《臨床基礎檢驗學技術》多元化數字教學資源庫的建設與研究*

李承紅,鄭峻松,方立超,鄧 均,汪莉娜,劉華敏,姚 璇,黃 輝

陸軍軍醫大學藥學與檢驗醫學系臨床檢驗與野戰檢驗教研室,重慶 400038

近年來,隨著數字化技術的飛速發展,各大院校都在積極推進教育信息化建設,極大地豐富了學習資源。教員們結合各種數字化教學資源進行教學改革,有效激發了學員的學習興趣,提升學員分析問題、解決問題的能力[1]。因此,本教研室聚焦《臨床基礎檢驗學技術》課程開展數字化資源建設,建成了集三維虛擬仿真檢驗教學實驗平臺、外周血涂片數字切片庫、微課庫、思政案例庫和數字考試系統一體化的數字教學資源平臺,積極開展多元化混合教學模式推進教學改革,經過近年來的探索實踐,取得了較好的成果,現報道如下。

1 數字化資源教學現狀

《臨床基礎檢驗學技術》作為醫學檢驗技術專業的主干課程之一,是一門培養學員動手能力、強化學員將檢測結果結合臨床病歷資料綜合分析疾病診斷的應用性很強的專業課程[2]。傳統課堂教學強調以教學為本,難免會使學員對學習產生厭倦,久而久之,學員學習興趣缺失,學習效率低下[3]。隨著科技不斷發展,數字化教學資源逐步融入課堂教學,通過多媒體充分利用圖像、視頻、動畫等,使其資源形式更加多元化。數字化教學資源的不斷豐富,必然使課堂教學手段更加多樣化[4]。但目前仍存在一些共性問題[5],主要體現如下。

1.1教學資源單一化 單一數字化教學資源多針對某一部分內容進行課堂教學[6],如虛擬仿真平臺輔助實驗教學、數字切片庫輔助形態學教學,難以實現課堂教學的全面優化、改進。同時欠缺支撐學員開展課后自主學習的數字化教學資源,難以滿足學員課后復習、鞏固的需求。

1.2教學模式固定化 單一數字化教學資源通常結合某種教學手段,如通過虛擬仿真結合小規模限制性在線課堂的教學模式進行課堂教學[7],或通過微課聯合問題導向教學進行教學優化等[8]。這不僅對授課教員的要求高,使教學模式受到限制,還需要學員完全跟上教員進度,讓學員承受更大的學習壓力,因而難以有效實施與推廣應用[9]。數字化教學資源不應成為局限教學方法的存在,而是成為豐富教學手段的資源庫。針對不同課程目標和特點,不同教員可以使用不同教學資源,運用有效的教學方法開展教學,將數字化教學資源的使用效果最大化。

1.3過程考核片面化 目前的教學考核越來越注重過程性考核,如根據翻轉課堂等學員研討情況確定平時成績[10],但考核結果片面化,需要添加多方面過程性考核,形成完善的考核體系,方能有效了解學員的學習效果。多元化教學資源可以從不同角度進行考核,使考核方式多樣化、數據化。

2 《臨床基礎檢驗學技術》多元化數字教學資源庫的構建

基于現有教學資源,本教研室以大學教學改革項目和教學平臺建設為契機,全方面優化建設數字化教學資源。在現有基礎上建立三維虛擬仿真檢驗教學實驗平臺系統輔助大型檢驗儀器和手工實驗教學,建設外周血涂片數字切片庫輔助形態學教學,建設微課庫輔助重點、難點知識教學,建設思政案例庫輔助思政教學和案例教學,建設數字考試系統輔助過程性考核與課終考核,完成數字教學資源一體化建設。

2.1三維虛擬仿真實驗平臺 醫學檢驗技術專業學員不僅需要熟練掌握各項手工復檢實驗操作,還需要掌握臨床檢驗科大型檢驗儀器的操作,與臨床檢驗科室有效對接。為實現在沒有真實檢驗設備、試劑、樣品的情況下亦能完成大型檢驗儀器和手工檢驗項目實驗操作的目的,本教研室以檢驗科真實設備為仿真對象,通過三維數字建模與仿真動畫技術模擬實驗的操作過程。虛擬仿真平臺有助于學員掌握各種大型檢驗儀器的工作原理、結構、實驗操作流程、儀器使用和維護,并能對實驗結果進行數據分析,提高實踐教學質量。同時有效避免實驗中存在的標本感染性、生物安全性或操作失誤導致的危險因素,亦可通過修改實驗參數、方案等要素為創新問題的探索提供研究平臺[11]。虛擬仿真平臺包括與本校附屬醫院檢驗科布局一致的虛擬仿真檢驗科、檢驗科涉及的12部檢驗儀器和10部手工實驗虛擬的仿真項目,并在實驗關鍵技術點設置相應問題,用于課程教學與學員自主學習。

