基于翻轉課堂教學模式的醫學研究生臨床操作技能培訓的應用探討

李凘純，冷 峰，王士勇

海軍軍醫大學：1 附屬長海醫院；2 附屬長征醫院；3 海軍衛生信息中心， 上海 200433

近幾年，美國教育界掀起了一波翻轉課堂教學模式的研究和應用熱潮。翻轉課堂教學模式在美國的成功案例被推廣到世界，并得到世界各國教育界人士的普遍關注。

1 翻轉課堂教學模式概述

翻轉課堂可譯為Flipped Classroom或Inverted Classroom，是一種創新型教學模式，指在教學過程中重新調整課堂內外的時間比例，將學習的決定權從教師轉移給學生手中。

1.1 翻轉課堂的理念

翻轉課堂是信息化時代下，依托教育技術高速發展帶來的新的教學模式。該教學模式理念顛覆了課上與課下的教學方式，把知識的學習與信息的獲取放在課下，由學生自主學習。學生可以通過看網絡視頻課程、聽播客、閱讀電子書，還能在網絡上與別的學生討論，能在任何時候去查閱需要的材料。課上的寶貴時間用于師生間的交流，教師的答疑解惑使學生對知識的理解進一步深化。翻轉課堂教學模式的最終目標是幫助學生參與到教學實踐中獲得更加真實的學習體驗[1]。

1.2 翻轉課堂的特點

1.2.1教學過程的逆向創新傳統課堂所遵循的學習過程第一步是通過教師在課堂傳授知識，學生獲取信息，第二步是課下學生進行復習，從而達到知識的內化。翻轉課堂教學模式最主要的特點就是實現了教學過程的逆向創新，學生學習的第一步放在課下，學生進行自主學習獲取信息，第二步放在課堂，學生在課堂實現知識的深化理解。

1.2.2輔助視頻的廣泛應用翻轉課堂教學模式得以實現的最主要原因在于互聯網和視頻制作技術的普及，授課視頻可以通過網絡傳輸得到更加便捷的獲取。學生通過教學視頻輔助技術的廣泛應用，具備課下學習的環境和條件。而授課視頻具有教學目標明確和教學內容簡潔明了等特點。視頻時間短、內容精，非常適合學生自主學習使用[2]。

1.2.3教師角色的重新定位傳統課堂中教師是課堂的權威，學生獲取信息完全通過教師的現場傳授。但是翻轉課堂教學模式中，學生在學習活動中變得更為主動，教師成為學習活動的組織者，學生學習的引導者。學生獲取信息不再依賴于教師的傳授，而是通過各種教育技術手段。教師在教學活動中體現出的功能將被完全改變[3]。

1.3 我國翻轉課堂的研究歷程

我國最早開展翻轉課堂教學模式研究可追溯到2012年，來自重慶聚奎中學的實踐研究成果發表在《中小學信息技術教育》上[4]。聚奎中學在對翻轉課堂教學模式的本土化改造中采用以學生為中心的教育理念，學生課前通過平板電腦運用學習軟件、教學視頻、互動作業和數字圖書館進行自主學習，課堂上學生通過小組合作、教師輔導、探究活動和練習鞏固加深學習成果[5]。重慶聚奎中學該次教學實踐活動以學生為中心的設計理念，使學生掌握自己學習的主動權，通過利用移動終端設備平臺電腦等取得了較好的成績，并在我國教育界產生了巨大的影響[3]。但當時的研究主要集中在中小學領域和教育研究機構，我國高校的參與度相對較低[4]。

隨著我國網絡課程建設的日趨完善，各高校聯合推出視頻課程共享。進入2015年以來，我國高校在建立網絡課程的同時，也將翻轉課堂教學模式的實踐應用推向一個新的發展高度，應用領域也得到了進一步擴展。該研究擬將翻轉課堂教學模式應用于醫學研究生的臨床操作技能培訓中，以期為其培養過程中存在的問題提供一些解決思路和可操作路徑。

2 醫學研究生臨床操作技能培養中存在的問題

2.1 教師臨床操作帶教意識差

在我國現存的醫學教育體制中，臨床帶教教師既作為醫師從事臨床一線工作，又要進行科學研究，撰寫學術論文，還要兼顧醫學教育活動。可以說，教師在繁重的醫療和科學研究工作下，很難擠出更多的時間放在自身教學能力的提高上，尤其是臨床操作帶教能力的培養上。至于教學模式和方法的研究更是少之又少。在這樣的背景下，即使我國當前醫學教育政策導向已經改變，但是如何改變一線醫學教育師資緊缺，轉變教學思路，提升教學工作效率，提高醫學研究生臨床操作能力水平，使其與上層政策導向相一致也是目前存在的重點問題。

