5G+智慧課堂在診斷學實訓課堂中的應用探索

鄭小宇 陳亞希 張珂銘 肖娟 王威

診斷學作為一門基礎醫(yī)學與臨床醫(yī)學之間的橋梁學科，在支撐學生臨床醫(yī)學知識框架構(gòu)建方面至關重要。診斷學技能操作部分知識點較多，傳統(tǒng)教學模式的效果不盡如人意。5G 作為移動通信領域的創(chuàng)新技術(shù)，已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)、教育和醫(yī)療領域。智慧課堂是信息技術(shù)高速發(fā)展下的新型教學模式，以開放化和智能化的特點匯聚了充足的教育資源，比傳統(tǒng)課堂更具趣味性和生動性。隨著教學改革的不斷推進，5G+智慧課堂的建設將5G 網(wǎng)絡技術(shù)的優(yōu)越性有效地融入智慧課堂中，使教學資源的獲取更加便捷，教育模式更加豐富。當前，5G+智慧課堂與醫(yī)學理論課教學的結(jié)合取得一定成效[1-2]，但是與醫(yī)學實訓課教學的融合還缺乏相關研究。文章探討了5G+智慧課堂在診斷學實訓課教學中的應用，分析了信息化教學的優(yōu)勢和不足，以期為?？婆R床醫(yī)學專業(yè)5G+智慧課堂教學的建設提供新思路。

1 5G+智慧課堂在醫(yī)學教育中的發(fā)展

當前，信息技術(shù)的不斷進步，信息化教學方式的興起和發(fā)展為現(xiàn)代教育教學提供了新的策略，基于互聯(lián)網(wǎng)背景下的教學模式是構(gòu)成“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的根本。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”并不是單純地將互聯(lián)網(wǎng)與教育相結(jié)合，而是將互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)絡和教育三者深層次融合，提高教學效率、推動教育創(chuàng)新改革以及增強教育資源的分享交流[3-4]。針對醫(yī)學生的教育而言，培養(yǎng)目標不僅僅是要求學生掌握理論知識，而是希望學生擁有將書本知識轉(zhuǎn)化為實踐運用的能力，才能更好滿足工作崗位需求?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”使教育思維和結(jié)構(gòu)、授課內(nèi)容等均發(fā)生較大改變，在互聯(lián)網(wǎng)平臺上使用慕課、云數(shù)據(jù)、微視頻、電子書等資源可以讓學生獲取豐富的信息，并且有效加強師生之間的交流，消除部分學生的膽怯或害羞心理，增進師生感情。學生接受線上和線下混合式教學后，學習時間更加靈活，學習自覺性更高[5]。此種信息化教學模式促進了智慧課堂的建設與完善?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”相對于傳統(tǒng)的教學方式，無論是教師的教學能力還是學生的學習能力均能得到顯著提高。盡管“互聯(lián)網(wǎng)+教育”通過深入使用信息技術(shù)將信息資源充分融合到教育教學中，使教學不再受限于傳統(tǒng)課堂模式，但是也存在一些阻礙限制其廣泛順暢的使用。在校園內(nèi)開展網(wǎng)絡資源分享或智慧課堂教學時需要網(wǎng)絡支持，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學模式多以4G 網(wǎng)絡為主，大量數(shù)據(jù)通過校園內(nèi)有線或者無線網(wǎng)傳輸，對硬件設備的兼容性有著更高要求。醫(yī)學教育注重實踐操作能力，授課計劃中會加大實訓課比例，網(wǎng)絡化的實訓課堂更需要網(wǎng)絡環(huán)境的全方位覆蓋。然而，4G 網(wǎng)絡難以實現(xiàn)硬件間的相互聯(lián)通，并且其終端容量不足，阻礙信息數(shù)據(jù)的采集和分析。當同時使用網(wǎng)絡的人數(shù)密度較大時，4G網(wǎng)絡容易出現(xiàn)延時或卡頓現(xiàn)象，嚴重情況下還會導致校園網(wǎng)絡服務器崩潰，增加網(wǎng)絡數(shù)據(jù)安全性被破壞的風險[6-7]。

