戎軍艷,劉 洋,劉天帥,張文立,杜 鵬,常小紅,徐肖攀,盧虹冰

空軍軍醫(yī)大學(xué)軍事生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系 軍事醫(yī)學(xué)信息技術(shù)教研室, 西安 710032

醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程(或稱醫(yī)學(xué)信息學(xué)導(dǎo)論)對提升醫(yī)學(xué)生的信息感知和應(yīng)用能力,達成“新醫(yī)科”背景下的教學(xué)目標和要求具有重要的作用[1-3]。然而,醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程具有知識點多、內(nèi)容抽象、跨學(xué)科、發(fā)展快的特點,而醫(yī)學(xué)生信息技術(shù)基礎(chǔ)較弱,難以將抽象的醫(yī)學(xué)信息理論知識與實際應(yīng)用相聯(lián)系,教學(xué)中若缺少情景式知識滲透和醫(yī)學(xué)信息應(yīng)用案例,易導(dǎo)致學(xué)生對醫(yī)學(xué)信息的分析和感知能力不足,進而影響其學(xué)習(xí)興趣和高階能力的培養(yǎng)[4-10]。

案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的開放互動式教學(xué)方法,最早起源于美國哈佛大學(xué)法學(xué)院[11-12]。案例教學(xué)法圍繞教學(xué)目標,通過對真實世界的情境模擬或重現(xiàn),將學(xué)生帶入案例場景,通過獨立的研究和討論進行知識點的主動學(xué)習(xí)、探究和實踐能力培養(yǎng),提高學(xué)生分析、解決問題的整體思維能力。相比傳統(tǒng)的課堂講授法,案例教學(xué)法更符合“以學(xué)生為中心、以能力產(chǎn)出為導(dǎo)向”的新時代教學(xué)宗旨[12],有望提升學(xué)生的高階信息素養(yǎng),使學(xué)生更能適應(yīng)未來職業(yè)發(fā)展的需要。目前,案例教學(xué)法已在醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)、教育學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域開展深入研究,在計算機基礎(chǔ)課程、文獻檢索課程、程序設(shè)計等信息技術(shù)相關(guān)課程中已有成功的教學(xué)實踐,深受學(xué)生的歡迎[11,13-16]。

案例教學(xué)法在醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程實驗教學(xué)中也有過初步嘗試[8]。研究者以醫(yī)院信息系統(tǒng)多個模塊為案例,結(jié)合“看—做—評”的三段式教學(xué)方法達到主動探索、鞏固知識、提高能力的良好效果。然而,有關(guān)案例教學(xué)在醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程應(yīng)用的研究還較少。案例教學(xué)法以案例庫建設(shè)為基礎(chǔ),目前醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程所欠缺的就是對不同教學(xué)內(nèi)容的不同層次、模塊化的案例庫設(shè)計,以及完整的案例庫建設(shè)和教學(xué)實踐。因此,文章開展醫(yī)學(xué)信息學(xué)案例庫建設(shè)研究,通過案例將醫(yī)學(xué)信息學(xué)相關(guān)的概念、主要方法和應(yīng)用場景貫穿其中,將抽象的概念形象化、分散的內(nèi)容集成化、復(fù)雜的理論具體化,為學(xué)生提供身臨其境的應(yīng)用場景和切實可行的應(yīng)用范式。同時,針對臨床、護理等不同醫(yī)學(xué)專業(yè)對案例庫進行模塊化設(shè)計和組合,引入醫(yī)學(xué)信息相關(guān)知識點,加深學(xué)生對醫(yī)學(xué)信息學(xué)在專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的理解,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。進一步基于案例庫建設(shè)研究對醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程內(nèi)容進行系統(tǒng)化設(shè)計、優(yōu)化,積累醫(yī)學(xué)信息學(xué)案例資源,開展案例教學(xué)實踐研究,提高醫(yī)學(xué)生對醫(yī)學(xué)信息的深層次認識和理解,培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生高階信息素養(yǎng),提升學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。