2.2外周血涂片數字切片庫 形態學檢驗是臨床許多疾病預防、診斷、鑒別診斷及預后判斷的關鍵[12]。在外周血形態學檢驗教學中,典型案例的血涂片不易遇見也不易保存。為保存臨床典型案例血涂片中的信息,教研室教學團隊通過全自動顯微鏡掃描系統把傳統外周血涂片進行數字掃描、無縫拼接,制成全視野數字切片。為使數字切片達到光學放大與縮小的效果,將在低倍鏡下采集的切片全視野作為切片地圖,在高倍鏡下進行細節掃描,制成的高分辨率數字切片可通過軟件在一定范圍內達到光學無極變倍的效果。數字切片可隨時通過軟件查看,不受時間和空間的限制,有利于反復使用和保存。目前,本教研室已建立了包含50張外周血涂片數字切片的數字切片庫。

2.3微課庫 課堂上每位學員對知識的理解程度和理解速度不盡相同,為給學員創造更有利的學習條件,本教研室將一些晦澀難懂的內容制作成形式多樣的微課作為課堂教學的補充和拓展[13]。教學組教員選取不同知識點錄制微課,不同教員的微課風格各異,并注重內容的針對性和表達的友好性,或引經據典,或用科學家的科研與創新精神激勵學員,具有較高的趣味性,又恰當融入思政元素。目前,微課庫有《尿液蛋白質檢驗》《POCT技術的現狀與未來》《ABO血型系統》《Rh新生兒溶血病》等微課供學員使用。

2.4思政案例庫 為貫徹落實立德樹人的根本任務,深入推進課程思政體系化建設,本教研室全面加強課程思政案例庫建設,主要以嚴謹求實、精益求精為核心的科學精神,以愛崗敬業、醫者仁心為核心的職業精神,以創新發展、積極進取為核心的時代精神切入。通過講述檢驗軼事(檢驗干化學試帶的研制等)、學科發展(庫爾特與血液分析儀等),讓學員了解檢驗醫學的過去、現在和未來,培養學員的科學精神和時代精神。通過講述社會熱點故事(《重生的煩惱》《茶水發炎》等),強化學員的職業精神。按照每個知識點至少一個思政點的思路整理教學思政案例,形成思政案例庫。

2.5數字考試系統 數字考試系統建設是教育現代化的需要,也是評價教學質量、促進教風和學風建設的重要保障[14]。為便于學員隨時進行測試,使學員能夠及時了解自己對所學知識的掌握程度,亦使教員對學員知識掌握程度有清醒的認識,本教研室積極開展數字考試系統的建設。教研室教學團隊將課程章節內容拆分細化,以知識點的形式進行試題的選擇和編寫。數字考試系統包括臨床基礎檢驗理論試題庫、形態試題庫和考試系統3個部分。通過考試系統,教員可以發布任意時段、任意知識點、指定考生的試卷。考試支持學員通過手機等各種載體參加線上考試,監控并防止考試過程中出現查找答案、互相抄襲等作弊手段?？荚嚱Y束后,系統自動閱卷,并對結果進行排名和分析,實現每個學員試卷分析、每道試題分析、正確率分析、歷史成績分析等,使教員直觀了解學員對教學內容的掌握情況。

3 數字化教學資源庫在教學中的運用

3.1課前準備 教員根據授課內容,分析教學重點、難點,選擇合適的教學方法,完成教學設計、準備教學課件等教學文書。多元化數字教學資源為教員提供了各種教學所需素材,如虛擬仿真平臺可提供各種大型儀器模擬操作分析流程和仿真手工實驗操作流程;外周血涂片數字切片庫可提供各種正常和異常血細胞形態,亦可提供典型案例的整張切片;思政案例庫不僅提供各種經典的思政切入點,亦提供各種臨床案例開拓教學思路等。教員結合數字化教學資源靈活選擇理論講授、案例分析、小組討論等教學方式進行備課,并將相關教學資源提前下發給學員,便于學員提前知曉、分析與討論相關內容。

