王換換 張永婷 趙辰陽

（徐州醫(yī)科大學醫(yī)學信息學院 江蘇·徐州 221000）

0 引言

為更好適應醫(yī)療信息化水平不斷提高的新時代，有效解決或改善臨床問題，醫(yī)生及醫(yī)學專業(yè)學生應不斷深入學習運用醫(yī)療信息技術，提高臨床實踐動手能力。然而，多數(shù)醫(yī)學院校由于缺乏足夠的資金與技術，并不具備建立設備功能齊全的醫(yī)學信息實驗室的條件，難以培養(yǎng)綜合型醫(yī)學人才。另外，傳統(tǒng)醫(yī)學院校線下教育多使用灌輸式及單一式的教學模式，不利于學生的全面發(fā)展。針對上述問題，本文基于模塊化和可用性的設計原則，提出一種基于STEAM教育框架的醫(yī)學信息教學服務平臺。該平臺將STEAM教育框架引入醫(yī)學院校人才培養(yǎng)中，打破了常規(guī)的教學模式，減少了高校實驗室建設中設備及技術的支出。同時，教師可通過平臺發(fā)布綜合性學習項目與課題，實時了解學生學習情況，為下一步教學模式的改進提供幫助。此外，STEAM教育框架在平臺中的運用進一步加快了學科間的多維融合，將零碎的學科技術進行有機整合，為培養(yǎng)全方位、多角度的醫(yī)療衛(wèi)生人才提供平臺和學科基礎。

1 平臺總體設計

根據(jù)實踐教學需要，本平臺的設計將功能具體劃分為課前預習、課程教學以及課后復習三大塊，具體如圖1所示。

圖1：STEAM教育框架在醫(yī)學信息教學服務平臺中的應用

1.1 平臺設計可行性分析

1.1.1 技術可行性

在設計開發(fā)本平臺前，已進行了大量關于平臺建設的基礎研究，并對平臺建設中的關鍵技術有了深入了解。同時，系統(tǒng)設計前期，已對平臺設計擬遇到的關鍵技術問題進行了初步攻關，簡化了技術攻關的難度，在此基礎上使用較成熟的總體設計框架建設面向醫(yī)學信息類課程的服務平臺，保證教學系統(tǒng)更加智能化、個性化。因此，該教學服務平臺的設計開發(fā)具有技術可行性。

1.1.2 實踐可行性

STEAM公共服務平臺MNSS架設在云端Linux服務器之上，虛擬設備成本低、種類全、損耗無，且系統(tǒng)升級維護簡單，可對平臺資源進行統(tǒng)一管理和調配，并實現(xiàn)設備共享，解決了高校教學資金不足、資源緊張的問題。同時，MNSS平臺已應用于數(shù)十家醫(yī)院，是醫(yī)院進行系統(tǒng)升級維護的有效工具。因此，該平臺的設計開發(fā)具有實踐可行性。

1.2 平臺設計目標分析

1.2.1 多維性

當前醫(yī)療衛(wèi)生領域人才需進行全方位多角度的培養(yǎng)，線下教學資源難以同時滿足多學科多領域知識技術的需求，且線下教學實驗室的建設面臨多重困難。為此，在該平臺設計過程中，應充分考慮多學科的交叉融合，而STEAM教育框架向用戶提供了包括網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫、編程語言及操作系統(tǒng)等在內(nèi)的多門學科資源，為用戶提供了多學科學習環(huán)境，完美契合了多學科交叉融合的教學理念。

1.2.2 實用性

目前，多數(shù)醫(yī)學院校的醫(yī)學信息相關專業(yè)缺少培養(yǎng)綜合型醫(yī)療人才的專業(yè)教學實驗室，同時已有的多數(shù)實驗室設備資源利用率較低，無法滿足學生及教師的需求。為此，平臺設計過程中應充分考慮平臺的實用性，以提高系統(tǒng)資源利用率，為教師及學生提供模擬真實環(huán)境的實驗項目，滿足STEAM教育框架中對情景真實的要求。

