現(xiàn)代信息技術(shù)深度融合背景下的臨床技能學(xué)教學(xué)改革的探討

李 熠 桂慶軍 李二毛 徐 剛 鐘 慧 匡雙玉

（[1]南華大學(xué)衡陽醫(yī)學(xué)院 湖南·衡陽 421001；[2]南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院 湖南·衡陽 421001）

2018年1月，國家自然科學(xué)基金委員增設(shè)“教育信息科學(xué)與技術(shù)”研究方向，重點支持教育教學(xué)新技術(shù)、新學(xué)科的交叉研究，以創(chuàng)新的思維及方法來解決教育領(lǐng)域面臨的科學(xué)問題。同年，國家中醫(yī)藥管理局、教育部和衛(wèi)健委等多部門共同下發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)醫(yī)教協(xié)同實施卓越醫(yī)生教育培養(yǎng)計劃2.0的意見》中明確提出要促進(jìn)醫(yī)學(xué)教育與信息技術(shù)的深度融合，建設(shè)一流醫(yī)學(xué)專業(yè)，培養(yǎng)一流醫(yī)學(xué)人才。作為每個醫(yī)學(xué)教育工作者，必須正視現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展給醫(yī)學(xué)教育帶來的巨大挑戰(zhàn)和機(jī)遇，重塑教育者角色，提升“數(shù)字素養(yǎng)”，更新信息化知識和教育理念，深度融合信息技術(shù)，從而引領(lǐng)醫(yī)學(xué)教育進(jìn)一步發(fā)展。

臨床醫(yī)學(xué)教育的特點是重視實踐性、技術(shù)性和綜合性。臨床醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)教育的重要組成部分。而臨床技能教學(xué)效果又是評價醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。因此，醫(yī)學(xué)生臨床技能的培養(yǎng)效果是醫(yī)學(xué)實踐教學(xué)中的重點，為歷來醫(yī)學(xué)教育工作者所重視。

在醫(yī)患沖突頻發(fā)、尊重和保障患者知情權(quán)、自主選擇權(quán)等因素的影響下，臨床帶教面臨著較大的困境，臨床技能的教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果面臨嚴(yán)峻考驗，臨床優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源缺乏日漸窘迫和緊張，同時醫(yī)學(xué)生對臨床見習(xí)和臨床實習(xí)重視不夠，忙于就業(yè)和考研，導(dǎo)致臨床技能實踐機(jī)會大為減少，技能訓(xùn)練嚴(yán)重缺乏。傳統(tǒng)的實習(xí)帶教和床旁教學(xué)模式已經(jīng)難以滿足人才培養(yǎng)的需求。因此，醫(yī)學(xué)教育工作者必須深度融合各類現(xiàn)代信息技術(shù)，創(chuàng)造性變革教學(xué)手段和教學(xué)方法，更新教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，對臨床技能學(xué)進(jìn)行深入的改革和創(chuàng)新。

1 打造虛擬仿真技術(shù)為主體的“虛實結(jié)合+情景模擬”的沉浸式情景，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)興趣

我國古代著名的教育大師孔子曾經(jīng)說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者?！?，由此可見，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營造良好的、愉悅的學(xué)習(xí)情景和氛圍，喚起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望是教學(xué)成功的關(guān)鍵。興趣是學(xué)生最好的老師，是人力求認(rèn)識某種事物或活動的心理傾向，也是引起和維持人的注意力的一個重要內(nèi)部因素。臨床技能教學(xué)的內(nèi)容覆蓋面廣，動手能力要求強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)臨床實踐，但又與臨床教學(xué)資源緊張，患者配合意愿不強(qiáng)、易引發(fā)醫(yī)療糾紛等矛盾相沖突。因此，在教學(xué)中通過對臨床真實事件的改編，積極營造臨床的模擬環(huán)境和學(xué)習(xí)情景，打造良好的學(xué)習(xí)體驗和對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性尤其重要。采用先進(jìn)的聲光電多媒體技術(shù)，將教學(xué)場所根據(jù)臨床事件發(fā)生的場景打造成一個虛擬的三維立體沉浸式情景教學(xué)場地，場景可以根據(jù)融合投影進(jìn)行切換，可以是急診救治場所，也可以是醫(yī)院病房；還可以是手術(shù)間，從而使學(xué)生獲得一種沉浸式情景的教學(xué)體驗和教學(xué)氛圍，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

