- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
【摘要】随着数字化技术快速发展,教育领域的教学方式正因此发生深刻变革,口腔医学教育领域已经开始逐渐使用虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、3D 建模、多媒体互动教学等技术手段进行授课,改善了传统课堂抽象难懂、资源有限以及临床实践受限的问题,为学生提供了更加丰富的学习资源及沉浸式的学习体验。但同时,数字化口腔医学教育的发展受限于硬件设施、师资力量及学生差异等问题,发展速度较慢,为此,本文在探讨数字化口腔医学教育重要性的基础上深入分析教育工作发展的难点,并结合现状提出相应的发展策略。
【关键词】数字化;口腔医学;教育发展
【中图分类号】R78-4
0引言
当今时代,数字化技术正不断推动各行业领域转型升级,而教育领域首当其冲,这给以实践性为核心的医学教育带来了深远的影响,口腔医学教育作为医学教育的重要分支,以往通过教材、模型和临床实践进行教学,这种传统的教学模式虽能够满足基础教学需求,但也存在明显局限性,很多时候教学内容相对比较复杂,教材展示的内容又不够直观,涉及到口腔解剖学、修复学等复杂的空间结构和精细操作时,仅依靠传统教学方式就难以让学生快速、完善理解,而数字化技术引入后克服了这些问题,通过更加直观的数字化形式使教学内容以全新的方式展现,让教学更加立体化、直观化、可操作化,为学生创造了新的学习体验。
1数字化口腔医学教育的重要性
随着现代信息技术蓬勃发展,数字化技术日益成为推动教育革新和学科进步的重要手段,很多学科的教育教学活动中都开始使用数字化技术,也为教育工作留下了更多的创新空间,在口腔医学这种实践内容较丰富,实践要求较高的教学领域,数字化技术则具有更加深远的意义,通过数字化技术在口腔医学教育中的应用,可以依靠数字化工具和资源为学生与教师提供更加直观、全面和高效的学习体验。
传统教育中口腔医学教学主要依赖书本知识讲解、教师操作示范和模型实践操作等方面,但这种教学方法时间成本高、学习直观性和互动性不足,导致很多学生觉得课程比较枯燥,学习热情不高,而引入数字化教学方式后,学生可以直观地通过3D图像、虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术直接观察人体解剖结构和手术流程,借助这些技术不仅可以有效弥补传统教学在教学表现和理解上的不足,还能用更加直观地方式让学生产生对抽象复杂的知识的更全面的认识[1]。
过去优质口腔医学医疗教育发达地区教育资源更加集中,而基层及中小型教育机构教学资源有限,教学水平不足,但借助数字化技术,通过线上课程、远程授课、共享教学资源库等手段能使得学生无论身在何处都有机会接触到优质的教学资源,抹平不同地域下教学资源的差异,教育工作就会更加科学。
此外,口腔医学是一门高度实践性和技术性的学科,以往的教学中理论与实践断层情况明显,很多学生理论理解较为深入,但并不了解如何实践及如何将理论应用于实践,这就极大限制了口腔医学教学效果,而通过数字化技术开发器械仿真模拟、操作训练软件和虚拟病例系统等教学工具后,学生就可以据此深入了解真实操作环境并进行模拟练习,多多积累实践经验,更好地保证教学内容的学习效果。
2数字化口腔医学教育发展难点
2.1技术难以普及
大多数数字化教育技术想要应用需要得到先进信息化设备支持,而这些硬件设备的采购和维护成本较高,不是所有地区的教育机构都能负担起这一部分的费用,一些经济基础较为薄弱的地区,教育经费已经成为制约数字化技术普及的重要瓶颈,许多高校和医疗教学机构注重传统教育方式的同时难以升级基础设施,部分高校甚至面临计算机及投影设备老化、网络环境不稳定等问题,硬件水平上难以适应数字化教育的发展需求。
即使硬件设施已经初步建设,由于设备技术门槛较高,学校和教学机构面对复杂的技术问题时也无法有效解决,如教育需要的软硬件有VR仿真教学系统、3D扫描与打印技术、口腔训练模拟器等设备,想要完成相关安装、调试、更新和维护工作,就要获得专业技术团队的支持,很多高校缺乏此类专业技术人员储备,设备无法充分发挥价值,甚至闲置情况也比较多见[2]。
还有一些口腔医学教学机构的数字化转型仅停留在表面,缺乏完整的顶层设计与长期规划,这导致各类技术应用后无法形成系统性架构,最终对实际教学效果的提升有限,比如有些学校购置了VR设备但没有建立与教学内容结合的资源库,技术应用不到教学。
2.2师资力量不足
教师作为课堂的核心驱动力应掌握新技术、新平台的使用方法,同时将这些技术与学科特点紧密结合,以借助数字化技术完成教育理念、内容呈现以及互动方式的全面革命,但实际上许多教师尤其是传统教学模式经验丰富的老一辈教师适应数字化技术仍有诸多困难。
