武夏夏 郑思思 陈光耀 张夏天 夏晶 闫永红 郭凤英 罗祥云

摘 要 通过回顾CBL教学法和慕课现状，运用调查法、文献研究法进行资料收集，并通过描述性研究，得出设计基于CBL教学法的医学慕课辅助网站的必要性及方法。所设计慕课辅助网站拟基于循证医学的思想，“以症状体征为分类，以临床思维为要点，以NLP技术为核心”，以真实案例及虚拟患者构建良好的交互体验学习过程，加入互动学习、同行评议与系统检验评估等方法，建设一个较为开放的帮助医疗学习者锻炼临床医学思维的平台。

关键词 CBL教学法；医学；慕课辅助网站；NLP技术

中图分类号：G642.41 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）08-0049-05

Design of Medical MOOCs Support Website based CBL Tea-

ching method//WU Xiaxia， ZHENG Sisi， CHEN Guangyao， ZHANG

Xiatian， XIA Jing， YAN Yonghong， GUO Fengying， LUO Xiangyun

Abstract By reviewing the current situation of CBL teaching method

and MOOCs， using the investigation method and literature research method to collect the data， this paper draws the necessity and design method of contributing the medical MOOCs support website based on CBL teaching method through descriptive research. The

CBL-based website is based on the idea of evidence-based medicine，

"on the classification of symptoms and signs， on the core of clinical

thinking and on the strength of NLP technology"， and the website is based on the real case and virtual patients so that it can build a good interactive experience learning process. By means of adding as the interactive learning， peer review， system testing and evaluation me-

thods， it can construct a more open platform to help medical learners exercise clinical medical thinking.

Key words CBL teaching methodology； medicine； MOOCs support website； NLP technology

1 引言

目前，国内外医学文献数量逐年递增。例如：在CNKI上以“医学”为主题词进行检索，显示近五年最少发布中文文献43 336篇/年，最多发布47 151篇/年，平均每年发布45 219.5篇，并且呈现平稳增长趋势，增长趋势小于

5%；在PubMed以“Medical”为主题词进行检索，显示近五年最少发布文献197 708篇/年，最多发布315 423篇/年，并且呈现不稳定增长趋势，环比增长均大于5%，2014年甚至高达32%。显然，面对数以万计的文献，临床人员难以通过单纯阅读快速掌握一线临床知识。

案例式学习（Case-Based Learning，CBL）能够为医学生就基础知识和一线临床研究进展搭建桥梁。大规模开放式在线课程，又称为慕课（Massive Open Online Courses，

MOOCs），有利于大规模人群同时进行免费在线学习。拟在现有慕课平台的基础上，设计一个主体为案例教学及系统评估的辅助网站，以进行有现实指导意义的医学教育传承。所设计的网站具有以下几个主要特征。

1）真实性：实践真实案例，体验简化虚拟患者。

2）阶段性：分步学习基础性与创新性知识，适应相应模块与场景（尊重一般场景）。

3）典型性：选择一线临床典型案例，以常见病、多发病为主。

4）客观性：多人同行评议及系统检验评估（避免自我评估）[1]。

5）迭代性：针对案例应用效果反馈更新案例内容。

2 CBL教学法和慕课现状

CBL教学法

1）CBL教学法概念。CBL教学法是“以案例为先导，以问题为基础，以学生为主体，以教师为主导”的小组讨论式教学法[2]。关于案例，教育部教育技术标准化委员会发布的《教育资源建设技术规范（征求意见稿）》指出：案例是指有现实指导意义和教学意义的代表性的事件或现象。

2）CBL教学法在医学教育中的应用。CBL教学法在医学教育中应用较为广泛。1910年，美国著名教育家和批评家Abraham Flexner在经过调查后，向美国医学院协会（Association of American Medical Colleges）提出有关医学教学的建议，其中就提及后两年当以在医院面对病人进行临床教学（clinical training）为主[3]，其建议大部分被采纳。到20世纪30年代，美國大多数医学院都采用了该案例教学法[4]。后随着医学发展，现临床教学常使用基于循证医学的教学法（Evidence-Based Medicine，EBM）、

