一體化醫(yī)學(xué)教學(xué)資源管理平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

解文明 歐少閩 張偉山 林展宏

【摘要】加強數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺建設(shè)成為各高校推動教學(xué)信息化的重要措施。文章提出了如何確立建設(shè)數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺的指導(dǎo)思想和目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出資源教學(xué)管理一體化醫(yī)學(xué)數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺的功能，就技術(shù)實現(xiàn)上存在的難點等問題給出了解決措施，介紹了平臺的實現(xiàn)方法和技術(shù)方案，說明了在推動教學(xué)平臺使用上可采取的措施，并就平臺的建設(shè)進(jìn)行了總結(jié)和展望。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化學(xué)習(xí)；一體化平臺；設(shè)計；教學(xué)；

【中圖分類號】G40-057【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【論文編號】1009－8097(2012)03－0107－03

一、前言

以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化成為當(dāng)前教育改革的熱點，加強教學(xué)信息化建設(shè)成為各高校推動教育現(xiàn)代化的重要措施。在國內(nèi)，各高校基本上以數(shù)字化校園建設(shè)為依托，建立了自己的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。許多高校由于缺少好的頂層設(shè)計和系統(tǒng)規(guī)劃，造成數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境可謂百花齊放，目前主要有專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站、購買的大型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、自主研發(fā)的學(xué)習(xí)平臺等。在看到快速發(fā)展的同時，也還存在一些問題，主要表現(xiàn)在，建設(shè)與實際教學(xué)脫節(jié)，技術(shù)與課程缺少有效整合，實用性和先進(jìn)性不強，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、功能不全、數(shù)據(jù)難以共享等。特別是在醫(yī)學(xué)類院校，由于醫(yī)學(xué)教育有其自身的特點，如：醫(yī)學(xué)教育特別強調(diào)培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的臨床能力，課程的交叉滲透性強，教學(xué)的交互性要求高，學(xué)生經(jīng)常要在基礎(chǔ)與臨床之間輪動。同時，醫(yī)學(xué)教學(xué)中還有一些獨有的教學(xué)或考核模式，如PBL(Problem－BasedLearning，以問題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí))教學(xué)、CPC(Clinical Pathological Conference，臨床病理討論會)、床旁教學(xué)、OSCE(Objective Structured ClinicalExamination，客觀結(jié)構(gòu)化臨床多站考試)等等。一些通用型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺難以很好地滿足醫(yī)學(xué)教學(xué)的實際需要。在發(fā)達(dá)國家或地區(qū)，近年來越來越多的醫(yī)學(xué)類院校都在根據(jù)自己的需要，設(shè)計開發(fā)更具特色和符合學(xué)校發(fā)展理念的教學(xué)平臺。那么，在醫(yī)學(xué)院校如何才能構(gòu)建一個既具有很好的針對性、實用性，又具有很強的前瞻性、先進(jìn)性的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境?如何解決好建設(shè)應(yīng)用管理一體化問題?都是許多高校特別是醫(yī)學(xué)類院校在教學(xué)信息化建設(shè)時必須面對和解決的問題。

二、一體化學(xué)習(xí)平臺建設(shè)的指導(dǎo)思想和目標(biāo)

1.以教學(xué)實際為基礎(chǔ)、以教學(xué)改革目標(biāo)為基準(zhǔn)確立構(gòu)建平臺的指導(dǎo)思想。

首先從分析學(xué)校教學(xué)實際情況入手。汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院近年來推出了一系列教學(xué)改革，2002年實施以系統(tǒng)整合為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為主線的新教學(xué)模式，引入以問題為中心(PBL)的教學(xué)方式和客觀結(jié)構(gòu)化臨床考試(OSCE)；2004年引入浸入式英語教學(xué)計劃(EIP)，2007年試辦醫(yī)學(xué)教育全英班，同時引入美國醫(yī)師執(zhí)照考試(USMLE)等。提出“國際化、有特色”的辦學(xué)理念，2008年國家頒布了《本科醫(yī)學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》后，對照“標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行完善。學(xué)校教學(xué)改革目標(biāo)概括起來主要體現(xiàn)在3個方面，①以“學(xué)生為中心”，②加強臨床能力培養(yǎng)，③國際化。在教學(xué)模式上主要表現(xiàn)為3個特征，①臨床訓(xùn)練貫穿醫(yī)學(xué)教育全過程，②交互式教學(xué)，⑧自主學(xué)習(xí)。通過上述分析，為保證教學(xué)信息化與教學(xué)改革的契合，教學(xué)信息化建設(shè)的指導(dǎo)思想就可確定為圍繞上述3個方面和3個特征形成。

