微課融合傳統教學在磁共振成像原理教學中的應用

俞家熙 林海波 李新春

廣州醫科大學附屬第一醫院放射科，廣州 510000

熟練掌握磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）原理不僅能夠幫助放射診斷醫師加深對MRI圖像的認識，提高疾病診斷及鑒別診斷的能力，也對提高技師對MRI序列選擇、參數的合理設置能力有極其重要的意義。然而，MRI原理涉及大量的物理知識，內容復雜、抽象、枯燥，相比較其他各種醫學影像專業（CT、超聲、核醫學）是難度最大的［1-2］。如何使MRI原理在講授中讓學生更加高效地接受呢？微課的出現可以有效地配合MRI原理的講授，使學生可以更加高效、直接地熟悉掌握MRI原理，提高學生學習效果，增強學生的學習熱情，逐步引領他們進入醫學生物化學的自主學習中去，提高團隊協作能力［3-4］。微課對于促進課程教育方式轉型、培養醫學創新人才具有重要意義，從而使學生們更好地深入學習MRI這一門課程。

MRI原理教學所面臨的困境及高素質影像人才需求現狀

隨著MRI設備的日益普及，MRI成為本科生及研究生的必修課。近年來，MRI技術發展日新月異［5-6］，涉及多學科知識，包括物理、數學、計算機、圖像后處理技術等，彭文獻等［7］利用基于醫學數字成像和傳輸技術設計和實現了“云”MRI實驗教學系統。該系統設計了患者信息登記、檢查序列、成像參數設置、圖像瀏覽與處理、膠片排版與打印等模塊；支持多用戶同時在線學習，提供多部位MRI檢查技術課程的實驗項目，具有智能輔助學習助理、成像參數嵌入式微課教學視頻和操作考核系統等特點，經過2輪教學實踐，取得了良好的教學效果［8-9］。MRI原理內容抽象、晦澀難懂，如MRI章節涉及的原子核自旋、磁矩、角動量及進動等知識。因此，這不僅需要醫學生具有一定的相應方面知識，還需要很強的空間想象和思維能力，這造成絕大部分學生很難在短時間內理解并掌握。目前采用的傳統教學模式，授課課時非常有限，教學內容多，學生只能靠記憶來接受知識而不是靠理解來內化知識，課程考核也是以短時間內的死記硬背通過的，屬于短暫記憶知識，不利于對知識的深入理解。此外，教學圖像的資源比較陳舊，學生對圖像的閱讀能力及理解能力未能及時跟上，使其在日后工作中出現了與臨床相脫節的現象。作為一名教師，在講授MRI原理過程中主要的困境是教學內容較多［10-11］，知識點一環緊扣一環，少講會導致知識點接不上，然而，講授課時較少，學生在聽課過程中被動地接受知識，形成“填鴨式”教育模式，上一個知識點還沒完全理解透徹，下一個知識點又迎頭趕來，學生被層出不窮的新知識點沖昏頭腦，導致對學習失去耐心及動力，不利于將來學生的發展及創新。徐慧等［12］運用微信平臺的翻轉課堂教學對醫學影像學專業學生的教學效果進行研究，發現微信翻轉課堂組與傳統授課型組相比，學生在課堂測試中成績顯著提高，在預習評估中表現良好。參加翻轉課堂后，學生對知識的掌握程度及表達能力均有所提高，學生也更愿意通過面對面、微信等形式與教師交流問題，課前通過微視頻、閱讀材料等方式，學生也獲得了較好的知識掌握能力。目前，在國內一線城市的三甲醫院放射科都需要本科以上的影像專業學生，對于高素質影像人才的需要可謂是求賢若渴，因此，為醫院培養高素質影像人才成為了大學教育中的一項重要任務。只有改變教育方式，使學生更好地學習并接受知識，發揮自己本身的能動性，不斷創新，將來才能不斷提高該學科的學術水平。

