汪 濤，謝 健

南京醫(yī)科大學(xué)信息與網(wǎng)絡(luò)中心，南京 210029

在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域，對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究和探索日益受到普遍關(guān)注。由于醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)是長(zhǎng)周期和系統(tǒng)工程，且受教育過(guò)程和方式、教育資源和條件等一系列因素的影響。因此，在創(chuàng)新教育中，醫(yī)學(xué)院校應(yīng)當(dāng)從培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)大綱、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及學(xué)生的學(xué)習(xí)方法等方面全面體現(xiàn)創(chuàng)新教育的理念和內(nèi)容，構(gòu)建創(chuàng)新醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)平臺(tái)［1］。

南京醫(yī)科大學(xué)是國(guó)內(nèi)知名的醫(yī)科院校，一直在進(jìn)行“教”與“學(xué)”的創(chuàng)新性改革，現(xiàn)代教育技術(shù)中心教師作為主要成員參與到了教學(xué)內(nèi)容與方法創(chuàng)新的研究中，其主要任務(wù)之一就是搭建醫(yī)學(xué)課程的移動(dòng)化自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，并對(duì)學(xué)習(xí)模式進(jìn)行研究。

1 應(yīng)用虛擬化與自主學(xué)習(xí)

1．1 Citrix與應(yīng)用虛擬化

應(yīng)用虛擬化［2］是虛擬化技術(shù)大家族中的一個(gè)層面的技術(shù)，用于提供對(duì)集中化應(yīng)用資源的多用戶遠(yuǎn)程訪問(wèn)，從而將應(yīng)用作為一種服務(wù)交付給用戶。傳統(tǒng)的應(yīng)用程序使用模式下，用戶必須對(duì)軟件和數(shù)據(jù)進(jìn)行拷貝安裝，并準(zhǔn)備足夠的計(jì)算和存儲(chǔ)空間以運(yùn)行軟件和處理數(shù)據(jù)，并且在軟件升級(jí)后不能及時(shí)更新。而應(yīng)用虛擬化的基本原理是:基于應(yīng)用/服務(wù)器計(jì)算A/S架構(gòu)，分離應(yīng)用程序的計(jì)算邏輯和顯示邏輯，即界面抽象化，而不用在用戶端安裝軟件。當(dāng)用戶訪問(wèn)虛擬化后的應(yīng)用時(shí)，用戶端計(jì)算機(jī)只需把用戶端人機(jī)交互數(shù)據(jù)傳送給服務(wù)器端，由服務(wù)器端為用戶開(kāi)設(shè)獨(dú)立的會(huì)話來(lái)運(yùn)行應(yīng)用程序的計(jì)算邏輯，并把處理后的顯示邏輯傳送回用戶端，從而使得用戶獲得如同在本地運(yùn)行應(yīng)用程序一樣的體驗(yàn)感受。

2009年2月16日，全球領(lǐng)先的應(yīng)用交付基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案提供商Citrix(思杰)系統(tǒng)公司推出了針對(duì)Citrix XenDesktop和Citrix XenApp設(shè)計(jì)的Citrix HDX技術(shù)，向虛擬桌面和應(yīng)用用戶提供最好的“高清使用體驗(yàn)”。此外，HDX還采用了先進(jìn)的“自適應(yīng)協(xié)調(diào)”技術(shù)，可以感知數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的基礎(chǔ)能力，并動(dòng)態(tài)優(yōu)化端到端交付系統(tǒng)的性能，以適應(yīng)各種獨(dú)特的用戶場(chǎng)景。

1．2 移動(dòng)環(huán)境下的自主學(xué)習(xí)

自主學(xué)習(xí)是與傳統(tǒng)的接受學(xué)習(xí)相對(duì)應(yīng)的一種現(xiàn)代化學(xué)習(xí)方式。顧名思義，自主學(xué)習(xí)是以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，通過(guò)學(xué)生獨(dú)立地分析、探索、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)，是教師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主要行為方式。一經(jīng)形成，好的學(xué)習(xí)習(xí)慣就有利于良好的教學(xué)方法的運(yùn)用，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率;相反，則會(huì)有礙學(xué)生的進(jìn)步，并且不易克服。