自從2019 年以來，5G 技術(shù)的出現(xiàn)成為當前信息通信領域的焦點。5G 網(wǎng)絡擁有強大的終端容量，以高速率、低延時及低功耗等特點廣泛應用于各個行業(yè)中，對于教育領域而言，更是推動了教學思路和方式的革新[8-9]。5G+智慧教育、虛擬仿真技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等在教學中的應用，使信息傳輸、資源共享變得更加順暢[10]。5G+智慧課堂在硬件設備5G 化的基礎上，實現(xiàn)將多種不兼容的網(wǎng)絡系統(tǒng)統(tǒng)一化，利用其超快網(wǎng)速和低延時特點，建立VR/AR 教學、遠程雙師課堂和全息課堂等創(chuàng)新教學方式，使智慧課堂的教學場景更加豐富。5G+智慧課堂的應用有著突出的優(yōu)勢，醫(yī)學專業(yè)作為培養(yǎng)技能型人才的重要專業(yè)，在教學過程的安排上需要進一步改進升級。同時，?？漆t(yī)學專業(yè)教育與本科醫(yī)學專業(yè)教育的主要區(qū)別在于專科醫(yī)學生在校學習時間短，基礎知識相對薄弱，以掌握臨床技能和實踐應用為重點，這對于教學而言是充滿挑戰(zhàn)的。傳統(tǒng)的教學模式以灌輸知識為主，教師作為主體而學生被動去接受，容易造成學生們掌握知識不牢固或者理解不深入。應用5G+智慧課堂的教學模式，將網(wǎng)絡資源平臺、高清互動課堂、VR/AR 技術(shù)以及AI 軟件等充分利用，可以使抽象的概念具體化，使乏味的課堂氛圍變得輕松活躍，提高學習的趣味性[11-12]。線上課程與線下課堂的有效融合，能夠激發(fā)學生自主學習的能力，以獲得更好的教學效果。

2 5G+智慧課堂在專科診斷學教學中的應用

診斷學是連接基礎醫(yī)學與臨床醫(yī)學的重要學科，由理論知識和實際操作兩部分構(gòu)成，前者側(cè)重于疾病診斷相關知識點的介紹，后者則偏向于實際動手操作能力的訓練。由于診斷學涵蓋的內(nèi)容非常多，傳統(tǒng)的課堂教學中進行理論知識介紹時不易把握住重點，加上許多概念也相對比較抽象，需要學生們自己去理解思考。對于專科院校的學生而言，盡管已經(jīng)擁有一定的醫(yī)學基礎知識，但是因時間和內(nèi)容的限制，傳統(tǒng)的教學模式過于枯燥死板，使其學習效果難以達到預期目標。此時，智慧課堂教學的優(yōu)勢則凸顯出來：課前發(fā)布預習任務，課堂上播放微視頻、引入臨床案例，再通過實際操練加強對理論知識的理解，最后羅列出重難點以及課后習題演練加以鞏固，環(huán)環(huán)相扣提高教學效果。扎實的理論課學習可以為實訓課奠定良好基礎，讓學生在實際操練中不至于盲目無頭緒[13]。目前，各類醫(yī)學類軟件、精品在線課程的開放、網(wǎng)絡互動平臺的廣泛應用，方便學生隨時隨地使用手機或者平板電腦進行學習，師生可在課后進行線上互動交流，增強獨立自學的能力。當然，這些網(wǎng)絡平臺及軟件的使用離不開強大的網(wǎng)絡支持，若網(wǎng)絡出現(xiàn)不穩(wěn)定甚至崩潰，會對教學過程的實施以及教學效果產(chǎn)生巨大的不利影響。5G 技術(shù)融入智慧課堂可以有效避免網(wǎng)絡課堂中的卡頓問題，使教學過程更加流暢，師生交流無阻礙。在5G+智慧課堂上，教師還可以登錄超星學習通、雨課堂等課程平臺，瀏覽學生的學習足跡及答題情況，追蹤學生的學習行為，調(diào)整教學方案，實現(xiàn)智能化教學[14]。學生擁有扎實的理論知識為基礎才能進行有效的實訓操作練習，真正達到將理論轉(zhuǎn)化為實踐的目的。

