本科生超聲醫(yī)學(xué)數(shù)字化教材建設(shè)的策略與思考

[摘要]傳統(tǒng)的超聲醫(yī)學(xué)教材主要以紙質(zhì)形式為主，存在內(nèi)容固定且更新速度慢的問題。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”教育模式的快速發(fā)展，知識的傳播速度和形式發(fā)生重大變革。為適應(yīng)這一變革，同時也適應(yīng)醫(yī)學(xué)教育的不斷發(fā)展，超聲醫(yī)學(xué)教材建設(shè)需融入更先進(jìn)、更多元化的元素。數(shù)字化教材可利用人工智能、第5代移動通訊技術(shù)、大數(shù)據(jù)等新媒體技術(shù)，為讀者提供更生動、更直觀的學(xué)習(xí)體驗，更好地滿足當(dāng)前教育教學(xué)改革的現(xiàn)實需求。然而，數(shù)字化教材的建設(shè)是一項復(fù)雜且系統(tǒng)的工程，需要建設(shè)者在充分認(rèn)識并尊重教材建設(shè)基本規(guī)律的基礎(chǔ)上，密切聯(lián)系各相關(guān)專業(yè)，共同努力，持續(xù)推進(jìn)。本文在總結(jié)既往超聲醫(yī)學(xué)教材建設(shè)的基礎(chǔ)上，對本科生超聲醫(yī)學(xué)數(shù)字化教材建設(shè)的必要性和策略等作一思考。

[關(guān)鍵詞]本科生；數(shù)字化教材；超聲醫(yī)學(xué)；建設(shè)；策略

[中圖分類號]R445.1[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[DOI]10.3969/j.issn.1673-9701.2024.25.020

超聲醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的重要分支，圖像的識別和解讀是其存在的基礎(chǔ)。同時，超聲醫(yī)學(xué)又是一門涉及多學(xué)科交叉、實踐操作性強(qiáng)的學(xué)科。傳統(tǒng)紙質(zhì)教材呈現(xiàn)知識點的手段相對有限，其常難以滿足超聲醫(yī)學(xué)的教學(xué)需求。近年來，隨著通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，中國教育逐步邁向數(shù)字化轉(zhuǎn)型道路。在此改革大背景下，教材建設(shè)同步向集新媒體技術(shù)如人工智能（artificialintelligence，AI）、第5代移動通訊技術(shù)、大數(shù)據(jù)等于一身的數(shù)字化方向轉(zhuǎn)變，為超聲醫(yī)學(xué)教材建設(shè)提供新思路，指明新方向。在新形勢下，超聲醫(yī)學(xué)教材建設(shè)該如何借力于新媒體技術(shù)優(yōu)勢并順利完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型是教育工作者特別關(guān)注的問題。本文在總結(jié)超聲醫(yī)學(xué)教材建設(shè)應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合教研室實踐，闡述本科生超聲醫(yī)學(xué)數(shù)字化教材建設(shè)的思路和策略。

