智慧教育在基礎醫學教育中的運用

【摘要】信息技術及互聯網尤其人工智能的快速發展催生了智慧教育時代的來臨，為適應新形勢下社會對醫學人才的需求，從根本上提高醫學教育質量，傳統的教學模式及教學生態亟待變革和突破。文章論述智慧教育的概念及發展現狀，探討智慧教育在學校基礎醫學教育中的建設及實踐方法，分析探索過程中存在的問題及建議，以期構建更具專業特色的醫學教學體系，推動醫學事業高質量發展。

【關鍵詞】智慧教育；信息技術；醫學教育；基礎醫學

【中圖分類號】G642【文獻標志碼】A【文章編號】1004—0463（2023）08—0092—05

智慧教育是在現代教育理論與現代信息技術快速發展、深度融合基礎上產生的教育新模式、新生態，是教育信息化發展催生的產物。智慧教育具有開放、共享、協作、交流等特征，教育理念及教育體系更體現智能化、個性化、網絡化。基礎醫學教育在教改和醫改的大背景之下，如何推進數字化信息技術與高等醫學教育的深度融合發展，構建具有專業特色、符合社會及醫學發展需求的高質量醫學人才，是醫學教學中需要不斷思考和探索的現實問題。

一、智慧教育的概念認知

智慧教育即教育信息化，旨在教育領域內全面開展現代信息技術，構建知識、技術全面深度融合的學習環境，以開放、共享、交互、協作為特征，其中融合數字化、智能化、網絡化等多種技術特點，使教授者能夠更高效地教學傳授，學習者能從中獲取更有效更個性化的學習體驗，共同推動教育教學模式的改革和進步[1]。智慧教育的思想最初源于哲學界，出發點是為喚醒和發展人類的智慧，其認為真正的教育是以達到幫助認識自我、喚醒智慧、消除恐懼、智慧地思考為歸宿點。《智慧教育：教育信息化的新境界》一文提出，構建智慧的學習環境和教學方法，促進智慧學習，從而培養具有高智能、創造力的人。利用技術智慧和實踐活動創造價值，達到對各種環境的適應、選擇和塑造，是智慧教育在信息時代的基本內涵。

二、智慧教育在基礎醫學領域的發展現狀

醫學院校實施智慧教育，對于醫學的發展和社會健康的進步具有重要的時代意義。國家對于基礎醫學領域智慧教育的研究和開展高度重視。未來的發展趨勢要求醫學教育與數字信息技術之間深度融合和拓展，這也是培養高層次人才、全面提升醫學人才綜合能力的必然需求[2-3]。但從目前的實踐和調研情況來看，醫學院校智慧教育尚處于起步階段，面臨挑戰。國內諸多高校對于智慧教育的理解和認知仍然較為模糊，僅局限于將在線教育、互聯網教育信息整合與智慧教育畫上等號。教育部發布的《中國智慧教育區域發展研究報告》認為，智慧教育應在現代教學理論和治理體系的指導下，構建集多元交互及智能化教育服務為一體的教育生態系統，可體現在智慧管理、智慧資源、智慧評價等多個方面。

基礎醫學教育中，智慧教育體系的構建需要豐富、優質的線上醫學教學資源，可適時將各種形式的教學模式運用于教學過程中。目前雖然各類平臺上已有大量的線上MOOC（慕課）、SPOC（小規模限制性在線課程）、微課等教學資源，但許多課程的建設標準不一、課程質量存在差別，優質課程資源仍欠缺，許多課程資源也存在重復建設、重復投入、整合不足等情況[4-6]。同時，國內各地區的經濟發展存在明顯差異和不均衡，教學設施更新不及時、教育資源不足、教學內容和方法陳舊，雖然智慧教育方面的相關投資在不斷增加，但相比其他類型的資助和扶持力度仍顯不足。院校的課程運營管理方面也存在一些有待解決的問題。各院校建立的智慧教學資源的運營平臺常各自獨立，在系統的規劃管理、精細的課程分類以及數據的互通方面仍然有限，對于醫學類學科，數字人、虛擬實驗室、3D仿真教學軟件等資源建設投入不足，與理論知識的融通存在差距。此外，醫學專業的教師群體往往只專注于自身專業能力的提高，數字化應用、信息獲取挖掘等方面的能力則相對薄弱，且因缺乏專業技術人員的支持，對于平臺內線上資源的更新、維護及功能的開發不夠及時。因此，如何發揮專業特色，探索符合社會及專業需求的智慧教育模式，對于醫學教育的發展具有重要意義。

