一体化医学教学资源管理平台的设计与实现

解文明 欧少闽 张伟山 林展宏

【摘要】加强数字化学习平台建设成为各高校推动教学信息化的重要措施。文章提出了如何确立建设数字化学习平台的指导思想和目标，在此基础上设计出资源教学管理一体化医学数字化学习平台的功能，就技术实现上存在的难点等问题给出了解决措施，介绍了平台的实现方法和技术方案，说明了在推动教学平台使用上可采取的措施，并就平台的建设进行了总结和展望。

【关键词】数字化学习；一体化平台；设计；教学；

【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009－8097(2012)03－0107－03

一、前言

以教育信息化带动教育现代化成为当前教育改革的热点，加强教学信息化建设成为各高校推动教育现代化的重要措施。在国内，各高校基本上以数字化校园建设为依托，建立了自己的数字化学习环境。许多高校由于缺少好的顶层设计和系统规划，造成数字化学习环境可谓百花齐放，目前主要有专题学习网站、购买的大型网络教学平台、自主研发的学习平台等。在看到快速发展的同时，也还存在一些问题，主要表现在，建设与实际教学脱节，技术与课程缺少有效整合，实用性和先进性不强，标准不统一、功能不全、数据难以共享等。特别是在医学类院校，由于医学教育有其自身的特点，如：医学教育特别强调培养医学生的临床能力，课程的交叉渗透性强，教学的交互性要求高，学生经常要在基础与临床之间轮动。同时，医学教学中还有一些独有的教学或考核模式，如PBL(Problem－BasedLearning，以问题为导向的学习)教学、CPC(Clinical Pathological Conference，临床病理讨论会)、床旁教学、OSCE(Objective Structured ClinicalExamination，客观结构化临床多站考试)等等。一些通用型网络教学平台难以很好地满足医学教学的实际需要。在发达国家或地区，近年来越来越多的医学类院校都在根据自己的需要，设计开发更具特色和符合学校发展理念的教学平台。那么，在医学院校如何才能构建一个既具有很好的针对性、实用性，又具有很强的前瞻性、先进性的数字化学习环境?如何解决好建设应用管理一体化问题?都是许多高校特别是医学类院校在教学信息化建设时必须面对和解决的问题。

二、一体化学习平台建设的指导思想和目标

1.以教学实际为基础、以教学改革目标为基准确立构建平台的指导思想。

首先从分析学校教学实际情况入手。汕头大学医学院近年来推出了一系列教学改革，2002年实施以系统整合为基础，以能力培养为主线的新教学模式，引入以问题为中心(PBL)的教学方式和客观结构化临床考试(OSCE)；2004年引入浸入式英语教学计划(EIP)，2007年试办医学教育全英班，同时引入美国医师执照考试(USMLE)等。提出“国际化、有特色”的办学理念，2008年国家颁布了《本科医学教育标准》后，对照“标准”进行完善。学校教学改革目标概括起来主要体现在3个方面，①以“学生为中心”，②加强临床能力培养，③国际化。在教学模式上主要表现为3个特征，①临床训练贯穿医学教育全过程，②交互式教学，⑧自主学习。通过上述分析，为保证教学信息化与教学改革的契合，教学信息化建设的指导思想就可确定为围绕上述3个方面和3个特征形成。

2.以学校的办学宗旨和改革目标为数字化学习平台的建设目标。

依据学院的教学理念，紧密结合新教学模式，设计出符合医学教育标准的基于网络的数字化教育体系。建立一个基于课程的集教学资源、教学过程、教学效果评价于一体的与教务管理系统相衔接的一体化学习平台，使教育结构和教学过程更加高效且灵活，实现①资源：资源结构、资源格式、技术标准统一，统一建设，统一管理，使各种教学资源、教学要素和教学环节实现整合；②教学：借助技术突出探究式交互式教学模式，实现网络辅助授课；③学习：为学生提供有趣且深刻的个性化学习体验，实现教师和学生随时随地教与学，以平台作为促进学生自主学习的认知工具、情感激励工具和学习环境的创设工具；④评价：采取多种途径实现实时性评价与总结性评价，检验教学效果和质量；⑤成效：借助技术优势，控制学习成本，改善学习效果。⑥管理：教务管理系统与平台平滑对接，教务管理系统为平台实时提供基础数据，平台中生成的各种数据为教务管理提供决策依据。

三、一体化平台的设计与实现

1.功能设计

平台设计上注意体现：互动性(表现交互式教学的特征，支持教学问卷、小组学习、问题讨论等)、自主性(表现以学生为中心和自主学习)、实用性(表现与教学课程的有机融合)、先进性(表现教学改革要实现的目标)、针对性(平台的功能设计要体现出实现教学改革的主要措施)。

一体化平台涵盖从资源建设、课程建立、教学过程、教学评价、教学管理等教学全过程。由教师中心、学生中心、管理中心、资源中心、统计分析中心、教学质量评价系统和教务管理系统等构成。

教师中心：主要包括：课程设置、课程基本信息、教学公告、作业管理模块、授课资源模块、课外资源模块、教师交流区、课程讨论区、自测模块、教学问卷管理、考试模块、学生信息等。

学生中心：主要包括：课程基本信息、教学公告、我的作业、授课资源模块、课外资源模块、课程讨论区、自测模块、教学问卷模块、考试模块、教师信息等。

管理中心：建立1个管理平台将教师中心和学生中心与各系统集成起来，统一身份管理、统一接口部署。

资源中心：数字化学习资源是实现信息化教学的基础，数字化资源包括：课件、教学视频、图片、习题、试题、案例等。

统计分析中心：对平台上各种数据进行实时记录和统计，包括：资源统计、教师使用情况统计、学生使用情况统计，特别是要对一些互动情况的跟踪和统计，以更好地服务于教学质量形成性评价。

