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Frontier Technology Education Workshop

以虚拟教研室为依托的“医学信息技术”课程研究与探索

作者

刘伟

徐州医科大学医学信息与工程学院 江苏 徐州 221000

一、引言

当前,以人工智能、大数据、物联网为代表的新一代信息技术正驱动社会各领域发生深刻变革。在医学领域,信息技术已深度渗透于临床诊疗、医院管理、公共卫生、医学研究等各个环节,对复合型医学人才的培养提出了新的更高要求。“医学信息技术”作为全校的信息技术通识课程,连接医学与信息科学的桥梁课程,其目标是培养学生利用信息技术解决医学实际问题的能力,已成为现代医学教育不可或缺的重要组成部分。

然而,该课程的教学实践面临显著挑战:首先,医学信息技术领域发展日新月异,新知识、新技术、新应用层出不穷,课程内容难以保持前沿性与时效性;其次,课程具有高度的跨学科特性,要求教师同时具备医学背景和信息技术素养,而此类复合型师资在各院校均较为短缺;再次,优质的实践教学平台、案例资源、数据资源分布不均,制约了学生实践创新能力的培养;最后,传统的教研室活动交流范围有限,教师专业发展渠道相对狭窄。

为应对上述挑战,探索新型基层教学组织形态与教研模式势在必行。2021 年,教育部高等教育司发布《关于开展虚拟教研室试点建设工作的通知》,旨在“建强基层教学组织,引导教师回归教学、热爱教学、研究教学”,推动高等教育高质量发展。虚拟教研室依托现代信息技术,打破时空与地域限制,构建一个教师共建、共享、共研的教学学术共同体。它不仅是信息化时代新型基层教学组织的重要探索,更是推动课程教学改革、实现优质资源均衡、促进教师专业发展的有效载体。

本研究旨在响应国家教育数字化战略行动,借鉴化学、会计、英语、人工智能等多学科虚拟教研室的建设经验,结合“医学信息技术”课程的特点与需求,系统探索基于虚拟教研室的课程建设与教学实施路径,以期为同类跨学科课程的教学改革提供参考,并为虚拟教研室的理论与实践发展贡献案例。

二、虚拟教研室建设的理论基础与(一)虚拟教研室的内涵与特征

虚拟教研室是以立德树人为根本任务,以提高人才培养能力为核心,以现代信息技术为依托,建设的一种类型多样、动态开放的新型基层教学组织。它并非要完全取代实体教研室,而是对其功能的延伸与拓展。其核心特征包括:

组织形态的虚拟性与开放性:突破传统教研室的物理边界和行政隶属关系,基于共同的研究兴趣与教学目标,组建跨校、跨地域、甚至跨行业的教研团队。

教研活动的协同性与交互性:利用在线平台、视频会议、即时通讯等工具,开展集体备课、教学观摩、专题研讨、协同科研等多样化的线上、线下教研活动,促进深度交流与合作。

教学资源的共建性与共享性:汇聚各成员的优势资源,协同建设包括教学大纲、课件、案例、习题、数据集、软件工具在内的数字化教学资源库,实现优质资源的广泛共享与高效利用。

教师发展的共同体性与持续性:营造开放、协作、互促的教学学术氛围,通过名师引领、同伴互助、自我反思,形成教师教学发展共同体,持续提升教师的教学设计与实施能力、信息技术融合能力以及教学研究能力。(二)多学科虚拟教研室建设的经验启示

经过多篇文献的研究与分析,从各类虚拟教研室的建设实践,为本研究提供了宝贵经验:

有化学类专业基础理论课程虚拟教研室,其通过设立无机、有机、分析等课程组,分工协作,聚焦于教学内容更新、课程思政建设、教材研究与教师培训,并构建了全国性的网格化结构和资源共享机制,强调了结构化组织和专题化研究的重要性。

有大学英语课程群虚拟实践共同体,该教研室基于“实践共同体”和“文化历史活动理论”,构建了理论、组织管理与共同体实践三层模型,强调在共同实践中实现教师身份认同与专业发展,突出了理论引领和共同体文化培育的价值。

有新工科“人工智能+X”虚拟教研室,其探索了学科交叉与跨界融合的协同育人机制,在课程体系构建、项目式运行、评价反馈等方面进行了创新,为跨学科课程整合提供了范式。

北京交通大学的信号处理虚拟教研室,以慕课建设和教材建设为载体,通过定期研讨会、名师示范课、网络化教研等方式,探索了虚拟教研室的交流互访机制,验证了优质资源作为纽带的有效性。

这些案例表明,成功的虚拟教研室建设需明确目标、创新形态、聚焦内容、共建资源、完善机制,并注重共同体的凝聚力和可持续发展。

三、“医学信息技术”虚拟教研室的构建与实践

基于上述理论与实践借鉴,我们构建了“医学信息技术”虚拟教研室,并开展了以下实践探索。

(一)组建跨学科教研团队,构建协同治理机制

运行机制:明确各方权责利,建立定期线上例会制度、不定期的专题研讨制度以及年度线下教学研讨会制度。利用协同办公平台、社交软件群组等,保持密切的日常沟通与协作。

(二)重构课程目标与内容,突出前沿性与交叉性托虚拟教研室的集体智慧,对“医学信息技术”课程进行了系统

目标重构:将课程目标从单纯的知识传授,提升为培养学生具备计算思维、数据素养及利用信息技术创新解决医学问题的综合能力,强调伦理意识、团队协作与终身学习能力。

内容更新与整合:追踪前沿及时将领域内最新进展,如生成式AI 在医疗中的应用、医疗大隐私计算、医院信息系统实践等纳入教学内容。交叉融合,打破医学与信息技术“两张皮”的现象,设计了一系列融合信息技术、生物信息技术和医学方面的案例模块,使学习内容更具实践性和针对性。

