摘要
随着信息技术和互联网的飞速发展，医学教育迎来了数字化、网络化、智能化时代。了解现代教育技术的理论基础和发展历程，有助于推动教育教学内容更新、教学手段和方法现代化，全面提高医学教育教学质量。从关注媒体技术的使用到关注教学理论与教育技术的结合，现代教育技术涉及的理论、思想、技术手段在不断的发展；同时，多媒体、学习平台、移动设备、3D打印、人工智能等在医学教育中的应用也越来越受到广泛关注。处于新发展阶段的教育技术亟需新的教育理论与之相结合，逐步形成全新的医学教育教学范式，进而从根本上提高医学教育教学效果。
关键词
现代教育技术；医学教育；应用；展望
文献引用：
吴敬，朱亚鑫，曲波；现代教育技术在医学教育中的应用与展望；中华医学教育杂志2021年5月第41卷第5期 Chin JMed Edu，May 2021，Vol.41，No.5
作者简介：
吴敬朱1亚鑫2曲波1
1中国医科大学国际医学教育研究院评价与管理研究所，沈阳110122；
2中国医科大学国际医学教育研究院教育政策研究所，沈阳110122
通信作者：
曲波 Email:qubo6666@163.com，电话：024-31939588
基金项目：
2020年中国医科大学教育科学研究“疫情防控背景下线上教学改革”专项课题(02,70)
DOI:10.3760/cma.j.cnl15259-20201012-01450
随着以物联网、云计算、大数据、数字虚拟、第五代移动通信技术（5th-generation，5G）等代表的新一代信息技术的发展，人工智能（artificial intelligence，Al）、虚拟仿真、3D打印、计算机模拟等技术逐渐应用于医学教育领域，为教学创造了更加便利的条件，教学环境得到改善，教学方法和手段也更加丰富，教育技术日益成为医学教育不可或缺的一部分[1]。目前，已有的相关研究大致分为两类，一类通过设计实验来分析现代教育技术的优势与效果；另一类则是从不同的视角对现代教育技术进行探讨，如方法与决策、条件与策略、具体某项技术的应用等。本文通过系统梳理现代教育技术的发展历程和特征，介绍其变化规律和表现形式，并对未来发展进行展望。
１ 现代教育技术内涵
“技术”一词，词源为希腊词“tech”，意为一种技能，是指应用知识或应用科学。随着教育技术的历史演变，“技术”的含义也因科技的发展而随之变化。“教育技术”最早出现于美国，英文中称为education technology，可简写为“EdTech”，是指为了提高教育效果，通过设计教育或教学内容的系统过程来改进教育，从而促进优质教学的进行[2]。术语现代教育技术，在“教育技术”基础上增加了形容词“现代的（modern）”，彰显现代教育技术的特点，即应用的理论、借鉴的思想和使用的技术手段等都具有现代化特征。3次工业革命加速了现代化技术的发展，同时也推动了教育技术的发展进程，电灯、电影放映机、电话等技术逐渐应用于教育教学之中。
19世纪，摄像术、录像机、幻灯片、电影、模型等技术在美国出现，学校教育也相应地更新了教学手段，在日常教学过程中使用这些新兴技术[3]。19世纪末，现代教育技术初具雏形。到了20世纪，电视和卫星开始应用于教育领域。20世纪末互联网正式诞生，信息和通讯技术飞速发展，促进了数字资源库建立，推动了教育技术的创新发展。
2 现代教育技术在医学教育中的发展历程及其特征
现代教育技术的发展经历了媒体-传播、教学设计、学习-绩效3个阶段[4]。在这些阶段中，有形的技术（如电视、电影）与无形的技术（如教学思想、教学理论）共同发展，二者形成了既相对独立又紧密联系的有机统一体。
2.1媒体-传播阶段