此外还包括：校外开放资源推荐、校内热点资源关注、站内搜索、帮助中心等。以及与平台形成松散耦合的其他系统，包括：教学质量评价系统、成绩查询系统等。

教务管理系统：为保证平台基础数据的准确性，及时更新平台上教师、学生、课程等基本信息，通过接口程序将教务管理系统与学习平台的数据对接，实现定期将教务管理系统的基础信息导入到一体化学习平台中。

2.技术方案

由于一体化平台是一个多角色、多功能、多系统的集合体，分为基础数据管理的后台管理系统和功能操作的学习系统。平台采取SOA(Service-Oriented Architecture，面向服务架构)的设计理念，利用组件模型的“松散耦合式框架结构”，将应用程序的不同功能单元(即服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来，具有更好的灵活性和更强的可扩展性。实现系统中的服务以一种统一和通用的方式进行交互，把学习平台与教学评价系统、教务管理系统等贯通，从应用上把学习活动中的各环节与评价、监督、管理有机地

结合在一起。采用单点登录，基于角色的访问控制，统一的用户管理。一体化平台层次结构如图l所示。为了降低开发成本，选择开源技术，尽量使用免费开源软件。

3.技术难点

一体化平台由多系统构成，而且要利用已有的数据资源和部分已有的系统。因此，在技术实现上就需要解决好一些技术难点，一是要整合已有数据资源形成统一的数据中心，将是一个关键点和技术难点。对于教学资源采用通过标准化处理的方式建立统一的资源中心，对于基础数据，则采用确定核心系统的方式解决，如学生和教师数据以教务管理系统为核心，其他系统通过接口实时读取教务管理系统数据，以实现数据的准确性。二是整合原有的应用系统也是一个关键点，如已有的教学质量评价系统等。采取的方案是保留原有系统的应用逻辑，提取原有的用户数据，统一用户登录管理。将原有系统的登录、注销页面统一重定向到平台层的登录和注销页面，而原有系统的其他业务逻辑将都不变，这样即实现整合，又不对老系统伤筋动骨。三是整合购买的系统，又是一个关键点。采取的方法是建立数据同步更新策略，在平台层提供集中共享数据，然后建立平台层数据与新购买系统数据进行同步更新。四是运用全新的Web 2.0理念，实现更好的互动性和灵活性。

4.系统实现

通过技术手段实现项目各项功能，主要进行数据库设计、环境搭建、模块划分、流程设计、分组接口定义、按流程设定完成各模块功能的实现、按设计文档制定测试方案和内容，并实施测试，交付使用的全部过程。

平台开发语言采用免费开源的超级文本预处理语言PHP，Web服务器软件采用使用最广、具有良好跨平台和安全性的Apache，数据库选用体积小、速度快、开源的Mysql，即典型的基于PHP+Apache+Mysql的开发工具进行编码实现，服务层方面采用PHPRPC(面向服务的高性能远程过程调用协议)轻量级的服务访问技术，该技术具有简单方便，良好的跨平台性、安全性和调用方式更加灵活多样等特点。平台采用基于SOA的体系架构，各系统通过s0A架构将组件工具聚合起来，实现平台的资源建设、网络学习、服务管理更为简便和统一。

四、推动措施

如何结合学校的教学特点来推进平台被广泛应用成为平台开发后的工作重点，也是推动教学信息化的关键。虽然学校和大部分教师都越来越清楚地认识到教学信息化的重要性，但由于使用教学平台特别是初期会增加教师许多工作量，教师由于有科研等压力，特别是受大环境影响，职称评聘、职务晋升、工资奖金都与科研课题、科研论文直接挂钩，使部分教师不愿将更多精力用于开展教学信息化工作上。为此，学院采取多项措施推动教学信息化工作，一是建立机构。学院成立了以院长为组长的推动教学信息化工作领导小组。二是制定政策。学院根据已有的教学、科研及人事工作等相关政策，制定各项推动教学信息化的考核奖励政策，以文件形式下发执行。三是设立项目。以教学改革立项的形式设立教学信息化工程项目，实行项目式管理。四是设立专项资金。以实现教学信息化经费的“项目式”投资方式与维持性投资方式相结合，专款专用。五是建立完善基础环境。学院加大投入力度，建设和完善教学视频自动录播系统和多媒体教室等。

五、总结与展望

“以教育信息化带动教育现代化”是规划纲要中提出的目标，也已成为各高校有识之士的共识。但在具体实施过程中，还有许多困难需要克服，既要转变观念，又要有清晰的工作思路，在广泛借鉴国内外高校经验的基础上，探索并建立符合学校实际需要的教学信息化平台是推动教学信息化的重要抓手。建设教学平台的指导思想一定要和学校的教学改革紧密结合，以需求规划建设，既要做到个性化、实用性，又要追求前瞻性和先进性，同时还要兼顾便利性和一体化。

随着平台应用程度的不断加深，其功能也必须不断完善。我们今后工作的重点将是应用过程的再开发，提高平台的便利性和互动性，使分组学习更灵活，为合作学习和协助学习提供更好的支持；完善教学问卷模块，逐步增加形成性评价要素；加大临床技能培养的力度，设计开发“计算机模拟考试系统”等。