以結(jié)果為導(dǎo)向的超聲影像學(xué)教學(xué)云平臺(tái)構(gòu)建*

◆胡彧 李?yuàn)W

0 引言

超聲影像學(xué)是一門(mén)傳統(tǒng)的影像學(xué)學(xué)科，在大影像教學(xué)中占有重要地位。其課程內(nèi)容多，動(dòng)手實(shí)操性強(qiáng)，但目前的理論及實(shí)踐見(jiàn)習(xí)課時(shí)量往往不足，在很短的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，學(xué)生能接受到的教學(xué)知識(shí)內(nèi)容較為有限，實(shí)際操作內(nèi)容則更少。以結(jié)果為導(dǎo)向（Outcomes-based Education，OBE）是一種全新的教育理念，其原理采用反向設(shè)計(jì)，先設(shè)定學(xué)習(xí)成果，再用于反向指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施[1]。本文針對(duì)超聲影像學(xué)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)要求建立有效的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，充分借助多媒體和5G 通信技術(shù)建立基于OBE 理念的超聲影像學(xué)教學(xué)云平臺(tái)來(lái)輔助超聲教學(xué)，以滿足新時(shí)代背景下超聲影像學(xué)人才培養(yǎng)需求。

1 超聲影像學(xué)教學(xué)的預(yù)期目標(biāo)

隨著人們對(duì)自身健康的重視程度不斷提升，各級(jí)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)蓬勃發(fā)展，醫(yī)療產(chǎn)業(yè)規(guī)模日益擴(kuò)大，各醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)超聲影像學(xué)人才的迫切需求自然要求更高的教學(xué)效率和質(zhì)量。個(gè)體需求的提升和精準(zhǔn)診療要求的增加，使得超聲這項(xiàng)廣泛應(yīng)用的影像學(xué)檢查技術(shù)不斷更新升級(jí)，超聲微泡造影、彈性成像、超聲介入、融合影像、超聲分子影像、超聲人工智能等新興技術(shù)的飛速發(fā)展也對(duì)超聲影像學(xué)專業(yè)人才提出更高的要求。

超聲影像學(xué)以形態(tài)學(xué)為表現(xiàn)、以人體解剖結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，學(xué)生需要掌握系統(tǒng)及局部解剖、血流動(dòng)力學(xué)等知識(shí)。不同的疾病在超聲圖像上的表現(xiàn)千差萬(wàn)別，但也經(jīng)常會(huì)有不同疾病表現(xiàn)為相似的超聲圖像，還需要結(jié)合其他各專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)以及臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行甄別。對(duì)于這樣一門(mén)實(shí)操性很強(qiáng)的醫(yī)學(xué)學(xué)科，幫助學(xué)生掌握超聲設(shè)備的使用方法，靈活運(yùn)用超聲探頭打出臟器切面，練就嫻熟的超聲儀器操作技能，是超聲影像學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)[2]。

除了傳統(tǒng)超聲影像學(xué)檢查以外，近年來(lái)蓬勃發(fā)展的超聲新技術(shù)使得超聲影像成為制訂治療計(jì)劃、引導(dǎo)穿刺活檢、監(jiān)控疾病發(fā)展、評(píng)估治療效果、進(jìn)行疾病隨訪復(fù)查的重要工具。通過(guò)二維超聲探查組織聲阻抗特性，通過(guò)超聲造影探查組織微循環(huán)灌注，通過(guò)超聲彈性探查組織的硬度，通過(guò)融合超聲功能達(dá)成精準(zhǔn)成像，甚至術(shù)中超聲探查、腹腔鏡下超聲成像及超聲引導(dǎo)下消融治療，對(duì)超聲專業(yè)人才的要求更加全面和多方位。隨著超聲應(yīng)用場(chǎng)景的復(fù)雜和綜合化，僅憑傳統(tǒng)單一的課堂理論傳授和醫(yī)院實(shí)習(xí)教學(xué)模式已遠(yuǎn)不能滿足新的超聲影像學(xué)教學(xué)要求，難以達(dá)到預(yù)期教育成果。

2 超聲影像學(xué)教學(xué)云平臺(tái)的基礎(chǔ)和發(fā)展現(xiàn)狀

如今醫(yī)學(xué)教育發(fā)展迅猛，大大促進(jìn)了超聲影像學(xué)的教學(xué)改革，多媒體和5G 通信技術(shù)成為教育工作者的有力工具，教學(xué)信息呈幾何級(jí)增長(zhǎng)，素質(zhì)教育大步邁進(jìn)。目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)于超聲醫(yī)學(xué)的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁(yè)、運(yùn)用PACS系統(tǒng)的超聲教學(xué)資料庫(kù)[3]、超聲診斷視頻及音頻教學(xué)系統(tǒng)、超聲影像教學(xué)資源與管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)[4]以及中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)網(wǎng)等，這些學(xué)習(xí)系統(tǒng)并未達(dá)成信息共享及多向交互，不少系統(tǒng)資源數(shù)量大但質(zhì)量參差不齊、門(mén)類(lèi)多但應(yīng)用性不佳，互動(dòng)學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)更是缺乏。另外，有些系統(tǒng)缺少實(shí)施與組織的平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)化教育資源不足，推廣性不佳。

