医学课程信息化教学模式应用的八年探索

摘要:自2001年起,第四军医大学用信息技术改造课程传统教学模式,在大范围的医学课程教学中探索和应用信息化教学模式,提出了一系列关于信息化教学的新认识,从资源建设、制度建设、师生信息素养培训等方面建立了信息化教学模式的运行与保障体系,形成并应用了一大批具有医学特色的课程信息化教学模式,教学效果和人才培养质量取得了显著成效,为高校应用信息技术创新课教学模式的改革探索出一条新途径。

关键词:医学课程;信息化;教学模式应用

自2001年起,第四军医大学在“医学本科教学内容与课程体系改革”的基础上(改革成果获2001年国家级教学成果特等奖),着眼培养信息时代“基础厚、能力强、素质高、潜力大”的优秀医学人才,把“用信息技术改造传统教学模式”作为提高本科教学质量的新抓手,更新观念、整体设计、教,学并重、规范推进,历时八年,在全校课程教学中广泛探索和应用信息化教学模式,形成了医学课程信息化教学的一系列新理念、新成果和新经验。取得了显著的改革成效。

一、更新教育观念,从新的视角认识信息化教学

1 推进信息化教学是对传统教学模式的全面改革

信息化教学是以建构主义和信息技术理论为指导,采用系统的方法,以学生为中心、教师为主导,运用现代信息技术和信息资源对教学内容、教学方法、教学过程、教学评价等环节进行的全新设计和组织。信息化教学模式与以“教师为主、讲授为主、教材为主”的传统教学模式相比,凸现了学生的学习主体地位,更加符合学生的思维方式,在表现知识和思维的整体性、开放性和复杂性等方面,具有显著的优势,有利于医学生从“人的整体”层面把握医学知识,提高其发现、分析和解决问题的能力。信息化教学要求教师树立“学生全面发展”的教学目的观,把信息技术作为改革教学内容、转变师生地位、优化教学过程的基本工具,实现对传统教学模式的全面革新。因此,推进信息化教学绝不是单纯的方法手段改革,而是涉及教学系统各要素环节的全面改革,是对我国沿用两千多年的传统教学模式的重大革新。

2 推进信息化教学是提高医学教育质量的崭新途径

信息化教学是运用信息技术开展教学改革的一种全新的教育形态,其教学要素呈现出教材多媒化、资源全球化、教学个性化、学习自主化、活动合作化、环境虚拟化等一系列新的特征,超媒体授课、情景化学习、虚拟实验室、模拟实验、基于资源学习等成为信息化教学的主要模式。这种教学要素和模式的转变,满足了现代医学教育知识教学的海量性、复杂性、整体性和开放性要求,为培养医学生的自学能力、交流能力、临床能力和科研能力,创造了传统教学模式难以提供的丰富资源、生动案例、网络平台和虚拟环境等,使“以学生为中心”、“以人为整体”、“学科课程综合”等现代医学教育理念,通过信息化教学模式得以实现,从而为改革医学课程教学模式、提高医学教育教学质量提供新的思路的途径。

3 推进信息化教学是一个漫长而曲折的艰辛过程

作为一项系统的教学改革工程,推进信息化教学并非易事。八年来,我们从网络环境和信息资源建设开始,经历了“分散建设到集中整合”、“单课探索到多课应用”、“自由行为到统一组织”一个漫长而曲折的过程,走过了“资源建设为主”和“教学应用为主”两个重要阶段,逐步建立和完善信息化教学模式的组织与保障体系。在“是不是非要搞信息化教学”、“怎样持续推进信息化教学”等问题上,校内曾有多次争论和反复。但我们始终坚持信息化教学的改革方向不动摇,坚持高强度的持续投入不动摇,坚持用教学效果和人才培养质量检验改革成效的标准不动摇,不断研究理论、统一思想、加大投入、规范组织、反馈调整,最终实现了全校课程教学从传统模式向信息化模式的整体转变,取得了重要的阶段性成果。实践证明,推进信息化教学既是改革的过程,更是转变观念的过程。道路曲折,任重道远。

二、狠抓软件建设,夯实信息化教学的改革根基

我们认为,推进信息化教学除了要具备完善、先进的硬件条件外,更应把信息化教学的支撑“软件”做好、做实、做细,为在大面积的课程教学中应用信息化教学模式提供资源技术、规范制度、人员素质等方面的保障。

1 建设医学课程教学资源库与软件平台

(1)建设完善医学教学信息资源库。历时8年,建成了一个内容丰富、种类多样、标准统一、共享实用的教学资源库。包括:1个教学素材库(18 748条图、文、声、像、动画素材),与34门医学主干课程配套的1 859部多媒体课件,1个精品视频库(10类共14 400分钟)、33门网络课程、1个模拟实验库、15个文献数据库等。总量约10TB。为信息化教学与自主学习提供资源支持。

