《临床免疫学检验技术》云教材建设及混合式教学探索与实践

Construction of the cloud-based textbook of “Clinical Immunology Test Technology” and exploration and practice of blended teaching

摘要

针对医学检验教材内容滞后、教学数据割裂等问题，本研究开展了《临床免疫学检验技术》云教材建设，并探索基于云教材与云班课平台的混合式教学路径。通过富媒体资源整合与AI技术赋能，构建“一书一课一空间”教学体系，实现教材内容数字化、课堂教学智能化和学习空间泛在化。教学实践表明，该路径通过课前精准诊断、课中动态互动和课后个性化追踪，形成了教学全流程闭环管理，有效提升了学生的学习参与度和教学针对性，为医学教育数字化转型提供了可借鉴的路径。

Abstract

To address issues such as the lagging content of medical laboratory textbooks and the fragmentation of teaching data, this study developed the cloud-based textbook of “Clinical Immunology Test Technology” and explored the blended teaching pathways based on the cloud textbook and the Cloud Classroom platform. By integrating rich media resources and leveraging artificial intelligence technology, a teaching system characterized by “one book, one course, one space” was constructed, achieving the digitalization of textbook content, the intellectualization of classroom teaching, and the ubiquity of learning spaces. Teaching practice demonstrates that this pathway, through pre-class precise diagnosis, in-class dynamic interaction, and post-class personalized tracking, establishes a closed-loop management of the entire teaching process. It effectively enhances student engagement and teaching pertinence, providing a replicable pathway for the digital transformation of medical education.

Graphical abstract

关键词

云教材 / 云班课 / 混合式教学 / 全过程评价 / 医学检验技术

Key words

cloud-based textbook / cloud class / blended teaching / whole-process evaluation / Medical Laboratory Technology

大学教材作为高等教育开展的重要工具、教育资源的重要载体，是“四新”建设的基本前提和关键抓手。然而，在“智媒时代”逐步到来的背景下，传统教材无法满足“四新”建设对各学科教材思维前瞻性、技术前沿性、应用智能化及医学教育高质量发展的要求^［1-2］。2023年8月，教育部在《学习型社会建设重点任务》中提出“聚焦新形态教材建设，聚焦教育教学模式创新”^［3］。2023年11月，教育部在《“十四五”普通高等教育本科国家级规划教材建设实施方案》中提出“充分利用新一代信息技术，整合优质资源，创新教材呈现方式，提升教材新技术研发能力和服务水平，以数字教材为引领，建设一批理念先进、规范性强、集成度高、适用性好的示范性新形态教材”^［4］。

为满足医学检验专业学生学习需求，教学团队从2017年开始在蓝墨云班课、智慧树等教学平台上进行线上线下混合式教学探索，并进行了基于“SPOC+翻转课堂”的混合式教学实践，取得了较好的教学效果^［5-6］。但是，混合式教学使用的教学平台虽能记录学生的学习数据，却无法精准判断学生学习情况，呈现的是结果性数据，过程性数据存在缺失，缺乏全过程学习的精准画像，对教材的学习情况和疑难问题的解决更是缺乏大数据支持与分析，难以满足学生的个性化学习需求。

数字化教材作为一种新型的学习载体，正逐渐被高等院校所重视。但是，高校如何有效开展新形态教材建设，如何利用新形态教材提高教学质量？这是摆在高校教师面前的急迫任务。在此背景下，教学团队以《临床免疫学检验技术》新形态数字化教材（云教材）的建设为契机，把云教材融入教育教学，并将云教材与云班课平台结合进行了混合式教学探索与实践，以期为医学教育数智化转型提供借鉴。

1 数字化教材现状

医学教材形式大体上经历了传统纸质教材、电化教材、立体化教材和全数字化教材四个阶段，其中，立体化教材和全数字化教材被统称为新形态数字化教材^［7］。目前，各高校仍然主要采用传统纸质教材，教材开发与审核周期普遍较长，存在侧重知识的铺陈、内容陈旧等问题^［8］。以《临床免疫学检验技术》为例，纸质教材内容更新周期长达10年，远远滞后于临床检验技术发展，导致临床实践教学与理论教学的衔接不畅，不利于高素质医学检验人才的培养，这一现象在智慧医疗快速发展的背景下尤为凸显。第二代教材是电化教材，需要投资建设电化教室，费时费力，受益面窄。第三代教材是立体化教材，是以纸质教材为核心，配备网络资源，目前主要采用“纸质+二维码”的形式，是数字教材的主流形式。但与“四新”学科建设要求有差距，没有实现多介质、数字化、智能化、快速迭代的新形态教材建设。第四代教材是全数字化教材，是以数字化形式呈现主要内容的教材。目前，许多出版社和相关机构都推出了具有自身特色的数字化教材，云教材是其中具有代表性的一种新形态数字化教材形式。