2.2 臨床操作培訓教學資源緊缺

臨床操作技能的教學對于教學環境和資源成本有很高的要求。《醫學教育臨床實踐管理暫行規定》明確規定，嚴格限制應用患者為醫學教學實踐對象，只有持有我國醫師執照才具備在患者身上進行臨床操作的資格。我國醫學研究生進行臨床操作技能訓練只能在仿真模型上進行，而仿真模型比較昂貴，進行一次操作技能授課成本較高。另一方面，我國很多醫學院校仍未建成臨床操作培訓中心，即使已經建有臨床操作培訓中心，但是大部分由于管理、運行成本和師資較少等諸多問題，利用率并不高。

2.3 臨床操作培訓教學效果偏差

臨床操作技能培訓現行的教學過程一般包括教、練和考三個環節。在教的環節中，教師主要采用PPT幻燈講解、教學模具講解或是現場演練，而在教的環節上，往往出現教師精心準備的授課內容，但是學生卻跟不上教師授課的節奏，或是學生在筆記中常常記了前面的內容，漏了后面的內容；練的環節上，由于教學訓練模具少，又會出現學生得不到教師的個別指導，學生之間缺少互動交流等問題；考的環節上，臨床操作技能的考試也常淪為應試型考試，不能體現出臨床工作的多樣性與變化性。

3 翻轉課堂教學模式應用于研究生臨床操作技能培訓的實踐

翻轉課堂教學模式的應用正是建立在信息化教學技術手段發展完備的基礎上。教學技術手段的完備程度是指技術手段達到應用的標準，要求具有廣泛的應用性，且具有便捷的使用途徑。教學資源的建設與教育技術的應用基于教學模式的選擇，該研究中臨床操作技能培訓基于翻轉課堂教學模式，因此，教育技術的選擇與教學資源的建設也是基于翻轉課堂教學模式特點而設計定位的。翻轉課堂教學模式以課下自學為主要知識獲取途徑，因此，對于教學資源建設提出了很高的要求，尤其臨床操作技能培訓又以動手操作為主要教學點，因此，該研究中的微課資源建設不同于以往的視頻建設思路。

3.1 微課視頻資源建設

該部分研究以建設支持翻轉課堂課下學生自學的微課教學資源為主要內容，制作環節包括選題、教學設計、錄制微課視頻、視頻后期處理和資源發布五個步驟。

關于訓練臨床操作技能的視頻在網絡上已經有很多，該研究開始前著手在網絡上找尋合適的視頻作為微課資源，包括培訓中選用的教材《中國醫學生臨床技能操作指南》也有成套的視頻，但是在找尋的過程中發現，雖然網絡上視頻資源很多，但是存在視頻時長偏長、內容冗雜、規范性差、版權等問題，使得網絡上的視頻資源并不適合該研究使用。因此，為支持翻轉課堂課下學生自學的教學資源建設，專門組織了一批青年骨干教師錄制了一套微課視頻資源，制作過程如下：

3.1.1選題臨床操作涵蓋廣泛，根據現代醫學分科診療的特點，臨床操作可分為五個大類，即內科、外科、婦科、兒科和其他專科臨床操作技能；而另一種劃分方式則是根據臨床操作技能的難易程度和使用的普遍性，分為基本臨床操作技能和復雜臨床操作技能。該課題主要研究的針對點是學生必須掌握的基本臨床操作技能。而該研究第一階段主要建設內、外科臨床操作技能培訓項目10項。

3.1.2教學設計教學設計環節是微課堂建設最重要的環節，在課程內容設計方面，由于掌握一項臨床操作技能還需要掌握該項技能的操作目的、診斷及治療作用、適應證、禁忌證和操作前準備等多方面的內容，因此，在講授操作步驟前將用1～2 min的時間重點介紹這些相關內容。但是需要注意的是，微課堂以突出主題為首要目的，相關知識的介紹點到為止，不展開講解；在教學過程設計方面，以臨床操作視頻配解說的形式進行授課教學，同時配有字幕，操作中需要注意的操作事項會有重點說明，這部分需要注意解說應簡明扼要，講清楚操作步驟及注意事項即可，切忌內容冗長。