三、基礎醫學智慧教學模式的探索

目前基礎課程的教學大多都是以教師為中心的課堂教學模式為主，教師主導課堂，學生被動接受，缺乏對知識點的深入思考和探索，學習積極性不高，難以有效提升學生的學習成績和鉆研精神。探索更科學、更有效的教學改革和教學模式，提升基礎醫學學科與臨床學科的深入融通是醫學發展和進步的必經之路。

1.智慧教學-混合式教學模式的探索。據2016年國外相關調研結果顯示，70%以上的高校教師會采用線上與線下傳統教學相結合的方式，對于醫學基礎課程的教學，更是側重于在信息技術的支持下構建更為合理的多樣性人工智能與教育教學深度融合的實踐過程。線上線下教學有其各自的優缺點，且一定程度上存在互補性，是國內眾多高校當前課程改革的首要方向之一，即在搭建學習交流平臺的同時，探索更有效更多元化的學習方式，激發學生獨立學習的能力和毅力。但實踐過程中也反映出一些現實存在的問題，許多課程在建設中僅是將現代網絡技術當作線上教學的一個平臺載體，對于其更多的用途和延展性功能開發不足，導致資源大量重復出現。還有，線上線下課程內容如何妥善合理分配、側重點如何安排、相關的線上學習資源短缺如何解決、分段學習及整體學習的完成和掌握情況如何考量，都是在教學模式探索過程中亟待解決的問題。

筆者所在學校對此進行了一些探索。基礎醫學院多門課程已借助學習通平臺開展線上線下混合式教學，即線上學習和線下課堂教學相結合，體現學生學習的主動性，提升學習效果，提高其對知識的掌握程度，激發學習者的鉆研精神[7]。各教研室根據各自課程的培養目標對整體教學內容進行設計和重組，設置課堂教學及線上教學時數，不同的章節根據培養計劃和重難點分布情況設置各章節的線下課堂教學，合理搭配線上教學時數。每節內容準備課件、錄制線上教學視頻、設置隨堂測驗，對線上及線下課程主講的重難點進行區分，學生在視頻觀看完成的同時需完成視頻附帶的習題，學習通平臺自動統計學生完成的情況，包括視頻觀看次數（反芻比）、觀看時長、反復觀看的視頻時間節點、習題完成、全班的線上學習完成百分比等情況，如此促使學生多維度掌握知識點，拓展學習時間和空間，實現個性化、差異化學習，從而為將來的臨床工作打好基礎。

同時，在課堂教學中精心設計課程目標，包括知識目標、能力目標、價值目標，結合臨床疾病的發生及治療融入課程思政及人文關懷等教育元素，培養學生的職業道德素養。在實際教學過程中將各章節知識點結合臨床病例分析及當前臨床新進展展開，調動學生的學習興趣和主動性，讓學生充分認識到基礎醫學知識在臨床工作中的重要性。學院還注重虛擬數字資源、標本模型、虛擬仿真實訓等資源的優勢互補，充分利用數字人、模型、標本、仿真操作系統等手段，提高學生理論聯系實際能力、動手能力和分析臨床問題的能力。課后通過學習通平臺發布作業，開展討論、師生及生生互評、答疑交流等活動，讓老師及學生均能從中及時取長補短、有所收獲。同時，學院積極推廣和共享線上資源，主動與多所院校進行線上線下的交流合作，學院建立的混合式教學課程已與省內外數十所高校交流共享，平臺中已有上萬人次選擇線上資源學習。