基于问题的教学法（Problem-Based Learning，PBL）、基于团队的教学法（Team-Based Learning，TBL）等。

Srinivasan等人就美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）和加州大学戴维斯分校（UCD）运用PBL教学法和CBL教学法后，对学生和教师在认知与感受方面进行横向调查比较，结果显示，教师和学生普遍认为CBL教学法的引导式探究优于PBL教学法的开放式探究[5]。同时，考虑到慕课中教师的回复具有非即时性，若为PBL设计，对于程序的智能要求较高；又因为EBM教学法和TBL教学法本就可以穿插在CBL教学法教学中，故倾向于在现有技术条件下，进行基于CBL教学法的课程设计。

此外，因CBL教学面向的群体为缺乏知识和经验、学识广度和深度较为有限的学习者，且设计教学方法旨在提升学习者学习效率，故在选取案例时当注意以下几点。

①真实性：每个学习体验模块是真实情境化的，即应为真实临床案例，以体现临床实践中病症的复杂性和不定性，同时将案例简化模拟为虚拟患者，增强体验感。

②典型性：每个案例当为临床常见病与多发病，具有典型性及临床鉴别意义，同时应为非单一系统疾病且从诊断切入，使学习者尝试全面化和深度化地解读案例。

③阶段性：因学习者个体水平不一，教师需要对案例的选择付出一定的时间成本，针对学习者不同阶段进行分级，并且与学习者进行沟通实践，建立不同难度等级的案例，并进行可行性测试。

④客观性：因据观察，当前临床教师普遍为一线专科医生，术业有专攻，单一教师的思维及教学经验容易有局限，故在教师设定系统评估的基础上，加入学习者的多人同行评议，以增强系统的客观性。

⑤迭代性：因系统具有首创性，前期案例对学习者临床思维的提升程度可能尚不显著，故在所得方案经过多次教学测试后，须运用深度学习，根据整体学习者解读案例的准确性的提升程度及速率为评价标准，进行系统自行迭代，并需要教师根据相同评价标准维护更新案例，进行迭代。

慕课课程教学在医学教育中的应用 基于以上考虑，在知名慕课平台edX上查找关于慕课课程教学在医学教育中的应用，其中关于健康与安全类课程有78门，食品与营养类课程有19门，医学类课程有73门；在学堂在线上，医学与健康类课程有41门，最高注册量达到5.2万人，可见慕课课程教学在现代医学教育中已有一定的数量积累。有基于文献的系统综述表明，慕课课程教学有助于学习者学习医学知识[6]，虽然该系统综述没有纳入随机对照试验，但有学者就应用物理疗法治疗脊髓损伤的慕课课程教学与利用elearnSCI.的网站教学进行随机对照试验，试验亦表明慕课课程教学有助于学习者掌握知识，提升自信，以及提升对课程的满意度[7]。

然而，慕课的设计仍然存在单一化趋势。据观察，多数医学慕课仅以授课视频录制与习题及参考资料辅助。有课程加入虚拟病人（Virtual Patient，VP）[8]，并且提升学习者成绩显著，可见慕课课程教学的丰富度加强与教学效果增强有正相关性，故拟于在在线慕课平台基础上建设提供CBL的慕课辅助网站。

3 慕课设计

基于CBL教学法的慕课设计理念 CBL只是一种教学方法，且需要学习者对相关的知识有一定的基础，所以只能作为整体课程设计的一部分。故提倡CBL教学部分单独进行辅助网站建设，而其余慕课内容，如视频、在线习题、参考书籍资料、虚拟病人等，可以直接在现有的慕课平台（如edX、Coursera、学堂在线等）上进行建设，将CBL教学部分通过链接跳转即可。此方法既可以将CBL教学穿插于完整的慕课教学，亦可以将其作为传统教学的一部分，降低教职人员的教学成本。

对于CBL慕课辅助网站，拟通过“以症状体征为分类，以临床思维为要点，以自然语言处理（Natural Language Processing，NLP）技术为核心”的方式进行建设。

慕课设计构思 辅助网站建设需要考虑多方面因素，本文仅就CBL慕课设计核心方法构思进行论述，而具体技术细节（如用户管理系统、后台维护等部分）不作详细论述。

1）以症状体征为分类。一般内科学的教材或者数据多以系统为单元分类，以疾病为章节分类，而本慕课设计作为整体慕课的辅助部分，将不按照内科学的系统分类，而是选择就症状为主要分类依据，是考虑到：首先，就诊时因患者大多无医学背景，就诊原因多为临床不适症状或者体检发现某些指标异常后寻求进一步检查以明确诊断，更符合实际情景；其次，在临床CBL教学中，亦多由教师提出患者主要症状或给出一定病历信息后，由学习者在教师引导下进行讨论，更有助于锻炼思维。故本部分慕课设计拟放于学习者内科学课程学习尾声，或者作为继续教育内容，供已有一定内科学知识的学习者或者有深入学习需求的医生使用。