1本科生超聲醫(yī)學(xué)教材建設(shè)現(xiàn)況及數(shù)字化教材建設(shè)的必要性

當(dāng)前，本科生超聲醫(yī)學(xué)教育主要依賴傳統(tǒng)紙質(zhì)教材，其內(nèi)容固化與更新滯后問題較為突出，無法適應(yīng)快速演變的臨床實踐與學(xué)科要求。其具體應(yīng)用存在多維挑戰(zhàn)：①教材內(nèi)容偏向理論。這主要由超聲醫(yī)學(xué)廣博、抽象的理論體系（如原理、診斷基礎(chǔ)）所決定。理論為實踐操作的基礎(chǔ)，而實踐教學(xué)常因資源限制，在時間、設(shè)備投入和案例多樣性呈現(xiàn)上難以滿足教學(xué)需求，從而加劇理論與實踐的不平衡[1]。②教材內(nèi)容的呈現(xiàn)偏向文本。超聲醫(yī)學(xué)復(fù)雜的知識結(jié)構(gòu)要求對知識點進(jìn)行深入解析，靜態(tài)圖像的局限性依賴詳細(xì)的文字說明予以補(bǔ)充，而文本密集的形式會加重閱讀負(fù)擔(dān)，使學(xué)習(xí)體驗趨于枯燥，不利于高效學(xué)習(xí)狀態(tài)的保持。③教材內(nèi)容編制面臨雙重挑戰(zhàn)：一是內(nèi)容重復(fù)現(xiàn)象突出。超聲醫(yī)學(xué)教材與內(nèi)科學(xué)、外科學(xué)等學(xué)科間部分知識重疊且缺乏統(tǒng)一性，這不僅加重學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，還可能使學(xué)生混淆概念。二是內(nèi)容更新瓶頸問題突出。紙質(zhì)教材一經(jīng)出版，難以快速適應(yīng)信息變化，修訂過程復(fù)雜低效，制約教材內(nèi)容的時效性和準(zhǔn)確性。④教材內(nèi)容難以均衡重點突出與全面覆蓋。明確重點有助于學(xué)生迅速構(gòu)建知識框架，而全面覆蓋可促進(jìn)學(xué)生知識面的拓寬。然而，受紙質(zhì)媒介篇幅限制，傳統(tǒng)教材在確保核心知識點突出的同時，實現(xiàn)所有相關(guān)內(nèi)容的廣泛涵蓋面臨較大制約。此問題在配套練習(xí)設(shè)計上尤為突出，缺乏即時反饋機(jī)制，尤其是課后習(xí)題無配套答案，從而影響學(xué)生自主學(xué)習(xí)的成效與效率。

信息技術(shù)的進(jìn)步促使數(shù)字化教材嶄露頭角，數(shù)字化教材憑借其便攜性、即時更新能力與高度互動性，更貼合學(xué)生多元化學(xué)習(xí)需求[2]。①數(shù)字化教育技術(shù)，特別是在線與遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)模式，可成功消除時空壁壘，拓寬教育渠道，促進(jìn)更廣泛的社會參與及教育公平性；②融合虛擬現(xiàn)實（virtualreality，VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實（augmentedreality，AR）及AI等創(chuàng)新教學(xué)工具與方法可有效增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量與學(xué)習(xí)體驗；③利用大數(shù)據(jù)分析與AI算法可實現(xiàn)學(xué)習(xí)路徑與資源個性化配置，顯著提升學(xué)習(xí)成效和學(xué)生滿意度；④改進(jìn)的教學(xué)評估反饋系統(tǒng)可確保反饋的即時性與全面性，為實施個性化教學(xué)策略提供強(qiáng)有力的支持。然而，數(shù)字化教材建設(shè)常受限于技術(shù)的復(fù)雜性、資源集成障礙、維護(hù)難題及硬件設(shè)施不足等現(xiàn)實挑戰(zhàn)，其普及率偏低[3]。

面對新的時代要求與教育需求，超聲醫(yī)學(xué)教材的發(fā)展需積極融合數(shù)字化技術(shù)。將二維碼融入教材是“互聯(lián)網(wǎng)+”教育模式在教材中的一種成熟應(yīng)用，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源（音頻、視頻）與紙質(zhì)教材無縫對接，并支持內(nèi)容動態(tài)更新[4]。但僅憑二維碼嵌入的數(shù)字化改造尚顯初級，未從本質(zhì)上針對數(shù)字化環(huán)境在教材內(nèi)容、形式與教育目標(biāo)上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。因而進(jìn)一步深化超聲醫(yī)學(xué)教材數(shù)字化轉(zhuǎn)型勢在必行。