3.2課中教學 根據教學內容和教學方法的不同,實施不同的教學方案,可分為以下幾種模式:(1)課堂講授模式。作為經典教學模式,課堂講授模式有助于系統地講授課程內容,幫助學員理清重點、難點。(2)案例教學模式[15]。學員以小組為單位進行案例分析,教員以問題為導向,引導學員分析案例中涉及的教學內容和問題。如血液分析儀檢驗一節課程,可通過思政案例庫中“律師來了”欄目中《重生的煩惱》這個節目的臨床案例進行案例教學,通過對案例的剖析和課堂討論,引導學員結合本堂課教學知識點分析、討論案例發生的原因和檢驗人員的責任,在傳授專業知識的同時亦有效培養學員愛崗敬業的職業精神,使思政教學潛移默化地融入課程中。亦可結合虛擬仿真平臺中血液分析儀的使用操作開展儀器模擬操作的教學。(3)“仿真+實驗”混合模式。結合虛擬仿真平臺開展線上仿真教學、線下實驗操作的混合模式進行實驗課的教學。教員通過虛擬仿真平臺進行三維動畫操作演示,將教材中的抽象概念和技術操作轉化為直觀、可控的仿真圖像,使教學內容形象化、真實化,有利于提高學員的學習興趣[16]。(4)互動教學模式。在形態學教學中,教員根據學員分組分發數字切片庫中典型案例的數字切片,同一小組學員同時觀察1張血涂片,通過學員主動觀察、小組交流討論、教員引導總結的模式實現實驗課的互動式教學,打破形態學課堂教員單方面教學的形式,讓學員主動參與其中,提高學員主動性。

3.3課后拓展 課后一方面教員需根據學員的學習反饋進行教學反思;另一方面學員也需要對課堂知識點鞏固復習。學員主動學習不僅需要學員具有自主學習的態度,還需要豐富、多樣的教育資源和平臺。虛擬仿真平臺可有效助力學員在課外不受時間、地點、操作次數限制下進行實驗操作流程的鞏固復習[17],幫助學員更好地提高操作能力。針對學員課堂不易理解的重點、難點,可通過微課的視頻、動畫方式進行詳細講解,便于學員反復學習。臨床檢驗中,形態學識別是檢驗人員不可或缺的技能,但提升形態學的識別能力需要通過觀察大量血涂片。學員可以通過平臺對切片庫中的所有數字切片進行反復觀察,有效幫助學員進行自主練習。教員可以利用平臺中網絡學習的互動板塊跟蹤和了解學員的學習時間、進度和對知識的掌握情況,以促進學員的學習并提高教學效果。

3.4課程考核 一套好的教學評價體系可以激發學員的潛力,培養其創造能力。構建綜合考核體系不僅需要重視課終考試,還需要強調過程性考核[18]。重視過程性評價不僅可以增強學員平時學習時的參與感,激發學員的學習積極性,還是對學員平時學習成效的實時反饋,幫助學員認識自我、尋找平時課程學習中的不足。由于教學方式的多樣性,考核方式也將趨于多元化,不同的數字化教學資源可以實現不同方面的考核。虛擬仿真平臺可以通過測試模式檢測學員對實驗操作和檢驗儀器的熟練程度,根據操作步驟的完成度、知識點答題的正確率,有效把控學員在每一步的掌握程度。通過數字考試系統開展平時測試和課程結課考試,教員根據本節課的知識點設置測試試卷,通過測試結果使教員和學員都可以客觀地了解學員對知識的掌握程度。教員對課堂教學中的學員在互動討論環節的表現進行評分,以及學員各組間、組內成員的綜合評價,形成了既有教學知識的客觀考核、亦有學員課堂表現能力的形成性考核成績的一體化考核體系。教學實踐證明,方式多樣、形式豐富的考核方式更能衡量學員對課程知識的掌握程度,也能更好地提升學員的綜合素質。

4 小 結

本教研室將上述數字化教學資源進行整合,形成多元化數字教學資源平臺,便于教員和學員通過平臺查找和使用相應資源。本教研室全面地更新了教學手段與方法,將各種現代化教育的技術手段在課程教學中有機結合,采用視頻、音頻等多元化教學媒體,結合不同教學資源應用如案例教學、互動教學等不同教學模式和考核形式,多角度強化學員對重點、難點內容的掌握,有效彌補教學資源單一帶來的教學模式固定和考試片面化的不足,將知識傳授、能力培養、價值塑造有機融合,提升學員崗位任職能力。上述內容已進行一學期的教學實踐,效果顯著,并獲批校級精品課程和重慶市一流本科課程,加入國家教育部首批虛擬教研室建設項目,下一步將課程信息化教學平臺提升為國家級信息化教學共享平臺。為在今后教學中更好地保證教學效果,還需繼續改進:一方面數字教學資源需根據實際進行補充、更新,如目前微課庫內容有限,可根據教學大綱的重點、難點知識增加微課數量,同時更新數字切片庫的典型案例數量;另一方面教員、學員對數字教學資源的使用還不夠充分,需不斷優化、改革教學方法,充分利用數字教學資源進行高質量教學。在今后的教學過程中,本教研室將不斷總結優化教學中發現的問題,朝著教員引導課堂、以學員為主體的課堂教學模式不斷發展。