智慧教育在基础医学教育中的运用

作者: 沈蓉 王江昆 刘向文 杨旭光 宋焱峰 王德贵

【摘要】信息技术及互联网尤其人工智能的快速发展催生了智慧教育时代的来临,为适应新形势下社会对医学人才的需求,从根本上提高医学教育质量,传统的教学模式及教学生态亟待变革和突破。文章论述智慧教育的概念及发展现状,探讨智慧教育在学校基础医学教育中的建设及实践方法,分析探索过程中存在的问题及建议,以期构建更具专业特色的医学教学体系,推动医学事业高质量发展。

【关键词】智慧教育;信息技术;医学教育;基础医学

【中图分类号】G642【文献标志码】A【文章编号】1004—0463(2023)08—0092—05

智慧教育是在现代教育理论与现代信息技术快速发展、深度融合基础上产生的教育新模式、新生态,是教育信息化发展催生的产物。智慧教育具有开放、共享、协作、交流等特征,教育理念及教育体系更体现智能化、个性化、网络化。基础医学教育在教改和医改的大背景之下,如何推进数字化信息技术与高等医学教育的深度融合发展,构建具有专业特色、符合社会及医学发展需求的高质量医学人才,是医学教学中需要不断思考和探索的现实问题。

一、智慧教育的概念认知

智慧教育即教育信息化,旨在教育领域内全面开展现代信息技术,构建知识、技术全面深度融合的学习环境,以开放、共享、交互、协作为特征,其中融合数字化、智能化、网络化等多种技术特点,使教授者能够更高效地教学传授,学习者能从中获取更有效更个性化的学习体验,共同推动教育教学模式的改革和进步[1]。智慧教育的思想最初源于哲学界,出发点是为唤醒和发展人类的智慧,其认为真正的教育是以达到帮助认识自我、唤醒智慧、消除恐惧、智慧地思考为归宿点。《智慧教育:教育信息化的新境界》一文提出,构建智慧的学习环境和教学方法,促进智慧学习,从而培养具有高智能、创造力的人。利用技术智慧和实践活动创造价值,达到对各种环境的适应、选择和塑造,是智慧教育在信息时代的基本内涵。

二、智慧教育在基础医学领域的发展现状

医学院校实施智慧教育,对于医学的发展和社会健康的进步具有重要的时代意义。国家对于基础医学领域智慧教育的研究和开展高度重视。未来的发展趋势要求医学教育与数字信息技术之间深度融合和拓展,这也是培养高层次人才、全面提升医学人才综合能力的必然需求[2-3]。但从目前的实践和调研情况来看,医学院校智慧教育尚处于起步阶段,面临挑战。国内诸多高校对于智慧教育的理解和认知仍然较为模糊,仅局限于将在线教育、互联网教育信息整合与智慧教育画上等号。教育部发布的《中国智慧教育区域发展研究报告》认为,智慧教育应在现代教学理论和治理体系的指导下,构建集多元交互及智能化教育服务为一体的教育生态系统,可体现在智慧管理、智慧资源、智慧评价等多个方面。

基础医学教育中,智慧教育体系的构建需要丰富、优质的线上医学教学资源,可适时将各种形式的教学模式运用于教学过程中。目前虽然各类平台上已有大量的线上MOOC(慕课)、SPOC(小规模限制性在线课程)、微课等教学资源,但许多课程的建设标准不一、课程质量存在差别,优质课程资源仍欠缺,许多课程资源也存在重复建设、重复投入、整合不足等情况[4-6]。同时,国内各地区的经济发展存在明显差异和不均衡,教学设施更新不及时、教育资源不足、教学内容和方法陈旧,虽然智慧教育方面的相关投资在不断增加,但相比其他类型的资助和扶持力度仍显不足。院校的课程运营管理方面也存在一些有待解决的问题。各院校建立的智慧教学资源的运营平台常各自独立,在系统的规划管理、精细的课程分类以及数据的互通方面仍然有限,对于医学类学科,数字人、虚拟实验室、3D仿真教学软件等资源建设投入不足,与理论知识的融通存在差距。此外,医学专业的教师群体往往只专注于自身专业能力的提高,数字化应用、信息获取挖掘等方面的能力则相对薄弱,且因缺乏专业技术人员的支持,对于平台内线上资源的更新、维护及功能的开发不够及时。因此,如何发挥专业特色,探索符合社会及专业需求的智慧教育模式,对于医学教育的发展具有重要意义。