1 醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程案例庫建設(shè)方案

1.1 醫(yī)學(xué)信息學(xué)案例庫建設(shè)分析和總體思路

案例庫建設(shè)需要圍繞教學(xué)目標開展。醫(yī)學(xué)信息學(xué)是以醫(yī)學(xué)中的數(shù)據(jù)、信息和知識為研究對象,采集、存儲、檢索并有效利用,以便在衛(wèi)生管理、臨床控制和知識分析過程中做出決策和解決問題的科學(xué)。醫(yī)學(xué)信息學(xué)不僅包含醫(yī)學(xué)信息特性和理論研究,還包含各種醫(yī)學(xué)信息技術(shù)、各類醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)信息應(yīng)用及醫(yī)學(xué)信息學(xué)各分支學(xué)科等的研究,內(nèi)容和教學(xué)主線多,知識點抽象、實踐教學(xué)設(shè)計難。對醫(yī)學(xué)生而言,考慮到其計算機基礎(chǔ)較弱和未來職業(yè)需要,結(jié)合中國醫(yī)學(xué)信息化建設(shè)實際,即醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)條件具備,但是醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的分析、共享和應(yīng)用實踐欠缺,設(shè)立空軍軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)類專業(yè)的醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程教學(xué)目標(包括知識、能力和素養(yǎng)目標),具體如表1所示。圍繞該教學(xué)目標,課程中弱化了醫(yī)學(xué)信息技術(shù)內(nèi)容,強化了醫(yī)學(xué)信息基礎(chǔ)知識、醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)及醫(yī)學(xué)信息應(yīng)用的內(nèi)容,重在培養(yǎng)學(xué)生的信息思維以及醫(yī)學(xué)信息感知、應(yīng)用能力。在教學(xué)主線方面,課程圍繞醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)和不同種類醫(yī)學(xué)信息應(yīng)用兩條線開展,前者是為了滿足醫(yī)學(xué)生未來工作崗位需求,后者是為了提高醫(yī)學(xué)生信息素養(yǎng)和創(chuàng)新意識。通過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)主線的設(shè)計,構(gòu)建醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程整體框架,融入教學(xué)目標各要素,以實現(xiàn)醫(yī)學(xué)生高階信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。

表1 醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程教學(xué)目標

如何設(shè)計融基礎(chǔ)性、實用性、創(chuàng)新性為一體的案例并實現(xiàn)不同教學(xué)對象的案例篩選是案例庫建設(shè)和教學(xué)實踐的關(guān)鍵。為解決該問題,文章圍繞上述教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容,將醫(yī)學(xué)信息學(xué)案例分為基礎(chǔ)知識、醫(yī)學(xué)應(yīng)用和前沿拓展三大案例群。基礎(chǔ)知識案例主題為醫(yī)學(xué)信息內(nèi)涵、醫(yī)學(xué)信息標準、安全與隱私保護;醫(yī)學(xué)應(yīng)用案例主要側(cè)重能力目標的培養(yǎng),包括醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)案例(主要為電子病歷系統(tǒng))、臨床決策支持系統(tǒng)案例(clinical decision support system,CDSS)、醫(yī)學(xué)影像信息案例、公共衛(wèi)生信息案例、生物信息案例;前沿拓展案例主要側(cè)重學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng),包括遠程醫(yī)療案例、“互聯(lián)網(wǎng)+健康醫(yī)療”案例、健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)案例、數(shù)字化虛擬技術(shù)應(yīng)用案例。三大案例群涵蓋了醫(yī)學(xué)信息基礎(chǔ)知識、醫(yī)學(xué)應(yīng)用和前沿領(lǐng)域的眾多內(nèi)容,由淺入深、層層深入。在對基本知識形成一定認識之后,逐漸使學(xué)生融入醫(yī)學(xué)信息各類應(yīng)用實踐中,在案例學(xué)習(xí)中構(gòu)建信息思維和養(yǎng)成用醫(yī)學(xué)信息解決醫(yī)學(xué)問題的習(xí)慣。

不同專業(yè)對醫(yī)學(xué)信息學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點不同。醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程對象為八年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)、五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)、四年制藥學(xué)專業(yè)、生物技術(shù)專業(yè)、護理學(xué)專業(yè)。對于臨床及護理專業(yè)學(xué)生,更側(cè)重臨床信息、電子病歷系統(tǒng)等在內(nèi)的臨床信息學(xué)相關(guān)內(nèi)容,而且八年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)相較五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè),對科研和創(chuàng)新能力的要求更高;對于藥學(xué)或生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生,對數(shù)據(jù)分析的要求較高,也可涵蓋部分醫(yī)學(xué)管理系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容?？梢?針對不同的授課對象,案例庫的選擇也應(yīng)有針對性?；A(chǔ)知識案例群適用于醫(yī)學(xué)類所有學(xué)生。對于醫(yī)學(xué)應(yīng)用和前沿拓展案例,各專業(yè)學(xué)生可根據(jù)不同信息的類型篩選相關(guān)案例。例如:臨床及護理學(xué)生可選擇電子病歷系統(tǒng)案例、CDSS案例、醫(yī)學(xué)影像信息案例和前沿拓展案例群中的部分案例;藥學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生可優(yōu)選生物信息案例、健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)案例等。通過案例群的組合達到課程教學(xué)目標。