2 云教材简介

云教材又称移动交互式数字教材，是一种具有泛在学习、立体交互特征，具有全过程学习行为大数据精准跟踪、学习过程可追溯等特征的智能立体化数字教材。云教材集成移动学习、富媒体数字出版和云服务三大领域的前沿技术，将传统纸质教材内容重新进行富媒体编排设计和交互设计，融合微课、动画、音视频、3D等多媒体资源，按照国家数字教材标准封装而成的教材^［9］，公开出版的云教材可随时申请再版。

云教材突破了纸质教材的约束，是一种没有对应纸质教材的“完整”教材。在完全实现纸质教材所有功能的基础上，增加了笔记分享、知识搜索、讨论、知识点气泡、全文百科字典功能、视频动画播放、习题测试等功能，能够满足学生移动、自主、沉浸式学习需求，支持教师开展线上或线上线下混合教学^［10-11］。AI云教材还支持“教、学、评”一体化、互动式、智能化的新型教学模式，实现了AI对话式学习、AI探究学习和AI引导式学习三种基于自然语言对话的全新个性化互动学习范式，是新一代融入人工智能大模型技术的智慧教材，如图1所示。

3 《临床免疫学检验技术》云教材建设

3.1 教材编辑平台选择

教研组经过深入调研与评估，最终选择“蓝墨云教材编辑器”作为教材创作平台。其在富媒体整合、交互功能实现、协作效率提升、多终端适配、教学场景融合以及使用便捷性等方面的显著优势，符合教材项目建设的核心需求与目标^［12-13］。

3.2 教材设计思路、内容选择和编排

教材以“立足经典、融合前沿、突出实践、强化互动”为核心设计理念，打造一本适应新医科发展需求的智能立体化数字教材。教材以“临床实验室进行免疫测定”为主线，内容紧密联系临床工作，积极纳入新技术和新方法。章节大纲如图2所示。通过系统化、实用化的设计，充分利用数字化技术将传统纸质教材与云端资源和AI功能深度融合，整合各种多媒体资源，将抽象的理论知识形象化、具体化，如图3所示。

3.3 云教材素材整理和制作

2019年创建的《临床免疫学检验技术》智慧树在线课程^［14］，以及在教学过程中积累的丰富多媒体资源，为云教材的编写奠定了坚实基础^［15-16］。经过整理和优化，最终制作的云教材共涵盖十三章内容，包含17万余字文本，整合了115个教学视频（总时长约650min）、442幅专业图片，以及精心设计的临床案例和测试题等教学资源。

3.4 云教材编辑制作

教材编辑使用“云教材在线编辑器”（https：//write.mosobooks.cn），教材主编把控教材编写情况，对内容进行设置。教材编辑页面具有“插入图片、插入画廊、插入视频、插入跳转链接、插入气泡、插入扩展阅读、插入交互练习”等功能。编辑时预览可以查看教材在手机、平板、电脑三种终端设备的显示情况。

3.5 云教材出版发行

2024年3月份完成云教材的初步编写，并发布“校本教材”，用于医学检验技术本科理论授课。在教学过程中不断充实完善校本教材内容，于2024年10月正式在线出版发行。2024年12月升级为AI版云教材，是国内医学检验专业首部AI版云教材^［17］。

4 基于云班课和云教材的混合式教学实践探索

云班课作为一款教学辅助软件，为师生提供了灵活的互动教学及评价功能，有力地支持了跨环境混合式教学的实施^［18］。但是，要解决当前混合式教学中存在的教学平台与教材分离、学习数据割裂的问题，关键在于如何实现二者的深度融合。

云教材能够无缝嵌入云班课的资源体系，可实现二者深度融合，打造一个统一、连贯的教学空间。这种整合可以打破数据壁垒，让教师的“教”能基于学生的完整学习数据，让学生的“学”能无缝衔接教材与课堂活动，从而极大地提升混合式教学的整体效能^［19-20］。

4.1 构建基于云班课、云教材一体化的线上线下混合式教学路径

在教学中基于云班课教学平台和云教材数字化资源，构建“一书一课一空间”线上线下混合式教学路径，即以云教材为核心载体实现“一书”的知识传递，通过云班课开展“一课”的互动教学，依托平台打造“一空间”的立体化学习场域（开展信息化教、学、练、评活动的网络空间）（如图4所示）。

该路径通过三个维度的有机融合，形成了“教材内容数字化、课堂教学智能化、学习空间泛在化”混合式学习生态，实现教学全流程的闭环管理。通过课前精准诊断、课中动态互动、课后个性化追踪，辅以多维评价，构建了“预习－互动－巩固－评价”的闭环，有效地提升了信息化教学针对性和学生参与度，如图5所示。

