超声教学平台在超声实践教学中的应用研究

程妙仙 曾令红 刘 雯 羿 蓉 白榕林 李思丹

长沙医学院医学影像学院 湖南长沙 410219

在我国，超声医学的发展年代久远，发展到今天已经有半个多世纪的历史。目前，随着我国现代网络技术的快速发展和医疗服务水平的逐年提高，超声医学的应用领域进一步扩大，现已广泛应用于疾病的早期筛查、诊断和后续治疗之中。然而，随着超声医学的进一步发展，超声实践教学却存在教学瓶颈。教师在培养学生的超声实践操作能力时，单纯依赖于附属医院有限的超声仪器设备和相对陈旧的超声实践教学方法，这显然无法达到培养专业素质水平较高的医学人才的目的。实践教育方法滞后、设备有限，而学生人数众多的现象大大减少了学生们的实践操作机会。因此，超声虚拟教学平台在超声实践教育中的作用显而易见。近几年来，网络虚拟实践教育越来越受到国家教育部的高度关注。根据《教育部办公厅关于2017—2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》文件的相关指示，教育部适时把握互联网时代普通高等教育的规律，顺应社会发展的要求，全面推进高校教学改革，在全社会广泛开展虚拟仿真实验教学平台建设，积极倡导和鼓励各高校探索虚拟仿真教学。在此项政策的引导下，虚拟仿真正在逐步应用于各个领域，并成为各大院校新的研究方向。在提出搭建虚拟仿真实验教学平台的同时，教育部旨在坚持“资源同享、可持久发展”的指导理念，以提高学生的专业水平、素质水平、实践能力和创新思维能力为培养目标，以虚拟仿真实验教学资源的设立为首要目的，搭建虚拟仿真实践教育示范基地，具有良好的教学效果。

因此，我们依托长沙医学院医学影像学院现有的教学资源，构建超声影像资源虚拟教学平台，并以此为基础推进超声医学实践教学改革。学生可结合当下教学模式进度以及根据自身学习需要，自主进行虚拟教学平台的学习和知识点补充，一方面弥补传统单一实践教学模式的不足，另一方面为学生提供更多实操机会，激发学生学习超声专业知识的兴趣，达到互促共进的效果。

一、目前超声医学实践教学存在的问题

(一)传统超声实践教学课时安排有限，教学活动具有单一性

超声医学是一门多形态影像学科，其教学理论需要视觉影像与实践教学相结合才能达到教学目的，具有较强的操作性和实践性。然而，由于学校医学人才培养方案的差异性，医学生课程安排的不同，超声医学教学课程总体课时安排有限，教学内容仅包括基础知识以及各大主要系统等；并且，在传统的超声实践教学授课过程中，教师只能粗略讲授全身各大部分器官的超声图像大致轮廓，不能详细勾画出各组织器官的位置以及结构范围；以及存在超声实践教学体系结构不完善，实践教学活动不连续等问题。所以，目前大多数地方高校还是以传统的方式开展实践教学活动，教学手段较为单一，效果不理想。

(二)课堂实践教学受教学条件限制，出现“学用分离”现象

随着现代网络信息技术的逐渐发展，超声诊断技术不断实现信息化、智能化和便利化。虽然医学影像相关设备价格不菲，但医学影像技术在进一步发展和更新。购买所有新的仪器设备与最新最优的技术相接轨是不现实的。此外，在讲授影像原理等课程时，教师不能准确描述其内部结构等关键内容，导致教学模糊、教学效果不佳。同时，由于设备的维修费用、折旧等因素，造成了教学投入利用率低等的实际问题。除此之外，由于教学经费有限，部分医学院校实验室配置的超声仪器设备较为陈旧，课堂教学依靠陈旧的仪器设备进行，导致学生在实际临床实践工作中对于临床上所使用的较为先进的仪器设备所知甚少，出现“学用分离”的现象，不利于学生投入临床实践工作当中。