3.1.3錄制微視頻微課堂的錄制更多地依賴視頻的錄制設備。一般情況下，數碼相機和攝像機都可以用于完成錄制任務，該研究選用數碼相機是佳能EOS 6D。現場實時錄制主要以滿足學生的觀看視角，方便學習者觀察臨床操作的細節為主要目的。該研究在現場選擇兩個機位進行錄制，一個機位為固定鏡頭，以臨床技能操作的整體為框架；另一個機位為移動鏡頭，近景錄制操作的具體細節。通過兩個機位的錄制可以更好地為后期視頻處理提供能夠滿足學生觀察的操作細節。

3.1.4視頻后期處理常用的視頻制作軟件即可滿足對錄制后的視頻進行后期處理。該研究選用的視頻制作軟件為會聲會影12，該軟件為半專業非線性的視頻處理軟件，具有功能強大、易上手等特點，適合微課堂視頻的后期處理。視頻后期處理包括視頻的后期剪切、配音、字幕和特定動畫的放大縮小等，完善視頻內容，將兩個機位錄制的視頻進行有效的組合，使其能夠更加方便學生學習使用。后期處理的視頻時長為6～8 min，輸出格式為多媒體電腦檔案格式MP4。

3.1.5資源發布信息化迅速發展的今天，微課堂資源發布的渠道呈現出多樣化發展，如網絡在線發布、郵箱發布、QQ等即時通訊設備和移動通訊設備APP等。該研究通過微信模擬考核學習系統進行資源發布，并且在臨床技能中心配置平板電腦，學生可以在現場邊操作、邊查看教學視頻。其中，微信模擬考核學習系統與南京龐培軟件公司共同開發，以手機等移動通訊設備作為載體，具有使用方便，隨看隨學的優勢。而在臨床操作技能中心配置平板電腦，方便學生現場參考教學視頻，因此，能夠充分滿足翻轉課堂教學模式課下學生自學操作技能的需要。

3.2 打造“臨床技能超市”

前面通過建設一批臨床操作技能培訓的微課堂視頻資源為翻轉課堂教學模式課下提供了網絡教學資源支持，但僅僅依靠微課的翻轉課堂并不能達到學生課下自我練習的條件，還需要擁有配套的學習環境。臨床操作技能中心是臨床操作技能虛擬訓練的場地，可以為學生提供技能操作訓練的學習環境。虛擬現實技術(virtual reality)指通過計算機生成實時地、三維仿真虛擬立體環境，其應用于醫學教育起源于20世紀60年代的美國，當時美國麻省理工學院通過研制第一臺頭戴式顯示器拉開了人類進行模擬現實技術指導醫學教育教學的序幕。隨后虛擬現實技術的迅速發展，在醫學教育中的應用進一步加強，發展到今天，已經有多個層次的臨床模型與技術，大致分為以下四類：

一是基礎解剖模型：指研究人體解剖結構的局部或整體各器官組織結構關系的教學模型，主要用于教師課堂教學和教學實踐活動，幫助學生建立起直觀、形象的人體解剖學知識，是教師通過現場示教展示人體解剖結構的重要教具。

二是局部功能模型：指人體某一系統或某一解剖結構，具有生理、病理變化的功能模型。該模型既可以作為解剖學教具為教師提供示教使用，也可以作為局部臨床操作訓練使用，是目前臨床操作模擬訓練使用率最高、也是使用范圍最廣泛的模型。

三是計算機互動模型：指通過計算機電子設備模擬人體系統與用戶進行交互的虛擬模型系統，主要強調計算機三維模擬和與用戶的交互式體驗，一般該交互模型并不具備生理驅動功能，也沒有實物的真實體驗，相比來說，更多地應用于影像學三維立體成像、內鏡手術和腔鏡微創手術等。

四是生理驅動模擬系統：又稱全方位模擬系統，該系統指應用現代仿真技術、電生理學技術和計算機芯片技術等現代高科技前沿技術，并通過大數據整合臨床病案例，使模型具有類人類的生理學反應的模擬系統。該模型屬于現今臨床模擬訓練教學的高端產品，具有價格高昂、操作復雜和高科技含量等特點。