2.智慧教育資源及管理。智慧教學過程中的關鍵元素是教育信息化及資源多元化。智慧教育突破了傳統教育中的壁壘，與現代信息化技術不斷靠攏，軟件及硬件設施的配備和完善是智慧教育開展的有力支撐，保障了智慧教育資源的及時共享和順利運行。在理論和實踐教學中，筆者所在學校的實驗室配置了數字人操作軟件，涵蓋系統解剖學、組織胚胎學、生理學、病理學、病原微生物學、生物化學、遺傳學等多種基礎課程學科資源，在理論及實驗課堂上可隨時觀察相關內容的3D結構，實驗室電腦內上傳了大量操作視頻，配合學生實際的動手操作及觀察過程，以幫助學生更好地理解知識點。

學習通平臺同步導入學生及教師名冊，設置管理員及協管員，任課指導老師可在學習通平臺對學生的學習活動進行互動、督導和管理。日常教學過程中隨時運用在線抽查學生考勤、選人互動、收發站內信函、共享學習通云盤資源等功能。同時在學習通平臺分類上傳優質的教學課件、教學視頻、教案、教學大綱、病例及習題庫、影像學資料、相關科研文獻資源等，并定期實時更新，將其用于隨堂測驗、期中考試智慧組卷命題等。還可通過平臺統計功能設置教學過程中的各項明細教學活動得分占比，階段性地對學生的完成情況和得分情況進行統計分析，如任務完成統計、視頻觀看總時長、觀看次數、考試詳情分析、作業完成情況分析等，能實時、精確地查詢學生在課外的自主學習情況。教師可以根據分析結果更科學合理地安排教學內容。

此外，學校還推廣具有學科特色的App學習軟件，讓學生在自學過程中借助信息資源同步觀察結構、展示操作、分析案例等，對知識點進行更直觀更深入的理解及思考。積極推進和建設優質的學習資源庫，發展信息化、智能化和數字化教育教學模式，創造優質的學習環境和學習氛圍，推動以學生為主體的教育模式的開展，使教師能高效利用授課時間，學生能最大程度地獲取信息、掌握知識，快速與臨床疾病的診治銜接。

3.智慧評價體系。筆者所在學校在理論課程設置線上及線下學習評價體系，其中線上評價設置多個權重項，包括課程視頻、章節測驗、章節學習次數、討論、作業、考試、簽到、課堂互動，根據各項完成情況綜合考評線上成績，作為對學生學習過程的形成性評價部分。線下成績為學期末理論考試成績。線上及線下部分設置各自的占比，綜合考核結果為學生該門課程的總評成績。授課過程中通過學習通平臺發放匿名調查問卷，征集學生對課程設置的意見和建議，對教師授課方式的評價，根據階段性的形成性評價所反映的結果以及調查問卷的意見建議，教師由此可以總結經驗和不足，及時調整課程設計，對學習資源進行補充、更新。實驗課程設置操作考核，在考查學生對理論掌握情況的同時，指導和幫助學生拓展自身動手操作及思考的能力。通過更全面更系統的評價方式，教師對學生的綜合學習情況進行考查和考核，真正做到智慧評價，幫助提升學生的自主性和能動性，進而提高教學效果和教學質量。

四、問題及建議

智慧教育的建設和開展是一項復雜且系統的工程，需要國家、省級教育部門以及校方等多方力量共同協作、推進建設[8]。

1.強化戰略布局，重視西部院校醫學發展。受歷史、地理、經濟等多方面因素的影響，醫學教育資源在東西部地區間存在顯著的分布不均衡性，同時受知識產權保護等技術條件的限制，也導致優質資源的流通共享受限。智慧教育的一個重要特征就是開放和共享，因此國家層面關于教育發展戰略的頂層布局和設計直接關系到西部地區的教育發展和資源獲取。地方教育部門對醫學院校的扶持力度和對醫學教育的重視程度也決定了智慧教育的推進速度和效果，地區試點院校智慧教育體系的快速建設和推廣對于帶動周邊兄弟院校的積極跟進和西部整體醫學教育水平的提高將會起到重要的作用。加強國際、國內院校以及專業教育機構之間的合作交流，取長補短，將會有效推進醫學教育的長足發展。