(三)学生可接触的超声学习资源有限，对超声虚拟教学平台呼声较高

目前看来，医学影像学教育领域的相关互联网产品的研发主要集中在资源分享，许多生产厂商研制的PACS仅仅具备访问和阅览的功能，不具有模拟阅片、超声标注等功能，而这些是临床实际当中需要必备的技能。对于缺乏临床经验的同学，并不能在短时间内把握住与临床影像相关的知识和病理，不能准确掌握疾病的病变部位和特征。缺少对影像资料的分析练习考核，医学生用户的掌握度不高，教学的空间扩展能力不够。同时，我们针对超声医学实践教学进行了一系列问卷调查，从相关问卷结果显示：仅有40%的学生满足现有超声医学实践教学模式和自主学习效果，同时从问卷结果中可看出大部分学生对于超声学习软件认知不足，对于现阶段的学习情况，73.38%的学生需要一款专门用于超声医学学习的学习软件，学生对于超声虚拟教学平台呼声较高。

二、搭建超声影像资源虚拟教学平台的必要性

(一)搭建虚拟仿真教学平台的现实意义

虚拟仿真实践教学是推进普通高等教育信息化建设和构建实验教学示范基地的重要内容，是学科专业与多种互联网技术和高新仿真教学技术高度融合的产物。虚拟教学平台始终坚持学生的主体地位，在实践教学中注重教师的指导作用，这样不但可以极大发挥学生学习的自主性，而且可以保证教学的正确引导，从而实现学生实际操作能力的培养，并保证学生的个性化发展。此外，虚拟仿真实践教学可以创新实验方法，拓展实践领域，突出“互动、体验、自主、探究”的实验教学效果。根据虚拟仿真实验教学平台和课程的要求，学生还可以独立自主地设计实验方案，进行实验全过程的实际操作和体验；学生还可以进行尝试性实验，实现实验结果，促进学生的自主学习。与此同时，革新传统超声实践教育对于提高超声医学的教学质量发挥着举足轻重的作用，超声医学影像资源虚拟仿真教学平台为学生提供了一个全新的实验空间，不仅激发学生的学习兴趣，调动了他们学习的自主性，还实现了学校教学资源的开放共享。同时也意识到学校在真正意义上解决了教育需求以及实践资源稀缺之间的矛盾，值得广泛推广和应用。

(二)搭建虚拟仿真教学平台的重要性

南京医科大学超声教研室自主开发了一款基于互联网信息技术的超声影像学虚拟学习平台，该超声学习平台包含众多超声学习模块，学生可进入模拟临床场景的相关学习模块进行自主练习和训练。学生从中不仅可以训练超声相关的检查技巧与方法，还可以提高对于超声专业知识的积极性，有利于学生临床思维能力的培养和疾病诊断能力的提升，此举措在超声教育实践中取得了较为显著的教育效果。因此，我们遵循“培养高素质全能应用型医学人才，助推超声医学更高质量发展”的教学理念，依托长沙医学院医学影像学院现有的教学资源，搭建超声影像资源虚拟教学平台，从而实现“虚实结合，线下线上共同发展”的教学目标。通过学生线上自主进行超声知识学习+线下超声课堂实践教育相结合的O2O教学模式，一定程度上打破了传统教学模式在时空上的限制，通过搭建便捷高效的师生互动平台，不仅提高了学生学习的积极性和主动性，同时提升学生自主学习的学习效率，还培育了学生进行终身学习的能力。

三、超声影像资源虚拟教学平台的组成

(一)超声影像资源虚拟教学平台架构

超声影像资源虚拟教学平台(简称：超影智库)包括模块学习、自测学习、文章、讨论区、反馈、设置六个部分(如图1)。

图1 超声影像资源虚拟教学平台架构

(二)超声影像资源虚拟实践教学平台主要功能模块

模块学习包括脉管系统、消化系统、泌尿系统、妇产科、浅表器官和其他，共六个模块。进入消化系统，会出现三个操作选项，分别为肝脏、胰腺和脾，点击任意部位会出现此部位的动态超声图像(如图2)。