3 5G+智慧課堂在診斷學實訓課教學中的探索

3.1 診斷學實訓課的傳統(tǒng)教學特點

診斷學實訓課的核心是鍛煉學生動手操作的能力，要求學生能夠掌握診斷疾病的基本技能。同時，在職業(yè)助理醫(yī)師資格證書考試中，診斷學的操作內(nèi)容是技能考試的重點考察部分，對學生的熟練實施程度要求較高。傳統(tǒng)的診斷學實訓課教學以教師示教后指導學生進行自主練習為主，因部分學生對課程內(nèi)容不熟悉，無法在短時間內(nèi)記住操作要領，練習時則容易思路不清晰，常常只能回憶或模仿教師的操作手法，導致難以順利完成操作步驟，并且對于細節(jié)要點更是容易忽略，在教學環(huán)節(jié)中處于被動學習的狀態(tài)。少數(shù)學生因性格內(nèi)向或者怕出錯，不敢在教師和同學面前展示，也會影響課堂練習的效果。全身體格檢查教學時多是以正常學生之間互相檢查或使用仿真模擬人為主，事實上，正常學生無陽性體征，在練習時只能訓練手法而不能夠體驗到病理狀態(tài)下的體征變化特點。仿真模擬人用于穿刺術(shù)或?qū)蛐g(shù)等臨床技能的演練比較理想，但是對于體格檢查的練習，因手感和真實人體有差別，以及叩診音無法辨別等弊端，使學生不能很好地體會陽性體征的特點。尋求真實患者進行查體才能夠準確反映病變部位的情況，但是患者處于疾病狀態(tài)時，很少主動愿意配合學生檢查。此外，對標準化病人（standardized patients，SP）的查體可以避免上述問題，但是SP 需要經(jīng)過嚴格的篩選和培訓，要投入大量的資金和時間而導致使用受限[15]。因此，實訓課的傳統(tǒng)課堂教學模式對學生的主動性要求較高，缺乏生動有趣的吸引點，也不能與真實臨床環(huán)境相結(jié)合，學生的學習體驗感不佳，難以取得令人滿意的教學效果。