2.以學(xué)校的辦學(xué)宗旨和改革目標(biāo)為數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺的建設(shè)目標(biāo)。

依據(jù)學(xué)院的教學(xué)理念，緊密結(jié)合新教學(xué)模式，設(shè)計出符合醫(yī)學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)的基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化教育體系。建立一個基于課程的集教學(xué)資源、教學(xué)過程、教學(xué)效果評價于一體的與教務(wù)管理系統(tǒng)相銜接的一體化學(xué)習(xí)平臺，使教育結(jié)構(gòu)和教學(xué)過程更加高效且靈活，實現(xiàn)①資源：資源結(jié)構(gòu)、資源格式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，統(tǒng)一建設(shè)，統(tǒng)一管理，使各種教學(xué)資源、教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)實現(xiàn)整合；②教學(xué)：借助技術(shù)突出探究式交互式教學(xué)模式，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)輔助授課；③學(xué)習(xí)：為學(xué)生提供有趣且深刻的個性化學(xué)習(xí)體驗，實現(xiàn)教師和學(xué)生隨時隨地教與學(xué)，以平臺作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具、情感激勵工具和學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具；④評價：采取多種途徑實現(xiàn)實時性評價與總結(jié)性評價，檢驗教學(xué)效果和質(zhì)量；⑤成效：借助技術(shù)優(yōu)勢，控制學(xué)習(xí)成本，改善學(xué)習(xí)效果。⑥管理：教務(wù)管理系統(tǒng)與平臺平滑對接，教務(wù)管理系統(tǒng)為平臺實時提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，平臺中生成的各種數(shù)據(jù)為教務(wù)管理提供決策依據(jù)。

三、一體化平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

1.功能設(shè)計

平臺設(shè)計上注意體現(xiàn)：互動性(表現(xiàn)交互式教學(xué)的特征，支持教學(xué)問卷、小組學(xué)習(xí)、問題討論等)、自主性(表現(xiàn)以學(xué)生為中心和自主學(xué)習(xí))、實用性(表現(xiàn)與教學(xué)課程的有機融合)、先進(jìn)性(表現(xiàn)教學(xué)改革要實現(xiàn)的目標(biāo))、針對性(平臺的功能設(shè)計要體現(xiàn)出實現(xiàn)教學(xué)改革的主要措施)。

一體化平臺涵蓋從資源建設(shè)、課程建立、教學(xué)過程、教學(xué)評價、教學(xué)管理等教學(xué)全過程。由教師中心、學(xué)生中心、管理中心、資源中心、統(tǒng)計分析中心、教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)和教務(wù)管理系統(tǒng)等構(gòu)成。

教師中心：主要包括：課程設(shè)置、課程基本信息、教學(xué)公告、作業(yè)管理模塊、授課資源模塊、課外資源模塊、教師交流區(qū)、課程討論區(qū)、自測模塊、教學(xué)問卷管理、考試模塊、學(xué)生信息等。

學(xué)生中心：主要包括：課程基本信息、教學(xué)公告、我的作業(yè)、授課資源模塊、課外資源模塊、課程討論區(qū)、自測模塊、教學(xué)問卷模塊、考試模塊、教師信息等。

管理中心：建立1個管理平臺將教師中心和學(xué)生中心與各系統(tǒng)集成起來，統(tǒng)一身份管理、統(tǒng)一接口部署。

資源中心：數(shù)字化學(xué)習(xí)資源是實現(xiàn)信息化教學(xué)的基礎(chǔ)，數(shù)字化資源包括：課件、教學(xué)視頻、圖片、習(xí)題、試題、案例等。

