以結果為導向的超聲影像學教學云平臺構建*

◆胡彧 李奧

0 引言

超聲影像學是一門傳統的影像學學科，在大影像教學中占有重要地位。其課程內容多，動手實操性強，但目前的理論及實踐見習課時量往往不足，在很短的教學時間內，學生能接受到的教學知識內容較為有限，實際操作內容則更少。以結果為導向（Outcomes-based Education，OBE）是一種全新的教育理念，其原理采用反向設計，先設定學習成果，再用于反向指導教學設計和實施[1]。本文針對超聲影像學專業學生的畢業要求建立有效的持續改進機制，充分借助多媒體和5G 通信技術建立基于OBE 理念的超聲影像學教學云平臺來輔助超聲教學，以滿足新時代背景下超聲影像學人才培養需求。

1 超聲影像學教學的預期目標

隨著人們對自身健康的重視程度不斷提升，各級醫療衛生機構蓬勃發展，醫療產業規模日益擴大，各醫療機構對超聲影像學人才的迫切需求自然要求更高的教學效率和質量。個體需求的提升和精準診療要求的增加，使得超聲這項廣泛應用的影像學檢查技術不斷更新升級，超聲微泡造影、彈性成像、超聲介入、融合影像、超聲分子影像、超聲人工智能等新興技術的飛速發展也對超聲影像學專業人才提出更高的要求。

超聲影像學以形態學為表現、以人體解剖結構為基礎，學生需要掌握系統及局部解剖、血流動力學等知識。不同的疾病在超聲圖像上的表現千差萬別，但也經常會有不同疾病表現為相似的超聲圖像，還需要結合其他各專業基礎知識以及臨床醫學實踐經驗進行甄別。對于這樣一門實操性很強的醫學學科，幫助學生掌握超聲設備的使用方法，靈活運用超聲探頭打出臟器切面，練就嫻熟的超聲儀器操作技能，是超聲影像學教學的重要目標[2]。

除了傳統超聲影像學檢查以外，近年來蓬勃發展的超聲新技術使得超聲影像成為制訂治療計劃、引導穿刺活檢、監控疾病發展、評估治療效果、進行疾病隨訪復查的重要工具。通過二維超聲探查組織聲阻抗特性，通過超聲造影探查組織微循環灌注，通過超聲彈性探查組織的硬度，通過融合超聲功能達成精準成像，甚至術中超聲探查、腹腔鏡下超聲成像及超聲引導下消融治療，對超聲專業人才的要求更加全面和多方位。隨著超聲應用場景的復雜和綜合化，僅憑傳統單一的課堂理論傳授和醫院實習教學模式已遠不能滿足新的超聲影像學教學要求，難以達到預期教育成果。

2 超聲影像學教學云平臺的基礎和發展現狀

如今醫學教育發展迅猛，大大促進了超聲影像學的教學改革，多媒體和5G 通信技術成為教育工作者的有力工具，教學信息呈幾何級增長，素質教育大步邁進。目前，國內有關于超聲醫學的互聯網網頁、運用PACS系統的超聲教學資料庫[3]、超聲診斷視頻及音頻教學系統、超聲影像教學資源與管理網絡平臺[4]以及中國超聲醫學網等，這些學習系統并未達成信息共享及多向交互，不少系統資源數量大但質量參差不齊、門類多但應用性不佳，互動學習的設計更是缺乏。另外，有些系統缺少實施與組織的平臺，網絡化教育資源不足，推廣性不佳。

目前，國內外都在積極發展數字教育云，高校和云服務公司陸續推出自己的數字教育云平臺。如人教社推出的“人教數字教材”第二代產品，既可以實現同步測評，又可在線進行學業診斷[5]。也有將云平臺應用于醫學影像學教學系統的應用[6]，但其還不具備以學生為中心及持續改進的重要功能。

以往的網絡平臺受傳輸能力的限制，龐大的醫學影像數據資源共享和實時動態的操作示范教學難以實現，隨著5G 通信技術的不斷進步，信息化所依賴的基礎設施得以完成演進升級，超聲影像教學智能化升級轉型加快。搭建云平臺期望運用遠程超聲的優勢，實現模擬教學、現場實際操作、理論培訓、觀摩參觀等多種方式培養相關超聲影像學人才。同時，通過構建具備OBE 理念內涵意義的教學云平臺，可以實現教學過程的個性化、交互性，最終促進培養目標的達成。