在建立了如上案例主題之后,按照圖1所示的技術(shù)路線圖開展案例庫建設(shè),包括目標分析、案例設(shè)計、案例構(gòu)建、教學(xué)實踐和教學(xué)評價五方面內(nèi)容。

圖1 案例庫構(gòu)建技術(shù)路線圖

1.2 醫(yī)學(xué)信息學(xué)案例庫建設(shè)具體方案

1.2.1 案例設(shè)計

基于前期教學(xué)目標的分析,將案例庫分為基礎(chǔ)知識、醫(yī)學(xué)信息應(yīng)用和前沿拓展三大案例群。在后兩者案例中考慮融入重要的醫(yī)學(xué)信息概念和主流的醫(yī)學(xué)信息處理技術(shù),使醫(yī)學(xué)生不僅理解醫(yī)學(xué)信息的應(yīng)用場景,而且了解相關(guān)的信息挖掘技術(shù),提高多學(xué)科交叉融合能力。案例設(shè)計原則為圍繞教學(xué)目標,綜合考慮基礎(chǔ)性、實用性、前沿性、創(chuàng)新性原則,將案例劃分為不同主題,以匹配不同的教學(xué)對象。案例擬從前沿文獻、臨床實踐和科研成果等途徑獲取。案例庫形式擬結(jié)合word文檔和多媒體形式。用word文檔進行案例內(nèi)容的編寫,整體設(shè)置一到四級標題:一級標題為案例群名稱(基礎(chǔ)知識、醫(yī)學(xué)應(yīng)用、前沿拓展);二級標題為案例類型(如“醫(yī)學(xué)影像信息案例”);三級標題為具體案例(如“基于CT影像的肺結(jié)節(jié)AI輔助檢測系統(tǒng)”);四級標題為案例具體內(nèi)容(包括案例信息、案例正文、教學(xué)說明等)。結(jié)合案例特點,用音頻、視頻、動畫、圖表等對案例內(nèi)容進行展示。

1.2.2 案例構(gòu)建

按照以上設(shè)計思路和案例主題,對案例內(nèi)容進行細化。每類案例可包含多個案例,例如醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)案例可包含醫(yī)院信息系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)案例、臨床檢驗信息系統(tǒng)、影像系統(tǒng)案例等;醫(yī)學(xué)影像信息案例可涉及結(jié)構(gòu)影像信息案例、神經(jīng)影像案例、分子影像案例、多模態(tài)影像案例等。同時,案例庫本身具有可擴展性,可根據(jù)實際需要更新或增加案例種類和數(shù)量。每個案例均包含案例信息、案例正文和案例教學(xué)說明三部分內(nèi)容。案例信息包含案例名稱、授課對象、案例類型(基礎(chǔ)、應(yīng)用、前沿等)、關(guān)鍵詞、摘要、案例來源等;案例正文包含問題描述、主要方法、結(jié)果等;案例說明包含案例目標、適用課程、關(guān)鍵知識點、實施過程、課后思考題等。

1.2.3 案例教學(xué)實踐

在授課中考慮授課前、中、后等環(huán)節(jié),結(jié)合授課內(nèi)容和案例特點,選擇合適的教學(xué)方法分別處理案例引入、案例分析、案例總結(jié)等教學(xué)實踐活動。

以醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)案例為例,考慮教學(xué)效果,擬將醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)按照“參觀—操作—分析”的步驟進行學(xué)習(xí)。以學(xué)校附屬醫(yī)院或相關(guān)科室的數(shù)據(jù)中心為參觀地點,帶領(lǐng)學(xué)生開展研習(xí)和實際操作,然后進行分組討論,對所參觀的醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)進行分析,主要包括系統(tǒng)有哪些功能、如何操作、信息如何記錄及查詢、有哪些優(yōu)缺點等,引導(dǎo)學(xué)生正確地認識醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)在醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)中的作用及弊端,為其今后的工作打下基礎(chǔ)。