統(tǒng)計分析中心：對平臺上各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實時記錄和統(tǒng)計，包括：資源統(tǒng)計、教師使用情況統(tǒng)計、學(xué)生使用情況統(tǒng)計，特別是要對一些互動情況的跟蹤和統(tǒng)計，以更好地服務(wù)于教學(xué)質(zhì)量形成性評價。

此外還包括：校外開放資源推薦、校內(nèi)熱點資源關(guān)注、站內(nèi)搜索、幫助中心等。以及與平臺形成松散耦合的其他系統(tǒng)，包括：教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)、成績查詢系統(tǒng)等。

教務(wù)管理系統(tǒng)：為保證平臺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，及時更新平臺上教師、學(xué)生、課程等基本信息，通過接口程序?qū)⒔虅?wù)管理系統(tǒng)與學(xué)習(xí)平臺的數(shù)據(jù)對接，實現(xiàn)定期將教務(wù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息導(dǎo)入到一體化學(xué)習(xí)平臺中。

2.技術(shù)方案

由于一體化平臺是一個多角色、多功能、多系統(tǒng)的集合體，分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理的后臺管理系統(tǒng)和功能操作的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。平臺采取SOA(Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)架構(gòu))的設(shè)計理念，利用組件模型的“松散耦合式框架結(jié)構(gòu)”，將應(yīng)用程序的不同功能單元(即服務(wù))通過這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來，具有更好的靈活性和更強的可擴(kuò)展性。實現(xiàn)系統(tǒng)中的服務(wù)以一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互，把學(xué)習(xí)平臺與教學(xué)評價系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)等貫通，從應(yīng)用上把學(xué)習(xí)活動中的各環(huán)節(jié)與評價、監(jiān)督、管理有機地

結(jié)合在一起。采用單點登錄，基于角色的訪問控制，統(tǒng)一的用戶管理。一體化平臺層次結(jié)構(gòu)如圖l所示。為了降低開發(fā)成本，選擇開源技術(shù)，盡量使用免費開源軟件。

3.技術(shù)難點

一體化平臺由多系統(tǒng)構(gòu)成，而且要利用已有的數(shù)據(jù)資源和部分已有的系統(tǒng)。因此，在技術(shù)實現(xiàn)上就需要解決好一些技術(shù)難點，一是要整合已有數(shù)據(jù)資源形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，將是一個關(guān)鍵點和技術(shù)難點。對于教學(xué)資源采用通過標(biāo)準(zhǔn)化處理的方式建立統(tǒng)一的資源中心，對于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，則采用確定核心系統(tǒng)的方式解決，如學(xué)生和教師數(shù)據(jù)以教務(wù)管理系統(tǒng)為核心，其他系統(tǒng)通過接口實時讀取教務(wù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。二是整合原有的應(yīng)用系統(tǒng)也是一個關(guān)鍵點，如已有的教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)等。采取的方案是保留原有系統(tǒng)的應(yīng)用邏輯，提取原有的用戶數(shù)據(jù)，統(tǒng)一用戶登錄管理。將原有系統(tǒng)的登錄、注銷頁面統(tǒng)一重定向到平臺層的登錄和注銷頁面，而原有系統(tǒng)的其他業(yè)務(wù)邏輯將都不變，這樣即實現(xiàn)整合，又不對老系統(tǒng)傷筋動骨。三是整合購買的系統(tǒng)，又是一個關(guān)鍵點。采取的方法是建立數(shù)據(jù)同步更新策略，在平臺層提供集中共享數(shù)據(jù)，然后建立平臺層數(shù)據(jù)與新購買系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步更新。四是運用全新的Web 2.0理念，實現(xiàn)更好的互動性和靈活性。

4.系統(tǒng)實現(xiàn)