另外，考虑到临床症状具有较强的多样性与变化性，故教师具有自行设计症状一级、二级菜单与共同维护的权利，即模仿维基百科的建设方案，初步建设拟参考军事医学科学出版社出版的《临床症状体征鉴别诊断学》[9]目录，初期用户群体较少时，由后台管理员进行维护。

2）以临床思维为要点。拟进行基于CBL教学法的慕课设计旨在训练临床思维，即训练临床医师对患者疾病进行诊治过程中的认识活动和思维方法[10]。临床思维的训练多基于临床经验，然而医学生本科阶段接触临床机会有限，在实习规培等阶段又多缺乏系统性的学习，临床带教教师也无充足时间进行一对一教学，并且为尊重患者，也不应进行多个医学生相对于一位患者的锻炼学习。所以，为让医学生更好地通过练习提升临床思维，可以使用计算机技术模拟临床对话情景，使他们有更真实的体验感。

同时，循证医学也可以為临床思维训练提供一定的证据支持，减少验错时间。图1为现在较为通用的基于循证医学的临床思维模式图，本文所设计慕课内容亦遵循此临床思维[11-12]。

3）以NLP技术为核心。对于CBL教学法的慕课设计，其中最核心的技术就是通过自然语言处理技术让计算机模拟临床情景，从而实现良好人机交互。在设计此慕课时，拟接入图灵机器人接口，降低技术成本，运用基于主题信息的上下文理解模型[13]提升机器人的智能化水平。对于在语料库中不存在的内容，因自然语言的固有灵活性，需要学习者先回答“我什么感觉”“还好吧”等语句，并记录在系统后台进行句子相似度测量，由教师及管理人员进行案例修改，以提升计算机智能化水平。

网站建设拟以Django为前端框架，以MySQL为后端数据库，以Python为编写语言。当数据量积累到一定程度后，拟利用TensorFlow框架搭建深度学习程序，降低维护人力成本，同时提升系统智能程度。

整体框架设计 本慕课拟设计框架如图2所示。全程由系统与学习者进行模拟临床情况的对话，此外在系统设计时就身份给出区别：对研究生或需要进行继续教育的医生，需提供治疗方案并且治疗原则正确，才能结束训练；对于本科生，则直接提示治疗方案；对于非医疗背景人员，仅仅是医疗爱好者，可以学习诊断，而因考虑到医疗风险问题，不提供与治疗相关的任何提示，由此进行学历分级学习。除此之外，系统将按分级随机抽取相应的初始案例资料，避免固定案例重复练习导致学习者兴趣度降低。

在与系统对话的真实情景模拟中，包括患者与教师的角色模拟，以及学校及医院等地的相关实习章程模拟，使学习者有真实的体验感，并因实习章程成周期性访问机制，减少学习者课程完成率低及活动时区不均匀分布（在截止日期前形成峰值）的状况[7]。

在学习者确诊后，将进行多人同行评议及系统检验，以避免自我评估，并通过增加同行评议总人数减少评议结果的个体差异，开阔个人诊断治疗的思路。其间采取内容匿名化及评议匿名化，并通过排除评议最大值与最小值的方法减少误差。

系统中症状体征相关内容由教师在整理案例时录入，系统检验和检查结果初期亦采用手工录入方式，后期针对案例应用效果反馈更新案例内容；若有条件，可以采用OCR读取，或者与医院系统对接。

在鉴别要点处，如若可能，将提供一定的循证资料支持，以锻炼学习者循证思维能力。不过因此系统主要思维方式来源于现代医学的临床思维，而非中医学，故对于中医类课程与中医临床技能锻炼有待后续设计。

4 结语

基于CBL教学法的医学慕课设计拟借助现代计算机技术应用于临床教学中，提升学习者临床思维能力，增加学习者实践能力。此慕课辅助网站“以症状体征为分类，以临床思维为要点，以NLP技术为核心”，基于循证医学的思想，拟设计为现代医学的临床医学教学。值得注意的是，虽然CBL教学法有助于提升学习者的临床思维能力，但是临床根本还是在于基础知识与对人体病理生理的理解情况，所以此慕课设计仅作为临床教学的辅助，或者作为继续教育面向社区医生等。

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