数字化技术快速发展给课堂教学带来了翻天覆地的变化,但传统的教育理念依然根深蒂固,一些从事口腔医学教学多年的教师对启用新技术、使用新平台的积极性并不高,甚至存在一定的抵触心理,一部分人认为传统的教学技术和教学内容已经足够成熟,而数字化技术复杂且需要额外的时间成本适应,这种惯性思维使部分教师缺乏数字化技术的学习动力,从而错失了技术手段可能带来的教学提升。
其次,数字化教学并非简单地引入设备和工具进行教学,而需要教师熟练掌握相关技术并根据课程内容需求进行灵活应用,例如利用虚拟现实(VR)技术模拟真实的口腔疾病诊断治疗场景,通过3D成像技术直观形象地讲解复杂的牙齿解剖结构,依靠教学管理平台设计个性化的课程,都需要教师掌握技术应用后结合教学内容做出一定的改变,但一些教师缺乏基础的信息技术操作能力,更遑论进行技术的深度应用,这就导致很多教师教学时并不会主动使用数字化设备,使教学效果大打折扣。
2.3学生学习能力存在差异
当前的数字化教学方式与传统模式相比,信息传递、实践操作和知识应用等很多方面都有了变化,对学生自主学习能力、技术操作能力、批判性思维和自我管理能力提出了更高的要求,很多学生受到自身学习习惯、技术掌握程度以及对新型学习模式认知差异的影响无法完全适应这种新的教学环境,学习效果达不到预期。
传统教学模式下学生主要通过课堂笔记、教材阅读以及教师讲解进行学习,学习任务和节奏主要由教师引导,而数字化教学就更多地强调学生的自主性。例如教师通过虚拟仿真软件进行临床操作模拟或布置教学任务后,学生需要主动探索知识、完成任务,主动权在学生手中,这种方式对部分学习习惯偏于被动的学生来说会成为一大挑战。
还有一部分学生更信赖传统教学方法,认为实物操作或者面对面讲解更加真实可信,对数字化技术不够认可,例如学习口腔修复的课程时有些学生认为通过实物模型演练牙齿修复更贴近临床实际,通过数字化工具学习缺乏触感和现实感,学习效果不好,这使得部分强调探索性和交互式的数字化课程难以充分发挥优势,反而成为课堂上的阻力。
3数字化口腔医学教学发展策略
3.1政府与高校共同推动硬件建设
数字化硬件设施建设是一项投入高、回报周期长的工程,许多高校特别是非重点院校或经济欠发达地区的高校缺乏充足的财政支撑去购置维护现代化设备,也因此无法发展数字化口腔医学教学,为了解决这种资金不足的情况,政府可以设置一些专项资金拨款,并使用加大财政补贴等方式满足高校硬件设备的升级需求。具体可以为普通高校制定专项资金计划,用于采购数字扫描仪、3D打印机、虚拟现实(VR)设备和增强现实(AR)设备等数字化教学工具;或设立高校数字化教育发展基金,特别扶持地方性院校和欠发达地区的基础设施建设;还可以通过出台激励政策鼓励更多企业和社会资本参与数字化教育设备的开发推广,以降低采购成本[3]。
高校作为教学实践和创新的核心场所需在硬件建设中扮演主动推动的实施者和管理者角色,一方面高校要根据自身的专业特点和学科独特需求配置硬件设施,确保资源投入精准有效,防止资源流入不重要的领域造成浪费,例如,针对口腔医学教育的特点可以优先购置与解剖学、生理学及临床技能相关的模拟教学工具,将这些用具用于教学可以增强学生对复杂解剖结构的理解程度,并通过这些技术促使学生更多地参与实践,增加学生的实践熟练程度。另一方面,学校进行硬件建设时需要注重软硬结合,建立与硬件设备相匹配的管理和服务体系,如成立专门的设备运维团队,定期检修、升级维护新设备,确保教学设备保持最佳的运行状态,为师生提供持续、流畅的教学支持服务。
3.2数字化教学技能培训
数字化教学并不只是单纯引入技术,而是通过技术手段优化课堂互动、提升教学效率,进而将知识传递、实践操作和学术探讨有机结合起来的一种新型教育教学模式,这种新的教学模式自然对教学本身提出了新的要求,而许多教师受限于传统教学理念往往习惯于以“面授+模型”的方式进行教学,对数字化技术辅助作用认识不足,很多教师甚至误认为引入技术会增加自身工作负担或稀释教学质量。因此,为了让教师更深入了解数字化教学理念,应通过数字化技术相关的教育培训帮助教师转变观念,让教师充分认识到数字化教学并不是取代传统教学,而是对传统教学模式进行延展,观念转变以后教师会更积极地拥抱技术,并愿意投入时间和精力去学习和应用新工具、新技术[4]。
其次,数字化口腔医学教育涉及诸多复杂的技术手段如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、3D建模技术、多媒体平台操作、数据采集与分析系统等,如果能够在课堂上善用这些技术教学,这些技术能极大改善教学效果,但前提是教师需要能够熟练使用技术,实际上许多教师缺乏相应的技术基础或系统化操作培训,应用这些工具时存在操作不熟练、无法结合课程内容等问题,针对这一情况,教育机构应向教师提供专项的技术技能培训,培训内容主要从基础的数字化设备操作到复杂平台的整合应用,分层次、渐进式展开,以满足不同教师的技术应用需求,使教师充分了解技术如何应用,让每位教师都能在自己的教学领域实现技术赋能。