(2)运用信息技术提升资源教学功能。利用虚拟机技术、站群管理技术、内容过滤技术、RSS内容聚合技术等,将各类资源按照教学需求有机链接为一体。师生可以按“学科一课程一章节一知识点”等不同层次、按“关键词、关联性、关注度”等不同需求、按“多媒体课件、视频、动画、图像、文本、网站”等不同形式,对所需信息快速、准确、灵活地检索与应用。为信息化资源应用提供了技术支持。

(3)集成“三位一体”的教学软件平台。按照教师开展教学和学生学习的规律与习惯,重构“各类资源、技术系统、教学网站”的配置和呈现方式,形成了界面统一、方便实用的“第四军医大学教学在线”——集“門户网站、软件系统、网络资源”为一体的教学平台,面向校内外开放。为应用技术和资源提供了平台支持。如图1所示。

2 制定实施课程信息化教/学组织规范

实行“两改五定”课程教学组织要求。“两改”是指制定全校课程信息化改革指导的两个文件,完成改革的总体设计。“五定”是指对教师的信息化教学和学生的信息化学习,统一要求,规范程序。

(1)两改。我校制定并实施了《关于全面推进本科课程信息化教学改革的指导意见》和《关于深化本科课程信息化教学模式改革的若干要求》。从九个方面提出了本科课程推进信息化教学的主要目标、任务和措施,从信息化教学模式的设计、内容、组织、考核等多个环节提出了具体的实施要求。

(2)五定。我们从五个方面对信息化教学和信息化学习的关键步骤和节点进行规范。①定内容。组织专家编写《信息化授课指导》,筛选适合运用信息技术教学的内容,明确信息化手段的运用范围和方式。编写《信息化学习指导》,指导学生如何利用信息资源、如何把网上教学和课堂教学有机结合、怎样利用信息资源开展课外研究等。帮助学生提高学习效率和效果。②定时间。要求课堂开展基于信息技术和资源的互动时间不少于四分之一课时,互动方式可以是基于信息资源的分组讨论、师生问答等多种形式。使主干课程的单纯授课学时平均

减少300学时,增加了学生的自学时间。③定设计。要求师生信息技术分别融入“教”和“学”的四个环节。要求教师在“备课”中,用网络资源丰富教学内容,用信息技术设计课堂教学:在“授课”中,运用信息技术讲授的内容比例不低于90%,增加基于网络资源的多学科交叉专题讨论、小组协作、模拟实验、PBL教学、sP教学等互动教学;在“辅导”中,进一步阐释教学难点,加强课后答疑;在“考核”中,运用基于网络课程和课件的形态学实验考核、机能学实验考核、临床病例库等考核方式,考核学生对知识的掌握深度、广度和对问题的分析、解决能力。要求学生在“预习”中,自学网络资源,预先提出问题;在“听课”中,基于已有资源参与课堂互动:在“复习”中,利用学习论坛及时释疑、发散思维;在“自测”中,利用网上题库自我评价、巩固学习。如图2所示。

⑤定方案。要求教师制订《课程信息化教学教案》,新教案中包括“讲授与指导内容”、“互动内容设计”、“信息技术运用设计”和“课时分配”四个栏目,体现信息化教学的思路、内容、方法和组织。要求学生制定《自主学习计划》,从每学期的学习目标、学习资源、学习方法、学习预期(包括成绩、能力、素质)等方面,规划自主学习,改进学习方法,提高学习效果。

3 开展师生信息素养培训与评价

制定并实施《信息化教/学能力标准》。每年培训教师300人次、学员1 500人次,提升师生应用信息技术开展教学和学习的能力。开展教师信息化教学能力评价和竞赛,每年评价副教授以上职务的教师260余人:要求晋升职称的教师必需提交信息化教学研究和改革的论文、专著或研究成果,激励教师研究信息化教学。

三、坚持两个结合,分类组合应用信息化教学模式

我们认为,应用信息化教学模式,要把课程教学特点和各类信息技术特性相结合,实现信息技术与课程特点的最佳组合。根据课程特点,我们首先把医学课程分为“讲授为主型”、“讲习结合型”和“自学为主型”三类,再结合信息技术特性,提出了三类课程开展信息化教学的基本模式,即:“IT—讲授”模式、“IT—讲习”模式、“IT—自学”模式。如图4。

1 “IT—讲授”模式

对讲授为主型课程,运用超媒体、情景演示、网络数据库等辅助讲授技术和资源,优化授课设计与组织,构建“IT—讲授”模式。易化教学难点,使抽象内容形象化、复杂内容简单化、静态内容生动化,提高教学效果和学习效率。例如:“神经解剖学”采用“多媒体授课+情景演示”教学,不但形象展示了传统模式难以表述的脑神经结构与功能间的复杂关系,而且实现了解剖学、药理学、神经内外科学等学科知识的综合教学,显著提高了课堂授课效果和学习效率。

