摘要：在人类社会从工业文明转向数字文明的时代背景下，新医科要求超声医学培养出不但要适应并熟练应用人工智能(AI)技术，同时还要能够合理运用交叉学科知识，解决未来超声领域的各种前沿问题的超声人才，即新“ 超人” 。针对学生“ 缺乏超声医学思维，实践操作能力差，专业认同感不强” 等真实问题。教学团队建树了“ AI 赋能、‘ 超人’ 飞升” 的创新理念，创建了CBL+“ 观- 研- 操- 践” 四阶递进教学模式，构建了“ 医者仁心，患者至上” 思政育人理念，依托掌上超声、虚拟仿真、智能问答等多种AI 技术，结合多学科教师进超声课堂进行学科交叉研讨等手段，针对性地解决了以上真实问题。该教改模式为全国同类课程提供了较为重要的参考价值，创新成果具有普适性和推广性。

关键词：新医科；掌上超声；虚拟仿真；CBL，“ 观- 研- 操- 践” 四阶递进教学模式

中图分类号：G642.3 文献标志码：A

《医学超声影像学》是超声工程学与医学相结合的学科，内容涉及工学、理学、医学、人文等多种学科，具有天然的交叉学科属性要求。在健康中国和新医科的时代背景下，本课程肩负着培养能够应用以人工智能为代表的新一代数字技术和交叉学科知识，解决未来医学领域复杂问题的高层次“ 超人” 的使命与担当。在课程建设过程中，通过对学生、任课教师、医院其他临床科室调查走访，发现学生在医学超声影像学课程的学习中存在“ 缺乏超声医学思维，实践操作能力差，专业认同感不强” 等真实问题。

通过对学情进行具体分析，结合课程教学所反映的真实问题，课程团队基于“ AI 赋能、‘ 超人’ 飞升” 教学理念，建构了CBL+“ 观- 研- 操- 践” 四阶递进教学模式，利用多种AI技术提升学生操作水平，解决学生实践能力不足的问题，另通过社会实践活动过程中融入思政教育，强化“ 医者仁心，患者至上” 的从医思想。旨在让学生在知识、能力、素质方面得道全方位提升，为全国同类课程提供相关借鉴依据和参考示范。

一、课程教学实践的真实问题及成因分析

1. 学情分析 在课程建设过程中，通过对学生、任课教师、其他临床科室调查走访，依据本课程特点设计学情数据调查表[6]，调查对象为临床医学专业本科三年级学生及任课教师，调查人数共100人（学生80名，教师20人），采取百分制计分各取学生自评及教师评价平均分，计入总表后得出项平均值（图1）。根据数据分析发现学生在医学超声影像学课程的学习中有如下学情：有利学情：通过前期课程的学习打下了较好的基础，有一定的超声诊断理论基础与实践操作能力；对各组织器官解剖结构有基本认识；具有一定的自主学习与讨论分析问题能力。不利学情：课程组从知识、能力、思维三个层面分析，总结出以下三方面的不利学情：（1）知识：缺乏超声医学思维：在面对病例分析时，发现学生不能够运用物理成像原理及基础医学知识等交叉学科思维去解释临床问题，仅限于运用医学专业知识，缺乏运用理工类学科知识解释复杂临床现象的交叉学科思维能力。缺乏问题意识、质疑精神、辩证思维等批判性思维素养。（2）能力：实践操作能力差：在进行实践操作时，发现学生的操作手法极不规范，操作能力很差，体现在“ 能定位但难定准，能识图但识不全”，不能获得有价值的图像，导致不能对疾病做出正确的诊断，漏诊误诊频频出现，诊断符合率很低。（3）思维：专业认同感不强：在对学生进行课前调研时发现，由于绝大多数学生认为超声医学是临床辅助学科，学生对本专业的认同感不强，重视程度不够，导致学习兴趣不浓。

