基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式在醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)中的思考

1、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式在醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)中的思考    摘要 介紹國內(nèi)醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀，闡明基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式(Projectbased Learning，PBL)的特點(diǎn)以及醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)對PBL教學(xué)的需求，具體探討PBL在醫(yī)學(xué)信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)中的作用，指出其優(yōu)勢及具體實(shí)施過程。關(guān)鍵詞 醫(yī)學(xué)信息學(xué)；基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)；數(shù)字醫(yī)學(xué)；創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)1 引言21世紀(jì)的教育正呈現(xiàn)一系列新的變革趨勢，新的教學(xué)方法、手段、媒體和模式層出不窮。另外信息技術(shù)、生物技術(shù)、材料技術(shù)等領(lǐng)域不斷交叉融合，形成一些新的學(xué)科。這些學(xué)科的普遍特點(diǎn)是新技術(shù)生成快，市場前景良好，人

2、才需求迫切。隨著醫(yī)改的不斷深入，醫(yī)院的信息化呼聲越來越高，一大批國際國內(nèi)的信息技術(shù)公司紛紛成立醫(yī)療信息化部門，在醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)、電子病歷(EMR)、電子健康檔案(EHR)、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)、影像傳輸與歸檔系統(tǒng)(PACS)等領(lǐng)域進(jìn)行市場競爭。醫(yī)療衛(wèi)生專業(yè)人員對現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理、信息處理和知識處理技術(shù)及其在醫(yī)療決策中的作用還普遍缺乏深入了解，因此迫切需要大量訓(xùn)練有素的醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)人才，需通過改進(jìn)醫(yī)學(xué)教育，使更多的醫(yī)療衛(wèi)生專業(yè)人員接受醫(yī)學(xué)信息學(xué)培訓(xùn)。2 國內(nèi)醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀21 教學(xué)內(nèi)容目前國內(nèi)的醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)教學(xué)根據(jù)所在學(xué)院的不同各有側(cè)重。一般而言，醫(yī)學(xué)院校的醫(yī)學(xué)信息學(xué)一般從圖書館情報(bào)專業(yè)或管

3、理專業(yè)發(fā)展而來，教學(xué)側(cè)重于醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)信息和管理信息的處理；理工科院校醫(yī)學(xué)信息學(xué)一般從生命科學(xué)系發(fā)展而來，側(cè)重于生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)；中醫(yī)院校一般是從計(jì)算中心、網(wǎng)絡(luò)中心或計(jì)算機(jī)教研室發(fā)展而來，側(cè)重于計(jì)算機(jī)科學(xué)。而歐美、港臺的醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)重點(diǎn)是研究計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，其任務(wù)是通過應(yīng)用數(shù)據(jù)的獲取、處理、存儲等計(jì)算機(jī)技術(shù)來研究和解釋醫(yī)學(xué)中所發(fā)生的現(xiàn)象和遇到的問題，并分析和解決這些問題。22 醫(yī)學(xué)信息學(xué)的教育應(yīng)與醫(yī)學(xué)發(fā)展密切相關(guān)21世紀(jì)的全球醫(yī)學(xué)教育正悄然發(fā)生著變革，傳統(tǒng)的人體解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)、病理學(xué)、病理生理學(xué)、l臨床醫(yī)學(xué)等原本獨(dú)立的醫(yī)學(xué)課程模式正向以系統(tǒng)為中心的系統(tǒng)課程模式轉(zhuǎn)變。同時(shí)，部分

4、醫(yī)學(xué)院校的學(xué)制也從傳統(tǒng)的5年延長為7年甚至8年的本碩或本碩博醫(yī)學(xué)培養(yǎng)模式。在此環(huán)境下，不少4學(xué)年制醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)亟待在這場醫(yī)學(xué)教育變革中謀求新的發(fā)展。3 醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)對基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式(Projectbased Learning，PBL)的需求及其教學(xué)特點(diǎn)31 醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)對PBL學(xué)習(xí)模式的需求信息技術(shù)作為醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)的主要課程，在2l世紀(jì)不斷推陳出新，相比于傳統(tǒng)的成熟學(xué)科，對教學(xué)的要求更高。很多用人單位對高校的反饋是學(xué)生的知識過于陳舊，已不能滿足市場的需要。傳統(tǒng)的教學(xué)模式在交叉學(xué)科的人才培養(yǎng)中已經(jīng)不能發(fā)揮良好的教學(xué)效果。其中一大弊端是課程的架構(gòu)為積木式，課程教師并沒有完全為交叉課程授

