后疫情时代5G+翻转课堂在超声医学本科教学中的远程教学初探

沈鸿源 刘韬 韩伟 李若兰 周琼娟 宋思仪 洪晓芳 胡玉娟 梁伟翔

广州医科大学附属第三医院超声医学科，广州 510150；广东省产科重大疾病重点实验室，广州 510150

自从1950年人们首次将超声波运用于医学检测开始，伴随着科学技术的更新迭代，超声医学科成为近年来发展非常迅速的学科，各种类型的超声检查在临床工作中成为非常重要的检查手段。随着超声诊断学成为医学影像学专业本科教育中不可或缺的组成部分，基于培养高水平超声诊断医师的出发点，教育者们不仅需要着手于巩固既有的专业知识点，而且需要与时俱进，提供符合时代发展的教育内容［1］。近几年在新冠肺炎疫情防控常态化背景下，传统的线下教学受到冲击，线上教学成为替补方案，所以如何优化线上教学效果和保证学科教学水平成为一大难题。本文以5G网络技术结合翻转课堂的全新教学模式出发，探讨该教学模式应用于本科生超声诊断学学习过程中的应用价值。

医学影像学本科生超声诊断学教学现状分析

1.课程量繁杂，知识点分散

超声诊断学是一门专业性、理论性及实践性极强的学科，其涉及内、外、妇、儿等多门学科，甚至与病理学、生理学、解剖学等领域关系紧密，课时量大且知识点分散。加之超声具有诊断图像抽象性和操作手法特殊性的特点，对学生空间思维和实践能力要求较高，导致该学科在临床教学中一直未取得满意的教学成果［1-2］。另外，超声图像的解读需要学生具备完善的临床思维［3］，在有限的课堂时间下难以完全掌握超声诊断学的相关知识。

2.平面知识摄取难以满足学生需要

超声诊断学不同于其他医学科目，动态的超声图像占据了很大比重，这意味着传统的课堂面授形式，也就是教师通过静态PPT的教学模式不足以满足教学需求，难以帮助学生联想到超声设备上动态的影像表现。由于普通医学院校有限的教学经费不够支付购买教学设备的费用，导致老师为了解释说明各种类超声仪器的成像原理与结构组成时，仅能通过拍摄照片以及搜索网络上的图片［4］。学生对于目前广泛应用于临床工作的超声设备认识不足，理论与实践结合的能力有所欠缺。

3.疫情背景下实机操作机会少，既往远程教学形式收效甚微

超声诊断学是一门理论与实践相结合的技术性学科，所有诊断图像的获得必须由医师亲自操作完成［5］。近两年来，为了减少新冠疫情对本科教学带来的影响，各种形式的远程教学成为各大医学院校教研室的解决方案。但受限于网络技术，时效性与互动性得不到相应保障，存在着不少问题。例如近年来井喷式出现的线上教学资源［6］，尽管数量齐全且容易获取，但质量上差强人意，大多数课程因长时间停止更新未能与超声前沿技术知识匹配［7］。远程教学中动态连续且高清的超声图像数据传输是一大难题，有限的通信技术带宽无法保证大体量数据的高质量传输，必然会导致为了实现教学过程流畅性而牺牲图像质量的问题。

5G+翻转课堂教学模式的构建

针对上述教学存在的问题及为了适应后疫情时代发展需求，超声医学本科远程教学新的突破成为当前各医学院校的研究方向。5G技术无疑是一大助力，5G是指第五代无线网络，具有极低的延迟（＜1 ms）、高速传输（峰值传输速率高达20 Gbps）、低功耗、稳定且安全等特点［8-10］。从信息论创始人Claude Elwood Shanno，到他的学生Robert Gallager研究出接近香农极限的LDPC码，再到下一代信息人Erdal Arikan推算出的极化码，一步一步使得想象中的高速且无误的信息传输成为可能。对比之前的通信技术，5G技术在4G的基础上实现了速度与质量的跨越［11］，为构建线下线上一体化教学提供技术支撑。相信超声本科远程教学可以乘着5G网络的东风，为教学生态系统的更新和发展提供动力［12］。

试验设置2个组，配合饲料组和血液组，每个组3个重复。养殖密度为40尾/箱。试验组采用自制配合饲料灌入风干猪血肠衣中投喂，对照组采用鸡血打成血浆灌入风干猪血肠衣中投喂，养殖周期60 d，投喂频率为每3 d 1次，每天换水量50%，停饲1周采样。