2. 成因分析（1）教学方式及理念落后：目前主要教学方式仍旧是以教师为中心的“ 灌输式” 方法，超声前沿知识引入不足，教学内容落后于现代生命科学发展；此外，学科交叉理念欠缺，各学科之间、甚至基础与临床之间壁垒明显，非超声或超声相关学科知识与技能的培养严重落后。（2）实践操作机会提供不足：各医院超声检查基本都是“ 人满为患” 的状态，无法为学生提供实践机会，且大部分患者拒绝让学生操作，由于缺乏实践机会，因此教师无法对学生进行操作方面的有效指导，导致学生操作能力差，形成恶性循环。（3）对专业的介绍及推广欠缺：超声专业教师没有将本专业的主要特点、行业情况及未来发展前景对学生进行良好的介绍及推广，导致超声专业对学生缺乏吸引力，学生对从事超声专业的热情不高。

二、创新课程理念与思路

1. 建树AI 赋能、“ 超人” 飞升的创新理念 通过对学情进行具体分析，结合课程教学所反映的真实问题，课程团队建树了“ AI 赋能、‘ 超人’ 飞升” 的创新理念。本课程通过引入掌上超声及虚拟仿真技术，可以使学生在有网络覆盖的任何地点，随时进行操作练习。此外，AI引擎智能化问答系统可在没有教师的情况下准确地回答学生的问题，因此有效地解决了学生缺乏实践机会所导致的操作能力差、诊断准确率低的关键痛点问题。通过此种赋能，让本课程培养出的“ 超人” 能力不断飞升。

2. 创新思路 建构CB .+^′′ 观- 研- 操- 践” 四阶递进教学模式、打造“ 医者仁心，患者至上” 思政育人、创建“ 医学超声影像学多维度评价量表” 对学生进行多方位评价。基于“ AI 赋能、‘ 超人’ 飞升” 教学理念，贯彻课程育人目标，使学生在知识、能力及素质方面满足新时代国家社会需求。建构CBL+“ 观- 研- 操- 践” 四阶递进教学模式，打造多元化病例库，丰富常见病、多发病、重点病种类，提升学生观摩疾病学习体验，拓展学习视野，实现“ 观” 的升华。通过以CBL为基础、以问题为索引，以超声诊断思路为主线、以跨学科交叉知识为支撑，设定多种讨论话题，引导学生主动参与病例讨论，形成研讨型课堂，将“ 研” 落地。利用多种AI技术增加学生“ 操” 的机会，提升操作水平，解决学生实践能力不足的问题。进而指导学生参加多种形式的社会实践活动，在“ 践” 的过程中融入思政教育。最后，利用创新后的“ 医学超声影像学多维度评价量表” 对学生进行多方位评价，全方位多元化评定学生对本门课程的掌握程度。

三、创新的探索与实践

1. 教学内容重构 首先，针对知识零散杂乱、理论与实践脱节的问题，以临床常见病多发病为主线，整合知识点和相关学科知识，按组织器官重构为 “ 腹部大千世界”、“ 人体的发动机和循环” 、“ 孩子和妈妈的爱”和“ 浅表小器官的大作用” 四大模块，解决课程内容系统性不足的问题。其次，针对第一次重构知识、能力和思维深度融合不足的问题，提取核心概念并按超声医学如何诊断疾病的过程重构。在知识与能力方面，课程组与和赛仑医疗技术有限公司合作，将掌上超声系统带入课堂，该系统方便携带，教师和学生可以随时随地进行操作。另结合“ 超星泛雅” AI引擎智能化问答进行在线解惑答疑。课后运用“ 智慧树” 中虚拟仿真技术，让学生们线上重复模拟操作，巩固理论知识和操作能力。在思维方面，针对跨学科交叉意识不足的问题，利用我校综合性大学优势，聘请理工学教师，组建跨学科教学- 科研团队，参与到课堂教学及师生研讨各环节。课程组跨学科教师团队依托我校融合学院跨学科科研平台从事相关领域科学研究，课堂内将自身科研成果融入课堂，激发学生探究意识，科研反哺教学。第三，针对综合能力培养不到位的问题，总结出各部分的核心任务，融合超声医学学科前沿，活化思维方式，提高综合能力，解决超声疾病诊断复杂问题与学生学科思维单一的矛盾。第四，注意开阔学生视野，发掘一线素材和案例，培养学科思想，展开深入探究。重构的内容有助于建构超声医学思维体系，掌握知识间的内在联系，明确联系的途径和方向，实现学生创新能力的培养。