目前，國(guó)內(nèi)外都在積極發(fā)展數(shù)字教育云，高校和云服務(wù)公司陸續(xù)推出自己的數(shù)字教育云平臺(tái)。如人教社推出的“人教數(shù)字教材”第二代產(chǎn)品，既可以實(shí)現(xiàn)同步測(cè)評(píng)，又可在線進(jìn)行學(xué)業(yè)診斷[5]。也有將云平臺(tái)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用[6]，但其還不具備以學(xué)生為中心及持續(xù)改進(jìn)的重要功能。

以往的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)受傳輸能力的限制，龐大的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)資源共享和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的操作示范教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)，隨著5G 通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，信息化所依賴的基礎(chǔ)設(shè)施得以完成演進(jìn)升級(jí)，超聲影像教學(xué)智能化升級(jí)轉(zhuǎn)型加快。搭建云平臺(tái)期望運(yùn)用遠(yuǎn)程超聲的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)模擬教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作、理論培訓(xùn)、觀摩參觀等多種方式培養(yǎng)相關(guān)超聲影像學(xué)人才。同時(shí)，通過(guò)構(gòu)建具備OBE 理念內(nèi)涵意義的教學(xué)云平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的個(gè)性化、交互性，最終促進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

3 基于OBE理念的超聲影像學(xué)教學(xué)云平臺(tái)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建

OBE 理念遵循反向設(shè)計(jì)原則，把學(xué)習(xí)成果預(yù)期的層次性和映射性放在首位，即按照社會(huì)需求→培養(yǎng)目標(biāo)→畢業(yè)要求→能力指標(biāo)→課程體系的逆向約束路徑構(gòu)建培養(yǎng)方案[7]?；贠BE 理念的超聲影像學(xué)教學(xué)云平臺(tái)系統(tǒng)用智慧的設(shè)計(jì)，以信息化技術(shù)重構(gòu)學(xué)校教育系統(tǒng)及合作平臺(tái)教學(xué)資源，以教育大數(shù)據(jù)為支撐，以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為核心，通過(guò)培養(yǎng)目標(biāo)定義評(píng)價(jià)機(jī)制，以評(píng)價(jià)機(jī)制保障教學(xué)實(shí)施，通過(guò)教學(xué)實(shí)施保障課程體系的實(shí)現(xiàn)，以課程體系的實(shí)現(xiàn)保證畢業(yè)要求的完成，最終達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)。

結(jié)果導(dǎo)向的超聲影像學(xué)教學(xué)云平臺(tái)的架構(gòu)主要包括三大核心部分，即數(shù)據(jù)層產(chǎn)品、平臺(tái)層產(chǎn)品及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[8]。其中，數(shù)據(jù)層產(chǎn)品屬于核心產(chǎn)品，屬于數(shù)據(jù)之間的一個(gè)集合體，用戶可以按照預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行形象化、個(gè)性化的定制。使用者在使用計(jì)算機(jī)設(shè)備的過(guò)程中產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)層產(chǎn)品可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，之后形成新的數(shù)據(jù)，并且成為互操作中心。平臺(tái)層是業(yè)務(wù)邏輯功能的實(shí)現(xiàn)層與表現(xiàn)層，其產(chǎn)品包括數(shù)據(jù)云中心、教學(xué)監(jiān)督、學(xué)習(xí)督導(dǎo)、測(cè)評(píng)體系、就業(yè)服務(wù)體系，其中教學(xué)監(jiān)督平臺(tái)主要對(duì)應(yīng)結(jié)果循環(huán)。由學(xué)校核心能力指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)分出專業(yè)核心能力指標(biāo)，以專業(yè)核心能力指標(biāo)為起點(diǎn)，制訂專業(yè)培養(yǎng)方案，再到教學(xué)任務(wù)認(rèn)定、課程大綱設(shè)計(jì)、作業(yè)督導(dǎo)、教師考核評(píng)價(jià)等，貫穿教學(xué)全流程。

