現代信息技術深度融合背景下的臨床技能學教學改革的探討

李 熠 桂慶軍 李二毛 徐 剛 鐘 慧 匡雙玉

（[1]南華大學衡陽醫學院 湖南·衡陽 421001；[2]南華大學附屬第二醫院 湖南·衡陽 421001）

2018年1月，國家自然科學基金委員增設“教育信息科學與技術”研究方向，重點支持教育教學新技術、新學科的交叉研究，以創新的思維及方法來解決教育領域面臨的科學問題。同年，國家中醫藥管理局、教育部和衛健委等多部門共同下發的《關于加強醫教協同實施卓越醫生教育培養計劃2.0的意見》中明確提出要促進醫學教育與信息技術的深度融合，建設一流醫學專業，培養一流醫學人才。作為每個醫學教育工作者，必須正視現代信息技術發展給醫學教育帶來的巨大挑戰和機遇，重塑教育者角色，提升“數字素養”，更新信息化知識和教育理念，深度融合信息技術，從而引領醫學教育進一步發展。

臨床醫學教育的特點是重視實踐性、技術性和綜合性。臨床醫學是醫學教育的重要組成部分。而臨床技能教學效果又是評價醫學人才培養質量的重要指標之一。因此，醫學生臨床技能的培養效果是醫學實踐教學中的重點，為歷來醫學教育工作者所重視。

在醫患沖突頻發、尊重和保障患者知情權、自主選擇權等因素的影響下，臨床帶教面臨著較大的困境，臨床技能的教學質量及教學效果面臨嚴峻考驗，臨床優質的教學資源缺乏日漸窘迫和緊張，同時醫學生對臨床見習和臨床實習重視不夠，忙于就業和考研，導致臨床技能實踐機會大為減少，技能訓練嚴重缺乏。傳統的實習帶教和床旁教學模式已經難以滿足人才培養的需求。因此，醫學教育工作者必須深度融合各類現代信息技術，創造性變革教學手段和教學方法，更新教學理念，轉變教學模式，對臨床技能學進行深入的改革和創新。

1 打造虛擬仿真技術為主體的“虛實結合+情景模擬”的沉浸式情景，提升學生的學習體驗和學習興趣

我國古代著名的教育大師孔子曾經說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”，由此可見，激發學生的學習興趣，營造良好的、愉悅的學習情景和氛圍，喚起學生強烈的求知欲望是教學成功的關鍵。興趣是學生最好的老師，是人力求認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部因素。臨床技能教學的內容覆蓋面廣，動手能力要求強，強調臨床實踐，但又與臨床教學資源緊張，患者配合意愿不強、易引發醫療糾紛等矛盾相沖突。因此，在教學中通過對臨床真實事件的改編，積極營造臨床的模擬環境和學習情景，打造良好的學習體驗和對于激發學生的學習興趣，調動學習積極性尤其重要。采用先進的聲光電多媒體技術，將教學場所根據臨床事件發生的場景打造成一個虛擬的三維立體沉浸式情景教學場地，場景可以根據融合投影進行切換，可以是急診救治場所，也可以是醫院病房；還可以是手術間，從而使學生獲得一種沉浸式情景的教學體驗和教學氛圍，提升學生的學習興趣。

虛擬仿真教學涵蓋了人機交互、多媒體、虛擬現實等多項技術，以圖形學、相似原理、信息傳感器和系統控制論等技術為基礎，借助設備，為學生提供感官效應使其如同身臨其境一般，能夠在開放、自主的虛擬環境中開展操作與實驗。虛擬仿真教學配合臨床真實事件的改編場景，可以實現以任務驅動、問題解決為主線方式的學習與研究活動，倡導探究式學習、主動型學習和團隊協作化學習，加速理論知識與臨床實踐的“無縫隙”連接。根據不同的情景配備相應的虛擬仿真相關設備如智能心肺檢查電子標準化病人系統、綜合穿刺訓練電子標準化模型、心肺復蘇訓練模型、氣管插管模型等，進行各種虛擬而又真實的互動體驗，切實做到“能實不虛，虛實結合，提升效果”；讓學生更真實的體驗臨床各種場景，真實還原臨床技能教學和操作的現場，從而提高臨床技能培養的教學效果。