2本科生超聲醫(yī)學(xué)數(shù)字化教材的建設(shè)思路

數(shù)字化教材開發(fā)應(yīng)立足于數(shù)字化技術(shù)優(yōu)勢，以引領(lǐng)教育模式創(chuàng)新、強(qiáng)化教學(xué)質(zhì)量與增進(jìn)學(xué)習(xí)成效為目標(biāo)導(dǎo)向。具體包括：①內(nèi)容優(yōu)化與多媒體集成：以轉(zhuǎn)化并優(yōu)化的傳統(tǒng)教材內(nèi)容為基礎(chǔ)，嵌入動畫、高清視頻及三維模型等多媒體素材，將抽象概念具象化，增強(qiáng)教材內(nèi)容的直觀性與吸引力，促進(jìn)理論與實踐的緊密聯(lián)結(jié)；②臨床導(dǎo)向案例融入與VR/AR的應(yīng)用：內(nèi)容集成豐富的超聲診斷實例，利用VR/AR模擬診療情境，使學(xué)習(xí)者能夠在虛擬環(huán)境中體驗超聲檢查流程，加深對理論知識的理解及對臨床實踐的認(rèn)識；③層次化課程體系建設(shè)：構(gòu)建由淺入深的課程結(jié)構(gòu)，確保課程內(nèi)容既有廣度又有深度，依據(jù)學(xué)習(xí)階段合理配置資源，平衡基礎(chǔ)與高級技能訓(xùn)練；④促進(jìn)互動與社區(qū)構(gòu)建：搭建在線交流平臺，鼓勵師生互動及學(xué)生協(xié)作；⑤內(nèi)容迭代與資源共享：建立定期內(nèi)容更新流程，追蹤并整合超聲醫(yī)學(xué)新進(jìn)展，確保教材內(nèi)容的前沿性，并利用云技術(shù)實現(xiàn)資源的便捷共享與跨機(jī)構(gòu)合作；⑥界面優(yōu)化與多終端適應(yīng)性：設(shè)計用戶友好的界面，簡化資源訪問流程，確保不同技術(shù)背景的學(xué)習(xí)者均能輕松操作，同時支持多平臺訪問，適應(yīng)多樣化學(xué)習(xí)環(huán)境；⑦個性化學(xué)習(xí)策略：運用大數(shù)據(jù)分析定制個性化學(xué)習(xí)方案，依據(jù)學(xué)習(xí)者特點和興趣推薦內(nèi)容，設(shè)置靈活的學(xué)習(xí)路徑以支持自主探索，滿足個性化學(xué)習(xí)需求。總之，數(shù)字化教材的開發(fā)策略集成內(nèi)容創(chuàng)新、技術(shù)融合與學(xué)習(xí)體驗優(yōu)化，旨在構(gòu)建高效、互動且持續(xù)進(jìn)化的超聲醫(yī)學(xué)教育系統(tǒng)。

3本科生超聲醫(yī)學(xué)數(shù)字化教材建設(shè)的策略

本科生超聲醫(yī)學(xué)數(shù)字化教材的開發(fā)是一項綜合性任務(wù)，需融合專業(yè)知識、教育理論與信息技術(shù)[5-7]。科學(xué)開發(fā)數(shù)字化教材必須充分尊重教材建設(shè)的基本規(guī)律，同時融入數(shù)字化技術(shù)，具體可參考以下方法。

3.1構(gòu)建跨學(xué)科編寫團(tuán)隊

編寫團(tuán)隊配置需精密規(guī)劃，確保成員多樣性與職能互補(bǔ)[8]。核心成員應(yīng)包括：超聲醫(yī)學(xué)專家——奠定內(nèi)容的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)與時代前沿；教育學(xué)專家——設(shè)計教材，優(yōu)化學(xué)習(xí)路徑，促進(jìn)深度互動；信息技術(shù)專家——賦能教材多媒體轉(zhuǎn)型，保障技術(shù)前沿與平臺穩(wěn)健；醫(yī)學(xué)插畫師——創(chuàng)造直觀教學(xué)圖像，闡明復(fù)雜醫(yī)學(xué)概念；項目管理專家——把控項目進(jìn)度與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；版權(quán)顧問——維護(hù)內(nèi)容合法性，筑基知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。這一綜合團(tuán)隊架構(gòu)是推動教材創(chuàng)新與實現(xiàn)精準(zhǔn)教育目標(biāo)的基石。

