“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下醫(yī)學(xué)智慧課堂的構(gòu)建研究

柳玉婷+黃道斌

摘要：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興信息技術(shù)的發(fā)展為醫(yī)學(xué)教育信息化改革提供了新的契機(jī)。該文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)教育發(fā)展的現(xiàn)狀，闡述了智慧課堂教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)教育中的優(yōu)勢(shì)，并立足“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下構(gòu)建醫(yī)學(xué)智慧課堂，即利用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維和大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)的信息技術(shù)打造智慧型課堂。以期實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境和教學(xué)模式的變革與創(chuàng)新，從根本上促進(jìn)信息技術(shù)與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育教學(xué)的深度融合，推動(dòng)醫(yī)學(xué)信息化進(jìn)程，有助于醫(yī)學(xué)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；醫(yī)學(xué)；智慧課堂

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）29-0105-02

1 概述

2015 年，李克強(qiáng)總理首次在政府工作報(bào)告中提出“互聯(lián)網(wǎng)+”的行動(dòng)計(jì)劃。計(jì)劃指出：利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，帶動(dòng)多個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)共同發(fā)展[1] 。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的提出，“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)學(xué)教育”也成為醫(yī)學(xué)教育信息化的發(fā)展趨勢(shì)。“十三五”期間的教育信息化發(fā)展提出明確要求：“要依托信息技術(shù)營(yíng)造信息化教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)教學(xué)理念、教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容改革，推進(jìn)信息技術(shù)在日常教學(xué)中的深入、廣泛應(yīng)用，適應(yīng)信息時(shí)代對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)人才的需求。”深化信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合發(fā)展，從服務(wù)教育教學(xué)拓展為服務(wù)育人全過(guò)程[2] 。如何利用新興信息技術(shù)將傳統(tǒng)教育教學(xué)向智能化、信息化方向發(fā)展是當(dāng)前醫(yī)學(xué)教育信息化迫切需要解決的問(wèn)題。

2 醫(yī)學(xué)教育教學(xué)現(xiàn)狀

目前，我國(guó)大部分醫(yī)學(xué)院校仍然以傳統(tǒng)的授課形式為主體，這種單向知識(shí)傳遞的教學(xué)模式往往存在不少弊端，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1） 傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教學(xué)結(jié)構(gòu)未曾改變

在傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教育過(guò)程中整個(gè)課堂依然以知識(shí)點(diǎn)的講解為主，教師一味地強(qiáng)調(diào)知識(shí)的建構(gòu)。由于課堂硬件條件的限制，臨床實(shí)踐教學(xué)部分很少能在課堂上完整演示。然而，無(wú)論是理論講解和實(shí)驗(yàn)教學(xué)均以教師為主導(dǎo)，忽視了學(xué)生認(rèn)知主體的作用。

2） 醫(yī)學(xué)教育資源緊缺

地域發(fā)展的限制造成了各醫(yī)學(xué)院校的教育資源存在很大差距，優(yōu)質(zhì)的醫(yī)學(xué)教育資源僅僅局限于少數(shù)名牌醫(yī)學(xué)院校，導(dǎo)致了一定程度上的教育不公平性。例如，醫(yī)學(xué)標(biāo)本短缺是我國(guó)地方醫(yī)學(xué)院校普遍存在的現(xiàn)象。

3） 評(píng)價(jià)體系過(guò)于單一

由于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的個(gè)體差異性，課堂的同步理論教學(xué)很難保證每位學(xué)生當(dāng)堂能夠及時(shí)消化所學(xué)的知識(shí)。教師很難明確把握整體知識(shí)掌握情況，只能通過(guò)平時(shí)的課堂教學(xué)觀察和課后練習(xí)以及期末測(cè)驗(yàn)等形式來(lái)考核，但這些教學(xué)評(píng)價(jià)未能及時(shí)、客觀、全面地反映當(dāng)前的教學(xué)狀態(tài)。此外，在臨床實(shí)踐課程中也沒(méi)有相對(duì)的評(píng)價(jià)機(jī)制，評(píng)價(jià)體系過(guò)于對(duì)單一，未能形成良好的雙向評(píng)價(jià)體系，師生之間很難形成及時(shí)、高效的溝通機(jī)制。

現(xiàn)有的教學(xué)環(huán)境和方式嚴(yán)重阻礙了醫(yī)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，學(xué)生普遍缺乏臨床思維能力。而對(duì)于醫(yī)學(xué)這門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新精神、批判性思維能力恰恰是培養(yǎng)高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才的關(guān)鍵。因此，當(dāng)前醫(yī)學(xué)教育信息化的首要任務(wù)就是要通過(guò)新興信息技術(shù)變革教學(xué)環(huán)境和方式，構(gòu)建智慧型課堂。

3 醫(yī)學(xué)智慧課堂的特征分析

“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的智慧課堂與傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)課堂相比，無(wú)論在技術(shù)環(huán)境和教學(xué)模式上都具有融合創(chuàng)新性的特色。其主要特征有：