自主學(xué)習(xí)的條件是學(xué)生在學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)材料等方面進(jìn)行自由選擇的程度［3］。現(xiàn)在西方很多國(guó)家的各個(gè)教育層次都提倡建立自學(xué)中心。在自學(xué)中心，學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需要選擇材料、媒體和活動(dòng)方式。隨著移動(dòng)終端的廣泛使用，移動(dòng)環(huán)境下自主學(xué)習(xí)也成為自主學(xué)習(xí)最常用的方式之一。移動(dòng)學(xué)習(xí)除具備了數(shù)字化學(xué)習(xí)的所有特征之外，還有它獨(dú)一無(wú)二的特性，即學(xué)生不再被限制在電腦桌前，可以自由自在、隨時(shí)隨地進(jìn)行不同目的、不同方式的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)環(huán)境是移動(dòng)的，教師、研究人員、技術(shù)人員和學(xué)生都是移動(dòng)的。

2 醫(yī)學(xué)課程移動(dòng)化自主學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)

2．1 醫(yī)學(xué)課程自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)

醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)對(duì)醫(yī)學(xué)生具有重要意義。醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放因涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、實(shí)驗(yàn)器械、實(shí)驗(yàn)藥品及實(shí)驗(yàn)教師，需要消耗大量的人力、物力，使得實(shí)驗(yàn)開(kāi)放變得困難。自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的成功開(kāi)發(fā)為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)提供非常好的輔助手段，為實(shí)驗(yàn)開(kāi)放提供新的解決方案。

南京醫(yī)科大學(xué)已經(jīng)擁有一定數(shù)量、多種形式的醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)資源。經(jīng)過(guò)充分準(zhǔn)備與組織，教學(xué)團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)了機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課程自主學(xué)習(xí)平臺(tái)。主程序由．Net平臺(tái)開(kāi)發(fā)，通過(guò)多媒體制作軟件Director建立導(dǎo)航，頁(yè)面設(shè)計(jì)、圖標(biāo)制作、圖片處理運(yùn)用Photoshop CS完成，三維部分通過(guò)3DS Max建立，動(dòng)畫(huà)仿真綜合3DSMAX和Flash等工具，插件開(kāi)發(fā)、不同軟件之間的接口建立與通信通過(guò)．Net平臺(tái)完成。其中，運(yùn)用的語(yǔ)言有Lingo、Javascript、C++，開(kāi)發(fā)過(guò)程如圖1所示。

圖1 自主學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程圖

該平臺(tái)是從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略等方面進(jìn)行構(gòu)建。內(nèi)容包含實(shí)驗(yàn)室漫游、動(dòng)物中心、藥品試劑、器械儀器、手術(shù)操作、虛擬實(shí)驗(yàn)、在線考核等模塊，極大地?cái)U(kuò)展了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)空間:

①實(shí)驗(yàn)室漫游模塊運(yùn)用3D技術(shù)建立三維場(chǎng)景，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室的分布設(shè)置、作用功能;

②動(dòng)物中心模塊下設(shè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、動(dòng)物選擇、性別鑒定、編號(hào)與分組、捉持與固定、動(dòng)物麻醉等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在種類介紹方面除了實(shí)驗(yàn)常用的大鼠、小鼠、兔子、蟾蜍外，還拓展介紹了豚鼠、地鼠、犬、獼猴、貓、豬，等。介紹屬性包含概述、生物學(xué)特點(diǎn)、解剖學(xué)特點(diǎn)、生理學(xué)特點(diǎn)、應(yīng)用、品系，等，通過(guò)動(dòng)物中心學(xué)習(xí)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)知識(shí)有更加系統(tǒng)深刻的認(rèn)識(shí);

③藥品試劑模塊下設(shè)實(shí)驗(yàn)藥物、麻醉藥物、單位濃度換算、試劑配制等內(nèi)容。試劑配制部分學(xué)生可以模擬練習(xí)配置實(shí)驗(yàn)藥物;