1.2.4 案例教學(xué)法教學(xué)評價

構(gòu)建多種課程效果評估策略,形成更能反映實際情況的閉環(huán)反饋通路。例如:結(jié)合課程考核結(jié)果和專家及學(xué)生的反饋,對案例內(nèi)容和案例教學(xué)法實踐進行評價;根據(jù)評價結(jié)果,對案例內(nèi)容和案例教學(xué)法實踐進行優(yōu)化完善,對專家意見進行分析和針對性改進;利用課堂小紙條、調(diào)查問卷、“學(xué)生學(xué)完回頭看”座談等方式建立學(xué)生隨堂反饋通路,加強過程性授課效果評估;利用課堂小紙條在學(xué)生上完課后收集類似“案例中學(xué)到的知識點、重要收獲、對案例的意見建議”的問題,對案例教學(xué)效果進行實時跟蹤;利用調(diào)查問卷對案例內(nèi)容、形式、重要程度等進行統(tǒng)計,為案例優(yōu)化提供參考。

2 醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程案例庫建設(shè)成效與討論

醫(yī)學(xué)信息學(xué)案例庫建設(shè)和案例教學(xué)實踐有望提升醫(yī)學(xué)生的醫(yī)學(xué)信息學(xué)授課質(zhì)量和高階信息素養(yǎng)。通過系統(tǒng)構(gòu)建模塊化、層次化的醫(yī)學(xué)信息學(xué)案例庫并開展案例教學(xué)法深度實踐,將抽象、枯燥的醫(yī)學(xué)信息相關(guān)知識融入其中,提供應(yīng)用場景和應(yīng)用范式,引導(dǎo)學(xué)生充分理解各類醫(yī)學(xué)信息的特點和應(yīng)用領(lǐng)域,學(xué)會利用信息思維解決臨床問題。教學(xué)組前期將中國電子病歷基本數(shù)據(jù)集標準、騰訊醫(yī)療的“診前、診中、診后的CDSS系統(tǒng)”以及影像組學(xué)在肺結(jié)節(jié)檢測的應(yīng)用等案例充分融入醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)中,采用互動式教學(xué)將學(xué)生帶入案例場景,通過研討引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、探究,培養(yǎng)其實踐能力;通過思考題加強學(xué)生自學(xué)能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),達到很好的教學(xué)效果,得到學(xué)生的廣泛認可。

案例庫的構(gòu)建和案例教學(xué)為醫(yī)學(xué)信息學(xué)的差異化教學(xué)提供了可能性。根據(jù)不同的授課對象,例如八年制臨床和其他專業(yè)的教學(xué)可選擇不同的案例,在醫(yī)學(xué)信息類型、案例內(nèi)容的深度和應(yīng)用領(lǐng)域上有所區(qū)分,以滿足不同專業(yè)學(xué)生的能力需求。以上思路也為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)或其他相似專業(yè)的類似課程教學(xué)提供了教學(xué)內(nèi)容改革和教學(xué)模式的參考,為培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)信息復(fù)合型人才奠定基礎(chǔ)。

在成果方面,基于該文的案例庫建設(shè)形成一套完整的醫(yī)學(xué)信息學(xué)案例庫?；诖?教學(xué)組將開發(fā)課程配套講義或教材一份,形成特色教學(xué)資源,解決資源短缺問題。同時,擬進一步建設(shè)云案例庫,提供共享和實時更新渠道,進一步完善案例庫建設(shè)。該文總結(jié)的案例庫建設(shè)思路和具體舉措,也為同類型課程案例庫建設(shè)提供一定的參考。

該研究盡管有以上成效和積極作用,但案例教學(xué)可能會帶來教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的變更,對常規(guī)教學(xué)產(chǎn)生一定影響。一方面,課程教學(xué)大綱可能需要相應(yīng)的更新,主要涉及教學(xué)內(nèi)容的更新,教學(xué)內(nèi)容的排序和教學(xué)手段的變化,也可能引起學(xué)時的改變,或涉及理論課到實踐課的變更;另一方面,由于沒有成熟的教材可供參考,授課中可能沒有完全匹配的教材,僅為學(xué)生提供案例、參考資料等。此外,為了更好地進行不同類型的案例開發(fā)和教學(xué)實踐,教學(xué)組將會引入新的具有豐富教學(xué)經(jīng)驗的教員或外聘專家,加強多學(xué)科交叉合作,進一步提升醫(yī)學(xué)信息學(xué)授課質(zhì)量。