微课融合传统教学在磁共振成像原理教学中的应用

俞家熙 林海波 李新春

广州医科大学附属第一医院放射科，广州 510000

熟练掌握磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）原理不仅能够帮助放射诊断医师加深对MRI图像的认识，提高疾病诊断及鉴别诊断的能力，也对提高技师对MRI序列选择、参数的合理设置能力有极其重要的意义。然而，MRI原理涉及大量的物理知识，内容复杂、抽象、枯燥，相比较其他各种医学影像专业（CT、超声、核医学）是难度最大的［1-2］。如何使MRI原理在讲授中让学生更加高效地接受呢？微课的出现可以有效地配合MRI原理的讲授，使学生可以更加高效、直接地熟悉掌握MRI原理，提高学生学习效果，增强学生的学习热情，逐步引领他们进入医学生物化学的自主学习中去，提高团队协作能力［3-4］。微课对于促进课程教育方式转型、培养医学创新人才具有重要意义，从而使学生们更好地深入学习MRI这一门课程。

MRI原理教学所面临的困境及高素质影像人才需求现状

随着MRI设备的日益普及，MRI成为本科生及研究生的必修课。近年来，MRI技术发展日新月异［5-6］，涉及多学科知识，包括物理、数学、计算机、图像后处理技术等，彭文献等［7］利用基于医学数字成像和传输技术设计和实现了“云”MRI实验教学系统。该系统设计了患者信息登记、检查序列、成像参数设置、图像浏览与处理、胶片排版与打印等模块；支持多用户同时在线学习，提供多部位MRI检查技术课程的实验项目，具有智能辅助学习助理、成像参数嵌入式微课教学视频和操作考核系统等特点，经过2轮教学实践，取得了良好的教学效果［8-9］。MRI原理内容抽象、晦涩难懂，如MRI章节涉及的原子核自旋、磁矩、角动量及进动等知识。因此，这不仅需要医学生具有一定的相应方面知识，还需要很强的空间想象和思维能力，这造成绝大部分学生很难在短时间内理解并掌握。目前采用的传统教学模式，授课课时非常有限，教学内容多，学生只能靠记忆来接受知识而不是靠理解来内化知识，课程考核也是以短时间内的死记硬背通过的，属于短暂记忆知识，不利于对知识的深入理解。此外，教学图像的资源比较陈旧，学生对图像的阅读能力及理解能力未能及时跟上，使其在日后工作中出现了与临床相脱节的现象。作为一名教师，在讲授MRI原理过程中主要的困境是教学内容较多［10-11］，知识点一环紧扣一环，少讲会导致知识点接不上，然而，讲授课时较少，学生在听课过程中被动地接受知识，形成“填鸭式”教育模式，上一个知识点还没完全理解透彻，下一个知识点又迎头赶来，学生被层出不穷的新知识点冲昏头脑，导致对学习失去耐心及动力，不利于将来学生的发展及创新。徐慧等［12］运用微信平台的翻转课堂教学对医学影像学专业学生的教学效果进行研究，发现微信翻转课堂组与传统授课型组相比，学生在课堂测试中成绩显著提高，在预习评估中表现良好。参加翻转课堂后，学生对知识的掌握程度及表达能力均有所提高，学生也更愿意通过面对面、微信等形式与教师交流问题，课前通过微视频、阅读材料等方式，学生也获得了较好的知识掌握能力。目前，在国内一线城市的三甲医院放射科都需要本科以上的影像专业学生，对于高素质影像人才的需要可谓是求贤若渴，因此，为医院培养高素质影像人才成为了大学教育中的一项重要任务。只有改变教育方式，使学生更好地学习并接受知识，发挥自己本身的能动性，不断创新，将来才能不断提高该学科的学术水平。