2 “IT—讲习”模式

对讲习结合型课程,运用CAI、虚拟实验、网络课程、网上手术室、学习论坛等交互技术和资源,创设教师导学、学生参与和边教边学边练的互动环境,构建“IT-讲习”模式。强化学生主体地位,促进理论和实践教学的融合,提高学生的主动交流与思考能力。例如:“外科学”采用“CAI授课+网上手术室+基于资源的PBL+学习论坛”教学,有效促进了临床理论和病例的结合,培养了学生的临床学习和思维能力。

3 “IT—自学”模式

对自学为主型课程,运用网络课程、在线辅导、计算机模拟、案例库等辅助学习技术和学习资源,优化学生的学习流程,构建“IT—自学”模式。帮助学生掌握学习方法,养成自学习惯,提高其自学能力、独立分析解决问题能力和创新能力。例如:“基础医学实验”采用“网上检索设计+计算机模拟+设计性实验+电子报告”教学,学生依靠基于信息技术和资源自主完成从设计到报告的所有实验环节,信息处理、文献查阅、模拟实验及开展创新性活动的能力显著提高。

各学科以三种基本模式为基础,衍生、发展出具有课程特点的具体教学模式。表1列出了15门首批试点课程的具体教学模式。

四、改革成效

自2006年以来,信息化教学模式开始在校内外的课程教学中大范围应用。先后在我校93%的课程(186门)、88%的教师及2 500名本科生的大面积教学中得到应用:被全国15个省(市)的15所医、药、理、工、文科类高校和14所校外教学医院借鉴和应用,取得了明显的改革效果。

1 信息化资源使用效率高。信息化资源面向校内外师生开放,资源使用效率显著提升。其中,精品资源单日最高访问量达72 172人次(校内访问量占79%,校外占21%),网络课程单日最高访问量达8016页面(校内访问量占74%,校外占26%)。应用信息技术和资源开展教学与学习,已经成为广大师生的自觉习惯。

2 师生教学反馈效果良好。本校参与改革的教师中95.5%感到新模式优化教学过程作用显著,组织开展大容量、多学科、形象化教学方便高效,非常值得推广;96.1%的学生感到新模式对深入掌握教学难点、培养临床思维和创新思维能力比传统模式具有显著优势,应当大力推进。校外普遍反映成果可借鉴性强,信息化资源与教学平台好用、实用,在优化教学设计、丰富教学形式、提高自主学习能力等方面具有很好的帮促作用,具有很强的普适性。

3 学生学习成绩明显提高。新模式应用后,对1026学时、25 000人次的课堂教学进行随堂测验,学生知识点掌握率平均为89%;2008年比2006年课程考核成绩合格率平均提高2.1%(优良率提高6.9%),毕业考试平均成绩提高8.8%:“病理生理学”采用新旧模式分组对照教学,新模式下学生课堂知识掌握率比旧模式提高30%。

4 学生能力素质提高显著。主要表现在主动获取知识和综合运用知识的能力明显增强,提出、分析、解决问题的能力明显提高,科学思维和创新能力获得提升,如2008年比2006年,毕业临床技能考核合格率提高11.1%;学生参加国家、军队、学校科研项目人次数提高15%,自主完成课外科研和创新设计性实验项目数增加26%,在国内外期刊上发表论文的学生人数和在军队、地方各类竞赛获奖的学生显著增加。2007年,解放军总后卫生部组织临床教学质量检查,我校考核成绩名列前茅。

5 理论研究成果丰硕。研究成果先后在《中华医学教育》、《中国高等医学教育》、《电化教育研究》等期刊发表论文120多篇;信息化资源建设项目获国家、军队(省部)级奖励52项。多次应邀在国际、国内学术会议上作大会专题报告,2008年成果负责人作为“北京国际医学教育论坛”的特邀演讲嘉宾,代表中国医学院校作大会报告,受到来自中、美、英、日、法等20多个国家(地区)专家与同行的一致好评。

尽管在医学课程信息化教学模式的应用方面已经进行了8年探索,但我们深深感到,我们只是在推进院校信息化教学的进程中跨出了第一步,还有很多问题需要我们去研究和解决。比如,信息化教学模式的效果评价,还没有形成一套科学系统的评价办法:信息技术在培养学生自主学习能力方面的优势,还没有得到充分的体现和发挥;传统教学模式对广大师生教育观念的影响依然很深,还需要通过各种有力措施不断地推进教育观念的转变等等。今后,我們将在已有改革的基础上,进一步深化理论研究,优化改革方案,加强质量与效果评价,力争在新一轮改革中把信息化教学的水平提升到一个新的水平,为提高医学生学习质量和医学人才培养质量作出新的贡献。