以结果为导向的超声影像学教学云平台构建*

◆胡彧 李奥

0 引言

超声影像学是一门传统的影像学学科，在大影像教学中占有重要地位。其课程内容多，动手实操性强，但目前的理论及实践见习课时量往往不足，在很短的教学时间内，学生能接受到的教学知识内容较为有限，实际操作内容则更少。以结果为导向（Outcomes-based Education，OBE）是一种全新的教育理念，其原理采用反向设计，先设定学习成果，再用于反向指导教学设计和实施[1]。本文针对超声影像学专业学生的毕业要求建立有效的持续改进机制，充分借助多媒体和5G 通信技术建立基于OBE 理念的超声影像学教学云平台来辅助超声教学，以满足新时代背景下超声影像学人才培养需求。

1 超声影像学教学的预期目标

随着人们对自身健康的重视程度不断提升，各级医疗卫生机构蓬勃发展，医疗产业规模日益扩大，各医疗机构对超声影像学人才的迫切需求自然要求更高的教学效率和质量。个体需求的提升和精准诊疗要求的增加，使得超声这项广泛应用的影像学检查技术不断更新升级，超声微泡造影、弹性成像、超声介入、融合影像、超声分子影像、超声人工智能等新兴技术的飞速发展也对超声影像学专业人才提出更高的要求。

超声影像学以形态学为表现、以人体解剖结构为基础，学生需要掌握系统及局部解剖、血流动力学等知识。不同的疾病在超声图像上的表现千差万别，但也经常会有不同疾病表现为相似的超声图像，还需要结合其他各专业基础知识以及临床医学实践经验进行甄别。对于这样一门实操性很强的医学学科，帮助学生掌握超声设备的使用方法，灵活运用超声探头打出脏器切面，练就娴熟的超声仪器操作技能，是超声影像学教学的重要目标[2]。

除了传统超声影像学检查以外，近年来蓬勃发展的超声新技术使得超声影像成为制订治疗计划、引导穿刺活检、监控疾病发展、评估治疗效果、进行疾病随访复查的重要工具。通过二维超声探查组织声阻抗特性，通过超声造影探查组织微循环灌注，通过超声弹性探查组织的硬度，通过融合超声功能达成精准成像，甚至术中超声探查、腹腔镜下超声成像及超声引导下消融治疗，对超声专业人才的要求更加全面和多方位。随着超声应用场景的复杂和综合化，仅凭传统单一的课堂理论传授和医院实习教学模式已远不能满足新的超声影像学教学要求，难以达到预期教育成果。

2 超声影像学教学云平台的基础和发展现状

如今医学教育发展迅猛，大大促进了超声影像学的教学改革，多媒体和5G 通信技术成为教育工作者的有力工具，教学信息呈几何级增长，素质教育大步迈进。目前，国内有关于超声医学的互联网网页、运用PACS系统的超声教学资料库[3]、超声诊断视频及音频教学系统、超声影像教学资源与管理网络平台[4]以及中国超声医学网等，这些学习系统并未达成信息共享及多向交互，不少系统资源数量大但质量参差不齐、门类多但应用性不佳，互动学习的设计更是缺乏。另外，有些系统缺少实施与组织的平台，网络化教育资源不足，推广性不佳。

目前，国内外都在积极发展数字教育云，高校和云服务公司陆续推出自己的数字教育云平台。如人教社推出的“人教数字教材”第二代产品，既可以实现同步测评，又可在线进行学业诊断[5]。也有将云平台应用于医学影像学教学系统的应用[6]，但其还不具备以学生为中心及持续改进的重要功能。

以往的网络平台受传输能力的限制，庞大的医学影像数据资源共享和实时动态的操作示范教学难以实现，随着5G 通信技术的不断进步，信息化所依赖的基础设施得以完成演进升级，超声影像教学智能化升级转型加快。搭建云平台期望运用远程超声的优势，实现模拟教学、现场实际操作、理论培训、观摩参观等多种方式培养相关超声影像学人才。同时，通过构建具备OBE 理念内涵意义的教学云平台，可以实现教学过程的个性化、交互性，最终促进培养目标的达成。