3 基于OBE理念的超聲影像學教學云平臺的設計和構建

OBE 理念遵循反向設計原則，把學習成果預期的層次性和映射性放在首位，即按照社會需求→培養目標→畢業要求→能力指標→課程體系的逆向約束路徑構建培養方案[7]。基于OBE 理念的超聲影像學教學云平臺系統用智慧的設計，以信息化技術重構學校教育系統及合作平臺教學資源，以教育大數據為支撐，以學習成果為導向，以學生為中心，以培養應用型人才為核心，通過培養目標定義評價機制，以評價機制保障教學實施，通過教學實施保障課程體系的實現，以課程體系的實現保證畢業要求的完成，最終達成培養目標。

結果導向的超聲影像學教學云平臺的架構主要包括三大核心部分，即數據層產品、平臺層產品及標準規范[8]。其中，數據層產品屬于核心產品，屬于數據之間的一個集合體，用戶可以按照預期的培養目標進行形象化、個性化的定制。使用者在使用計算機設備的過程中產生大量數據，數據層產品可以對這些數據進行運算，之后形成新的數據，并且成為互操作中心。平臺層是業務邏輯功能的實現層與表現層，其產品包括數據云中心、教學監督、學習督導、測評體系、就業服務體系，其中教學監督平臺主要對應結果循環。由學校核心能力指標進一步細分出專業核心能力指標，以專業核心能力指標為起點，制訂專業培養方案，再到教學任務認定、課程大綱設計、作業督導、教師考核評價等，貫穿教學全流程。

3.1 超聲影像學教學云平臺數據庫構成

超聲影像學教學云平臺的病例庫模塊含有大量的真實案例，是云平臺體系醫院PACS系統中的典型病例經過篩選整理而成，學校附屬各級醫院的醫學影像數據資源都可以在云平臺數據庫中共享，通過云平臺完成超聲教學實驗中心與附屬各級醫院超聲資源的互動，達到教學與臨床實踐緊密結合。云平臺的課程中心模塊還提供了各大醫院超聲專業專家教授的超聲教學PPT、微課及高校的智能化教學平臺，完成超聲影像實時、動態、數字智能化實踐與教學。如南京醫科大學[9]研發的人體超聲檢查模塊是一種先進的實踐模擬教學方式，選擇某一標準化病例，學生首先獲得該患者的基本臨床信息，如性別、年齡、體征、臨床癥狀、病史等，隨后查看其他影像圖片及實驗室檢查結果；然后可以在模型人身上練習運用標準掃查方式進行超聲檢查，系統會提示掃查的注意點，如肝臟大小形態、回聲特點、肝內動靜脈膽管及有無異常包塊；根據掃查結果得出自己的診斷意見、診斷依據及鑒別診斷；最后可在系統中查看該患者的最終診斷結果和指導意見，教師也可同時得到實踐結果的反饋。

3.2 基于OBE理念的云平臺系統搭建

要基于OBE理念來完善高校的應用型超聲影像學人才實踐教學體系，不斷提高實踐教學質量，以達到學生預期的學習成果。基于OBE 理念的云平臺解決了大量無關信息的涌現和信息檢索精確度較低等問題，可以讓學生使用關鍵字匹配查詢自己希望了解學習的內容，主動、高效地從平臺信息空間獲取所需知識[10]。如前舉例的人體超聲檢查模塊，結合OBE理念設計后，學生先通過關鍵詞搜索找到所需訓練模塊，完成操作；教師通過遠程審閱、點評作業，可以第一時間發現學生學習中的問題，及時指出并回復學生的疑問；學生可以自主檢索正確答案，結合教師對答題的評價，有針對性地改錯、完善，做到師生之間無障礙互動，營建優良的學習氣氛，達成“學生為主，教師為輔”的OBE教學目標。

采用云平臺虛擬超聲影像操作系統以后，學生和教師可以不受時間、場所、人為因素等限制，即使遠在不同學校、省市，學生也可以通過連接云平臺系統，及時反復練習，提升超聲實踐能力。通過云平臺這種功能強大的設計系統，超聲影像學專業學生在畢業時都能達到用人單位所要求的水平，實現高水平同質化培養。

4 結束語

基于OBE理念的超聲影像學教學云平臺采用數字智能化技術對教學數據資料完成系統整合，并且借助教育云為在校師生提供教學服務，以能力指標為起點，擬定出可以直接測量的能力指標，定制符合用戶習慣以及個性特點的學習方法和過程。教師通過結果循環的引導，將結果反映到多元的教學或活動評量中，推動用戶使用的持續改進，使教學過程更加便捷流暢、安全可靠，有效節約成本，促進超聲影像學教學質量的提升。