1） 呈現(xiàn)立體高效互動(dòng)課堂

針對(duì)一些實(shí)踐操作較強(qiáng)的課程，例如解剖學(xué)等課程，在智慧課堂管理平臺(tái)上安裝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，虛擬現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，使教學(xué)環(huán)境更多與實(shí)踐結(jié)合，彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂實(shí)踐操作教學(xué)的不足[3] 。教師通過(guò)電子白板投射與演示虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生通過(guò)終端發(fā)送彈幕與教師實(shí)時(shí)交流互動(dòng)。

2） 支持個(gè)性化學(xué)習(xí)

智慧課堂教學(xué)中實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生課前、課中、課后每個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)情分析，完成對(duì)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)能力評(píng)估。根據(jù)個(gè)體差異化的特點(diǎn)智能推送與其相適應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展自主學(xué)習(xí)來(lái)完成知識(shí)的遷移和內(nèi)化。

3） 優(yōu)質(zhì)教育資源共享

智慧課堂云平臺(tái)提供資源服務(wù)，匯集了國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)教育資源，有效避免了地域差異造成的教育不公平性。例如：各個(gè)醫(yī)學(xué)院校的精品標(biāo)本制作成三維模型通過(guò)云資源平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教育資源的共享，解決醫(yī)學(xué)標(biāo)本短缺的問(wèn)題。

4） 基于動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)體系

智慧課堂模式采用動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式，包括預(yù)習(xí)測(cè)評(píng)、隨堂測(cè)驗(yàn)、作業(yè)評(píng)價(jià)幾個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)即時(shí)、動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，無(wú)論是臨床教學(xué)還是臨床實(shí)踐學(xué)習(xí)均得到很好的量化。教師通過(guò)評(píng)價(jià)反饋結(jié)果了解學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的水平，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。學(xué)生也可以通過(guò)學(xué)情分析了解自身學(xué)習(xí)情況，調(diào)整自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃。

4 醫(yī)學(xué)智慧課堂的教學(xué)模式設(shè)計(jì)

本文以建構(gòu)主義理論為依據(jù)，運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式和物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)構(gòu)建智能、高效的新型醫(yī)學(xué)課堂[4]?？傮w來(lái)說(shuō)一個(gè)完整醫(yī)學(xué)教學(xué)模式主要由課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)組成的。而“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的醫(yī)學(xué)智慧課堂每個(gè)階段均能體現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合。具體模式如圖1所示：

課前階段教師通過(guò)智慧課堂管理平臺(tái)向?qū)W生的智能設(shè)備移動(dòng)設(shè)備（如手機(jī)、平板電腦）推送預(yù)習(xí)資料和預(yù)習(xí)習(xí)題，學(xué)生完成預(yù)習(xí)任務(wù)并提交習(xí)題，對(duì)于預(yù)習(xí)中遇到的難題學(xué)生可以在平臺(tái)論壇上開(kāi)展討論。教師利用平臺(tái)的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析功能對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)情況的數(shù)據(jù)反饋結(jié)果進(jìn)行學(xué)情分析，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合案例教學(xué)法計(jì)學(xué)習(xí)主題和任務(wù)，優(yōu)化課前教學(xué)方案。

課中階段教師下達(dá)學(xué)習(xí)探究任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生從案例分析中找出需要的相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展協(xié)作式學(xué)習(xí)[5] 。在探究過(guò)程中，教師把學(xué)生討論的內(nèi)容投射到電子白板上，活躍課堂氣氛，增強(qiáng)互動(dòng)感。同時(shí)，教師將隨堂測(cè)驗(yàn)題目推送到學(xué)生的智能移動(dòng)設(shè)備端上，要求學(xué)生在限定的時(shí)間內(nèi)反饋習(xí)題的答案。教師通過(guò)智慧平臺(tái)收集的數(shù)據(jù)反饋結(jié)果了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)度，針對(duì)學(xué)生普遍認(rèn)為的薄弱知識(shí)環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)講解。endprint

課后階段教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)測(cè)評(píng)、隨堂測(cè)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果推送針對(duì)性的作業(yè)任務(wù)，同時(shí)，平臺(tái)智能推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源，有助于個(gè)人知識(shí)體系的建構(gòu)。此外，師生還可以通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行在線交流與討論，進(jìn)行反思型評(píng)價(jià)[6]。

5 智慧課堂信息化平臺(tái)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

智慧課堂采用云平臺(tái)+客戶端的方式架構(gòu)，以智慧課堂云平臺(tái)為中心，由智慧課堂管理軟件、智慧教學(xué)平臺(tái)、移動(dòng)設(shè)備等組成。在服務(wù)器上安裝智慧課堂管理系統(tǒng)，在教師機(jī)上安裝智慧課堂管理軟件，學(xué)生的移動(dòng)設(shè)備上安裝相應(yīng)的客戶機(jī)軟件?？傮w上來(lái)說(shuō)，智慧課堂總體架構(gòu)包括如下幾層（如圖2所示）：