④器械儀器模塊下設(shè)蛙類器械、哺乳類器械、常用儀器、換能器等內(nèi)容。器械和儀器除了常規(guī)的圖片+文字的描述外，還增加了器材的三維展示，可以讓學(xué)生直觀感受到器械的樣式;

⑤手術(shù)操作模塊將常用的手術(shù)操作視頻按照樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出來(lái)，并可以點(diǎn)播。視頻格式采用網(wǎng)絡(luò)流行的flv流媒體格式，便于學(xué)生播放學(xué)習(xí);

⑥虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K下設(shè)生理、藥理、病生及其他四個(gè)內(nèi)容。虛擬實(shí)驗(yàn)中可以進(jìn)行練習(xí)虛擬手術(shù)過(guò)程、模擬各種藥物對(duì)動(dòng)物呼吸、血壓、泌尿、張力的影響曲線;

⑦在線考核模塊教師可以安排試卷考核，學(xué)生可以完成考核并進(jìn)行成績(jī)查詢，考核模塊可用于鞏固測(cè)試學(xué)習(xí)課程學(xué)習(xí)情況。

2．2 自主學(xué)習(xí)平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)虛擬化

應(yīng)用虛擬化系統(tǒng)是醫(yī)學(xué)課程自主學(xué)習(xí)平臺(tái)移動(dòng)化的基礎(chǔ)架構(gòu)。該應(yīng)用虛擬化系統(tǒng)是基于以下條件建立的:

①操作系統(tǒng)支持:Windows Server 2008 R2和Windows Server 2008 R2 SP1(Enterprise、Standard、Datacenter以及Foundation);

②安裝帳號(hào):必須屬于服務(wù)器本地管理員組;

③需要Citrix許可證服務(wù)器11．9版及以上;

④客戶端支持:Citrix Receiver 3．0以上或者Citrix Online Plugin(Web版和完整版);

⑤服務(wù)器硬件:CPU Intel Pentium，64位架構(gòu)采用Intel擴(kuò)展內(nèi)存64位技術(shù)的Xeon系列、AMD Opteron系列、AMD Athlon 64系列可兼容的處理器。內(nèi)存:512 MB RAM(最低要求)，磁盤(pán)空間:高于3．2 GB;

⑥軟件支持:NET Framework 3．5 SP1(此為Xen App服務(wù)器角色管理器的必備項(xiàng);在選擇從“自動(dòng)運(yùn)行”菜單添加X(jué)enApp服務(wù)器角色時(shí)自動(dòng)部署);

Windows Server遠(yuǎn)程桌面服務(wù)角色;

Windows Application Server角色;

Microsoft Visual C++2008 SP1可再發(fā)行組件包(x64)。

該應(yīng)用虛擬化服務(wù)器的構(gòu)建步驟方面的資料較多，這里不再詳述。其主要過(guò)程是XenApp服務(wù)器的基本安裝;XenApp服務(wù)器的基本配置:License配置、XenApp Farm創(chuàng)建、Web Interface配置及應(yīng)用程序的安裝和發(fā)布。

2．3 課程移動(dòng)化自主學(xué)習(xí)應(yīng)用實(shí)例

南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)生目前主要移動(dòng)終端設(shè)備包括筆記本電腦、IPad、手機(jī)(Android、IPhone OS)。為了方便學(xué)生使用移動(dòng)化自主學(xué)習(xí)，信息技術(shù)部門(mén)在測(cè)試通過(guò)的基礎(chǔ)上，給出了主要的終端設(shè)備配置與使用說(shuō)明(如表1所示)。

表1 典型終端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)置與客戶端軟件安裝

在學(xué)習(xí)過(guò)程中，采用指導(dǎo)性自主學(xué)習(xí);教師承擔(dān)指導(dǎo)者的作用，引導(dǎo)學(xué)生形成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，并開(kāi)展以問(wèn)題為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)(problem-based learning，PBL)的教學(xué)引導(dǎo)，將問(wèn)題作為主要線索［4］，與自主學(xué)習(xí)平臺(tái)內(nèi)容相互聯(lián)系，讓學(xué)生在個(gè)人學(xué)習(xí)與小組討論學(xué)習(xí)時(shí)，以移動(dòng)終端方式進(jìn)行針對(duì)主題的自主學(xué)習(xí)。