微課是傳統教學模式的重要補充，有利于加深學生對MRI原理的理解

微課由美國新墨西哥州圣胡安學院的戴維·彭羅斯教授于2008年首次提出［13］，是通過使用信息技術把結構化數字資源呈現為碎片化學習內容、過程及擴展素材的一種教學模式。微課的核心內容是課堂教學視頻，其涵蓋了與教學主題相關的知識點、教學設計、素材課件、教學反思、練習測試及學生反饋、教師點評等輔助性教學資源。薛海林等［14］在醫學影像技術專業MRI檢查技術帶教中得到體會，醫學影像專業的學生在校所學的影像專業基礎知識不能滿足MRI檢查技術臨床需求，同時MRI是一種結構復雜醫用大型設備，患者檢查時有很多的禁忌證。結合教學中增加參與課題實驗、微信交流、人文教育與參加學術研討這些教學方法以后，發現參與課題實驗可以提高學生參數優化和偽影辨別能力，微信交流、人文教育與參加學術研討可以提高學生查閱文獻的興趣和拓寬專業知識視野。

微課主要有以下特點：⑴教學時間短，不超過10 min；⑵主題及重點突出，可圍繞著某個重要的知識點著重教學，方便學生理解、記憶及實踐；⑶教學靈活性高，學生可以對視頻進行拷貝、保存，方便日后復習；⑷可及時反饋課堂信息，學生可以通過微課及時反饋授課信息是否過多，進而提高學習的主觀能動性，而授課者能夠即時接收到課堂授課反饋建議，從而更好地對教學進行調整，豐富教學手段，開展多樣化課堂教育，并且能在此過程中與學生互相學習，共同提高。相比較而言，傳統教學缺乏針對性，一般教師不了解學生的學習程度，比如說在MRI膝關節成像原理的講授中，學生是否已經在其他科目上學習了冠狀面、矢狀面等基本功十分重要［15-16］。因此，微課是在傳統教學模式的基礎上發展起來的一種新型教學模式，可以彌補傳統教學方式形式單一的缺點。微課的出現使學生可以更加自主地學習，學生通過圍繞某個重點及結合短視頻教學獲取知識，從而高效地理解并運用課堂知識［17］。如頭顱MRI的T1加權腦灰質和腦白質是什么信號，與T2加權有什么不一樣？微課可以把兩種加權圖像展示出來，同時增加有占位病變圖像的信號表現，結合臨床癥狀，這樣使學生可以更好地把內外科的知識結合到醫學影像學當中，更加深刻地記住正常頭顱的腦灰白質信號特點及疾病的特點。曹秀平等［18］利用產出導向法（production-oriented approach，POA）結合微課，組建學習小組，設置醫學場景，布置產出任務，并進行翻轉課堂教學實踐，通過驅動、促進、評價3個階段使課前、課中、課后進行有機銜接，該教學模式能夠有效地培養醫學生的語言能力、思辨能力及合作能力，提高其人文素養，但同時也對一線教師及學生提出了更高的要求及挑戰。

處于新冠肺炎疫情期間時，可以進行微課網絡授課避免人群聚集，并方便學生在課后重溫學習內容以及更好地進行成果轉化。傳統的教學一般以講授為主，地點局限于課堂當中，遇到不可抗力的事件時只能以停課及補課的形式再次講授課程，靈活性欠佳，會影響其他課程的安排。陳婷等［19］利用超星學習通平臺探討疫情期間在醫學影像學教學中的教學方式，研究發現基于線上超星學習通平臺開展的醫學影像學教學，教學方式和內容得到了學生們的認可，取得了良好的教學效果，是疫情期間及疫情過后可以推廣的教學模式。

微課有助于將MRI原理理論知識與實踐緊密結合

針對MRI原理課程內容多、知識點分散等特點，教師可以在MRI原理的教授中應用微課中的操作錄像、影像圖像等素材豐富教學方式，使課堂教學多樣化，增強學生學習興趣。同時，可以通過直播及錄播MRI技師在MRI操作臺掃描時的操作，使理論知識更好地結合到臨床工作當中。在MRI原理的教學中融合微課，利用短視頻及圖像甚至是虛擬仿真系統［20］，可以生動直接地把抽象的MRI原理轉換成一個個圖示，使教學的主體不再以教師為中心，而是學生與教師互動，從而增加了雙方的互動性，而學生在遇到問題時能夠及時地提出，相當于一個小的“見習”，教師通過解答問題［21］，便可知道學生需要在哪些方面加強講授，使師生雙方在教與學中發揮最大的學習效率。比如學生常會對為什么輪椅不能進磁體而手術后體內的鈦釘可以進行MRI檢查提出疑問，教師可以在解答問題的時候順帶講解磁體的種類，分永磁體、常導磁體和超導磁體；什么是鐵磁性金屬，什么是非鐵磁性金屬，把學習中心轉移到學生當中，使學生想學習、想知道，而不是老師單向輸出。王夢星等［22］利用以問題為導向的教學方法（problem-based learning，PBL）結合醫學影像技術專業教學，研究發現聯合應用PBL和翻轉課堂的教學設計，有效培養了學生自主學習和解決實際問題的能力，強化了以患者為中心的職業理念。在醫學影像學見習教學中，采用思維導圖+PBL教學法組織教學活動，對于提高學生學習成績，加深學生學習知識的記憶、理解學習知識以及提高學生自主學習能力、解決問題能力等方面均有積極的影響，能夠提高學生的學習積極性，提高自主學習能力及綜合能力，在教學中效果滿意［23-25］。