三、基础医学智慧教学模式的探索

目前基础课程的教学大多都是以教师为中心的课堂教学模式为主,教师主导课堂,学生被动接受,缺乏对知识点的深入思考和探索,学习积极性不高,难以有效提升学生的学习成绩和钻研精神。探索更科学、更有效的教学改革和教学模式,提升基础医学学科与临床学科的深入融通是医学发展和进步的必经之路。

1.智慧教学-混合式教学模式的探索。据2016年国外相关调研结果显示,70%以上的高校教师会采用线上与线下传统教学相结合的方式,对于医学基础课程的教学,更是侧重于在信息技术的支持下构建更为合理的多样性人工智能与教育教学深度融合的实践过程。线上线下教学有其各自的优缺点,且一定程度上存在互补性,是国内众多高校当前课程改革的首要方向之一,即在搭建学习交流平台的同时,探索更有效更多元化的学习方式,激发学生独立学习的能力和毅力。但实践过程中也反映出一些现实存在的问题,许多课程在建设中仅是将现代网络技术当作线上教学的一个平台载体,对于其更多的用途和延展性功能开发不足,导致资源大量重复出现。还有,线上线下课程内容如何妥善合理分配、侧重点如何安排、相关的线上学习资源短缺如何解决、分段学习及整体学习的完成和掌握情况如何考量,都是在教学模式探索过程中亟待解决的问题。

笔者所在学校对此进行了一些探索。基础医学院多门课程已借助学习通平台开展线上线下混合式教学,即线上学习和线下课堂教学相结合,体现学生学习的主动性,提升学习效果,提高其对知识的掌握程度,激发学习者的钻研精神[7]。各教研室根据各自课程的培养目标对整体教学内容进行设计和重组,设置课堂教学及线上教学时数,不同的章节根据培养计划和重难点分布情况设置各章节的线下课堂教学,合理搭配线上教学时数。每节内容准备课件、录制线上教学视频、设置随堂测验,对线上及线下课程主讲的重难点进行区分,学生在视频观看完成的同时需完成视频附带的习题,学习通平台自动统计学生完成的情况,包括视频观看次数(反刍比)、观看时长、反复观看的视频时间节点、习题完成、全班的线上学习完成百分比等情况,如此促使学生多维度掌握知识点,拓展学习时间和空间,实现个性化、差异化学习,从而为将来的临床工作打好基础。

同时,在课堂教学中精心设计课程目标,包括知识目标、能力目标、价值目标,结合临床疾病的发生及治疗融入课程思政及人文关怀等教育元素,培养学生的职业道德素养。在实际教学过程中将各章节知识点结合临床病例分析及当前临床新进展展开,调动学生的学习兴趣和主动性,让学生充分认识到基础医学知识在临床工作中的重要性。学院还注重虚拟数字资源、标本模型、虚拟仿真实训等资源的优势互补,充分利用数字人、模型、标本、仿真操作系统等手段,提高学生理论联系实际能力、动手能力和分析临床问题的能力。课后通过学习通平台发布作业,开展讨论、师生及生生互评、答疑交流等活动,让老师及学生均能从中及时取长补短、有所收获。同时,学院积极推广和共享线上资源,主动与多所院校进行线上线下的交流合作,学院建立的混合式教学课程已与省内外数十所高校交流共享,平台中已有上万人次选择线上资源学习。

2.智慧教育资源及管理。智慧教学过程中的关键元素是教育信息化及资源多元化。智慧教育突破了传统教育中的壁垒,与现代信息化技术不断靠拢,软件及硬件设施的配备和完善是智慧教育开展的有力支撑,保障了智慧教育资源的及时共享和顺利运行。在理论和实践教学中,笔者所在学校的实验室配置了数字人操作软件,涵盖系统解剖学、组织胚胎学、生理学、病理学、病原微生物学、生物化学、遗传学等多种基础课程学科资源,在理论及实验课堂上可随时观察相关内容的3D结构,实验室电脑内上传了大量操作视频,配合学生实际的动手操作及观察过程,以帮助学生更好地理解知识点。