1.2.3 模塊化

為保證平臺運行時的高效性以及各模塊間功能的清晰劃分，系統(tǒng)設計過程中應采用模塊化的設計原則，將平臺功能劃分為用戶管理、學生、教師及管理員四個模塊。確保各模塊功能有效實現(xiàn)，實現(xiàn)理論知識的有效內(nèi)化與解決實際問題能力的顯著提高。

1.3 平臺設計功能分析

為充分利用醫(yī)學信息教學服務平臺資源進行本平臺情景的設定，確定教學目標，設定平臺內(nèi)容，發(fā)揮學生學習的自主性、能動性，減少測試過程的人力物力消耗，平臺設計應實現(xiàn)的功能有系統(tǒng)中課前預習、教學時間以及課后復習模塊能夠獨立運行，避免因某一模塊出現(xiàn)問題導致平臺癱瘓；能夠滿足學生對交叉學科知識學習的需要，提供還原現(xiàn)實的實驗情景，激發(fā)學生自主學習能動性；實現(xiàn)課前預習、教學實踐以及課后復習的有效銜接，幫助學生構建完備的知識學習體系與流程，為培養(yǎng)綜合實踐能力及專業(yè)動手能力強的醫(yī)療衛(wèi)生領域人才提供平臺基礎。

2 平臺功能模塊設計

為保證基于STEAM教育框架的醫(yī)學信息教學服務平臺有效實現(xiàn)課前預習、教學實踐以及課后復習的有機結合，為教師及學生提供良好的學習、交流討論、仿真實驗及智能考核環(huán)境，平臺設計過程中設置了用戶管理模塊、學生模塊、教師模塊以及管理員模塊，各模塊具體功能如下。

圖2：平臺功能模塊圖

2.1 用戶管理模塊

用戶管理模塊主要提供用戶基本信息維護、用戶基本信息管理以及權限分配的功能。具體包括用戶注冊/注銷、用戶登錄、用戶信息修改以及用戶權限分配等，為保證用戶注冊、平臺功能使用及權限獲取提供可靠保障。

2.2 學生模塊

為模擬真實場景，實現(xiàn)學生在線學習實驗等功能，學生模塊包含了自主學習、仿真實驗、群組討論、即時通信以及學習評價模塊，為學生解決學習過程中存在的問題及對教學模式進行及時反饋提供了平臺保障。

2.3 教師模塊

為實現(xiàn)教師組織教學以及管理學生等各種功能的實現(xiàn)，教師模塊中設計了教學資源管理、教學實驗管理、學生管理、考試管理以及學生學習評價管理等子模塊，為充分保證教學過程的開展以及教學質量的提高提供保障。

2.4 管理員模塊

為保證平臺的穩(wěn)定運行，并負責對學生、教師及整個系統(tǒng)的管理工作，平臺管理模塊設置了推薦系統(tǒng)、智能考核、學生管理、教師管理以及實時記錄等子模塊，為向學生提供多學科交叉學習環(huán)境，向教師提供教學資源、實驗配置等提供保障。

3 結束語

本文設計的基于STEAM教育框架的醫(yī)學信息教學服務平臺架設于Linux服務器上，該平臺虛擬設備成本低、種類全、損耗無，且升級維護簡單，能夠對平臺已有資源進行統(tǒng)一管理和調配，以實現(xiàn)設備共享，解決線下教學資金不足、資源緊張的問題。同時，本平臺的構建為培養(yǎng)綜合實踐能力及專業(yè)動手能力強的醫(yī)療衛(wèi)生領域人才提供了平臺保障。此外，該平臺的搭建促進了多學科間的交叉發(fā)展，通過模擬真實場景，搭建真實實驗環(huán)境，避免了傳統(tǒng)教學理論與實踐脫離的問題，并為加快形成“醫(yī)聯(lián)體”，實現(xiàn)“學校及醫(yī)院、臨床在學?！碧峁┝藥椭檫M一步加快現(xiàn)代化醫(yī)學教育發(fā)展提供了動力。