现代信息技术深度融合背景下的临床技能学教学改革的探讨

李 熠 桂庆军 李二毛 徐 刚 钟 慧 匡双玉

（[1]南华大学衡阳医学院 湖南·衡阳 421001；[2]南华大学附属第二医院 湖南·衡阳 421001）

2018年1月，国家自然科学基金委员增设“教育信息科学与技术”研究方向，重点支持教育教学新技术、新学科的交叉研究，以创新的思维及方法来解决教育领域面临的科学问题。同年，国家中医药管理局、教育部和卫健委等多部门共同下发的《关于加强医教协同实施卓越医生教育培养计划2.0的意见》中明确提出要促进医学教育与信息技术的深度融合，建设一流医学专业，培养一流医学人才。作为每个医学教育工作者，必须正视现代信息技术发展给医学教育带来的巨大挑战和机遇，重塑教育者角色，提升“数字素养”，更新信息化知识和教育理念，深度融合信息技术，从而引领医学教育进一步发展。

临床医学教育的特点是重视实践性、技术性和综合性。临床医学是医学教育的重要组成部分。而临床技能教学效果又是评价医学人才培养质量的重要指标之一。因此，医学生临床技能的培养效果是医学实践教学中的重点，为历来医学教育工作者所重视。

在医患冲突频发、尊重和保障患者知情权、自主选择权等因素的影响下，临床带教面临着较大的困境，临床技能的教学质量及教学效果面临严峻考验，临床优质的教学资源缺乏日渐窘迫和紧张，同时医学生对临床见习和临床实习重视不够，忙于就业和考研，导致临床技能实践机会大为减少，技能训练严重缺乏。传统的实习带教和床旁教学模式已经难以满足人才培养的需求。因此，医学教育工作者必须深度融合各类现代信息技术，创造性变革教学手段和教学方法，更新教学理念，转变教学模式，对临床技能学进行深入的改革和创新。

1 打造虚拟仿真技术为主体的“虚实结合+情景模拟”的沉浸式情景，提升学生的学习体验和学习兴趣

我国古代著名的教育大师孔子曾经说过：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”，由此可见，激发学生的学习兴趣，营造良好的、愉悦的学习情景和氛围，唤起学生强烈的求知欲望是教学成功的关键。兴趣是学生最好的老师，是人力求认识某种事物或活动的心理倾向，也是引起和维持人的注意力的一个重要内部因素。临床技能教学的内容覆盖面广，动手能力要求强，强调临床实践，但又与临床教学资源紧张，患者配合意愿不强、易引发医疗纠纷等矛盾相冲突。因此，在教学中通过对临床真实事件的改编，积极营造临床的模拟环境和学习情景，打造良好的学习体验和对于激发学生的学习兴趣，调动学习积极性尤其重要。采用先进的声光电多媒体技术，将教学场所根据临床事件发生的场景打造成一个虚拟的三维立体沉浸式情景教学场地，场景可以根据融合投影进行切换，可以是急诊救治场所，也可以是医院病房；还可以是手术间，从而使学生获得一种沉浸式情景的教学体验和教学氛围，提升学生的学习兴趣。

虚拟仿真教学涵盖了人机交互、多媒体、虚拟现实等多项技术，以图形学、相似原理、信息传感器和系统控制论等技术为基础，借助设备，为学生提供感官效应使其如同身临其境一般，能够在开放、自主的虚拟环境中开展操作与实验。虚拟仿真教学配合临床真实事件的改编场景，可以实现以任务驱动、问题解决为主线方式的学习与研究活动，倡导探究式学习、主动型学习和团队协作化学习，加速理论知识与临床实践的“无缝隙”连接。根据不同的情景配备相应的虚拟仿真相关设备如智能心肺检查电子标准化病人系统、综合穿刺训练电子标准化模型、心肺复苏训练模型、气管插管模型等，进行各种虚拟而又真实的互动体验，切实做到“能实不虚，虚实结合，提升效果”；让学生更真实的体验临床各种场景，真实还原临床技能教学和操作的现场，从而提高临床技能培养的教学效果。