(三)创新“线上-线下”混合式教研模式

集体备课与示范观摩:每学期初组织线上集体备课,统一教学基本要求,商讨教学重点难点。定期举办“名师示范课”活动,课后进行线上评课与研讨。

专题研讨与学术沙龙:围绕课程中的前沿话题或教学中的共性难题,如“如何讲授机器学习算法在医学预测模型中的应用”、“医学数据标准化实践教学探讨”等,开展线上专题研讨或学术沙龙。

协同攻关与资源开发:针对课程建设中的具体任务,如编写新教材、设计综合实训项目等,组建临时性的跨校项目组,进行协同攻关。

教学咨询与教师培训:为成员单位的新入职教师或开新课教师提供教学咨询和辅导。组织关于开展混合式教学、课程思政设计、教学论文写作等方面的线上培训,以老带新。

(四)共建共享优质数字化教学资源库

利用虚拟教研室平台,构建了动态更新、共建共享的“医学信息技术”课程资源中心。

资源内容:包括分层级的教学大纲、知识点图谱、微课视频、多媒体课件、教学案例库、实验指导书、习题试题库、软件工具包、开源数据集等。

共建机制:采用“众筹-共享”模式。各成员根据自身优势认领建设任务,上传资源至平台共享区。设立资源审核小组,对资源质量进行把关。建立资源使用反馈与迭代更新机制。

共享应用:所有成员院校教师均可便捷地访问、下载、引用资源库中的材料,并鼓励根据本班学情进行个性化修改和应用。此举有效解决了教学资源匮乏的问题,整体提升了课程教学内容的规范性与丰富性。

(五)建立多元评价与持续改进机制为保障虚拟教研室的健康运行与持续改进,建立了多元评价体系。

过程性评价:记录教师参与教研活动的频率、贡献度(如分享资源、做报告、主持研讨等),并通过问卷研了解教师对教研活动的满意度与收获感。

成果性评价:考察教研产出的数量与质量,如联合申报的教学改革项目、共同发表的教研论文、合作编写的教材、开发的共享资源被引次数等。

成效性评价:通过对比分析该课程的学生评教数据、学生竞赛获奖情况等,间接评价虚拟教研室对教学效果的促进作用。

反馈与改进:定期收集分析各项评价数据,召开集体备课,诊断问题,明确下一阶段的改进方向与建设重点,形成“计划-实施-评价-改进”的闭环管理。

四、实施成效与反思

经过三个学期的初步探索与实践,“医学信息技术”虚拟教研室在以下方面显现出积极成效:

(一)促进了教师教学共同体形成与专业发展

跨教研室、跨学科的交流极大地开阔了教师的学术视野,打破了专业壁垒。教师们通过持续深入的研讨,不仅深化了对课程内容的理解,也在教学理念、教学方法上相互启发,教学设计和实施能力得到显著提升。新手教师得以快速成长,专家型教师的宝贵经验得以推广,形成了良好的教学学术氛围。

(二)丰富了教学资源,提升了课程教学质量

资源库的共建共享,使各位教师都能获得远超自身积累的优质教学资源。特别是来自行业前沿的真实案例和工具,极大地丰富了教学内容,使课堂教学更加贴近实践、生动有趣。教学内容的规范性与前沿性得到保证。(三)激发了学生的学习兴趣与创新实践能力

得益于更新后的课程内容和案例驱动的教学模式,学生普遍感到课程“更有用、更有趣”。通过接触真实的医学信息问题和先进的技术工具,学生的计算思维和解决复杂问题的能力得到锻炼。部分学生在此基础上开展了创新项目研究,并取得了初步成果。

反思与挑战:

可持续运行机制:虚拟教研室的活跃度维持对核心骨干的投入依赖较大,需探索更有效的激励措施和长效机制,如争取更稳定的经费支持、将虚拟教研成果纳入工作考核等。

知识产权与共享意愿:部分优质资源的共享仍存在知识产权顾虑,需进一步细化资源共建共享的协议,明确权益分配,鼓励更加开放的心态。

技术平台支撑:现有平台在支持大规模协同编辑、知识管理、智能化推荐等方面尚有不足,未来可考虑引入更专业的协同教研平台或知识管理系统。

成效的精准评估:如何更加科学、量化地评估虚拟教研室对最终学生学习成效的提升作用,仍是需要深入研究的课题。

五、结论

本研究基于虚拟教研室这一新型基层教学组织形态,对“医学信息技术”课程进行了教学研究与探索。实践证明,虚拟教研室能够有效整合跨教研室的优质教育资源,促进教师教学学术共同体的形成,推动课程内容与教学方法的协同创新,是提升跨学科课程建设质量与教学成效的有效途径。以虚拟教研室为依托,构建开放、协同、共享的课程建设新生态,是应对教育数字化转型挑战、培养符合时代需求的创新型复合人才的重要方向,具有广泛的推广价值和应用前景。

参考文献

[1] 曾建潮, 吴淑琴, 张春秀. 虚拟教研室:高校基层教研组织创新探索[J]. 中国大学教学, 2020(11):64-67.

[2] 桑新民, 贾义敏, 焦建利, 等. 高校虚拟教研室建设的理论与实践探索[J]. 中国高教研究,2021(11):91-97.

[3] 张双志. 虚拟教研室:数字时代教研知识的共同生产[J]. 现代教育科学, 2023(07):155

作者简介:刘伟,男,教授,研究方向:信息技术教育,人工智能。

基金:2024 省高校“高质量公共课教学改革研究”课题(2024GZJX114),2023 医科大学教改课题(Xjy202304)