通過技術(shù)手段實現(xiàn)項目各項功能，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計、環(huán)境搭建、模塊劃分、流程設(shè)計、分組接口定義、按流程設(shè)定完成各模塊功能的實現(xiàn)、按設(shè)計文檔制定測試方案和內(nèi)容，并實施測試，交付使用的全部過程。

平臺開發(fā)語言采用免費開源的超級文本預(yù)處理語言PHP，Web服務(wù)器軟件采用使用最廣、具有良好跨平臺和安全性的Apache，數(shù)據(jù)庫選用體積小、速度快、開源的Mysql，即典型的基于PHP+Apache+Mysql的開發(fā)工具進(jìn)行編碼實現(xiàn)，服務(wù)層方面采用PHPRPC(面向服務(wù)的高性能遠(yuǎn)程過程調(diào)用協(xié)議)輕量級的服務(wù)訪問技術(shù)，該技術(shù)具有簡單方便，良好的跨平臺性、安全性和調(diào)用方式更加靈活多樣等特點。平臺采用基于SOA的體系架構(gòu)，各系統(tǒng)通過s0A架構(gòu)將組件工具聚合起來，實現(xiàn)平臺的資源建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、服務(wù)管理更為簡便和統(tǒng)一。

四、推動措施

如何結(jié)合學(xué)校的教學(xué)特點來推進(jìn)平臺被廣泛應(yīng)用成為平臺開發(fā)后的工作重點，也是推動教學(xué)信息化的關(guān)鍵。雖然學(xué)校和大部分教師都越來越清楚地認(rèn)識到教學(xué)信息化的重要性，但由于使用教學(xué)平臺特別是初期會增加教師許多工作量，教師由于有科研等壓力，特別是受大環(huán)境影響，職稱評聘、職務(wù)晉升、工資獎金都與科研課題、科研論文直接掛鉤，使部分教師不愿將更多精力用于開展教學(xué)信息化工作上。為此，學(xué)院采取多項措施推動教學(xué)信息化工作，一是建立機構(gòu)。學(xué)院成立了以院長為組長的推動教學(xué)信息化工作領(lǐng)導(dǎo)小組。二是制定政策。學(xué)院根據(jù)已有的教學(xué)、科研及人事工作等相關(guān)政策，制定各項推動教學(xué)信息化的考核獎勵政策，以文件形式下發(fā)執(zhí)行。三是設(shè)立項目。以教學(xué)改革立項的形式設(shè)立教學(xué)信息化工程項目，實行項目式管理。四是設(shè)立專項資金。以實現(xiàn)教學(xué)信息化經(jīng)費的“項目式”投資方式與維持性投資方式相結(jié)合，?？顚Ｓ?。五是建立完善基礎(chǔ)環(huán)境。學(xué)院加大投入力度，建設(shè)和完善教學(xué)視頻自動錄播系統(tǒng)和多媒體教室等。

五、總結(jié)與展望

“以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化”是規(guī)劃綱要中提出的目標(biāo)，也已成為各高校有識之士的共識。但在具體實施過程中，還有許多困難需要克服，既要轉(zhuǎn)變觀念，又要有清晰的工作思路，在廣泛借鑒國內(nèi)外高校經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，探索并建立符合學(xué)校實際需要的教學(xué)信息化平臺是推動教學(xué)信息化的重要抓手。建設(shè)教學(xué)平臺的指導(dǎo)思想一定要和學(xué)校的教學(xué)改革緊密結(jié)合，以需求規(guī)劃建設(shè)，既要做到個性化、實用性，又要追求前瞻性和先進(jìn)性，同時還要兼顧便利性和一體化。

隨著平臺應(yīng)用程度的不斷加深，其功能也必須不斷完善。我們今后工作的重點將是應(yīng)用過程的再開發(fā)，提高平臺的便利性和互動性，使分組學(xué)習(xí)更靈活，為合作學(xué)習(xí)和協(xié)助學(xué)習(xí)提供更好的支持；完善教學(xué)問卷模塊，逐步增加形成性評價要素；加大臨床技能培養(yǎng)的力度，設(shè)計開發(fā)“計算機模擬考試系統(tǒng)”等。