2 人工智能技術在臨床技能培養中的應用

隨著人工智能技術的逐步成熟，人工智能的應用領域越來越豐富，人工智能技術在醫療產業和醫學教育領域的應用也越來越普遍。其目前應用技術主要包括：醫療手術機器人、語音輸入病歷、各類成像的醫學輔助診斷、藥物研發和智慧醫院等。5G技術以及物聯網的推廣和普及使得人工智能可以提供更快的反應速度、更智能的應用模式、更直觀的豐富內容以及更優質的用戶體驗。人工智能在臨床技能培養中的應用主要包括以下方面：用于輔助檢查結果分析及判讀的能力培養、臨床問診能力的培養以及臨床思維能力的培養等。

臨床常見輔助檢查結果的判讀與分析歷來存在教學內容繁多、涉及的醫學課程分布面廣，專業性強，缺乏專業指導，難以組織有效的教學和培訓等諸多難題，而人工智能對輔助結果的閱讀、分析可以做到客觀、高效及精準，人工智能可通過神經網絡深度學習臨床醫生的判讀結果、并通過存儲和提取典型輔助檢查結果結合病例內容呈現給學生；還根據教師的教學考核要求及學生的個人進度，調整學習內容和進度，提供精準的個性化學習，而幫助醫學生提高綜合分析能力和臨床輔助檢查結果判讀和分析能力。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行客觀、實時、準確的指導，而且能打破臨床技能學教學空間和時間的限制，對于醫學生的臨床技能培養起到良好的促進效果。

目前，醫學生問診能力的培養主要有采用招募培訓的“標準化病人”和使用床旁真實病人進行問診兩種主要方式，但均不同程度存在一定問題，如標準化病人招募培訓所需時間項目周期長，經費投入大，難以長期保持教學隊伍穩定；而臨床真實病人往往存在合作意愿不強、問診學生數量受限制，易引發醫患矛盾等問題，利用人工智能技術可以構建“虛擬”的標準化病人，能有效與醫學生進行語音互動問答，甚至可以還原臨床實際病人的表情、動作、說法語氣等，并在問診結束后就學生問診效果進行量化評價，從而與問診學生實現良好的教學互動與反饋，從而實現學生問診能力的逐一規范培養和評價。

由此可見，人工智能技術能促進醫學生問診及臨床決策能力培養，提高臨床教學質量，滿足臨床綜合診療能力培養和考核的教學需求。

3 利用大數據挖掘和分析技術營造臨床技能培養的個性化、智能化的MOOC學習平臺

大數據分析是指用各類統計和分析方法對采集和生成的大量數據進行歸類分析，提取關鍵信息并形成結論的過程。簡而言之，它是對數據加以詳細研究和概括總結其數據特點提取出對研究者有價值的關鍵信息的過程。大數據挖掘一般是指從大量的數據中通過算法搜索隱藏于其中信息的過程。大數據挖掘和分析技術是基于數據庫理論，機器學習，人工智能，現代統計學等迅速發展的交叉學科，在很多領域中都有應用。

每個醫學生臨床技能的學習方法、學習效率、學習效果不盡相同，因材施教，才能最大程度地提高教學效果。而在大數據時代，大數據技術使得個性化教學成為可能，基于云計算的大數據挖掘和分析技術，可為學生及老師提供全方位的智能學習，根據學習者的學習需求和習慣，為學習者進行“畫像”。根據學習者的“畫像”進行個性化的知識推送和能力拓展。教師可實現對教案、習題、教學視頻等教學資源的精準投放，準確評價試題的難易程度、準確評價教師自身教學優勢、缺陷以便提供更加優秀的學習服務和體驗。教師還可以根據學生的學習痕跡改進其教學薄弱環節。智能化的學習方式使教師和學習使用者均提高了學習效率、節省了學習時間。因此，在智能化的MOOC學習平臺的構建中必須設計能詳細抓取學生、教師使用過程記錄并進行匯總、分析、整理的軟件或模塊功能，以合理運用大數據對臨床技能學課程進行正確的教學設計、管理和評價等。運用大數據技術記錄學生學習習慣和愛好、學習側重面，通過分析、整合這些數據，評估學生學習狀態、學習行為表現和知識掌握水平。教師應學會運用大數據思維，探討數據間的相關性，挖掘數據背后的價值。因此，利用大數據技術實現優質教學資源共享、有效地進行教學管理、過程性評價與考核、進行教學行為的監督，對提高教師的教育信息技術能力和信息化素養，提升臨床技能培養效果十分重要。