2.提高智慧教育認知，完善智慧教育體系。教育的本質是傳遞知識和啟發智慧，智慧的產生基于知識、信息和數據，是培養學習者思考和分析綜合能力的過程，智慧教育是在教育發展進步過程中激發產生的新理念和新形態。時代快速發展進步，智慧教育的開展已成為教育信息化發展的必然趨勢。智慧教育在基礎醫學教育領域的建設及推廣對醫學的發展進步具有深遠的意義，提高其在基礎醫學教育中的價值認知，有利于這一新興教育理念的推廣和開展。

我們可以充分利用MOOC、微課、云課堂、學習通平臺等教學資源實現教育的現代化技術轉型，加強優質教育教學資源建設，加快數字化線上資源庫、課程大綱、教案、實踐操作視頻、案例庫等教學資源庫建設，鼓勵區域間院校建立資源共享體系，加強與東部院校間的交流合作，鼓勵行業內及區域內課程學分互認。實驗課觀察和操作是調動學生學習興趣、動手能力、形象思維最有效的過程，因此可以通過打造智慧實驗室，增加人體標本結構及3D解剖技術、病理檢測、病案分析等相結合的實驗教學資源、增加學生動手實踐的機會，積極推動智慧教育的開展。資源利用及共享方面，盡可能優化管理流程，實現實時“云管理”“云辦事”，為院校間、教師及學生提供更為便利的操作及學習環境，讓數據“跑”起來，讓知識和智慧傳遞起來。

當今科技飛速發展，現代信息技術如虛擬現實、人工智能、計算機輔助教學系統等也得到深入開發并在醫學領域快速開展應用。如，虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術可通過計算機仿真系統和傳感器設備之間的數據轉換構建模擬的觀察或操作環境，尤其適用于結構復雜抽象、空間思維能力要求高的專業和學科，可給操作者帶來多種感官上的沉浸式體驗，VR技術在教育教學應用中的潛力和優勢備受關注。醫學中VR技術已被快速開發并用于人體解剖學、病理學、手術學、外科學及口腔醫學等多個學科領域，可通過虛擬環境重現組織結構的形態位置，帶給觀察者視覺保真及非視覺感官刺激，起到幫助加強情景記憶的效果。調查顯示，一半以上的VR體驗者對該技術在教學輔助過程中的作用表示支持和肯定。人工智能、計算機輔助教學等技術可通過將信息技術與生命科學相融合，為醫學實踐操作及臨床相關問題的解決提供思路、創造機會[9-10]。這些新型的現代技術為醫學的深度學習和發展進步開辟了新的思路和途徑，帶來了新的機遇，有利于鍛煉教授者和學習者的洞察能力、理解能力以及思考能力。因此，充分認識信息技術對教育發展的重要性和必要性，對于智慧教育理念和體系的構建具有積極的意義。

3.推進人才培養模式轉型，探索科學評價方式。在當前時代背景下，醫學院校的教師有必要廣泛普及和提高信息化應用水平，培養數字意識、信息素養及綜合學習能力[11]。可通過集中培訓等方式快速提高教師團隊對各種平臺及軟件的使用能力、信息化教學實踐能力。同時，不斷健全和完善新型人才培養模式的考核評價機制，探索更加合理的評價方式；通過實時獲取及分析平臺運行的大數據，構建涵蓋高校教育教學質量評價、教師信息素養能力評價、學生培養質量評價以及對智慧教育體系教育質量評價的綜合評價體系；實時優化和改進智慧教育體系建設，真正實現具有專業特色的智慧管理、智慧育人。

智慧教育理念的普及和推廣將為醫學專業的教育學習提供持久而有力的資源支持。隨著互聯網+時代的全面到來，信息技術的快速發展進步必將推動醫學專業教育與智慧教育的深度融合。高等醫學院校應緊跟時代發展步伐，在各級教育部門及醫學類師生的共同努力下，建設智能化、個性化、網絡化的醫學智慧教育體系，實現教育的公平性，推動醫學事業高質量發展、醫學人才培養質量穩步提高。

參考文獻

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（基金項目：2022年蘭州大學醫學教育創新發展項目“局部解剖學線上線下混合式一流課程”，項目編號：lzuyxcx-2022-04；2022年蘭州大學醫學卓越師資團隊建設與教學名師培育項目，項目編號：lzuyx？ cx-2022-202）

編輯：陳靜