3.1 超聲影像學(xué)教學(xué)云平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成

超聲影像學(xué)教學(xué)云平臺(tái)的病例庫(kù)模塊含有大量的真實(shí)案例，是云平臺(tái)體系醫(yī)院PACS系統(tǒng)中的典型病例經(jīng)過(guò)篩選整理而成，學(xué)校附屬各級(jí)醫(yī)院的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)資源都可以在云平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中共享，通過(guò)云平臺(tái)完成超聲教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心與附屬各級(jí)醫(yī)院超聲資源的互動(dòng)，達(dá)到教學(xué)與臨床實(shí)踐緊密結(jié)合。云平臺(tái)的課程中心模塊還提供了各大醫(yī)院超聲專業(yè)專家教授的超聲教學(xué)PPT、微課及高校的智能化教學(xué)平臺(tái)，完成超聲影像實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、數(shù)字智能化實(shí)踐與教學(xué)。如南京醫(yī)科大學(xué)[9]研發(fā)的人體超聲檢查模塊是一種先進(jìn)的實(shí)踐模擬教學(xué)方式，選擇某一標(biāo)準(zhǔn)化病例，學(xué)生首先獲得該患者的基本臨床信息，如性別、年齡、體征、臨床癥狀、病史等，隨后查看其他影像圖片及實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果；然后可以在模型人身上練習(xí)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)掃查方式進(jìn)行超聲檢查，系統(tǒng)會(huì)提示掃查的注意點(diǎn)，如肝臟大小形態(tài)、回聲特點(diǎn)、肝內(nèi)動(dòng)靜脈膽管及有無(wú)異常包塊；根據(jù)掃查結(jié)果得出自己的診斷意見(jiàn)、診斷依據(jù)及鑒別診斷；最后可在系統(tǒng)中查看該患者的最終診斷結(jié)果和指導(dǎo)意見(jiàn)，教師也可同時(shí)得到實(shí)踐結(jié)果的反饋。

3.2 基于OBE理念的云平臺(tái)系統(tǒng)搭建

要基于OBE理念來(lái)完善高校的應(yīng)用型超聲影像學(xué)人才實(shí)踐教學(xué)體系，不斷提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，以達(dá)到學(xué)生預(yù)期的學(xué)習(xí)成果?；贠BE 理念的云平臺(tái)解決了大量無(wú)關(guān)信息的涌現(xiàn)和信息檢索精確度較低等問(wèn)題，可以讓學(xué)生使用關(guān)鍵字匹配查詢自己希望了解學(xué)習(xí)的內(nèi)容，主動(dòng)、高效地從平臺(tái)信息空間獲取所需知識(shí)[10]。如前舉例的人體超聲檢查模塊，結(jié)合OBE理念設(shè)計(jì)后，學(xué)生先通過(guò)關(guān)鍵詞搜索找到所需訓(xùn)練模塊，完成操作；教師通過(guò)遠(yuǎn)程審閱、點(diǎn)評(píng)作業(yè)，可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，及時(shí)指出并回復(fù)學(xué)生的疑問(wèn)；學(xué)生可以自主檢索正確答案，結(jié)合教師對(duì)答題的評(píng)價(jià)，有針對(duì)性地改錯(cuò)、完善，做到師生之間無(wú)障礙互動(dòng)，營(yíng)建優(yōu)良的學(xué)習(xí)氣氛，達(dá)成“學(xué)生為主，教師為輔”的OBE教學(xué)目標(biāo)。

采用云平臺(tái)虛擬超聲影像操作系統(tǒng)以后，學(xué)生和教師可以不受時(shí)間、場(chǎng)所、人為因素等限制，即使遠(yuǎn)在不同學(xué)校、省市，學(xué)生也可以通過(guò)連接云平臺(tái)系統(tǒng)，及時(shí)反復(fù)練習(xí)，提升超聲實(shí)踐能力。通過(guò)云平臺(tái)這種功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，超聲影像學(xué)專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)時(shí)都能達(dá)到用人單位所要求的水平，實(shí)現(xiàn)高水平同質(zhì)化培養(yǎng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于OBE理念的超聲影像學(xué)教學(xué)云平臺(tái)采用數(shù)字智能化技術(shù)對(duì)教學(xué)數(shù)據(jù)資料完成系統(tǒng)整合，并且借助教育云為在校師生提供教學(xué)服務(wù)，以能力指標(biāo)為起點(diǎn)，擬定出可以直接測(cè)量的能力指標(biāo)，定制符合用戶習(xí)慣以及個(gè)性特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法和過(guò)程。教師通過(guò)結(jié)果循環(huán)的引導(dǎo)，將結(jié)果反映到多元的教學(xué)或活動(dòng)評(píng)量中，推動(dòng)用戶使用的持續(xù)改進(jìn)，使教學(xué)過(guò)程更加便捷流暢、安全可靠，有效節(jié)約成本，促進(jìn)超聲影像學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升。