以結(jié)果為導向的超聲影像學教學云平臺構(gòu)建*

◆胡彧 李奧

0 引言

超聲影像學是一門傳統(tǒng)的影像學學科，在大影像教學中占有重要地位。其課程內(nèi)容多，動手實操性強，但目前的理論及實踐見習課時量往往不足，在很短的教學時間內(nèi)，學生能接受到的教學知識內(nèi)容較為有限，實際操作內(nèi)容則更少。以結(jié)果為導向（Outcomes-based Education，OBE）是一種全新的教育理念，其原理采用反向設計，先設定學習成果，再用于反向指導教學設計和實施[1]。本文針對超聲影像學專業(yè)學生的畢業(yè)要求建立有效的持續(xù)改進機制，充分借助多媒體和5G 通信技術(shù)建立基于OBE 理念的超聲影像學教學云平臺來輔助超聲教學，以滿足新時代背景下超聲影像學人才培養(yǎng)需求。

1 超聲影像學教學的預期目標

隨著人們對自身健康的重視程度不斷提升，各級醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)蓬勃發(fā)展，醫(yī)療產(chǎn)業(yè)規(guī)模日益擴大，各醫(yī)療機構(gòu)對超聲影像學人才的迫切需求自然要求更高的教學效率和質(zhì)量。個體需求的提升和精準診療要求的增加，使得超聲這項廣泛應用的影像學檢查技術(shù)不斷更新升級，超聲微泡造影、彈性成像、超聲介入、融合影像、超聲分子影像、超聲人工智能等新興技術(shù)的飛速發(fā)展也對超聲影像學專業(yè)人才提出更高的要求。

超聲影像學以形態(tài)學為表現(xiàn)、以人體解剖結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，學生需要掌握系統(tǒng)及局部解剖、血流動力學等知識。不同的疾病在超聲圖像上的表現(xiàn)千差萬別，但也經(jīng)常會有不同疾病表現(xiàn)為相似的超聲圖像，還需要結(jié)合其他各專業(yè)基礎(chǔ)知識以及臨床醫(yī)學實踐經(jīng)驗進行甄別。對于這樣一門實操性很強的醫(yī)學學科，幫助學生掌握超聲設備的使用方法，靈活運用超聲探頭打出臟器切面，練就嫻熟的超聲儀器操作技能，是超聲影像學教學的重要目標[2]。

除了傳統(tǒng)超聲影像學檢查以外，近年來蓬勃發(fā)展的超聲新技術(shù)使得超聲影像成為制訂治療計劃、引導穿刺活檢、監(jiān)控疾病發(fā)展、評估治療效果、進行疾病隨訪復查的重要工具。通過二維超聲探查組織聲阻抗特性，通過超聲造影探查組織微循環(huán)灌注，通過超聲彈性探查組織的硬度，通過融合超聲功能達成精準成像，甚至術(shù)中超聲探查、腹腔鏡下超聲成像及超聲引導下消融治療，對超聲專業(yè)人才的要求更加全面和多方位。隨著超聲應用場景的復雜和綜合化，僅憑傳統(tǒng)單一的課堂理論傳授和醫(yī)院實習教學模式已遠不能滿足新的超聲影像學教學要求，難以達到預期教育成果。

2 超聲影像學教學云平臺的基礎(chǔ)和發(fā)展現(xiàn)狀

如今醫(yī)學教育發(fā)展迅猛，大大促進了超聲影像學的教學改革，多媒體和5G 通信技術(shù)成為教育工作者的有力工具，教學信息呈幾何級增長，素質(zhì)教育大步邁進。目前，國內(nèi)有關(guān)于超聲醫(yī)學的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁、運用PACS系統(tǒng)的超聲教學資料庫[3]、超聲診斷視頻及音頻教學系統(tǒng)、超聲影像教學資源與管理網(wǎng)絡平臺[4]以及中國超聲醫(yī)學網(wǎng)等，這些學習系統(tǒng)并未達成信息共享及多向交互，不少系統(tǒng)資源數(shù)量大但質(zhì)量參差不齊、門類多但應用性不佳，互動學習的設計更是缺乏。另外，有些系統(tǒng)缺少實施與組織的平臺，網(wǎng)絡化教育資源不足，推廣性不佳。

目前，國內(nèi)外都在積極發(fā)展數(shù)字教育云，高校和云服務公司陸續(xù)推出自己的數(shù)字教育云平臺。如人教社推出的“人教數(shù)字教材”第二代產(chǎn)品，既可以實現(xiàn)同步測評，又可在線進行學業(yè)診斷[5]。也有將云平臺應用于醫(yī)學影像學教學系統(tǒng)的應用[6]，但其還不具備以學生為中心及持續(xù)改進的重要功能。

以往的網(wǎng)絡平臺受傳輸能力的限制，龐大的醫(yī)學影像數(shù)據(jù)資源共享和實時動態(tài)的操作示范教學難以實現(xiàn)，隨著5G 通信技術(shù)的不斷進步，信息化所依賴的基礎(chǔ)設施得以完成演進升級，超聲影像教學智能化升級轉(zhuǎn)型加快。搭建云平臺期望運用遠程超聲的優(yōu)勢，實現(xiàn)模擬教學、現(xiàn)場實際操作、理論培訓、觀摩參觀等多種方式培養(yǎng)相關(guān)超聲影像學人才。同時，通過構(gòu)建具備OBE 理念內(nèi)涵意義的教學云平臺，可以實現(xiàn)教學過程的個性化、交互性，最終促進培養(yǎng)目標的達成。