3.2 5G+智慧課堂融入診斷學實訓課

5G+智慧課堂融入教學中體現(xiàn)了現(xiàn)代教育方式的改進，通過將線上教學資源和現(xiàn)實課堂相融合，利用當前新型的信息化技術(shù)及設備，實現(xiàn)診斷學實訓課的創(chuàng)新教學模式。以診斷學實訓課的心臟體格檢查為例：（1）課前鋪墊—實訓課開始之前，教師可以通過智慧職教或者超星學習通等網(wǎng)絡平臺發(fā)布心臟解剖特點及體格檢查相關視頻，讓學生們溫習心臟的體表投影，總結(jié)心臟視、觸、叩、聽的操作步驟和要領，并且在網(wǎng)絡平臺上以打卡方式上傳預習情況。（2）授課過程—教師結(jié)合微視頻講解心臟的解剖、生理特征及體格檢查要點，使用虛擬仿真系統(tǒng)或者VR/AR 技術(shù)引導學生進入類似現(xiàn)實的醫(yī)療場景中，通過與模擬病房中虛擬患者互動交流了解患者癥狀，并實施相應的心臟體格檢查步驟，系統(tǒng)可自動對操作步驟的完整性及細節(jié)的準確性評分，顯示得分項和扣分點。同時，鼓勵學生進行分組練習后上臺演示，教師予以指導糾正。此外，利用5G+智慧課堂的實時性和高效性特點，教師在網(wǎng)絡平臺發(fā)布心臟疾病的臨床案例，提問學生心臟體格檢查的注意事項？如何判斷心臟雜音的特點和性質(zhì)？心臟檢查出陽性體征與疾病的關系？通過使用手機軟件進行抽簽或搶答的方式讓學生思考并解答問題，對課堂表現(xiàn)積極、知識點掌握較好的同學給予加分獎勵，以提高其學習積極性，規(guī)范的掌握操作步驟。（3）課后鞏固—學生以小組為單位錄制技能操作微視頻上傳網(wǎng)絡平臺，組間進行互評后再由教師點評打分，并且布置課后習題演練測試學習效果。實訓課堂分數(shù)納入平時成績的計算中，評選出最規(guī)范的技能操作者并予以加分獎勵來激發(fā)學生的學生動力。設置電子問卷調(diào)查報告，收集學生們的課堂反饋意見，并且針對實訓課堂內(nèi)容發(fā)布臨床案例的帖子，邀請學生回答積分，促進教學模式的改進。5G+智慧課堂能夠讓學生更加身臨其境地進入到臨床工作場景中，有利于他們對操作要點的理解和掌握，提高其學習興趣和效果。5G+智慧課堂的沉浸式體驗可以讓學生們時刻以醫(yī)生的身份要求自己，牢牢記住需要擁有人文關懷，具備同情心和共情力。教師使用人工智能技術(shù)手段，提取網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，及時了解學生的學習進度及習題演練情況，促進師生間交流互動，建立良好的師生關系和信任感。

4 5G+智慧課堂融入實訓課應思考的問題

盡管5G+智慧課堂推動了教學方式的改革和創(chuàng)新，但是也存在一些亟待解決的問題。首先，5G+智慧課堂對信息技術(shù)的要求較高，設備軟件和硬件的構(gòu)建需要不斷加強，與課程的融合方面也要逐步完善，這需要學校加大對5G 網(wǎng)絡建立的資金投入和對信息專業(yè)人才的培養(yǎng)。其次，網(wǎng)絡平臺上的臨床操作教學視頻種類繁多，知識點不集中，優(yōu)質(zhì)視頻資源的選擇較為困難。教師可針對?？婆R床專業(yè)學生的特點，按照國家職業(yè)助理醫(yī)師考試大綱的要求，制作重點突出、畫面生動的實訓課教學微視頻，進一步豐富教學資源。最后，由于《診斷學》實訓課中重點強調(diào)良好的醫(yī)德醫(yī)風以及嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度等醫(yī)生應具備的職業(yè)素養(yǎng)，在整個授課過程中需要潛移默化地融入相關的思想政治元素，讓學生明白作為醫(yī)務人員的基本素質(zhì)和責任，起到潤物細無聲的思政教育作用[16]。

5 結(jié)語

5G+智慧課堂作為前沿化信息技術(shù)與教育的有效融合，較之單純智慧課堂而言，其硬件設備和技術(shù)更加高端，教育教學資源更加豐富。5G+智慧課堂可通過虛擬仿真技術(shù)、VR/AR 技術(shù)等模擬臨床工作環(huán)境特點，讓學生們沉浸式體驗和學習，提高教學效果。同時，建立完善的5G+智慧課堂診斷學實訓課教學模式，能夠讓枯燥且抽象的內(nèi)容變得生動有趣，增強學生的積極性和參與度，加強師生間的互動交流，營造輕松的教學氛圍。5G+智慧課堂蘊藏著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ瑢︶t(yī)學實訓課的有效實施起著重要的作用，有助于推動專科醫(yī)學教育的改革和創(chuàng)新。