此外,数字化教学不仅是设备操作能力的体现,更重要的是如何将技术融入教学环节,设计出符合学科特点、能够提升学习效果的课程内容,结合数字化教学设计内容进行数字化教学才能发挥新技术的关键作用,增强学生的直观感受和记忆效果,但数字化教学设计建立在教师对技术的认识和课程理解的基础上,为了让教师拥有这样的教学能力,必须要做好课程设计方法、技术资源整合技巧以及教学互动模式创新等模块的教育培训,提高教师在具体课程中发挥数字化技术潜力的能力。
3.3开发优质数字化教学资源
口腔医学是一门理论与实践高度结合的学科,口腔医学的教学内容包括口腔解剖学、牙齿病理学、修复学以及牙科手术等多个方面,涉及到的理论和实践知识较为复杂,将这些内容通过直观的工具和材料进行展示,可以让学生更好地理解相关抽象概念,而想要做到直观展示教学内容,就要预先设计好相关的教学材料,如针对解剖学教学资源可开发高精度的三维数字解剖模型,让学生能够从多个角度观察牙齿及其周围结构的细节;更可以开发基于增强现实(AR)技术的教学应用,支持学生在现实环境中“叠加”虚拟解剖模型,使学生接触解剖模型加强理论与实际操作之间的关联性;针对临床实践技能学习,还可以设计虚拟现实(VR)模拟平台,重现真实的手术场景,让学生在虚拟环境中反复操作手术器材、尝试病症诊断和治疗方案,从而积累更多的临床经验[5]。
其次,传统教学中学生多为被动接受知识,而数字化教学资源大部分互动性较强,多数以学生为主导,教师最好借助数字化教学资源的这种特点设计教学,使学生深度参与到教学中,例如教师可以通过在线模拟软件模拟牙齿修复或种植手术,并让学生完成手术,借助模拟软件的反馈功能,学生模拟手术时可以及时获得反馈并改正操作中的错误,这样的交互式资源不仅可以提升学生的学习兴趣,还能借助即时反馈强化学生学习的
效果。
口腔医学课程体系随着学段的增加和专业方向的分化而变化,不同阶段学生应用到的教学资源也由此有所不同,为了更好地利用数字化资源进行教学,教师要尽可能开发多样化的教学形式,以此满足不同类型课堂的需求。例如本科生阶段的基础课程可以开发的更加简洁、易于理解的;针对研究生或专业研修阶段的教学资源就要设计更深层次、更具有挑战性的专业案例,促使学生不断挑战,不断进步。
此外,口腔医学是一门实践性极强且研究进展迅速的学科,新的研究成果、手术技术和临床数据不断涌现,数字化资源需要具备动态更新的能力才能确保教学内容的前沿性,为了实现这一点,教师要积极构建资源数据库,将最新的病例图片、手术视频等资料及时整合到数字平台中,为学生提供最具实用性和时效性的资源,并使用大数据技术不断收集学生使用资源过程中的数据,不断调整资源的设计与呈现方式,优化教学效果。
最后,高校和口腔医学专业教师应作为资源开发的主体,明确课程需求,为资源构建提供学术指导,医疗行业专家和临床医生可参与设计实践教学部分,确保资源与临床应用密切相关;数字化教育技术企业则可以提供技术支持,开发出功能先进、操作流畅的教学平台,使数字化技术得到更好的教学应用。
结论:总而言之,数字化技术融入到口腔医学教育领域,为口腔医学教育工作的发展带来了巨大的革新力量,使口腔医学教育有了新的发展方向,但数字化口腔医学教育想要赢得新发展,仍然持续加强技术支持、促进政府与高校协作、完善师资培训并进行教学模式创新,从而不断推进数字化口腔医学教育实现跨越式发展。
参考文献:
[1]饶玉良,徐辉,张亚东.数字化背景下基础医学教学全景实验室建设的思考[J].中国医学教育技术,2023,38(06):699-703.
[2]郁仁强,张志伟,吕发金.医学课程虚拟仿真教学设计及效果评价[J].继续医学教育,2023,38(11):147-150.
[3]李雅冬,廖奎.VR技术赋能医学课程思政研究[J].重庆第二师范学院学报,2023,37(06):118-122.
[4]魏仪,魏春,吴盛德.科普教育推进“Z世代”医学生课程思政的改革与实践[J].现代医药卫生,2023,40(22):3941-3945.
[5]兰雪,张晗,何佳陆.教育数字化转型背景下医学生数字素养现状及对策研究[J].医学信息学杂志,2023,45(11):99-103.
作者简介:陈涛(1985.12),男,汉族,河南郑州中牟县人,硕士研究生,主治医师,研究方向:口腔医学。
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