虛擬仿真教學(xué)涵蓋了人機(jī)交互、多媒體、虛擬現(xiàn)實等多項技術(shù)，以圖形學(xué)、相似原理、信息傳感器和系統(tǒng)控制論等技術(shù)為基礎(chǔ)，借助設(shè)備，為學(xué)生提供感官效應(yīng)使其如同身臨其境一般，能夠在開放、自主的虛擬環(huán)境中開展操作與實驗。虛擬仿真教學(xué)配合臨床真實事件的改編場景，可以實現(xiàn)以任務(wù)驅(qū)動、問題解決為主線方式的學(xué)習(xí)與研究活動，倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)、主動型學(xué)習(xí)和團(tuán)隊協(xié)作化學(xué)習(xí)，加速理論知識與臨床實踐的“無縫隙”連接。根據(jù)不同的情景配備相應(yīng)的虛擬仿真相關(guān)設(shè)備如智能心肺檢查電子標(biāo)準(zhǔn)化病人系統(tǒng)、綜合穿刺訓(xùn)練電子標(biāo)準(zhǔn)化模型、心肺復(fù)蘇訓(xùn)練模型、氣管插管模型等，進(jìn)行各種虛擬而又真實的互動體驗，切實做到“能實不虛，虛實結(jié)合，提升效果”；讓學(xué)生更真實的體驗臨床各種場景，真實還原臨床技能教學(xué)和操作的現(xiàn)場，從而提高臨床技能培養(yǎng)的教學(xué)效果。

2 人工智能技術(shù)在臨床技能培養(yǎng)中的應(yīng)用

隨著人工智能技術(shù)的逐步成熟，人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域越來越豐富，人工智能技術(shù)在醫(yī)療產(chǎn)業(yè)和醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越普遍。其目前應(yīng)用技術(shù)主要包括：醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人、語音輸入病歷、各類成像的醫(yī)學(xué)輔助診斷、藥物研發(fā)和智慧醫(yī)院等。5G技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)的推廣和普及使得人工智能可以提供更快的反應(yīng)速度、更智能的應(yīng)用模式、更直觀的豐富內(nèi)容以及更優(yōu)質(zhì)的用戶體驗。人工智能在臨床技能培養(yǎng)中的應(yīng)用主要包括以下方面：用于輔助檢查結(jié)果分析及判讀的能力培養(yǎng)、臨床問診能力的培養(yǎng)以及臨床思維能力的培養(yǎng)等。

臨床常見輔助檢查結(jié)果的判讀與分析歷來存在教學(xué)內(nèi)容繁多、涉及的醫(yī)學(xué)課程分布面廣，專業(yè)性強(qiáng)，缺乏專業(yè)指導(dǎo)，難以組織有效的教學(xué)和培訓(xùn)等諸多難題，而人工智能對輔助結(jié)果的閱讀、分析可以做到客觀、高效及精準(zhǔn)，人工智能可通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)臨床醫(yī)生的判讀結(jié)果、并通過存儲和提取典型輔助檢查結(jié)果結(jié)合病例內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生；還根據(jù)教師的教學(xué)考核要求及學(xué)生的個人進(jìn)度，調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度，提供精準(zhǔn)的個性化學(xué)習(xí)，而幫助醫(yī)學(xué)生提高綜合分析能力和臨床輔助檢查結(jié)果判讀和分析能力。人工智能的引入不但可以減少教師工作量、在一定程度上取代教師進(jìn)行客觀、實時、準(zhǔn)確的指導(dǎo)，而且能打破臨床技能學(xué)教學(xué)空間和時間的限制，對于醫(yī)學(xué)生的臨床技能培養(yǎng)起到良好的促進(jìn)效果。

目前，醫(yī)學(xué)生問診能力的培養(yǎng)主要有采用招募培訓(xùn)的“標(biāo)準(zhǔn)化病人”和使用床旁真實病人進(jìn)行問診兩種主要方式，但均不同程度存在一定問題，如標(biāo)準(zhǔn)化病人招募培訓(xùn)所需時間項目周期長，經(jīng)費投入大，難以長期保持教學(xué)隊伍穩(wěn)定；而臨床真實病人往往存在合作意愿不強(qiáng)、問診學(xué)生數(shù)量受限制，易引發(fā)醫(yī)患矛盾等問題，利用人工智能技術(shù)可以構(gòu)建“虛擬”的標(biāo)準(zhǔn)化病人，能有效與醫(yī)學(xué)生進(jìn)行語音互動問答，甚至可以還原臨床實際病人的表情、動作、說法語氣等，并在問診結(jié)束后就學(xué)生問診效果進(jìn)行量化評價，從而與問診學(xué)生實現(xiàn)良好的教學(xué)互動與反饋，從而實現(xiàn)學(xué)生問診能力的逐一規(guī)范培養(yǎng)和評價。