3 基于OBE理念的超声影像学教学云平台的设计和构建

OBE 理念遵循反向设计原则，把学习成果预期的层次性和映射性放在首位，即按照社会需求→培养目标→毕业要求→能力指标→课程体系的逆向约束路径构建培养方案[7]。基于OBE 理念的超声影像学教学云平台系统用智慧的设计，以信息化技术重构学校教育系统及合作平台教学资源，以教育大数据为支撑，以学习成果为导向，以学生为中心，以培养应用型人才为核心，通过培养目标定义评价机制，以评价机制保障教学实施，通过教学实施保障课程体系的实现，以课程体系的实现保证毕业要求的完成，最终达成培养目标。

结果导向的超声影像学教学云平台的架构主要包括三大核心部分，即数据层产品、平台层产品及标准规范[8]。其中，数据层产品属于核心产品，属于数据之间的一个集合体，用户可以按照预期的培养目标进行形象化、个性化的定制。使用者在使用计算机设备的过程中产生大量数据，数据层产品可以对这些数据进行运算，之后形成新的数据，并且成为互操作中心。平台层是业务逻辑功能的实现层与表现层，其产品包括数据云中心、教学监督、学习督导、测评体系、就业服务体系，其中教学监督平台主要对应结果循环。由学校核心能力指标进一步细分出专业核心能力指标，以专业核心能力指标为起点，制订专业培养方案，再到教学任务认定、课程大纲设计、作业督导、教师考核评价等，贯穿教学全流程。

3.1 超声影像学教学云平台数据库构成

超声影像学教学云平台的病例库模块含有大量的真实案例，是云平台体系医院PACS系统中的典型病例经过筛选整理而成，学校附属各级医院的医学影像数据资源都可以在云平台数据库中共享，通过云平台完成超声教学实验中心与附属各级医院超声资源的互动，达到教学与临床实践紧密结合。云平台的课程中心模块还提供了各大医院超声专业专家教授的超声教学PPT、微课及高校的智能化教学平台，完成超声影像实时、动态、数字智能化实践与教学。如南京医科大学[9]研发的人体超声检查模块是一种先进的实践模拟教学方式，选择某一标准化病例，学生首先获得该患者的基本临床信息，如性别、年龄、体征、临床症状、病史等，随后查看其他影像图片及实验室检查结果；然后可以在模型人身上练习运用标准扫查方式进行超声检查，系统会提示扫查的注意点，如肝脏大小形态、回声特点、肝内动静脉胆管及有无异常包块；根据扫查结果得出自己的诊断意见、诊断依据及鉴别诊断；最后可在系统中查看该患者的最终诊断结果和指导意见，教师也可同时得到实践结果的反馈。

3.2 基于OBE理念的云平台系统搭建

要基于OBE理念来完善高校的应用型超声影像学人才实践教学体系，不断提高实践教学质量，以达到学生预期的学习成果。基于OBE 理念的云平台解决了大量无关信息的涌现和信息检索精确度较低等问题，可以让学生使用关键字匹配查询自己希望了解学习的内容，主动、高效地从平台信息空间获取所需知识[10]。如前举例的人体超声检查模块，结合OBE理念设计后，学生先通过关键词搜索找到所需训练模块，完成操作；教师通过远程审阅、点评作业，可以第一时间发现学生学习中的问题，及时指出并回复学生的疑问；学生可以自主检索正确答案，结合教师对答题的评价，有针对性地改错、完善，做到师生之间无障碍互动，营建优良的学习气氛，达成“学生为主，教师为辅”的OBE教学目标。

采用云平台虚拟超声影像操作系统以后，学生和教师可以不受时间、场所、人为因素等限制，即使远在不同学校、省市，学生也可以通过连接云平台系统，及时反复练习，提升超声实践能力。通过云平台这种功能强大的设计系统，超声影像学专业学生在毕业时都能达到用人单位所要求的水平，实现高水平同质化培养。

4 结束语

基于OBE理念的超声影像学教学云平台采用数字智能化技术对教学数据资料完成系统整合，并且借助教育云为在校师生提供教学服务，以能力指标为起点，拟定出可以直接测量的能力指标，定制符合用户习惯以及个性特点的学习方法和过程。教师通过结果循环的引导，将结果反映到多元的教学或活动评量中，推动用户使用的持续改进，使教学过程更加便捷流畅、安全可靠，有效节约成本，促进超声影像学教学质量的提升。