微课是传统教学模式的重要补充，有利于加深学生对MRI原理的理解

微课由美国新墨西哥州圣胡安学院的戴维·彭罗斯教授于2008年首次提出［13］，是通过使用信息技术把结构化数字资源呈现为碎片化学习内容、过程及扩展素材的一种教学模式。微课的核心内容是课堂教学视频，其涵盖了与教学主题相关的知识点、教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源。薛海林等［14］在医学影像技术专业MRI检查技术带教中得到体会，医学影像专业的学生在校所学的影像专业基础知识不能满足MRI检查技术临床需求，同时MRI是一种结构复杂医用大型设备，患者检查时有很多的禁忌证。结合教学中增加参与课题实验、微信交流、人文教育与参加学术研讨这些教学方法以后，发现参与课题实验可以提高学生参数优化和伪影辨别能力，微信交流、人文教育与参加学术研讨可以提高学生查阅文献的兴趣和拓宽专业知识视野。

微课主要有以下特点：⑴教学时间短，不超过10 min；⑵主题及重点突出，可围绕着某个重要的知识点着重教学，方便学生理解、记忆及实践；⑶教学灵活性高，学生可以对视频进行拷贝、保存，方便日后复习；⑷可及时反馈课堂信息，学生可以通过微课及时反馈授课信息是否过多，进而提高学习的主观能动性，而授课者能够即时接收到课堂授课反馈建议，从而更好地对教学进行调整，丰富教学手段，开展多样化课堂教育，并且能在此过程中与学生互相学习，共同提高。相比较而言，传统教学缺乏针对性，一般教师不了解学生的学习程度，比如说在MRI膝关节成像原理的讲授中，学生是否已经在其他科目上学习了冠状面、矢状面等基本功十分重要［15-16］。因此，微课是在传统教学模式的基础上发展起来的一种新型教学模式，可以弥补传统教学方式形式单一的缺点。微课的出现使学生可以更加自主地学习，学生通过围绕某个重点及结合短视频教学获取知识，从而高效地理解并运用课堂知识［17］。如头颅MRI的T1加权脑灰质和脑白质是什么信号，与T2加权有什么不一样？微课可以把两种加权图像展示出来，同时增加有占位病变图像的信号表现，结合临床症状，这样使学生可以更好地把内外科的知识结合到医学影像学当中，更加深刻地记住正常头颅的脑灰白质信号特点及疾病的特点。曹秀平等［18］利用产出导向法（production-oriented approach，POA）结合微课，组建学习小组，设置医学场景，布置产出任务，并进行翻转课堂教学实践，通过驱动、促进、评价3个阶段使课前、课中、课后进行有机衔接，该教学模式能够有效地培养医学生的语言能力、思辨能力及合作能力，提高其人文素养，但同时也对一线教师及学生提出了更高的要求及挑战。

处于新冠肺炎疫情期间时，可以进行微课网络授课避免人群聚集，并方便学生在课后重温学习内容以及更好地进行成果转化。传统的教学一般以讲授为主，地点局限于课堂当中，遇到不可抗力的事件时只能以停课及补课的形式再次讲授课程，灵活性欠佳，会影响其他课程的安排。陈婷等［19］利用超星学习通平台探讨疫情期间在医学影像学教学中的教学方式，研究发现基于线上超星学习通平台开展的医学影像学教学，教学方式和内容得到了学生们的认可，取得了良好的教学效果，是疫情期间及疫情过后可以推广的教学模式。

微课有助于将MRI原理理论知识与实践紧密结合

针对MRI原理课程内容多、知识点分散等特点，教师可以在MRI原理的教授中应用微课中的操作录像、影像图像等素材丰富教学方式，使课堂教学多样化，增强学生学习兴趣。同时，可以通过直播及录播MRI技师在MRI操作台扫描时的操作，使理论知识更好地结合到临床工作当中。在MRI原理的教学中融合微课，利用短视频及图像甚至是虚拟仿真系统［20］，可以生动直接地把抽象的MRI原理转换成一个个图示，使教学的主体不再以教师为中心，而是学生与教师互动，从而增加了双方的互动性，而学生在遇到问题时能够及时地提出，相当于一个小的“见习”，教师通过解答问题［21］，便可知道学生需要在哪些方面加强讲授，使师生双方在教与学中发挥最大的学习效率。比如学生常会对为什么轮椅不能进磁体而手术后体内的钛钉可以进行MRI检查提出疑问，教师可以在解答问题的时候顺带讲解磁体的种类，分永磁体、常导磁体和超导磁体；什么是铁磁性金属，什么是非铁磁性金属，把学习中心转移到学生当中，使学生想学习、想知道，而不是老师单向输出。王梦星等［22］利用以问题为导向的教学方法（problem-based learning，PBL）结合医学影像技术专业教学，研究发现联合应用PBL和翻转课堂的教学设计，有效培养了学生自主学习和解决实际问题的能力，强化了以患者为中心的职业理念。在医学影像学见习教学中，采用思维导图+PBL教学法组织教学活动，对于提高学生学习成绩，加深学生学习知识的记忆、理解学习知识以及提高学生自主学习能力、解决问题能力等方面均有积极的影响，能够提高学生的学习积极性，提高自主学习能力及综合能力，在教学中效果满意［23-25］。