3.2制定科學(xué)的開發(fā)規(guī)劃

數(shù)字化教材的開發(fā)應(yīng)涵蓋內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、設(shè)計及制作流程[9]。內(nèi)容上，明確教學(xué)主題、目標(biāo)和知識點，深入研究確保內(nèi)容的精準(zhǔn)性與適用性。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)邏輯清晰，輔助學(xué)習(xí)，同時融入創(chuàng)新的交互設(shè)計提升學(xué)習(xí)體驗。設(shè)計階段利用多媒體與數(shù)字技術(shù)，提供多樣學(xué)習(xí)工具（動畫、視頻等），增強(qiáng)材料互動性與學(xué)習(xí)效率[10]。制作流程則需細(xì)化階段任務(wù)、時間線、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法，加之有效的溝通協(xié)作機(jī)制，保障項目進(jìn)度與質(zhì)量。

3.3整合豐富多元的教學(xué)資源

構(gòu)建專業(yè)、前沿的教學(xué)資源庫策略涉及以下幾個方面：①與頂級醫(yī)療及教育機(jī)構(gòu)合作，確保資源的行業(yè)相關(guān)性；②系統(tǒng)優(yōu)化既有資源，強(qiáng)化其專業(yè)性與實用性；③整合開放教育資源，增進(jìn)內(nèi)容多樣性與前沿性；④實施標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，保證資源一致性。通過融合經(jīng)典視頻、真實病例、專家講座及優(yōu)質(zhì)在線課程，數(shù)字化教材內(nèi)容將極大豐富，可讀性與實用性均顯著增強(qiáng)[11]。

3.4明確教材編寫革新目標(biāo)

在教材編寫之初應(yīng)明確數(shù)字化教材的革新目標(biāo)，具體包括：①創(chuàng)新數(shù)字化教材編制策略[12]。通過融合AR/VR和AI技術(shù)的多元媒體內(nèi)容，推動個性化與智能化學(xué)習(xí)設(shè)計，建立動態(tài)更新和開放共享機(jī)制，增強(qiáng)教材互動性與吸引力，促進(jìn)內(nèi)容的實時進(jìn)化與行業(yè)協(xié)同；②強(qiáng)化實踐與理論的結(jié)合[13]。借助高清圖像視頻、超聲虛擬仿真系統(tǒng)及真實病例互動學(xué)習(xí)案例，提升學(xué)生對超聲醫(yī)學(xué)實踐技能的掌握和臨床決策能力；③智能化課程評價與反饋體系[14]。利用嵌入式測驗、在線答疑平臺及大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)學(xué)習(xí)過程的即時反饋、教學(xué)效果的精準(zhǔn)評估及教學(xué)策略的靈活調(diào)整，確保教材的針對性、實用性和前瞻性。總之，其共同目標(biāo)為致力于構(gòu)建一個互動性強(qiáng)、個性化突出、實踐導(dǎo)向明確且反饋高效的超聲醫(yī)學(xué)數(shù)字化學(xué)習(xí)生態(tài)。

3.5滿足移動式學(xué)習(xí)和終身教育

兼顧移動學(xué)習(xí)與終身教育訴求更有利于擴(kuò)大教材的適用場景和范圍[15]，具體措施包括：①確保教材內(nèi)容和功能的跨平臺兼容性，利用響應(yīng)式設(shè)計和技術(shù)手段使教材在電腦、平板電腦、智能手機(jī)等多種終端上均能提供無縫學(xué)習(xí)體驗，滿足學(xué)生靈活便捷的學(xué)習(xí)需求；②實施離線訪問與智能緩存機(jī)制，允許用戶在無網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定情況下下載并存儲教材內(nèi)容，優(yōu)化資源管理，保障不間斷學(xué)習(xí)的可能性；③教材內(nèi)容編排應(yīng)遵循終身教育原則，不僅覆蓋本科階段必需的基礎(chǔ)理論，還應(yīng)融入高級專業(yè)知識、最新科研進(jìn)展，為學(xué)生的長期職業(yè)發(fā)展提供支持。