通過上述四類虛擬技術模型可以看出基礎解剖模型適合作為教師現場示教的教具，學生可以獲得各器官解剖結構的直觀印象；而局部功能模型和計算機互動模型適合學生技能操作訓練使用；生理驅動模擬系統可以作為綜合訓練和考評系統使用。而臨床操作技能中心的結構設計往往參照國內OSCE考試設置成多站式考核中心，這樣設置的好處在于針對SP患者組織的OSCE考核可以逐站考核學生收集病史、體格檢查、物理診斷、治療及醫患溝通等多個方面的能力，但是臨床操作技能中心的日常管理需要有專人看管，各站之間由于SP患者而相互關聯。這樣的分站設置并不適合學生在任一站里進行重復訓練。為滿足翻轉課堂設置配套教學環境的需要，在臨床操作技能中心多站式設置的基礎上，特開設了三間“技能訓練超市”。

3.2.1“臨床技能超市”的基本功能臨床操作技能訓練需要特定的訓練場地，在翻轉課堂教學模式中需要借助技能中心這一配套的學習環境。但是由于臨床技能中心日常管理不對外開放和中心訓練室的功能設置等問題很難滿足翻轉課堂學生課下訓練的需要。因此，需要改變原有臨床操作技能中心的構造，打造符合翻轉課堂教學模式的學習環境，在不影響原有技能中心功能的前提下，該研究中開辟了三間開放式技能訓練室，具備以下幾點功能：

一是具備分科訓練的功能。三間“臨床操作技能超市”按二級學科進行分類，分為內科訓練室、外科訓練室和婦、兒訓練室。其中，內科訓練室主要供學生練習四大穿刺術，即胸腔穿刺術、腹腔穿刺術、腰椎穿刺術和骨髓穿刺術；外科訓練室主要訓練外科的基本操作技能，如換藥術、清創術和導尿術等；婦、兒訓練室主要訓練婦科、兒科的操作技能，如盆腔檢查、妊娠腹部四步觸診檢查法和小兒體格生長指標測量等。

二是具備自由開放的功能。該三間“臨床操作技能超市”僅作為學生自我訓練使用，不作為考核和上課使用，因此不存在學生訓練時由于上課和考核等原因不能保證練習的情況。臨床日常工作瑣碎而繁忙，學生很難擠出整塊時間進行臨床操作技能的訓練，只能利用工作之余或下班時間進行訓練，因此，“臨床操作技能超市”必須具備自由開放、滿足學生隨時訓練的需要。

三是具備查閱參考的功能。在三間訓練室內，設置有書架，主要用于存放技能操作的相關書籍與模型器具的參數說明書等，方便學生及時查閱參考書籍資源；并且為每間訓練室配置了一臺iPad平板電腦，電腦內預先存放了臨床操作技能的微課堂視頻資源和相關的課件、文獻等。通過配置書籍和電子設備等參考學習資源，為學生提供優質的自學環境。

3.2.2“臨床技能超市”的日常運營臨床技能中心是教學醫院整合教學資源，運用先進的現代教育技術進行臨床技能培訓的教學場地，其已經成為教學醫院不可或缺的一部分。作為虛擬教學的訓練場地，臨床操作技能中心是翻轉課堂教學模式依靠的重要教學資源，尤其開展開放式的“臨床技能超市”后，針對其新的特點，技能中心的日常管理也增加如下的新內容：

一是模型定期維護。開放臨床操作技能中心必然帶來大量的訓練使用率，這樣對于操作模型的維護顯得格外重要。由于操作模型屬于高消耗品，尤其是外科縫合術中，需要反復切皮，但是模具能夠切的地方又不是很多，需要消耗大量的模具皮；還有一些訓練穿刺的模型也屬于易損耗模型。所以，每個星期都會進行模型的定期維護，且輪換模型以防止模型過度使用而損壞。

二是學生刷卡準入。臨床技能中心雖然自由開放，但是為避免閑雜人等進入，特別設置門禁系統，只對提出訓練的學生開放刷卡進入的權限，并且有計算機系統進行記錄。這樣一來，可以更好地對臨床技能中心進行無人監管，保證臨床技能中心的安全和可控。并且通過記錄學生的刷卡次數，可以量化學生自主訓練情況，以供教師進行課下督導，督促學生進行自主訓練。

三是中心實時監控。由于臨床技能中心的各項訓練模型都價值不菲，且須具備自由開放的功能，因此在運行管理中，加入了中央實時監控的功能：設置一間中央控制室，通過分設在各站的攝像頭對訓練室進行實時而全面地監控，同時，具備一個月以上保存錄像的功能。這樣既保證了臨床技能中心日常管理的安全，減少人力資源監控的浪費，又方便監督學生在進行訓練的過程中能夠保護操作的模型。