由此可見，人工智能技術(shù)能促進(jìn)醫(yī)學(xué)生問診及臨床決策能力培養(yǎng)，提高臨床教學(xué)質(zhì)量，滿足臨床綜合診療能力培養(yǎng)和考核的教學(xué)需求。

3 利用大數(shù)據(jù)挖掘和分析技術(shù)營造臨床技能培養(yǎng)的個性化、智能化的MOOC學(xué)習(xí)平臺

大數(shù)據(jù)分析是指用各類統(tǒng)計和分析方法對采集和生成的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類分析，提取關(guān)鍵信息并形成結(jié)論的過程。簡而言之，它是對數(shù)據(jù)加以詳細(xì)研究和概括總結(jié)其數(shù)據(jù)特點提取出對研究者有價值的關(guān)鍵信息的過程。大數(shù)據(jù)挖掘一般是指從大量的數(shù)據(jù)中通過算法搜索隱藏于其中信息的過程。大數(shù)據(jù)挖掘和分析技術(shù)是基于數(shù)據(jù)庫理論，機(jī)器學(xué)習(xí)，人工智能，現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)等迅速發(fā)展的交叉學(xué)科，在很多領(lǐng)域中都有應(yīng)用。

每個醫(yī)學(xué)生臨床技能的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)效果不盡相同，因材施教，才能最大程度地提高教學(xué)效果。而在大數(shù)據(jù)時代，大數(shù)據(jù)技術(shù)使得個性化教學(xué)成為可能，基于云計算的大數(shù)據(jù)挖掘和分析技術(shù)，可為學(xué)生及老師提供全方位的智能學(xué)習(xí)，根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求和習(xí)慣，為學(xué)習(xí)者進(jìn)行“畫像”。根據(jù)學(xué)習(xí)者的“畫像”進(jìn)行個性化的知識推送和能力拓展。教師可實現(xiàn)對教案、習(xí)題、教學(xué)視頻等教學(xué)資源的精準(zhǔn)投放，準(zhǔn)確評價試題的難易程度、準(zhǔn)確評價教師自身教學(xué)優(yōu)勢、缺陷以便提供更加優(yōu)秀的學(xué)習(xí)服務(wù)和體驗。教師還可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)痕跡改進(jìn)其教學(xué)薄弱環(huán)節(jié)。智能化的學(xué)習(xí)方式使教師和學(xué)習(xí)使用者均提高了學(xué)習(xí)效率、節(jié)省了學(xué)習(xí)時間。因此，在智能化的MOOC學(xué)習(xí)平臺的構(gòu)建中必須設(shè)計能詳細(xì)抓取學(xué)生、教師使用過程記錄并進(jìn)行匯總、分析、整理的軟件或模塊功能，以合理運用大數(shù)據(jù)對臨床技能學(xué)課程進(jìn)行正確的教學(xué)設(shè)計、管理和評價等。運用大數(shù)據(jù)技術(shù)記錄學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣和愛好、學(xué)習(xí)側(cè)重面，通過分析、整合這些數(shù)據(jù)，評估學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)和知識掌握水平。教師應(yīng)學(xué)會運用大數(shù)據(jù)思維，探討數(shù)據(jù)間的相關(guān)性，挖掘數(shù)據(jù)背后的價值。因此，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享、有效地進(jìn)行教學(xué)管理、過程性評價與考核、進(jìn)行教學(xué)行為的監(jiān)督，對提高教師的教育信息技術(shù)能力和信息化素養(yǎng)，提升臨床技能培養(yǎng)效果十分重要。

4 編寫數(shù)字化轉(zhuǎn)型和升級的臨床技能學(xué)“新形態(tài)教材”

