断调整和优化自己的学习策略和思维方式。⑤多样化的教学场景:沉浸式教学可以模拟各种真实场景,为学生提供更丰富和多样化的学习体验。这有助于激发学生的学习兴趣、扩展知识领域和培养创新思维能力[1]。沉浸式教学在各个领域和教育阶段都有广泛的应用,从职业培训、医学教育到语言学习等都可以受益于沉浸式教学的方法。沉浸式教学在当今的育人环节中再教学效果、教学价值、教育评估方面均得到了一定的成果。在教学效果方面,沉浸式教学为学生提供了一种更加身临其境、主动参与和个性化的学习方式,有助于提高学习效果和学习动机[2-3]。在教学价值方面,沉浸式教学让学生在虚拟环境中进行自主探究及实践,增强了学生的探索能力,提升学生的综合素质。在教育评估方面,沉浸式教学通过技术手段对学生实施监测和评估,全面了解学生学习状况。对于在核医学教学中的应用尚未见报道,故本研究基于沉浸式教学法在本科生核医学教学中进行了对比研究,探索其在教学中应用效果。

1 资料与方法

1.1一般资料:选取2019级临床医学专业学生116名(男生62名,女生54名),年龄(20.3±0.7)岁,随机分成试验组和对照组,每组58人,两组学生在性别、年龄、专业上无统计学差异(P>0.05),上课时间、内容及考核均相同,具有可比性。

1.2方法

1.2.1研究方法:本研究针对所有研究对象在相同时间地点开展了相同内容的理论考核、病历考核与实操考核,并且根据同一评分标准进行评分。在课程结束后,向所有参与本研究的研究对象发放了教学满意度调查问卷,由研究对象自主填写问卷,并设置经过培训的调查员对问卷内容进行答疑。

1.2.2教学方法:对照组采用传统方法教学,教师根据教学大纲进行理论授课,实习课集中进行知识复习、阅片讲授及病历分析,由实习课提问典型病历分析给出病历分析成绩。实操考核和理论课考试二组最后参加统一的考试。

实验组采用沉浸式教学法:①教师根据教学大纲进行理论授课,期间采用小视频演示、扫码答题等参与课堂互动;②实习课先集中复习理论知识串讲;③然后分组影像实习,采用5名同学一组,由带教老师利用建立的沉浸式教学数据库在电脑上模拟临床实际环境下的核医学放射性药物合成配制、操作SPECT-CT及PET-CT检查患者并获取典型病历的图像,使用报告系统阅片和分析病历临床资料,并给出核医学影像诊断意见,最后采用虚拟接入的临床数据中心进行随访,评价诊断是否正确并写出病历汇报交给带教老师作为实习课病历分析成绩。

沉浸式教学数据库的建立,以我科多年来积累的庞大影像诊断数据为基础,按病种选取不同层次的分阶SPECT-CT及PET-CT数据资源及病理报告、影像学数据/报告、检验及病历的真实教学用数据库,现已建成包括肺癌、乳腺癌、前列腺癌、淋巴瘤、胃癌、寻找原发肿瘤、肿瘤放化疗后对比及疗效评估、指导肿瘤活检、肿瘤分期评估、多种特异性显像剂等35种DCOM格式的影像数据资源。每个病种数据由:PET-CT、SPECT-CT的DCOM数据、诊断报告、典型病灶图像、检验、影像学检查、病理报告及住院病历组成。并可对学生的诊断和分析进行评分。

1.2.3教学评价:由核医学教研室统一命题,两组授课教师回避;分为理论考试、病历分析考核及实操考核三部分,分别给予成绩。理论考试为选择题、简答题和分析题构成,满分70分。病历分析考核为选取我科真实病历,考核病史采集、已有辅助检查分析、鉴别诊断、图像处理及报告,并提出诊断意见,与病理结果的符合及鉴别诊断分析为评分标准,满分为20分。实操考核为学生随机抽取放射性药物合成、核医学影像检查、影像处理等项目,满分10分。

1.2.4教学满意度评价:教学满意度评价表为自制量表,内容包括:提高主动学习、提高碎片化学习、提高临床参与度、增强理论学习重点和难点理解、增强临床解决问题能力、增强影像阅片和分析能力 、提高对核医学兴趣 、提高与教师合作意识,以扫码形式不记名填写量表,对教学进行评价。

1.3统计学处理:利用SPSS26.0软件进行t及χ2检验。

2 结果

2.1两组教学考试成绩比较:试验组58名学生的理论考试、病历分析考核以及实操考核成绩均高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05),尤其在病历分析及实操考核中差异更显著。见表1。

表1 理论考试、病历考核及实操考核成绩比较分,n=58)

2.2教学满意度评价:两组共扫码填写量表116份,回收116份,回收率100%。分析发现,试验组在提高临床参与度、提高与教师合作意识、提高主动学习、提高核医学兴趣、增强影像阅片和分析能力方面均优于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);增强理论学习重点和难点解决问题能力方面两组差异不显著,也说明了传统教学法在理论授课方面同样能满足教学大纲的要求。见表2。

表2 教学满意度量表问卷比较[n(%),n=58]

3 讨论

通过教学实践探索,沉浸式教学在核医学中的应用可以帮助学生更好地掌握核医学的技术和方法,学生反馈非常好,激发了学生的学习兴趣,显著提高了对核医学课程的学习兴趣和知识的掌握。在PET/CT、SPECT/CT阅片、报告以及核素治疗等场景中学生们每个人都体验了核医学医生的真实阅片、报告的全过程。传统的教学重视理论讲授,重内容轻应用,学生常以死记硬背应付考试,尤其在核医学教学中影像阅片更需要学生的身临其境的沉浸式教学模式,提供了一个具有真实临床诊疗情景的学习环境,学生需要查阅病史、操作报告系统处理图像、书写报告并完成诊断及随访,对于理论课上的知识在具体疾病中运用和影像特点有了更好的理解与提高了整体运用解决临床问题的能力[4-5],并进行了以执业医师考试题型的练习,在核医学的结业考试中均取得了好成绩,而且同学们提高了对核医学的兴趣和在临床中的运用能力,达到了教学目的。

沉浸式教学数据库和教学法建立对于核医学教学的优势,主要有:①资源丰富:核医学教学数据库可以包含大量的学习资料、案例、图像、视频等资源,可以提供全面、多样化的教学内容。②可远程学习:学生可以随时随地通过互联网访问核医学教学数据库,无需受限于时间和地点,提高了学习的灵活性和便利性。③互动性强:核医学教学数据库可以提供交互式学习功能,如模拟实验、在线测验等,增加了学生参与和探索的机会[6-8]。④实时更新:教学数据库可以随时进行更新和补充,将最新的研究成果和临床实践纳入教学内容,保持教学与时俱进。