3 基于OBE理念的超聲影像學教學云平臺的設計和構(gòu)建

OBE 理念遵循反向設計原則，把學習成果預期的層次性和映射性放在首位，即按照社會需求→培養(yǎng)目標→畢業(yè)要求→能力指標→課程體系的逆向約束路徑構(gòu)建培養(yǎng)方案[7]?；贠BE 理念的超聲影像學教學云平臺系統(tǒng)用智慧的設計，以信息化技術(shù)重構(gòu)學校教育系統(tǒng)及合作平臺教學資源，以教育大數(shù)據(jù)為支撐，以學習成果為導向，以學生為中心，以培養(yǎng)應用型人才為核心，通過培養(yǎng)目標定義評價機制，以評價機制保障教學實施，通過教學實施保障課程體系的實現(xiàn)，以課程體系的實現(xiàn)保證畢業(yè)要求的完成，最終達成培養(yǎng)目標。

結(jié)果導向的超聲影像學教學云平臺的架構(gòu)主要包括三大核心部分，即數(shù)據(jù)層產(chǎn)品、平臺層產(chǎn)品及標準規(guī)范[8]。其中，數(shù)據(jù)層產(chǎn)品屬于核心產(chǎn)品，屬于數(shù)據(jù)之間的一個集合體，用戶可以按照預期的培養(yǎng)目標進行形象化、個性化的定制。使用者在使用計算機設備的過程中產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)層產(chǎn)品可以對這些數(shù)據(jù)進行運算，之后形成新的數(shù)據(jù)，并且成為互操作中心。平臺層是業(yè)務邏輯功能的實現(xiàn)層與表現(xiàn)層，其產(chǎn)品包括數(shù)據(jù)云中心、教學監(jiān)督、學習督導、測評體系、就業(yè)服務體系，其中教學監(jiān)督平臺主要對應結(jié)果循環(huán)。由學校核心能力指標進一步細分出專業(yè)核心能力指標，以專業(yè)核心能力指標為起點，制訂專業(yè)培養(yǎng)方案，再到教學任務認定、課程大綱設計、作業(yè)督導、教師考核評價等，貫穿教學全流程。

3.1 超聲影像學教學云平臺數(shù)據(jù)庫構(gòu)成

超聲影像學教學云平臺的病例庫模塊含有大量的真實案例，是云平臺體系醫(yī)院PACS系統(tǒng)中的典型病例經(jīng)過篩選整理而成，學校附屬各級醫(yī)院的醫(yī)學影像數(shù)據(jù)資源都可以在云平臺數(shù)據(jù)庫中共享，通過云平臺完成超聲教學實驗中心與附屬各級醫(yī)院超聲資源的互動，達到教學與臨床實踐緊密結(jié)合。云平臺的課程中心模塊還提供了各大醫(yī)院超聲專業(yè)專家教授的超聲教學PPT、微課及高校的智能化教學平臺，完成超聲影像實時、動態(tài)、數(shù)字智能化實踐與教學。如南京醫(yī)科大學[9]研發(fā)的人體超聲檢查模塊是一種先進的實踐模擬教學方式，選擇某一標準化病例，學生首先獲得該患者的基本臨床信息，如性別、年齡、體征、臨床癥狀、病史等，隨后查看其他影像圖片及實驗室檢查結(jié)果；然后可以在模型人身上練習運用標準掃查方式進行超聲檢查，系統(tǒng)會提示掃查的注意點，如肝臟大小形態(tài)、回聲特點、肝內(nèi)動靜脈膽管及有無異常包塊；根據(jù)掃查結(jié)果得出自己的診斷意見、診斷依據(jù)及鑒別診斷；最后可在系統(tǒng)中查看該患者的最終診斷結(jié)果和指導意見，教師也可同時得到實踐結(jié)果的反饋。

3.2 基于OBE理念的云平臺系統(tǒng)搭建

要基于OBE理念來完善高校的應用型超聲影像學人才實踐教學體系，不斷提高實踐教學質(zhì)量，以達到學生預期的學習成果?；贠BE 理念的云平臺解決了大量無關(guān)信息的涌現(xiàn)和信息檢索精確度較低等問題，可以讓學生使用關(guān)鍵字匹配查詢自己希望了解學習的內(nèi)容，主動、高效地從平臺信息空間獲取所需知識[10]。如前舉例的人體超聲檢查模塊，結(jié)合OBE理念設計后，學生先通過關(guān)鍵詞搜索找到所需訓練模塊，完成操作；教師通過遠程審閱、點評作業(yè)，可以第一時間發(fā)現(xiàn)學生學習中的問題，及時指出并回復學生的疑問；學生可以自主檢索正確答案，結(jié)合教師對答題的評價，有針對性地改錯、完善，做到師生之間無障礙互動，營建優(yōu)良的學習氣氛，達成“學生為主，教師為輔”的OBE教學目標。

采用云平臺虛擬超聲影像操作系統(tǒng)以后，學生和教師可以不受時間、場所、人為因素等限制，即使遠在不同學校、省市，學生也可以通過連接云平臺系統(tǒng)，及時反復練習，提升超聲實踐能力。通過云平臺這種功能強大的設計系統(tǒng)，超聲影像學專業(yè)學生在畢業(yè)時都能達到用人單位所要求的水平，實現(xiàn)高水平同質(zhì)化培養(yǎng)。

4 結(jié)束語

基于OBE理念的超聲影像學教學云平臺采用數(shù)字智能化技術(shù)對教學數(shù)據(jù)資料完成系統(tǒng)整合，并且借助教育云為在校師生提供教學服務，以能力指標為起點，擬定出可以直接測量的能力指標，定制符合用戶習慣以及個性特點的學習方法和過程。教師通過結(jié)果循環(huán)的引導，將結(jié)果反映到多元的教學或活動評量中，推動用戶使用的持續(xù)改進，使教學過程更加便捷流暢、安全可靠，有效節(jié)約成本，促進超聲影像學教學質(zhì)量的提升。