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，知識的交流、傳播和學(xué)習(xí)方式早已完成了由局域性到全球化、由紙質(zhì)媒介到電子媒介等方式方法的深刻變革。全球MOOC風(fēng)潮的掀起，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的開放性、共享性越來越普遍，推動著高校教學(xué)模式的深刻轉(zhuǎn)變，以MOOC技術(shù)為代表的慕課、共享課、公開課程更加速了這種轉(zhuǎn)變?！胺D(zhuǎn)課堂”、“混合式教學(xué)”、“移動教學(xué)”和“個性化教學(xué)”和“精準(zhǔn)教學(xué)”等新型教學(xué)理念及方法紛紛引入傳統(tǒng)課堂教學(xué)，在提高教學(xué)效果的同時，使得學(xué)生的“個性化”學(xué)習(xí)和“因材施教”的教學(xué)理念能夠真正得到有效的施行和落實。信息技術(shù)在變革教育教學(xué)方法同時也催生著教材的變革，即由傳統(tǒng)出版教材向數(shù)字教材出版的轉(zhuǎn)型升級。單純的紙質(zhì)教材已越來越難以滿足日益增長的海量信息和知識傳播多樣化的需要，新形態(tài)教材正在成為現(xiàn)實的迫切需求。新形態(tài)教材是反映學(xué)科行業(yè)新知識、新技術(shù)、新成果，支持移動學(xué)習(xí)、線上線下混合式教學(xué)，課程與教材資源有機(jī)融合，紙質(zhì)教材與配套的電子資源深度融合的融媒體教材。而臨床技能學(xué)教學(xué)內(nèi)容存在覆蓋內(nèi)容廣泛、內(nèi)容多樣化、碎片化、實踐操作性強(qiáng)、可視化內(nèi)容豐富、理論與實踐緊密結(jié)合等多項特點，非常適合新形態(tài)教材的編寫。

編寫臨床技能學(xué)新形態(tài)教材應(yīng)注重紙質(zhì)版教材和數(shù)字化教材的融合，緊扣教學(xué)基本要求，強(qiáng)調(diào)“三基”，即基本理論、基本知識、基本技能的有機(jī)融合；同時新形態(tài)教材也凸顯了“五性”的結(jié)合，即科學(xué)性、思想性、適用性、先進(jìn)性和啟發(fā)性的統(tǒng)一結(jié)合，版式設(shè)計和內(nèi)容編排方式可不受紙質(zhì)版教材呈現(xiàn)方式的束縛。按教學(xué)設(shè)計、教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)對象進(jìn)行歸納、分析和整理，采用數(shù)字化技術(shù)并兼容圖、文、聲、像等多媒體功能。數(shù)字資源與紙質(zhì)內(nèi)容的可以有機(jī)結(jié)合，相輔相成。新形態(tài)教材的數(shù)字資源可以包括：電子教案(教學(xué)PPT)、知識鏈接、圖集、動畫、微視頻、題庫、臨床研究綜述進(jìn)展、思政要素、開放性討論、PBL案例、課外拓展閱讀、病例分享等相關(guān)內(nèi)容，按課程章節(jié)或知識點以知識樹等形式在課程結(jié)構(gòu)層面上進(jìn)行數(shù)字資源配置，將課程內(nèi)容多維度、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)性的呈現(xiàn)給學(xué)生，保證學(xué)習(xí)內(nèi)容的開放性、隨時性、移動性和碎片性，使學(xué)習(xí)者的知識面既能橫向拓展（臨床技能模塊之間相互聯(lián)系）又能向縱深擴(kuò)展（臨床專科技能知識），以適應(yīng)不同學(xué)生的個性需求。并融入章節(jié)簡介、微課、思維導(dǎo)圖、病例討論和自我測試等，為創(chuàng)新教學(xué)方法和提升教學(xué)效果提供支持。

綜上所述，本文就現(xiàn)代信息技術(shù)深度融合的背景下，臨床技能學(xué)如何進(jìn)行教學(xué)改革以適合新時代醫(yī)學(xué)教育發(fā)展的需要進(jìn)行了一些初步的探討。信息技術(shù)既為醫(yī)學(xué)教育發(fā)展帶來了新的認(rèn)識和新的理念和新機(jī)遇，也同時賦予了醫(yī)學(xué)教育改革全新的內(nèi)涵。作為醫(yī)學(xué)教育工作者，應(yīng)勇于面對新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，勇于革新，以適應(yīng)新形勢醫(yī)學(xué)發(fā)展的變化，積極推動醫(yī)學(xué)教育的改革和發(fā)展，繼而為提高醫(yī)學(xué)生臨床技能培養(yǎng)效果，提升醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)質(zhì)量和推動醫(yī)學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展提供幫助。