2. 教学模式创新 所有章节均以病例（CBL）为基础，结合“ 观- 研- 操- 践” 四阶递进教学，实现学生知识—能力—素质的提升。（图2）

3. 思政育人模式创新 课程团队提出 “ 医者仁心，患者至上” 思政育人理念，培养学生具备高尚的医德医风和良好的人文素养。以树立新医科“ 超人” 的情怀与担当为思政目标，构建了“ 健康所系，性命相托—思政育人模式” ，该模式符合学生的认知规律，先从感性认识上升为理性认识，再去知行合一。团队固本溯源，充分从学科史和代表人物、特殊日期与特殊事件中提炼思政元素，强化学生知敬畏、存戒惧、守底线的廉洁从医思想。

4. 教学环境与资源 应用掌上超声、虚拟仿真及AI引擎智能问答等多种手段创建网络教学环境，利用多种线上线下学习资源，打造“ 超声诊断病例库” 、“ 掌上超声、虚拟仿真培训案例库” 。实时分析后台数据，对学生学习和操作过程中的薄弱环节进行再评价，解决关键问题并迭代完善课程。

5. 教学评价创新 进行教学评价创新，根据真实问题进行针对性考评，设计“ 医学超声影像学多维度评价量表” ，评价表具体内容如下：超声思维力（25%），包括网上学习资源完成度、分组讨论报告、话题讨论报告、前沿性文献和习题及作业，各占5%；实践操作力（30%），包括阅片及识别能力、掌上超声及AI技术操作和CBL为基础解决问题能力，各占10%；专业认同感（15%），包括各章节思政报告（10%）、课外实践及服务能力（5%）；期末考试（30%），包括：理论知识考核、操作能力考核和素质情感考核，各占10%，力求更加全面地反映学生对本门课程的掌握程度。

四、创新的成效与推广

1. 学生学习成效 经过本科2015级- 2019级连续5个年级的教学迭代创新后，首先学生对超声基础及临床知识的掌握程度明显提升，学生的超声思维得到树立，理论知识分数逐年上升；其次，基于CBL和超声图像对疾病的诊断水平明显提高，体现在利用AI技术进行实践操作的能力明显提升，处理临床病例的能力明显加强；最后，学生对超声专业的兴趣明显提升，思政育人效果显著，多名学生在毕业前报考超声专业研究生，未来从事超声工作的愿景增强，在本科期间积极参与超声科研活动并发表多篇北大核心期刊。

2. 课程及教师成果 （1）.课程成果：经过教学创新改革，建立健全了“ 超声诊断病例库” 、“ 掌上超声、虚拟仿真培训案例库” ，《医学超声影像学》被评为学院优秀课、应用示范课，医学超声影像学团队被评为学院优秀教学团队。（2）. 教师成果：团队教师获批国家级、省级科研及教学项目4项，在各级省级、校级及院级教学比赛屡获佳绩。

3. 推广应用 根据本课程教学创新取得的成果，以此为模板在及各教研室进行了推广。此外，团队老师带领学生多次参加 “ 服务百姓健康行动大型义诊巡回医疗” 等活动，服务人群超过2000人次，极大地提升了学生们为人民服务的思想、巩固了课堂知识、实现了“ 教书育人” 、“ 德技双修” 的目的。

五、结语

经过AI技术结合CBL +^μ 观- 研- 操- 践” 四阶递进教学模式培养出的学生，可以熟练应用超声医学领域的各种AI技术，同时还可以较为合理地运用交叉学科知识来解决学习过程中所遇到的各种困难和问题，学生在知识、能力和素质方面都有了明显的提升，该教改模式在我校进行了经验交流与推广，面向校内外师生开放与学习，为全国同类课程提供了较为重要参考价值，创新成果具有普适性和推广性。

参考文献：

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[4]沈兴蓉，冯瑞，王德斌. "新医科"人才分类培养策略与模式探析[J].科学咨询， 2022（15）：31- 34.

[5]张翠，程文，张艳华. 如何提高新生代医学生超声教学的质量[J].教育教学论坛，2020（5）：327- 328.

[6]陆湘玲. 基于问卷调查的日语专业学情分析及教学对策探索[J].高教学刊， 2020（23）：190- 192，196.基金项目：2024 年度思政示范课程 （No.2024007）