数字时代医学教育模式的转变

2023-12-27 20:20高宗强高天喜张格林
教育教学论坛 2023年47期
关键词:医学教育虚拟现实医学

高宗强,高天喜,张格林,李 娅

(西安交通大学第二附属医院 a.骨三科;b.耳鼻喉科;c.手术麻醉科,陕西 西安 710004)

随着 5G、云计算、人工智能等数字技术的快速发展,全球数字技术持续快速发展,新应用、新场景、新业态持续涌现,数字技术正在重构某些社会形态与模式,并推动传统行业焕发新活力。在数字化浪潮下,教育领域许多学校包括医学类院校都开始采用线上教学模式。据相关数据显示,2019年之前只有近 40%的学生参加过线上学习,近 20%的教师开展过线上教学[1]。2020年开始,线上教学模式逐步推开,至今形成了线下教育与线上教育共存的局面。笔者结合近年的实践,就下一步医学教育模式相关问题进行一些初步探索。

一、线上教学模式的优势与弊病

相比于线下课堂教学,线上教学模式的优势在于:便捷,学生可以在任何地方学习;高效,学生可以随时观看录制的课程视频,可以反复复习,并可以按自己的节奏学习[2];资源丰富,网络教学平台提供大量的在线资源,如视频、文章、课件等,让学生可以更全面地了解知识;费用低廉,相比传统教学,网络教学的费用通常更低,只需要一台电脑或手机加上网络,任何人都能去参加学习,特别是学习国外一些第一手资料,实现了足不出户就能接触到最新的知识;自由度更高,线上由传统的线下以学科知识、课堂为中心,转到以学生兴趣、爱好为中心,基于自我主导和好奇心驱动的学习模式。

虽然线上教学在医学教育中有诸多优势,但与传统线下学习模式相比,它也存在一些不足之处。首先,线上教学缺乏面对面交流,教师和学生无法进行直接沟通。与传统课堂上的面对面互动相比,线上教学难以提供即时的师生交流和面对面的讨论机会。这种面对面的互动交流是传统线下教学的最大魅力所在,也是线上教学无法彻底替代的。其次,线上教学对网络信号要求较高,可能受到网络稳定性的影响。在一些边远地区或网络条件较差的地方,学生可能面临网络连接不稳定的问题,导致课程中断或影响学习效果。再次,线上教学缺乏固定的时间和地点,可能会导致学生缺乏纪律性,影响学习效果。此外,医学教育的特殊性使得实验和操作型学习在线上教学中受到严重影响。医学教育不仅仅是知识的传授,还涉及大量的实验操作、见习和实操性学习,而这些实践环节需要学生亲身参与和实地操作,才能真正掌握相关技能和经验。

二、丰富的在线医学教学资源

目前国外最著名的医学网络教育平台包括以下几个。Coursera:该平台与众多世界著名大学合作,提供了丰富的在线课程和专项课程,其中包括许多医学类课程。课程质量高、讲师水平优秀,同时提供优秀的学习资源和技术支持。此外,Coursera还提供在线证书课程,以帮助学生获得更好的职业发展机会。edX:由哈佛大学和麻省理工学院联合创立的在线学习平台。该平台提供来自世界各地顶尖大学和组织的在线课程,包括许多医学类课程,课程设置更为灵活多样。Khan Academy:提供免费在线教育资源的网站,由孟加拉裔美国人萨尔曼·可汗创立。该平台目标是让任何人都能够接受高质量的教育,包括许多医学类课程,其中以解剖生理学、药理学和医学统计学等最为广泛。MOOC官网(MOOC.org):由加州大学伯克利分校创建,提供大量的在线课程,包括许多医学类课程。国外还有一些专门针对医学教育的在线教育平台,如美国的MedCram和Osmosis等。这些平台都以其丰富的医学教育资源和高水平的教学质量,受到了广大医学学生和医生的青睐。