接入層支持多種設(shè)備的接入，用于智慧課堂的設(shè)備連接，包括有電子白板、短焦投影儀、教師端設(shè)備（PC電腦）、學(xué)生端設(shè)備（智能手機(jī)、平板電腦）等。

應(yīng)用層主要是智慧課堂管理平臺(tái)，包括資源管理、互動(dòng)教學(xué)、自主學(xué)習(xí)和學(xué)情分析幾大功能應(yīng)用模塊。資源管理模塊利用云存儲(chǔ)技術(shù)存放豐富的教學(xué)資源，師生通過(guò)云平臺(tái)隨時(shí)在線查閱資源或者下載到本地。教師也可以將自己的授課素材存放在云平臺(tái)，便于課堂教學(xué)隨時(shí)調(diào)用?；?dòng)教學(xué)模塊實(shí)現(xiàn)利用智慧課堂管理軟件實(shí)現(xiàn)教師機(jī)、電子白板和學(xué)生終端之間的實(shí)時(shí)交流互動(dòng)，教師將學(xué)生終端討論的內(nèi)容通過(guò)軟件實(shí)時(shí)投射到電子白板上，使全體師生共同參與到課堂探究學(xué)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中。自主學(xué)習(xí)模塊是指學(xué)生課前通過(guò)平臺(tái)完成預(yù)習(xí)習(xí)題，課后完成知識(shí)的鞏固與提高。學(xué)生在完成自主學(xué)習(xí)的同時(shí)也可以與其他人之間開(kāi)展協(xié)作式學(xué)習(xí)。學(xué)情分析功能是指采集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，通過(guò)系統(tǒng)算法的自動(dòng)挖掘分析學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，最終以學(xué)情分析報(bào)告的形式提交給教師，方便及時(shí)設(shè)計(jì)教學(xué)方案、調(diào)整教學(xué)策略提供實(shí)時(shí)有效的依據(jù)[7]。此外，教師可以根據(jù)學(xué)情分析結(jié)果給學(xué)生提供針對(duì)性輔導(dǎo)。

服務(wù)層提供教學(xué)服務(wù)、資源服務(wù)和數(shù)據(jù)分析服務(wù)。教學(xué)服務(wù)是指提供教師課堂交流互動(dòng)的平臺(tái)以及學(xué)生隨堂測(cè)驗(yàn)的教學(xué)分析的服務(wù)。資源服務(wù)主要是提供豐富的教育資源，包括教師備課的教學(xué)資源以及學(xué)生自學(xué)的學(xué)習(xí)資源。數(shù)據(jù)分析服務(wù)是指對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和課堂測(cè)驗(yàn)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析，并對(duì)其評(píng)估與預(yù)測(cè)，生成相關(guān)的學(xué)情分析報(bào)告，提供給教師參考。

數(shù)據(jù)層從整體結(jié)構(gòu)上劃分將數(shù)據(jù)資源分為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型資源和非結(jié)構(gòu)型資源兩個(gè)部分。結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)資源主要包括用戶的基本信息數(shù)據(jù)和教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)對(duì)資源庫(kù)的有效分類，實(shí)現(xiàn)資源的共享機(jī)制。非結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)包括學(xué)生自主學(xué)習(xí)和課堂測(cè)驗(yàn)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，通過(guò)內(nèi)容管理平臺(tái)對(duì)非結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和維護(hù)[8]。

基礎(chǔ)層有云基礎(chǔ)設(shè)施，包括有云平臺(tái)（包含云存儲(chǔ)體系、云計(jì)算體系、數(shù)據(jù)中心）安全體系、網(wǎng)絡(luò)連接體系。網(wǎng)絡(luò)連接體系采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在云平臺(tái)內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)路由器，支持IPv4、IPv6、Wi-Fi等多種協(xié)議，打破校園傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的限制，為智慧課堂平臺(tái)提供穩(wěn)定的無(wú)線環(huán)境。

6 結(jié)束語(yǔ)

“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下構(gòu)建的新型醫(yī)學(xué)智慧課堂，將傳統(tǒng)的以“教”為主的知識(shí)型課堂轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皠?chuàng)新能力培養(yǎng)”為中心的主動(dòng)意義建構(gòu)型課堂，構(gòu)建新的信息技術(shù)支持下的學(xué)習(xí)環(huán)境、改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，全面改善了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育存在的弊端，將信息技術(shù)與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育進(jìn)行有效地融合。同時(shí)，將醫(yī)學(xué)理論和臨床實(shí)踐進(jìn)行有效地整合，推動(dòng)了實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展。通過(guò)新的技術(shù)變革學(xué)習(xí)環(huán)境與方式，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)學(xué)教育教學(xué)根本性的變革，對(duì)于進(jìn)一步深化醫(yī)學(xué)教育模式改革、醫(yī)學(xué)教育信息化具有重要的啟示。

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