微課有助于優化教學內容，促進學生自主學習能力提升及創新思維養成

微課學中采用多種教學方法如舉例法、比較法、總結歸納法等講解，并借助PPT、視頻、畫圖等教學手段［26］，使學生直觀理解抽象的MRI原理理論知識，從而提高學生的學習效果。如在講解各種設備的成像原理時，通過利用一張圖表給出各類成像設備的特征進行比較，能使學生清晰理解他們的差異；通過播放視頻講解，可將枯燥的影像學歷史轉化為精彩的故事情節，激發學生學習興趣。在教學過程中教師要做到并非只重視記憶、不重視能力，只重視臨床知識、不重視其與臨床實踐相結合，從而逐漸培養學生的獨立思考能力，促進其自主學習及創新思維能力的提升，進一步培養獨立思考、擁有創新能力的高素質影像人才［27-28］。教師采用多樣化的教學方法和手段，充分利用各類資源，促進學生對知識的理解和掌握，可更好地調動學生的積極性和主動性，提高教學質量。通過密切結合臨床MRI圖像來進行MRI原理的解析，可使醫學生能更好地理解MRI的基本成像原理、掃描序列的分類及構成、不同成像序列的臨床應用、正常結構及各種病變信號特點的成像機制以及高級MRI技術的最新進展和應用等多方面知識，有望消除傳統應試教育的弊端，既能促進教師教育教學觀念的更新和教育教學行為的改善，又能培養學生的創新精神和自主學習的能力，努力構建符合素質教育要求的新基礎教育課程體系，促使學生自主發展。學生可通過觀看微課視頻進行課前預習，對于有疑問的內容可通過小組合作或教師點撥講解的方式解決，對于未弄懂的知識點可再看教師的視頻講解，不用擔心跟不上教學進度，完全可以自己掌控看視頻的速度，隨時調整進度。學習的決定權從教師轉移至學生自身，能更好地培養學生的自主學習習慣，提高學習的參與度。

微課有助于推動教師隊伍的建設

隨著科技及互聯網技術的飛速發展，影像設備及技術也不斷地更新換代。教師隊伍是教學的主力軍，作為一名合格的教師，不僅要有豐富的臨床實踐經驗，還要有扎實的理論基礎，并且要樹立為醫院培養下一代高素質人才的高層次教學目標。因此，教師本身的知識儲備也要與時俱進，不斷地更新新知識、新應用，不斷學習現今最先進設備與技術的操作與應用，不斷提高自身理論水平和實踐水平［29-30］。教師利用微課，在教學過程中不斷提高自己的授課水平，在課后反饋中不斷改進自身教學不足，做到與學生互動，在不懈地改進與改善中取得教學質量的最優值，學生也可以在接收知識的同時，獲取課本以外的知識，做到臨床與實踐相結合，更好地適應未來在臨床崗位中的工作。結合微課，通過教學理論與實踐相結合，整合教學資源，充分調動學生的學習主觀能動性，使教學效果達到最優化。因此，微課有助于改變教師的教學模式，改變學生的學習方式，并進一步推動教師隊伍的整體建設。

綜上所述，微課作為一種新的教學模式，可以改變MRI原理的教學方式，有助于培養學生的自主學習能力及創新思維能力，使教師的授課方式多樣化，促進其教學能力和自我水平的提高，更好地加強了教師隊伍的整體建設，是培養高層次高水平人才的重要保障，為培養下一代高素質人才奠定良好的基礎。

作者貢獻聲明俞家熙：醞釀和設計試驗，實施研究，采集數據，起草文章，統計分析；林海波：醞釀和設計試驗，對文章的知識性內容作批評性審閱；李新春：行政、技術或材料支持，指導