媒体-传播阶段的特点是在进行教学活动时，由单一的借助媒体工具辅助教学到传播学引入后注重教学动态的、多维的发展。此阶段，教学过程中往往更多强调媒体（如电视、投影）的使用，从视觉媒体逐渐演变成视听媒体。媒体教育技术源于西方历史上著名的思想家们所提出的“直观教育”的观点。16世纪至17世纪，培根、卢梭、洛克等思想家认为观察十分重要。夸美纽斯更是提出，教学的手段可以是图画或模型。在他们的倡导之下，直观教育开始广泛地传播。19世纪50年代，随着传播学的引入，无线电广播、录音在教育中得到应用，教育传播得到发展，形成了视听教育。视听教育是指以教育理论为基础，在教学过程中运用多种媒体，发挥视觉听觉感官的功能，后来发展为视听传播。美国学者拉斯韦尔搭建传播的基本框架，涵盖传播者、信息、媒体、受者和效果5个要素，对现代教育技术的实践具有指导作用；香农和韦弗提出信息传播模式6要素理论，关注信息的“编码”过程，斯拉姆在其基础上进行扩展，将单向的信息传播转变成双向模式，为选择现代教育技术媒体实现教育最优化提供借鉴[5]。此阶段医学教育中现代教育技术的应用主要表现为在教学中运用挂图、幻灯片、投影、模型、录像、电影等视听教材和教具。
2.2教学-设计阶段
20世纪前半叶，华生等人以巴甫洛夫经典性条件反射理论为基础提出行为主义理论。行为主义理论认为学习是刺激-反应的联结，早期进行教学设计时主要注重外部环境刺激的设计和控制，该理论的成果对现代教育技术的应用产生了一定的影响[6]。行为主义理论在医学教育中应用包括能力清单、记忆式多项选择题考试等。斯金纳程序教学理论的提出为计算机辅助教学（computer aided instruction，CAl）提供了理论基础，目前CAl技术已广泛应用于医学教育领域。20世纪中期，随着认知主义理论的发展，布鲁纳认知-发现理论、加涅信息加工理论的提出，CAl向智能教学系统转化，整合教学、测试增强型学习、有益型挫折等方法在医学教育教学中逐步得到应用。从此，教学设计开始关注学生的学习过程，教育技术逐渐融入教学设计的各个阶段。在此阶段，计算机技术与教育理论的应用影响深远，医学教育教学的思想和技术等都发生了相应的变化。在医学教育中使用计算机技术制作医学教学课件，不仅丰富了医学教育资源，拓宽了医学生的视野，还能够培养学生自主学习的能力。
2.3学习-绩效阶段
学习-绩效旨在说明教育技术目的的变化。
1994年以前美国教育传播与技术协会（Association for Educational Communications and Technology，AECT）颁布的关于教育技术的定义中，教育技术的目的是“促进学习”。20世纪70年代，建构主义学习理论倡导者主张学习是学习者主动地建构知识的意义，生成自己的经验、解释和假设的过程，以维果茨基最近发展区理论为代表的诸多理论改变了现代教育技术的侧重方向，从服务教学转变为促进学习。基于建构主义理论的教学方法包括引导发现法、基于问题学习（problem-hased learning，PBL）、支架式教学等。20世纪80年代，现代教育技术开始注重教育和培训中绩效的提高。在现代教育技术的发展过程中，多种理论与观念共存，侧重点从教学资源到教学设计，到促进学习，再到推动绩效，教学模式、教学手段、教育资源以及学习方式的表现形式也相应改变，在未来的研究之中应更加关注现代教育技术与学习理论的融合，促进新学习范式的产生，从而推动新的学习革命。
3 现代教育技术在医学教育中的应用
3.1医学教育教学模式变革
教育大数据的发展和云计算技术的出现为医学教育模式改革提供了理论依据和技术解决方案，变革了教学模式，发展了线上、线上线下混合式和虚拟仿真教学。在线学习平台主要包括以大规模在线课程（massive open online course，MOOC）为代表的平台，例如Coursera、中国大学MOOC等。有学者提出，每个学习平台都有其内在的优点和缺点，在设计和提供教育内容时应当充分考虑这些优点和缺点[7]。研究结果显示，基于模拟的学习环境可以增强学生的学习动机和自我效能[8]。虚拟现实（virtual reality，VR）、增强现实（augmented reality，AR）等虚拟技术在医学教育中的运用主要有虚拟人体、虚拟手术、虚拟医学仪器和虚拟实验室，主要功能为辅助培训、教学、诊断，学生可以在虚拟临床环境中检查、诊断和治疗虚拟患者[5]。有学者对虚拟技术在医学教育中的应用进行了研究，提出可以在骨科、妇科、美容、护理和医疗干预等相关技能中短期培训中应用虚拟技术，并建议开发便携式虚拟现实学习设备[9]。北京航空航天大学自2008年开始虚拟技术和智能医教系统的研发，并在医学教育领域推广应用，取得了一系列成果[10]。然而，尽管虚拟技术具有教学可视化、可操作、可复用、个性化等优势，但是，由于教学初期存在成本昂贵及技术困难等问题，目前在医学教育中尚未普及。