5、課對象進(jìn)行針對性課程設(shè)計(jì)。因此，簡單的課程組合并不能深入教學(xué)實(shí)質(zhì)，不能夠滿足交叉學(xué)科的人才培養(yǎng)需求。如何培養(yǎng)應(yīng)用型人才、創(chuàng)新型復(fù)合人才成為醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育的一大難題?；陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)是在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、杜威的實(shí)用主義教育理論和布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上提出的一種新的學(xué)習(xí)模式。隨著互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)日益普及，知識信息的獲取已經(jīng)非常方便。學(xué)習(xí)已不僅是坐在課堂手拿書本的勞動(dòng)。目前，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在中小學(xué)采用PBL這一種探究性學(xué)習(xí)模式，并取得了成功¨J。近年來，由于工程技術(shù)的快速發(fā)展，工程技術(shù)的課程需要面向市場培養(yǎng)出一大批實(shí)用技能型人才，因此，PBL教學(xué)得到快速的應(yīng)用和發(fā)展。目前，國家“十二五”

6、規(guī)劃中已經(jīng)將醫(yī)療信息化作為醫(yī)改的一項(xiàng)重要任務(wù)，因此醫(yī)學(xué)信息學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)必須與醫(yī)療信息化的需求結(jié)合起來。另外，醫(yī)療信息化的市場前景廣闊，國內(nèi)外的信息技術(shù)大公司紛紛瞄準(zhǔn)這一領(lǐng)域開展競爭，盡快培養(yǎng)本土化人才具有一定的戰(zhàn)略意義。32 PBL學(xué)習(xí)模式的特點(diǎn)PBL的特征如下：有一個(gè)驅(qū)動(dòng)(引發(fā))性的問題；有一個(gè)(或一系列)最終作品；多種學(xué)科知識的交叉；強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)活動(dòng)中的合作；學(xué)習(xí)具有一定的社會效益；學(xué)習(xí)是在現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行探究；學(xué)習(xí)過程中需運(yùn)用到多種認(rèn)知工具和信息資源。目前，國外很多高校將PBL作為信息學(xué)專業(yè)的教學(xué)方式進(jìn)行應(yīng)用和研究¨-6j。在PBL學(xué)習(xí)中，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)章節(jié)被轉(zhuǎn)化為課程知識模塊，大班授課

7、將由小組討論替代 。PBL的主要環(huán)節(jié)包括有：選擇項(xiàng)目、成立學(xué)習(xí)小組、制定計(jì)劃和小組分工、項(xiàng)目探究、項(xiàng)目實(shí)踐、項(xiàng)目成果交流、活動(dòng)評價(jià)。4 PBI學(xué)習(xí)模式在醫(yī)學(xué)信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用探討在醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)方面，國外有學(xué)者對PBL在衛(wèi)生信息學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)進(jìn)行探索8。通過基于真實(shí)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生體驗(yàn)了項(xiàng)目的全部過程，在實(shí)踐中掌握信息獲取、分析、加工、交流和創(chuàng)新等技能，形成自己的知識體系，完善知識結(jié)構(gòu)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和問題解決能力，達(dá)到全面地提高學(xué)生信息素養(yǎng)的目標(biāo)。按照醫(yī)學(xué)信息學(xué)的教學(xué)大綱和培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合培養(yǎng)方案，醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)的項(xiàng)目大致分為3類：醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)、人體功能學(xué)以及衛(wèi)生學(xué)。以

8、組織胚胎學(xué)教學(xué)為例，有關(guān)細(xì)胞形態(tài)的介紹可以結(jié)合計(jì)算機(jī)細(xì)胞形態(tài)參數(shù)測量和分析項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生了解如何獲取組織結(jié)構(gòu)的顯微圖像數(shù)據(jù)，如何利用輪廓分割常用的算法及其原理對細(xì)胞的形態(tài)進(jìn)行提取和測量，最后讓學(xué)生去上機(jī)實(shí)踐，如血細(xì)胞計(jì)數(shù)和神經(jīng)細(xì)胞測量工具的開發(fā)等(開發(fā)環(huán)境自選)，完成項(xiàng)目。又例如研究人體的解剖結(jié)構(gòu)，可以將人體解剖學(xué)和影像解剖學(xué)課程結(jié)合在一起，以人體某一解剖結(jié)構(gòu)的三維重建作為項(xiàng)目，重點(diǎn)介紹醫(yī)學(xué)圖像的分割和三維重建所涉及的算法和原理，簡單介紹VTK，MITK等開源軟件，讓學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)利用上述軟件框架實(shí)現(xiàn)解剖結(jié)構(gòu)的三維繪制等。5 PBL學(xué)習(xí)模式的優(yōu)勢與具體實(shí)施51 優(yōu)勢PBL強(qiáng)調(diào)的是各種學(xué)科知識的交