播后苗前，田间湿度条件好时也可示范应用60%吡氟·异丙隆、33%氟噻·吡酰·呋（拜宝玛）、47%异隆.丙.氯吡（凯扑）进行土壤封闭。

于2022—2023年对我科负责教学任务的共63名医学影像学专业本科生进行5G技术+翻转课堂的教学。在课后发放问卷63份，回收有效问卷63份，有效问卷回收率100%。其中47人认为本教学模式弥补了传统课堂教学的不足，39人认为本教学模式对个人的学习效率有很大提升，26人认为可帮助形成良好的学习习惯并正向激发了学习动机，30人认为课堂逻辑性强，28人认为能够帮助形成更加牢固的记忆。79.37%的学员相比传统课堂教学更加喜欢本教学模式。另外，学生对该教学模式下超声诊断学总论课程教学内容、教学方式、课堂互动、教师答疑、带教老师教学水平的满意度均较高。

不同于4G技术，5G网络的应用推广为以前难以跨越的技术障碍带来了可能性［26］。目前，5G已在各式各样的医疗场景中有所应用，例如远程手术、远程会诊、远程监测［27］及远程教学。不同于其他教学方式，5G+翻转课堂的教学模式凭借更加高速和更加稳定的数据传输，使教学课堂可以在任何时间和任何地点开展［28］。本教学模式可以适应各种新冠病毒感染防控措施的变化，保证学生的课程时间和课程质量。对比传统课堂，5G网络技术可以实现大容量高清实时的超声教学资源稳定地展示在学员面前，不仅可以让学生生动地理解记忆课堂上的知识点，而且可以拓展他们的临床思维。在5G技术支持下的全新规范化培训体系下，学员们对于超声基础原理、仪器操作规范、图像采集手法以及常见病声像图表现的掌握将达到新的阶段。与超声诊断学息息相关的其他临床科目的专业知识也将在他们的脑海中融会贯通［29］。

（2）课堂阶段：学生与教师分别在5G网络技术支持下采用远程云共享教学平台进行教学互动。学生端需准备手机、平板电脑等设备，注册登录该教学平台。教师端连接超声机器实时操作画面与操作盘的直播画面。学生可分屏收看实时动态高清的超声图像表现和教师在超声机器上的功能键操作手法与调节，教师按照既定教学内容进行实时讲解，并在每个课时后安排师生答疑。学生可对教学内容中有疑问的知识点与教师进行实时一对一的探讨，或者与其他学员进行讨论，带教老师可对知识点进行详细讲解和再次演示。

近年，多种新型教学模式层出不穷，包括病例导向教学模式（case-based learning，CBL）、团队教学模式（team-based learning，TBL）［13］、问题导向教学模式（problem-based learning，PBL）及以探究为基础的教学模式（research-based learning，RBL）［14］，都在一定程度上提高了教学水平，改善教学效果。这些教学模式对比传统面对面授课方式［15］，共同点在于转变学生的角色，使其成为课堂的主体，较大地调动了其学习知识的主观能动性［16-17］。而翻转课堂同样具有类似的效果，翻转课堂又名颠倒课堂，顾名思义是指颠倒课堂的时间分配，翻转师生的角色，将学习主动权移交给学生的教学模式［18］。课前学生在家完成知识的学习，不仅锻炼学生的学习自主性，而且可以将有限的课堂时间充分利用起来，通过答疑解惑、讨论互动而起到更好的教学效果。学生可通过各种视频资源提前了解相关知识点，对教学内容建立大概的认知，为后续课堂上汲取知识点提供帮助。根据自身情况安排学习时间，能够极大地提高学习效率［19］。另外，学生在课后完成知识点练习及课后作业，老师通过提交的作业整理大部分学生的疑问点，利用课堂简单复习知识点内容及问题答疑的形式更快地完成全体学生知识点巩固。

（3）课后阶段：课后由组长组织发放及收集考核内容，主要形式为课后作业，包括超声诊断学总论部分基础物理知识、成像原理、伪像识别、功能键应用以及新技术相关的知识点。对有代表性的错误以及疑问进行汇总，由带教老师于下一课时进行进一步讲解说明。学生可在网络教学资源学习库中对上课内容进行针对性复习，并通过题目进一步巩固教学知识点。组织人员对学生学习行为数据进行关注，包括对学生在线时长和在线测评成绩等多方面考察［22-23］。同时，以调查问卷的形式收集学生对于知识点掌握程度和满意度［24］等进行教学效果分析。