3.6強(qiáng)化知識產(chǎn)權(quán)與版權(quán)管理

維護(hù)所編教材的正當(dāng)權(quán)益并確保資源合法使用，具體策略：①嚴(yán)格明確所有教材內(nèi)容（包括文字、圖像、視頻、音頻）的版權(quán)歸屬，確保每一素材均有合法來源，規(guī)避侵權(quán)風(fēng)險；②針對自主研發(fā)的教育資源，如原創(chuàng)超聲圖像、虛擬仿真系統(tǒng)及案例材料，可采取數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)，如數(shù)字水印和版權(quán)追蹤系統(tǒng)，保護(hù)創(chuàng)作者的合法權(quán)益；③探索適應(yīng)現(xiàn)代教育共享趨勢且符合版權(quán)法規(guī)的授權(quán)模式，如非獨家許可、時限性授權(quán)及開放教育資源協(xié)議，旨在促進(jìn)資源的廣泛傳播與共享，同時確保原創(chuàng)者的經(jīng)濟(jì)與學(xué)術(shù)榮譽(yù)得到適當(dāng)回饋，實現(xiàn)知識傳播與價值認(rèn)可的雙贏[16]。

3.7尋求政策與資金支持

政策與資金支持是教材編寫順利推進(jìn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，其可保障教材的高水平制作。實施路徑包括：①主動爭取來自國家與地方政府的政策扶持與項目資金，通過參與科研課題、教學(xué)改革項目和申請專項基金，為教材開發(fā)提供必要的財政與技術(shù)支持；②學(xué)校內(nèi)部應(yīng)設(shè)立專項經(jīng)費，專門針對超聲醫(yī)學(xué)數(shù)字化教材的開發(fā)、更新及普及工作，資金用于軟硬件購置、專家團(tuán)隊組建、技術(shù)研究及教師培訓(xùn)，確保教材項目的持續(xù)高效推進(jìn)；③建立跨機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)合其他醫(yī)學(xué)院校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)及行業(yè)企業(yè)，通過資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)，共同參與教材內(nèi)容開發(fā)、高質(zhì)量資源共建、技術(shù)平臺引進(jìn)及合作科研項目。

4小結(jié)

紙質(zhì)教材自誕生以來，在教育領(lǐng)域中應(yīng)用了很長時間，其影響范圍廣泛。在很長的一段歷史時期內(nèi)，其對推動教育教學(xué)的發(fā)展發(fā)揮了不可或缺的促進(jìn)作用。然而，隨著科技的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸普及，新形勢下的數(shù)字化教學(xué)異軍突起。數(shù)字化教學(xué)順應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)理念和需求，其廣闊的發(fā)展?jié)摿α钊瞬毮俊．?dāng)前，中國正處于教育數(shù)字化改革的關(guān)鍵時期。在此大背景下，對超聲醫(yī)學(xué)教材的修編工作應(yīng)順勢而為，積極響應(yīng)并落實國家在教育改革方面相關(guān)的決策和部署，在實踐中逐步推動超聲醫(yī)學(xué)教材的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。對本科生超聲醫(yī)學(xué)數(shù)字化教材建設(shè)而言，以多領(lǐng)域?qū)I(yè)人士的有效協(xié)作為基礎(chǔ)，同時規(guī)范好教材編寫體系，解決好技術(shù)難題，處理好知識產(chǎn)權(quán)問題，才能打造出一本既符合超聲醫(yī)學(xué)專業(yè)需求，又充分適應(yīng)現(xiàn)代教育理念和技術(shù)趨勢的高質(zhì)量數(shù)字化教材。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–04–29）

（修回日期：2024–08–14）