图2 消化系统模块界面

点击肝脏部位，出现肝脏部位的动态超声影像(如图3)。视频教学可以有效地突破时空的限制，例如，视频教学可以从各个方面熟悉具体的解剖结构，简化医学教学内容，增强学生学习的自主性，一定程度上激发学生对于超声专业知识学习的兴趣。在虚拟仿真教学平台中，生动的动画演示可极大引起学生的关注。这样可以迅速地将学生整合到虚拟实践教育系统中，使学生们积极参与实验的整个过程。引导学生进行创新性实验研究，对于培养学生的创新精神发挥着重要作用。

图3 肝脏动态超声影像

(三)超声影像资源虚拟综合教学平台模块

(1)自测学习。自测学习模块集合大量超声影像资料，提供多套超声医学相关专业知识的习题集，学生可根据自身需求进行练习。习题集涉及超声各个系统章节，学生可结合课堂教学进度以及自身学习情况进行自我测试。学生提交自测练习的答案后，平台将自动显示正确答案及答案解析，学生可根据实际答题情况进行知识点的查漏补缺，有益于巩固超声学习成果。

(2)文章区。文章区模块集合超声影像相关文献以及最新的超声领域相关发明成果，同时涉及疾病相关知识的普及、长沙医学院医学影像学院超声协会培训课推文等，学生通过阅读文章区模块，一方面可以了解最新的超声领域相关发明成果，另一方面可以增强科研兴趣。在学习超声相关专业知识之余，提升自己的科研能力与科研水平，一定程度上有利于助推我校创新创业科研实践的进一步发展。

(3)讨论区。学生在讨论区可以根据自身学习情况，针对自主学习过程中遇到的问题发表自己的言论，同时学生可以在平台上分享自己的学习心得。学生通过在讨论区的交流和讨论，一方面可以在讨论中反思自身学习过程中存在的问题，另一方面可以在学习借鉴他人的学习成果之中获得成长，对于培养学生进行独立思考和自主解决问题的能力成效显著。

(4)反馈区。学生根据自己的实际情况和使用体验在反馈区有针对性地提出自己的意见，我们会通过学生的反馈进行及时调整和优化，使平台更加完善，通过搭建多元、稳定、便捷、高效的超声影像虚拟教学平台，促进超声教学实践的发展。

(5)设置。根据个人习惯设置，增加程序个性化。在设置内可退出平台，点击昵称也可退出平台。

四、超声影像资源虚拟教学的应用展望

将超声影像资源虚拟教学平台应用于超声医学实践教学中，这是教学改革的一大突破。学生可以通过超声影像资源虚拟教学平台进行分模块和分系统的学习超声动态图像，不仅可以在超声虚拟平台中学习正常的超声动态图像，还可以学到典型的异常病变的器官超声动态影像。学生可以在校园网络内使用任何一台计算机上登录网址进行操作，在一定程度上打破了时间和空间的限制。通过线上自主学习和线下课堂教学相结合的教学模式，极大地激发学生学习超声专业知识的兴趣。超声影像资源虚拟教学平台受众度广，且学生使用满意度高，应用前景十分广阔。后期将不断优化超声标准图像以及各大系统动态图像、重难点知识解析、超声专业知识点推文等模块内容，通过搭建多元、稳定、便捷、高效的超声影像虚拟教学平台，助推超声医学实践教学的发展。

结语

依托长沙医学院医学影像学院现有的教学资源，构建超声影像资源虚拟教学平台。学生可结合当下教学模式进度以及根据自身学习需要，自主进行虚拟教学平台的学习和知识点补充，一方面弥补传统单一实践教学模式的不足，另一方面激发学生学习超声专业知识的兴趣，达到互促共进的效果。此举是超声医学实践教学改革的有益尝试，有利于培养素质水平高、专业能力强的应用型医学人才。