為了方便對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿進(jìn)行監(jiān)控干預(yù)，同時(shí)為移動(dòng)化自主學(xué)習(xí)模式的改進(jìn)獲取數(shù)據(jù)支持。在虛擬化平臺(tái)上增加了學(xué)習(xí)行為的采集功能。該功能與數(shù)字化校園統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)(IDS)相結(jié)合，架構(gòu)于虛擬化應(yīng)用系統(tǒng)之上。學(xué)生在移動(dòng)終端進(jìn)入移動(dòng)平臺(tái)的過(guò)程中，會(huì)自動(dòng)記錄學(xué)生學(xué)號(hào)、學(xué)習(xí)時(shí)間、登錄IP地址等信息。根據(jù)IP地址的校內(nèi)分類可以基本確定學(xué)生是采用有線或者是無(wú)線連接;統(tǒng)計(jì)時(shí)忽略掉時(shí)間短暫(低于1分鐘)的學(xué)習(xí)行為過(guò)程，因?yàn)榭赡軐W(xué)生因?yàn)闊o(wú)線信號(hào)等原因造成未能真正移動(dòng)化自主學(xué)習(xí)。數(shù)據(jù)采集到后臺(tái)mysql數(shù)據(jù)庫(kù)中(如圖2所示)。

圖2 學(xué)習(xí)行為采集數(shù)據(jù)示例

2．4 應(yīng)用效果

該平臺(tái)投入應(yīng)用后，學(xué)生反映平臺(tái)各功能模塊使用流暢，對(duì)于主題式知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)有很大的幫助。手術(shù)操作模塊的視頻點(diǎn)播需要較長(zhǎng)時(shí)間的緩存。由于涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)等原因，該平臺(tái)移動(dòng)化使用局限于校內(nèi)醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)，校內(nèi)無(wú)線信號(hào)穩(wěn)定可靠，實(shí)驗(yàn)環(huán)境的展示效果生動(dòng)。展示效果如圖3所示。

圖3 移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)展示效果

通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)分析，有92．8%的學(xué)生采用了移動(dòng)終端登錄自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，約63%的學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間超過(guò)每天0．5小時(shí)。由于考慮到試卷的難度與其他客觀因素，在實(shí)驗(yàn)考核環(huán)節(jié)中進(jìn)行定性分析，可以確定的是移動(dòng)化自主學(xué)習(xí)平臺(tái)對(duì)于學(xué)生專題學(xué)習(xí)，尤其是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)有較大的幫助。

移動(dòng)化自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的構(gòu)建對(duì)醫(yī)學(xué)課程學(xué)習(xí)提供了新的思路，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿得到增強(qiáng)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的熟悉、動(dòng)手能力的提高有現(xiàn)實(shí)意義。后續(xù)工作將增加學(xué)生網(wǎng)絡(luò)專題討論組開(kāi)發(fā)，從而增加學(xué)生之間、學(xué)與教之間的溝通渠道。同時(shí)要進(jìn)一步結(jié)合教學(xué)理論，邀請(qǐng)學(xué)科專家對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行深度的挖掘，以總結(jié)出一種適合醫(yī)學(xué)課程學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。

［1］賀加．創(chuàng)新教育模式 構(gòu)建創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)平臺(tái)［J］．中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2007(9):24-25

［2］應(yīng)用虛擬化．云百科［EB/OL］．http://www．cloud12．cn/Cloud．a(chǎn)sp?id=418，2013-05

［3］張永杰，顧振，李敏，等．人體解剖學(xué)“雙語(yǔ)化自主學(xué)習(xí)”教學(xué)模式的構(gòu)建［J］．中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2012，(12):66-67

［4］劉欣，司炳月．高校網(wǎng)絡(luò)依托型自主學(xué)習(xí)模式對(duì)學(xué)習(xí)意愿的干預(yù)效果［J］．遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2013，36(1):49-53