在我国,也有许多本土医学教育网络平台可供选择,主要包括以下几个。爱课程:是教育部、财政部“十二五”期间启动实施的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”支持建设的一个高等教育课程资源共享平台,集中展示“中国大学视频公开课”和“中国大学资源共享课”,其中有大量医学相关内容。学堂在线:是国内领先的在线学习平台,提供大量的在线课程,包括医学类课程。国家高等教育智慧教育平台(简称“智慧高教”):是由教育部委托、高等教育出版社建设和运行的全国性、综合性在线开放课程平台,内有大量医学内容。中华医学教育在线:平台充分利用中华医学会丰富的专家资源和医学教育学习资源,采用“传统媒体和新兴媒体融合发展”的模式,整合医学领域的新知识、新理论、新技术、新方法,是一家专门提供医学在线教育资源的网站,提供大量的在线课程和专项课程。医学慕课:是2020年中国首家在纳斯达克上市的医学教育互联网公司众巢医学(ZCMD)旗下的一个在线教育平台,为医师和相关医疗专业人员提供医学科技信息、在线教育服务和培训服务。其余诸如爱爱医、梅斯医学,也都是国内比较知名的医学网站。

截至2022 年11 月,我国上线慕课数量超过6.2万门,注册用户4亿,学习人数达9.8亿人次,在校生获得慕课学分认定3.5亿人次,慕课数量和学习人数均居世界第一[3]。

三、线上教学对教师和学生都提出了新的要求

线下到线上教学模式的转变对于教师和学生都提出了更高的要求。教师需要掌握各种网络教学平台的使用方法,包括视频上传、课件编辑和在线讨论等功能。他们需要具备较强的网络沟通能力,能够与学生有效地进行交流,并解决他们在学习过程中遇到的问题。此外,教师也需要具备较强的自学能力。随着社会的不断变化,新的知识和技能不断涌现,教师需要不断学习和更新自己的知识储备,以保持教学的专业性和前沿性。

对于学习主动性较高的学生来说,在线学习模式非常适应他们的学习风格,能够最大限度地发挥自身的自主性和独立思考能力。学生可以根据自身的学习需求和进度,制订个人学习计划,并自主掌握学习的节奏和深度。在线学习模式提供了更多资源和学习机会,通过网络资源、教学视频、在线课程等形式,学生可以广泛获取知识和信息,拓宽视野,培养综合素质。然而,对于一部分学生来说,线上学习模式可能存在一些挑战,缺少了教师的直接监督和引导,学生容易在学习上出现松懈和不积极的情况。

为了提高学习效率,学生可以尝试以下几种方法。首先,建立良好的学习习惯是至关重要的。学生应设定明确的学习计划,并养成每天定时学习的习惯。合理安排学习时间,避免拖延和浪费时间,减少干扰因素,更好地管理时间,提高学习效率。其次,学生要积极主动地学习,而不是被动地接受知识。在学习过程中,要多思考、多练习、多讨论,不断追问为什么。通过主动参与学习,培养批判性思维和问题解决能力,从“要我学”转变为“我要学”,真正掌握学习的主动权。此外,学生应寻找有效的学习资源,结合自身需求选择合适的学习材料和学习方式。网络上有丰富的学习资源,包括教学视频、学术论文、在线课程等,学生可以根据自己的学习目标和兴趣,选择对自己最有帮助的学习资源,并灵活运用于学习过程中。同时,学生也可以利用线上学习平台的互动功能,与教师和同学进行交流和讨论,共同学习和成长。

四、数字技术时代的到来进一步促进医学教育的转变

线上与线下教育将更紧密地结合在一起。特别是现在的学术会议,基本上都采用线上线下相结合的方式,很多人可以方便地进行学术交流而无须离开家门。

从整个历史演进看,教育技术的发展大致可分为四个不同发展阶段:1.0时代,以口耳相传为主;2.0时代,以幻灯片为主的电化教育;以多媒体教学为主导的3.0时代;以基于VR、AR等数字技术的4.0时代正在向我们走来[1]。

虚拟现实技术(VR)在医学教育中的应用为学生提供了一种全新的学习方式和体验。通过将数字虚拟技术与真实的物理世界相结合,创造出模拟物理空间的虚拟学习环境,VR 为学生提供了深入学习人体解剖结构和生物大分子立体结构的机会。传统的教学方法可能无法真实再现这些复杂的结构,而VR技术则能够以立体、动态的方式展示给学生,使他们更加直观地理解和掌握相关知识。