后疫情时代下，各种各样的突发情况严重影响本科教学的有序性和完整性。传统聚集性的学习方法在遇到大的突发公共卫生事件时，可能会受到波及，使学习效果打折甚至学习计划夭折［25］。而医学生本科教学的重要性不言而喻，他是培养卓越医疗工作者、推动医学发展良性循环、保障人民生命健康和促进国家高质量发展的需要。因此，如何构建适应上述要求的教学模式成为本文的思考重点，通过对本次教学模式实施后的问卷分析可以得出，相比于传统的面对面授课模式，大部分学生更加愿意选择5G+翻转课堂教学，并且对课程总体的教学效果都较为满意。

我试了试自己的腿脚，还行。我拔开腿就跑了起来。我朝着那个黑的洞口子跑去。我的心里在这一刻什么都没有，只有小六子。

5G+翻转课堂教学模式的效果整理

处在教育发展新阶段，大力创新推动新兴科学技术与教学形式的深度融合对实现教育强国意义重大［20］。因此，结合当前现有的条件对传统教学模式进行改革［21］，从而提高后疫情时代本科教学的教学水平及提高学生学习效率是研究重点，广州医科大学附属第三医院超声医学科尝试结合5G网络技术与翻转课堂，研究该教学模式的优缺点及教学效果，探讨优化医学影像学专业本科生在超声诊断学科目中学习效果的方法。

讨论

瑞萨科技公司成立于2003年，可提供大规模集成电路系统的开发、设计、制造、销售和服务，包括微机、逻辑和模拟设备、分立器件和存储器产品。瑞萨的汽车电子组件范围包括资讯系统、安全控制系统、底盘控制系统、车身控制系统及动力传送控制系统五大类，可提供的解决方案有电动车窗、空气调节控制、安全气袋和ABS/稳定装置等。

（1）课前阶段：本阶段主要采取翻转课堂的形式。按照《超声诊断学》总论部分的大纲与学校要求，提前规划教学内容，化繁为简分为5个章节，分别为第一节医学超声物理基础、第二节超声仪器的成像原理、第三节超声伪像的辨别及应用、第四节超声仪器主要功能键的使用和调节、第五节超声新技术的临床使用总览。教师及相关负责人制作网络教学资源学习库，包括教学PPT、视频和题库，学生可随时随地、以任何形式进行学习，对教学内容有大概了解，并记录复杂难懂的知识点，于正式课堂时集中注意力进行补充学习。

5G技术与翻转课堂的结合，可以实现1+1＞2的效果，5G技术提供了极低延迟、高速传输、稳定且安全的网络环境，翻转课堂有利于实现个性化学习［30］，可以改变课堂的学习重点和学生的学习方式。相比于传统教学教师只能通过课后成绩等有限的手段了解学生的学习情况，无法及时有效地调整教学侧重点。5G+翻转课堂的教学模式有利于师生互动，为师生双方都提供了实时的可视化数据，学生及时向老师反映课堂上的学习问题，老师可观察学生学习状态，快速准确地做出判断。

综上所述，5G+翻转课堂教学模式不但能够使课堂不受时间与空间的限制，保证后疫情时代本科教学效果，并且有助于改善学生的学习习惯，调动其主观能动性，有效提高学生们的超声理论知识水平、实操能力以及学习效率。未来可将该教学模式应用于各类医学专业的研究生、规培学员、进修医生的培训以及医学生涯各发展阶段的教学过程，探索其发展潜力和改进方向。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

赏识教育作为幼儿教育中的首要教学方法，是在幼儿教育过程中通过鼓励性的话语和肢体语言启发幼儿，让幼儿在受教育中得到更多的爱与关心。不仅能够帮助幼儿建立自信心，而且有助于幼儿心智全面健康发展。以下分三个方面对赏识教育在幼儿教育中的应用实践进行探索。

作者贡献声明沈鸿源、刘韬：提出论文构思、统计分析、撰写论文；韩伟、李若兰、周琼娟、宋思仪、洪晓芳、胡玉娟：负责课堂实施，参与论文修改；梁伟翔：总体把关，审订论文