微课有助于优化教学内容，促进学生自主学习能力提升及创新思维养成

微课学中采用多种教学方法如举例法、比较法、总结归纳法等讲解，并借助PPT、视频、画图等教学手段［26］，使学生直观理解抽象的MRI原理理论知识，从而提高学生的学习效果。如在讲解各种设备的成像原理时，通过利用一张图表给出各类成像设备的特征进行比较，能使学生清晰理解他们的差异；通过播放视频讲解，可将枯燥的影像学历史转化为精彩的故事情节，激发学生学习兴趣。在教学过程中教师要做到并非只重视记忆、不重视能力，只重视临床知识、不重视其与临床实践相结合，从而逐渐培养学生的独立思考能力，促进其自主学习及创新思维能力的提升，进一步培养独立思考、拥有创新能力的高素质影像人才［27-28］。教师采用多样化的教学方法和手段，充分利用各类资源，促进学生对知识的理解和掌握，可更好地调动学生的积极性和主动性，提高教学质量。通过密切结合临床MRI图像来进行MRI原理的解析，可使医学生能更好地理解MRI的基本成像原理、扫描序列的分类及构成、不同成像序列的临床应用、正常结构及各种病变信号特点的成像机制以及高级MRI技术的最新进展和应用等多方面知识，有望消除传统应试教育的弊端，既能促进教师教育教学观念的更新和教育教学行为的改善，又能培养学生的创新精神和自主学习的能力，努力构建符合素质教育要求的新基础教育课程体系，促使学生自主发展。学生可通过观看微课视频进行课前预习，对于有疑问的内容可通过小组合作或教师点拨讲解的方式解决，对于未弄懂的知识点可再看教师的视频讲解，不用担心跟不上教学进度，完全可以自己掌控看视频的速度，随时调整进度。学习的决定权从教师转移至学生自身，能更好地培养学生的自主学习习惯，提高学习的参与度。

微课有助于推动教师队伍的建设

随着科技及互联网技术的飞速发展，影像设备及技术也不断地更新换代。教师队伍是教学的主力军，作为一名合格的教师，不仅要有丰富的临床实践经验，还要有扎实的理论基础，并且要树立为医院培养下一代高素质人才的高层次教学目标。因此，教师本身的知识储备也要与时俱进，不断地更新新知识、新应用，不断学习现今最先进设备与技术的操作与应用，不断提高自身理论水平和实践水平［29-30］。教师利用微课，在教学过程中不断提高自己的授课水平，在课后反馈中不断改进自身教学不足，做到与学生互动，在不懈地改进与改善中取得教学质量的最优值，学生也可以在接收知识的同时，获取课本以外的知识，做到临床与实践相结合，更好地适应未来在临床岗位中的工作。结合微课，通过教学理论与实践相结合，整合教学资源，充分调动学生的学习主观能动性，使教学效果达到最优化。因此，微课有助于改变教师的教学模式，改变学生的学习方式，并进一步推动教师队伍的整体建设。

综上所述，微课作为一种新的教学模式，可以改变MRI原理的教学方式，有助于培养学生的自主学习能力及创新思维能力，使教师的授课方式多样化，促进其教学能力和自我水平的提高，更好地加强了教师队伍的整体建设，是培养高层次高水平人才的重要保障，为培养下一代高素质人才奠定良好的基础。

作者贡献声明俞家熙：酝酿和设计试验，实施研究，采集数据，起草文章，统计分析；林海波：酝酿和设计试验，对文章的知识性内容作批评性审阅；李新春：行政、技术或材料支持，指导