3.2医学教育教学手段发展
多媒体在医学教育中的应用已被证实能够提高学习效果，简单的媒体工具在医学教育中的应用已较为广泛。多媒体包括简单的教学工具，如PowerPoint，Flash动画和视频等，也包括复杂的教学工具，如VR，AR，3D打印等。有学者调查了医学生对多媒体学习辅助工具的态度，结果显示，医学生经常使用多媒体工具进行学习，并认为多媒体可以对传统教学方法进行补充[11]。3D打印技术在工业领域已有几十年的应用历史，近些年来在医学教育中逐渐得到广泛关注。3D打印模型除了可以进行解剖学和模拟训练教学、术前规划、术中指导和术后评估，还能用作医疗咨询期间向患者解释流程的工具[12]。这项技术正迅速成为以模拟为基础的医学教育（simulation-based medical exlducation，SBME）的关键组成部分，用于教授空间感知和触觉反馈[13]。研究结果表明，使用3D打印复制的解剖模型、病理学模型、解剖变异模型等，可用于医学教育、医学培训、临床研究和临床病理团队会议等场景，作为传统学习方法的补充工具能够更有效地教授程序技能[14]。尽管3D打印具有诸多优势，但由于其制作精度、制备时间和材料成本等因素限制了在医学教育中的应用。
3.3医学教育资源集成化发展
信息技术不仅改变了教学模式和手段，并且将大量的学习信息资源集成化，通过搜索引擎、在线数据库、社交媒体、在线学习平台等呈现文本、图片、音频、动画和视频。常用的搜索引擎有百度、谷歌，医学专用的有Achoo，Medical Maix，Medscape等。社交媒体平台以社会互动的形式使学习者与教师进行信息和知识共享，例如微信和Facebook等。微信教育资源基于公众号建立整合，可通过关键字自动回复和定期推送分享学习资源，但是学习资源内容的正确性有待审核。在线学习平台学习资源正确性相对较高，以中国大学MOOC为例，课程资源分类分区，课程参考资料、目标、内容、评价和考核等方面呈现较为完善。
3.4学习方式个性化发展
通过移动设备进行在线学习除了可以避免时间和空间调度上的问题，还为学生提供了进行个性化选择的机会。同时，由于在线学习具备节省时间、易于访问和使用，以及内容具有交互性等优点，成为学生接触罕见且复杂的医疗场景的理想之选[15]。有学者对使用移动设备进行医学教育的研究进行了系统回顾，指出移动设备在个性化学习方面具有极大优势，能够提高学习效率。移动设备在给医学教育提供方便的同时也存在一些缺陷，如设备成本、区域网络覆盖性、个人隐私等方面的技术问题或安全问题。另一方面，深度学习和人工神经网络的出现使Al在医学教育中受到越来越多的关注。有研究结果表明，Al在医学教育中的用途是学习支持、学习评估和课程审查。在学习支持方面的应用包括作为虚拟教学的辅助、推送个性化学习资源、对作业进行评分并提供个性化反馈等。目前由于技术等各方面的原因，在学生的学习评估和课程审查方面的应用很少[16]。AI在医学教育中扩展应用的同时也面临着挑战：一是开发Al系统所需的数据、应用程序存在技术上的难题；二是如何评估AI反馈的有效性。除此之外，经济成本、伦理问题等也亟需解决。
4 现代教育技术在医学教育中的应用展望
随着信息技术的发展，AI、3D打印和VR/AR等有形的现代教育技术将会快速发展，在医学教育中的应用将会日益广泛。教学中交互式和沉浸式设备的应用与日俱增，教学环境逐渐现代化、智慧化；在线学习、翻转课堂、线上线下混合学习继续发展，学习方式不断多样化；慕课、精品课程、电子教材资源陆续增长，教学课程资源持续集成化。医学院校应加强对现代教育技术的关注，加大资源投入，并鼓励教师不断学习，提高自身的信息素养，及时更新教学手段，将现代教育技术融入到医学教育教学全过程。另一方面，教师在进行教学工作时要更新教育教学理念，始终坚持以学生为中心，应避免过度依赖现代教育技术，忽略学生学习和发展的需要。
【信息来源：全国医学教育发展中心】