2 人工智能技术在临床技能培养中的应用

随着人工智能技术的逐步成熟，人工智能的应用领域越来越丰富，人工智能技术在医疗产业和医学教育领域的应用也越来越普遍。其目前应用技术主要包括：医疗手术机器人、语音输入病历、各类成像的医学辅助诊断、药物研发和智慧医院等。5G技术以及物联网的推广和普及使得人工智能可以提供更快的反应速度、更智能的应用模式、更直观的丰富内容以及更优质的用户体验。人工智能在临床技能培养中的应用主要包括以下方面：用于辅助检查结果分析及判读的能力培养、临床问诊能力的培养以及临床思维能力的培养等。

临床常见辅助检查结果的判读与分析历来存在教学内容繁多、涉及的医学课程分布面广，专业性强，缺乏专业指导，难以组织有效的教学和培训等诸多难题，而人工智能对辅助结果的阅读、分析可以做到客观、高效及精准，人工智能可通过神经网络深度学习临床医生的判读结果、并通过存储和提取典型辅助检查结果结合病例内容呈现给学生；还根据教师的教学考核要求及学生的个人进度，调整学习内容和进度，提供精准的个性化学习，而帮助医学生提高综合分析能力和临床辅助检查结果判读和分析能力。人工智能的引入不但可以减少教师工作量、在一定程度上取代教师进行客观、实时、准确的指导，而且能打破临床技能学教学空间和时间的限制，对于医学生的临床技能培养起到良好的促进效果。

目前，医学生问诊能力的培养主要有采用招募培训的“标准化病人”和使用床旁真实病人进行问诊两种主要方式，但均不同程度存在一定问题，如标准化病人招募培训所需时间项目周期长，经费投入大，难以长期保持教学队伍稳定；而临床真实病人往往存在合作意愿不强、问诊学生数量受限制，易引发医患矛盾等问题，利用人工智能技术可以构建“虚拟”的标准化病人，能有效与医学生进行语音互动问答，甚至可以还原临床实际病人的表情、动作、说法语气等，并在问诊结束后就学生问诊效果进行量化评价，从而与问诊学生实现良好的教学互动与反馈，从而实现学生问诊能力的逐一规范培养和评价。

由此可见，人工智能技术能促进医学生问诊及临床决策能力培养，提高临床教学质量，满足临床综合诊疗能力培养和考核的教学需求。

3 利用大数据挖掘和分析技术营造临床技能培养的个性化、智能化的MOOC学习平台

大数据分析是指用各类统计和分析方法对采集和生成的大量数据进行归类分析，提取关键信息并形成结论的过程。简而言之，它是对数据加以详细研究和概括总结其数据特点提取出对研究者有价值的关键信息的过程。大数据挖掘一般是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息的过程。大数据挖掘和分析技术是基于数据库理论，机器学习，人工智能，现代统计学等迅速发展的交叉学科，在很多领域中都有应用。

每个医学生临床技能的学习方法、学习效率、学习效果不尽相同，因材施教，才能最大程度地提高教学效果。而在大数据时代，大数据技术使得个性化教学成为可能，基于云计算的大数据挖掘和分析技术，可为学生及老师提供全方位的智能学习，根据学习者的学习需求和习惯，为学习者进行“画像”。根据学习者的“画像”进行个性化的知识推送和能力拓展。教师可实现对教案、习题、教学视频等教学资源的精准投放，准确评价试题的难易程度、准确评价教师自身教学优势、缺陷以便提供更加优秀的学习服务和体验。教师还可以根据学生的学习痕迹改进其教学薄弱环节。智能化的学习方式使教师和学习使用者均提高了学习效率、节省了学习时间。因此，在智能化的MOOC学习平台的构建中必须设计能详细抓取学生、教师使用过程记录并进行汇总、分析、整理的软件或模块功能，以合理运用大数据对临床技能学课程进行正确的教学设计、管理和评价等。运用大数据技术记录学生学习习惯和爱好、学习侧重面，通过分析、整合这些数据，评估学生学习状态、学习行为表现和知识掌握水平。教师应学会运用大数据思维，探讨数据间的相关性，挖掘数据背后的价值。因此，利用大数据技术实现优质教学资源共享、有效地进行教学管理、过程性评价与考核、进行教学行为的监督，对提高教师的教育信息技术能力和信息化素养，提升临床技能培养效果十分重要。