4 編寫數字化轉型和升級的臨床技能學“新形態教材”

隨著信息技術的快速發展，知識的交流、傳播和學習方式早已完成了由局域性到全球化、由紙質媒介到電子媒介等方式方法的深刻變革。全球MOOC風潮的掀起，網絡教學資源的開放性、共享性越來越普遍，推動著高校教學模式的深刻轉變，以MOOC技術為代表的慕課、共享課、公開課程更加速了這種轉變。“翻轉課堂”、“混合式教學”、“移動教學”和“個性化教學”和“精準教學”等新型教學理念及方法紛紛引入傳統課堂教學，在提高教學效果的同時，使得學生的“個性化”學習和“因材施教”的教學理念能夠真正得到有效的施行和落實。信息技術在變革教育教學方法同時也催生著教材的變革，即由傳統出版教材向數字教材出版的轉型升級。單純的紙質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，新形態教材正在成為現實的迫切需求。新形態教材是反映學科行業新知識、新技術、新成果，支持移動學習、線上線下混合式教學，課程與教材資源有機融合，紙質教材與配套的電子資源深度融合的融媒體教材。而臨床技能學教學內容存在覆蓋內容廣泛、內容多樣化、碎片化、實踐操作性強、可視化內容豐富、理論與實踐緊密結合等多項特點，非常適合新形態教材的編寫。

編寫臨床技能學新形態教材應注重紙質版教材和數字化教材的融合，緊扣教學基本要求，強調“三基”，即基本理論、基本知識、基本技能的有機融合；同時新形態教材也凸顯了“五性”的結合，即科學性、思想性、適用性、先進性和啟發性的統一結合，版式設計和內容編排方式可不受紙質版教材呈現方式的束縛。按教學設計、教學環節和教學對象進行歸納、分析和整理，采用數字化技術并兼容圖、文、聲、像等多媒體功能。數字資源與紙質內容的可以有機結合，相輔相成。新形態教材的數字資源可以包括：電子教案(教學PPT)、知識鏈接、圖集、動畫、微視頻、題庫、臨床研究綜述進展、思政要素、開放性討論、PBL案例、課外拓展閱讀、病例分享等相關內容，按課程章節或知識點以知識樹等形式在課程結構層面上進行數字資源配置，將課程內容多維度、網絡化、系統性的呈現給學生，保證學習內容的開放性、隨時性、移動性和碎片性，使學習者的知識面既能橫向拓展（臨床技能模塊之間相互聯系）又能向縱深擴展（臨床專科技能知識），以適應不同學生的個性需求。并融入章節簡介、微課、思維導圖、病例討論和自我測試等，為創新教學方法和提升教學效果提供支持。

綜上所述，本文就現代信息技術深度融合的背景下，臨床技能學如何進行教學改革以適合新時代醫學教育發展的需要進行了一些初步的探討。信息技術既為醫學教育發展帶來了新的認識和新的理念和新機遇，也同時賦予了醫學教育改革全新的內涵。作為醫學教育工作者，應勇于面對新的挑戰和機遇，勇于革新，以適應新形勢醫學發展的變化，積極推動醫學教育的改革和發展，繼而為提高醫學生臨床技能培養效果，提升醫學人才的培養質量和推動醫學教育事業的發展提供幫助。