在医学领域,学生的手术培训是至关重要的一部分。通过虚拟技术,学生可以进行模拟手术训练,并进行反复练习。这种模拟训练的好处在于,学生可以在没有真实病人的情况下进行操作,不会给病人造成任何危险。此外,VR技术还可以模拟手术过程中的各种细节,如电钻打孔时的阻力感,使学生能够更真实地体验手术操作的实际情况。通过这种虚拟训练,学生可以提高他们的技能和操作能力,为将来的临床实践做好充分准备。

与传统医学教学相比,利用VR技术进行教学还具有一些额外的优势。传统的医学学习通常依赖于尸体和其他实验室设备,但这些资源有限且成本较高。而通过虚拟现实技术,学生可以避免对这些资源的依赖,从而减轻了财政和伦理方面的限制。此外,虚拟现实技术还可以为学生创造更多的学习空间,将知识图景展示得更加生动和丰富。学生可以自由探索虚拟环境中的各种结构和过程,通过亲身体验和观察来加深对知识的理解和记忆。

可以说,虚拟现实技术的应用,实现了传统物理环境之下无法展示的知识图景,大大延展了学生学习空间,促进和丰富了学生主动积极有意义的学习。许多研究显示,基于VR的学习模式至少不逊于传统的教学方法,甚至在某些方面更具优势。学生对于使用VR技术进行学习和训练普遍持有积极的态度,认为它是一种吸引人且非常有效的教学方式。Sandra Barteit[4]对近几年医学教育中虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)技术的应用进行了系统回顾,包括27项研究,956个主要是医学院学生和住院医师的研究对象。数字技术在医学教学主要集中在以下方面。

(一)知识教学

特别是解剖学知识,通过头戴数字设备查看三维立体的解剖结构,比书本等传统方法更有动力和吸引力,有助于学生理解复杂结构[5-7]。

(二)各种技能操作

对于关节置换、腹腔镜、胃大切、中心静脉置管甚至包括导尿术的培训。许多作者都发现,虚拟模式的教学和传统面对面教学有相似的结果,培训质量没有质的差别,并且在实际手术前进行模拟操作,能对真实手术产生积极影响。

(三)医患沟通技能

利用场景模拟,除了诊断和治疗的培训,也可用于锻炼医生进行沟通技巧和态度的培训,综合27项研究显示,大多数研究认为,基于虚拟技术的学习模式至少不逊于传统的教学方法。多数调查者认为数字技术是一种吸引人的、令人愉快的工具,可以帮助学习者提高知识和技能,即使反复学习也不会对病人产生不利影响,特别是在外科领域应用最为广泛。此外,其他学科,如病理科、眼科、急诊科、妇科和口腔科都报告了使用基于虚拟技术的相关报道。虚拟技术可以被看作一种有潜力改变医学教育模式的宝贵资源。

近年来,我们面临各种挑战,但正是在这些挑战中,我们得以成长和进步。然而,数字技术的快速发展和应用,如增强现实、虚拟现实以及最近的人工智能,正在对医学教育模式产生更大程度的颠覆和影响。这些数字技术为医学教育带来了巨大的潜力和机遇。通过增强现实和虚拟现实技术,学生可以身临其境地探索人体解剖结构,立体学习生物大分子的结构,甚至模拟手术过程中的操作和挑战。这种沉浸式的学习体验能够增强学生的理解和记忆,并提供更加直观、深入的教育体验。另外,人工智能技术的应用可以为学生提供个性化的学习内容和反馈,根据学生的学习情况和需求进行智能化的指导和辅助。

结语

时代在不断进步,科技也在不断发展,医学教育模式也必须跟随时代的步伐进行不断的改进和创新。现代医学教育需要保持敏锐的触角,积极探索新的教育模式和方法,以更好地满足学生的需求和社会的要求。此外,医学教育还需要注重培养学生的创新能力和团队合作精神。数字技术的应用为学生提供了与教师和同学互动的平台,促进了学生之间的合作和交流。总之,数字技术的快速发展为医学教育带来了前所未有的机遇和挑战,只有不断地推陈出新,才能使医学教育走在时代的前列,不断为医学事业的发展注入新的活力。

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