4 编写数字化转型和升级的临床技能学“新形态教材”

随着信息技术的快速发展，知识的交流、传播和学习方式早已完成了由局域性到全球化、由纸质媒介到电子媒介等方式方法的深刻变革。全球MOOC风潮的掀起，网络教学资源的开放性、共享性越来越普遍，推动着高校教学模式的深刻转变，以MOOC技术为代表的慕课、共享课、公开课程更加速了这种转变。“翻转课堂”、“混合式教学”、“移动教学”和“个性化教学”和“精准教学”等新型教学理念及方法纷纷引入传统课堂教学，在提高教学效果的同时，使得学生的“个性化”学习和“因材施教”的教学理念能够真正得到有效的施行和落实。信息技术在变革教育教学方法同时也催生着教材的变革，即由传统出版教材向数字教材出版的转型升级。单纯的纸质教材已越来越难以满足日益增长的海量信息和知识传播多样化的需要，新形态教材正在成为现实的迫切需求。新形态教材是反映学科行业新知识、新技术、新成果，支持移动学习、线上线下混合式教学，课程与教材资源有机融合，纸质教材与配套的电子资源深度融合的融媒体教材。而临床技能学教学内容存在覆盖内容广泛、内容多样化、碎片化、实践操作性强、可视化内容丰富、理论与实践紧密结合等多项特点，非常适合新形态教材的编写。

编写临床技能学新形态教材应注重纸质版教材和数字化教材的融合，紧扣教学基本要求，强调“三基”，即基本理论、基本知识、基本技能的有机融合；同时新形态教材也凸显了“五性”的结合，即科学性、思想性、适用性、先进性和启发性的统一结合，版式设计和内容编排方式可不受纸质版教材呈现方式的束缚。按教学设计、教学环节和教学对象进行归纳、分析和整理，采用数字化技术并兼容图、文、声、像等多媒体功能。数字资源与纸质内容的可以有机结合，相辅相成。新形态教材的数字资源可以包括：电子教案(教学PPT)、知识链接、图集、动画、微视频、题库、临床研究综述进展、思政要素、开放性讨论、PBL案例、课外拓展阅读、病例分享等相关内容，按课程章节或知识点以知识树等形式在课程结构层面上进行数字资源配置，将课程内容多维度、网络化、系统性的呈现给学生，保证学习内容的开放性、随时性、移动性和碎片性，使学习者的知识面既能横向拓展（临床技能模块之间相互联系）又能向纵深扩展（临床专科技能知识），以适应不同学生的个性需求。并融入章节简介、微课、思维导图、病例讨论和自我测试等，为创新教学方法和提升教学效果提供支持。

综上所述，本文就现代信息技术深度融合的背景下，临床技能学如何进行教学改革以适合新时代医学教育发展的需要进行了一些初步的探讨。信息技术既为医学教育发展带来了新的认识和新的理念和新机遇，也同时赋予了医学教育改革全新的内涵。作为医学教育工作者，应勇于面对新的挑战和机遇，勇于革新，以适应新形势医学发展的变化，积极推动医学教育的改革和发展，继而为提高医学生临床技能培养效果，提升医学人才的培养质量和推动医学教育事业的发展提供帮助。