数字化时代的医学教育模式探索
目前,“互联网+”行动计划、计算机辅助教学(computer aided instruction,CAI)正逐渐进入现代医学教育,数字化医学教育与传统教学相结合已经并将长期成为普通高校教学的重要方式之一。
一、数字化医学教育的形式
应用数字化技术,医学教育催生了包括理论教学、实践教学及教材改革等方面的数字化转型和改革。
(一)在理论教学方面的数字转型
在理论教学方面,应用数字化技术,衍生出多种生动形象又便捷有效的方式。一是网络直播教学。内容上充分利用图像、动画、声音、视频等网络优势,借助音频视频传送技术,使原本抽象难懂的医学书本知识,变为形象具体的直播形式,给学生们感官上更多层次的刺激,有助于知识记忆理解,同时通过感性认识,把抽象平面的知识点具体化、立体化,大大提高了学生的学习兴趣和热情。二是录播教学。虽然不像直播课程实时互动,但录播课程教学质量稳定性,成本低,可重复回看,有利于大规模便捷推广,有效扩大教学范围,可面向更多其他院校医学生和高校外社会群体。三是慕课。慕课(massive open online courses,MOOCs)是基于互联网的大型开放式网络课程。不受时空人数的限制,以自主学习为导向,旨在开放教育资源,协作传播知识,不仅可重复回看,并且教学个性化自主化。四是微课。微课是指基于教学设计和知识点结构,使用多媒体技术在5 min左右时间就一个知识点进行针对性讲解的一段音频、视频或动画,适合学习者个性化、深度学习的需求。五是自行开发的数字化平台。基于教学平台APP整合使用的兼容性和功能冗余问题,一些高校自行开发了以实习医学生、实习基地医师、高校辅导员、教学管理者等为对象,进行疾病的诊断、治疗以及病历书写等数字化教学和管理。六是整合医学教育信息库。医学教育信息库可以让不同地区、不同年龄的学习者按照个人需要,从不同的教育机构,个性化定制教学需求,甚至终身学习。同时医学教育信息库也会为作者提供知识产权的保障,从而增强作者的创作积极性。
(二)实验实践教学方面的数字转型
在实验实践教学方面,“互联网+”和计算机辅助教学(computer aided instruction,CAI)技术催生了一系列新的实验教学手段和平台。
一是基于ESP的实验教学。运用人工智能(AI)在人机自由对话的基础上,研发高仿真模拟教学系统电子标准化病人(electronic standardized patient,ESP),通过软件编写的控制程序对模拟病人实行智能化操作控制,可以演示临床常见的正常与异常体征,设置可灵活多变,可以提供给学生自由选择时间练习,反复操作,不受时间或病情限制。
二是配备穿戴设备的数字化实验教学。通过配备穿戴设备,介导现实技术(mixed reality,MR)、增强现实技术(augmented reality,AR)、虚拟现实技术(virtual reality,VR)等都可以有效模拟医学实验场景,实现虚拟数字画面、数字化现实、裸眼现实。
三是虚拟实验教学。计算机辅助教学可以结合虚拟人体及多种学科虚拟病例背景进行虚拟实验实践。美国国立医学图书馆对人体解剖图像进行数字化整合,利用虚拟人体进行虚拟解剖、虚拟放射学、虚拟内镜等。
四是数字化切片。数字化切片又称虚拟切片(whole slide imaging,WSI)是通过全自动数字病理切片扫描仪对整张切片进行扫描后转化成高分辨率、全视野、连续动态化切换的数字化图像,同时保留病例的临床资料、影像学资料、大体所见以及完整的数字扫描切片等传统切片的信息,但弥补了传统切片存在易损耗的缺点。
五是数字化影像学。随着数字化技术的发展,医学影像学技术已经由单一的X线透视检查手段,扩展为X线摄片和数字血管造影、CT多维超声成像、波谱成像和功能MRI、多普勒及三维、四维彩色显像、放射性核素SPECT和PET显像的数字化影像学,实现了教室进医院、课堂进机房,双师“医院课堂”教学模式。
六是数字化实验室。信息数字化技术有助于实验教学计算机化、集成化、网络化发展,实验报告无纸化,录像库、模拟中心集成为一体,网络实时传输统计分享,方便教师进行实验数据库管理。并且人脸识别技术可以准确记录学生在线学习期间的表现,有利于教师利用智能技术提供的数据有效分析学生在线学习效果、学习专注度、学习态度等内容。
二、以神经精神疾病课程教学为例的数字化教学模式探索和实践
为响应“新医科”培养模式,对标教育部金课理念,以数字化技术建立“以学为中心”、运用交叉学科综合能力学习解决前沿问题、拓宽国际视野的线上线下混合课程。
在理论教学方面,建设包括慕课网站、拍摄课程和患者视频、制作微课知识点难点、编写可读性电子教材等数字化教学资源。融入国际化教学模式,以外籍教师全英语教学实践提高学术英语水平。根据布鲁姆的教学目标分类,掌握14种常见神经精神疾病的概念、分类和典型症状;熟悉其主要病理病因、遗传机制和主要研究手段;了解其早期筛查、诊断治疗、预防咨询;领会该领域中的前沿应用及前景。通过翻转课堂,了解常见神经精神疾病的症状诊断治疗、神经生物学分子遗传学机制和研究前沿进展,培养学生独立科研解决神经精神疾病基础临床问题的能力、批判创新思考的意识、追踪前沿热点的素养。
在实践教学方面,通过合作学习方式,进行英语文献讨论和“迷你学术论坛”,培养学生团队协作攻关的能力。课程每章节还将医学人文、教学思政有机地融入课程内容,将疾病的发现史、科学家对人类健康的贡献、流行性研究的发病率和社会经济负担、患者和家属采访及视频、医学伦理和社会问题的讨论与反思作为线上教学和线下讨论的一系列知识点。在每一类疾病内容学习后,进行开放式讨论,包括临终关怀、社会残障救助体系、医学伦理学等,开展神经精神疾病相关的科普宣传社会实践,培养有温度有社会责任担当和医学伦理的医学生。相比解剖结构难以接触、知识点琐碎等的医学形态类课程,神经精神疾病教学在数字化技术的应用相对较少。尤其是在精神疾病领域,由于疾病的高度异质性,典型病例少,临床分类重合混淆,病人智力障碍交流不畅,或具有攻击性行为等,对医学生进行实际病例问诊实习造成困扰。有些病例病情受限,不允许众多学生反复练习,或者实际问诊对精神病人造成情感伤害。电子标准化病人为解决实验教学困难提供了实用可控和可重复利用的学习系统,缓解了典型病例少、病人不合作、医患关系紧张等矛盾,甚至可以提供国外病例案例、婴幼儿病例或罕见病案例等,帮助学生模拟真实病例与诊断过程,增强解决实际问题的综合能力。
(摘编自《中国优生与遗传杂志》2023年第11期 作者:陈莉 郭锋等)