9、叉，因此對于交叉性學(xué)科教學(xué)具有很好的應(yīng)用前景。PBL能夠充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和創(chuàng)新精神。有學(xué)者在科學(xué)課程領(lǐng)域?qū)BL教學(xué)模式的效果做了研究，發(fā)現(xiàn)PBL教學(xué)模式也具有相對的優(yōu)勢，能夠更好地使學(xué)生將科學(xué)理論與實(shí)踐相結(jié)合，更好地掌握理論知識 。在高校中實(shí)行PBL還可以為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目、大學(xué)生挑戰(zhàn)項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、大學(xué)生課外實(shí)踐項(xiàng)目打好基礎(chǔ)，為進(jìn)人工作單位提供預(yù)先實(shí)習(xí)的機(jī)會。對于目前的醫(yī)學(xué)信息學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作也將奠定基礎(chǔ)，提高現(xiàn)有的本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文的創(chuàng)新水平。52 具體實(shí)施521 教師的相互合作PBL過程中，學(xué)生為主體，所進(jìn)行的項(xiàng)目中勢必

10、涉及到不同的學(xué)科知識，有些時(shí)候甚至超越指導(dǎo)教師的知識領(lǐng)域。因此，不同學(xué)科的教師之間需要建立暢通的信息溝通渠道，建立良好的教學(xué)合作關(guān)系，為指導(dǎo)學(xué)生提供幫助。唯有如此，PBL項(xiàng)目才能落到實(shí)處，取得良好的效果。522 良好的教學(xué)設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的實(shí)踐教育體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課對書本理論知識進(jìn)行實(shí)踐。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同，PBL教學(xué)模式要有“產(chǎn)出”，即希望學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中由被動(dòng)的實(shí)驗(yàn)到主動(dòng)的實(shí)踐，由被動(dòng)的完成實(shí)驗(yàn)到主動(dòng)參與項(xiàng)目并展示項(xiàng)目 。523 教學(xué)效果的評價(jià)單純的以試卷為主的考試不能地鐵西直門站換乘流線優(yōu)化方案探究適應(yīng)PBL的教學(xué)效果考察，而項(xiàng)目本身質(zhì)量以及項(xiàng)目完成過程中學(xué)生主動(dòng)創(chuàng)新的能力可以

11、作為主要考察的指標(biāo)。但是如何定量這些指標(biāo)仍值得進(jìn)一步研究 加-1引。524 現(xiàn)代教學(xué)手段的輔助 由于在項(xiàng)目進(jìn)行中學(xué)生可能會有不同領(lǐng)域的背景性知識需要了解，因此借助互聯(lián)網(wǎng)或者計(jì)算機(jī)及時(shí)地獲取知識非常必要¨引。國外有學(xué)者建議通過提供網(wǎng)絡(luò)和軟件支持PBL教學(xué)，讓學(xué)生在PBL過程中及時(shí)獲取所需要的信息來解決不斷遇到的問題引。525 對學(xué)生的激勵(lì) 目前國家大力支持大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)，學(xué)生參與課題答辯，演示成果匯報(bào)的形式已經(jīng)普及。然而單純以PPT匯報(bào)或?qū)W術(shù)論文等靜態(tài)的方式尚不能完全體現(xiàn)創(chuàng)新項(xiàng)目的成果?？梢蚤_展一系列如成果展示會、成果模擬交易會等課外活動(dòng)讓學(xué)生展示創(chuàng)新項(xiàng)目成果，并鼓勵(lì)學(xué)生參與各類競賽。讓展示項(xiàng)目的學(xué)生感受到個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的榮譽(yù)價(jià)值，激發(fā)其他同學(xué)參與項(xiàng)目的興趣和積極性。6 結(jié)語學(xué)習(xí)型社會倡導(dǎo)終身學(xué)習(xí)的觀念。高校教學(xué)電液伺服系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)逆控制改革必須樹立以學(xué)生為中心的理念，教師由單一講授變成提供咨詢，由單方面的說教變成全方位的啟發(fā)，學(xué)生則由被動(dòng)的書本知識灌輸，到主動(dòng)的知識獲取。PBL有利于動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力的培養(yǎng)，有利于