学习通平台同步导入学生及教师名册,设置管理员及协管员,任课指导老师可在学习通平台对学生的学习活动进行互动、督导和管理。日常教学过程中随时运用在线抽查学生考勤、选人互动、收发站内信函、共享学习通云盘资源等功能。同时在学习通平台分类上传优质的教学课件、教学视频、教案、教学大纲、病例及习题库、影像学资料、相关科研文献资源等,并定期实时更新,将其用于随堂测验、期中考试智慧组卷命题等。还可通过平台统计功能设置教学过程中的各项明细教学活动得分占比,阶段性地对学生的完成情况和得分情况进行统计分析,如任务完成统计、视频观看总时长、观看次数、考试详情分析、作业完成情况分析等,能实时、精确地查询学生在课外的自主学习情况。教师可以根据分析结果更科学合理地安排教学内容。

此外,学校还推广具有学科特色的App学习软件,让学生在自学过程中借助信息资源同步观察结构、展示操作、分析案例等,对知识点进行更直观更深入的理解及思考。积极推进和建设优质的学习资源库,发展信息化、智能化和数字化教育教学模式,创造优质的学习环境和学习氛围,推动以学生为主体的教育模式的开展,使教师能高效利用授课时间,学生能最大程度地获取信息、掌握知识,快速与临床疾病的诊治衔接。

3.智慧评价体系。笔者所在学校在理论课程设置线上及线下学习评价体系,其中线上评价设置多个权重项,包括课程视频、章节测验、章节学习次数、讨论、作业、考试、签到、课堂互动,根据各项完成情况综合考评线上成绩,作为对学生学习过程的形成性评价部分。线下成绩为学期末理论考试成绩。线上及线下部分设置各自的占比,综合考核结果为学生该门课程的总评成绩。授课过程中通过学习通平台发放匿名调查问卷,征集学生对课程设置的意见和建议,对教师授课方式的评价,根据阶段性的形成性评价所反映的结果以及调查问卷的意见建议,教师由此可以总结经验和不足,及时调整课程设计,对学习资源进行补充、更新。实验课程设置操作考核,在考查学生对理论掌握情况的同时,指导和帮助学生拓展自身动手操作及思考的能力。通过更全面更系统的评价方式,教师对学生的综合学习情况进行考查和考核,真正做到智慧评价,帮助提升学生的自主性和能动性,进而提高教学效果和教学质量。

四、问题及建议

智慧教育的建设和开展是一项复杂且系统的工程,需要国家、省级教育部门以及校方等多方力量共同协作、推进建设[8]。

1.强化战略布局,重视西部院校医学发展。受历史、地理、经济等多方面因素的影响,医学教育资源在东西部地区间存在显著的分布不均衡性,同时受知识产权保护等技术条件的限制,也导致优质资源的流通共享受限。智慧教育的一个重要特征就是开放和共享,因此国家层面关于教育发展战略的顶层布局和设计直接关系到西部地区的教育发展和资源获取。地方教育部门对医学院校的扶持力度和对医学教育的重视程度也决定了智慧教育的推进速度和效果,地区试点院校智慧教育体系的快速建设和推广对于带动周边兄弟院校的积极跟进和西部整体医学教育水平的提高将会起到重要的作用。加强国际、国内院校以及专业教育机构之间的合作交流,取长补短,将会有效推进医学教育的长足发展。

2.提高智慧教育认知,完善智慧教育体系。教育的本质是传递知识和启发智慧,智慧的产生基于知识、信息和数据,是培养学习者思考和分析综合能力的过程,智慧教育是在教育发展进步过程中激发产生的新理念和新形态。时代快速发展进步,智慧教育的开展已成为教育信息化发展的必然趋势。智慧教育在基础医学教育领域的建设及推广对医学的发展进步具有深远的意义,提高其在基础医学教育中的价值认知,有利于这一新兴教育理念的推广和开展。

我们可以充分利用MOOC、微课、云课堂、学习通平台等教学资源实现教育的现代化技术转型,加强优质教育教学资源建设,加快数字化线上资源库、课程大纲、教案、实践操作视频、案例库等教学资源库建设,鼓励区域间院校建立资源共享体系,加强与东部院校间的交流合作,鼓励行业内及区域内课程学分互认。实验课观察和操作是调动学生学习兴趣、动手能力、形象思维最有效的过程,因此可以通过打造智慧实验室,增加人体标本结构及3D解剖技术、病理检测、病案分析等相结合的实验教学资源、增加学生动手实践的机会,积极推动智慧教育的开展。资源利用及共享方面,尽可能优化管理流程,实现实时“云管理”“云办事”,为院校间、教师及学生提供更为便利的操作及学习环境,让数据“跑”起来,让知识和智慧传递起来。

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