4.2 教学过程实施

4.2.1 教学对象

2024年3月开始在哈尔滨医科大学大庆校区2021级和2022级医学检验技术本科《临床免疫学检验技术》理论教学中进行了基于云班课和云教材混合式教学实践。

4.2.2 课前精准诊断

课前准备阶段以“云班课”和“云教材”为核心工具。教师通过查看学生测试完成情况及预习反馈，了解知识薄弱点，动态调整教学重点，实现“以学定教”。

（1）云班课：在班课“资源”中发布课堂教学PPT、专业资料等预习材料，提前帮助学生熟悉教学内容、明确学习目标。在班课“活动”中发布课前测试活动、作业/小组任务、投票问卷等，为教师提供学情数据支持；

（2）云教材：根据教学进程，在班课“活动”中布置云教材学习任务，学生则通过云教材进行自主预习，完成测试并记录学习中的问题。

4.2.3 课中动态互动

课中阶段强调师生、生生间的多维互动，结合线上线下活动深化知识理解。

线下实体课堂与云班课结合，实现线上线下混合式互动，增强课堂的灵活性和参与度，实现即时反馈，促进精准教学。上课前通过云班课中签到功能，组织课堂。在班课“活动”模块中，根据教学安排可以在课程内容讲解前、讲解中或下课前适当发布习题测试活动，随时了解学生知识掌握情况。

云班课中的“课堂表现”模块提供了多样化的互动工具（举手、抢答、随机选人、手动选人）和评价机制，结合数据记录与可视化（历史记录、投屏），全面提升了课堂的活跃度和教学效果，增强课堂参与度和教学效率。在班课“活动”中发布头脑风暴，全员参与问题讨论思考，全面了解学生对问题或知识点了解掌握情况。

4.2.4 课后个性化追踪

课后阶段注重巩固学习成果，拓展能力，通过云班课、云教材和微信群等多渠道持续跟踪学习效果。

（1）云班课：发布课后作业、测试及其他拓展活动，学生通过个人作业、小组活动或在线交互巩固知识；

（2）云教材：通过云教材学习时长、随堂测试等数据追踪学生进展，为后续教学提供参考，及时调整教学策略；

（3）微信：除了在云班课中发布作业、测试等活动外，根据学生学习情况，随时发布一些学习资料、链接等,同时针对性与学生沟通探讨重难点知识。

4.2.5 学生教学多元评价

评价体系覆盖学习全过程和综合能力，兼顾学习成果与过程，实现教学全流程的闭环管理，评价维度较传统教材明显增加。如图6所示。

（1）过程性评价：云班课、云教材和实体课堂任务完成度、云班课参与度、小组讨论表现、在线交互活跃度等。

（2）结果性评价：云班课、云教材上作业评分、阶段测试成绩、在线测试得分等。

（3）综合性评价：结合在线学习时长、课堂汇报表现等数据，全面反映学生能力。

4.2.6 教学报告

教学报告通过智能化的数据采集与分析，全面记录教师的教学历程，涵盖教学周报、资源报告、活动报告和学情分析四大模块，以可视化数据呈现班级动态、资源使用、活动效果和学习情况，既能展现整体教学成效，又能精准识别需要重点关注的薄弱环节，为教师优化教学策略提供了全面的数据支撑。

4.3 教学效果量化分析

为系统评估基于云班课与云教材融合的混合式教学实践成效，教学团队依据云班课平台提供的教学报告数据，结合学生问卷调查与学业成绩对比，对2022级医学检验本科1-3班共129名学生的教学实施情况进行了量化分析。

4.3.1 教学互动与学习参与度分析

平台数据显示，本学期共发布教学资源122个，开展各类教学活动70次，包括测试21次、云教材学习13次、作业/小组任务9次、头脑风暴9次、签到10次、投票问卷2次、课堂表现活动6次。学生整体参与积极，资源查阅经验值达标率（≥80%）达98.45%，视频学习时长达标率（≥80%）达82.95%。云教材学习任务中，学习进度在70%~100%的学生占比50%。在经验值评价体系中，94.57%的学生达到“优秀”等级（≥80%），表明学生整体学习过程持续、投入度高。

4.3.2 学业成绩与知识掌握情况

从测试成绩来看，历次测试平均分在80分及以上的占比90.48%，作业/小组任务平均分在80分及以上的占比88.89%。2022级医学检验本科1-3班学生在期末理论考核平均分（83.17分）与2020级传统教学班级相比提升约2.47分。

4.3.3 教师教学支持与学情反馈效能

教学报告系统为教师实现了对班级学习动态的全景化掌握。教师可通过“经验值较低学生学情分析”功能进行精准干预，提升教学针对性。系统自动汇总的资源学习报表、测试得分分布、活动参与度等数据，显著减少了教师手动统计与分析的时间，提升了学情反馈的及时性与教学调整的灵活性。教师每周用于学情分析的时间平均减少约4小时，备课效率提升约30%。云教材支持实时内容更新，教师可根据临床进展动态补充新技术案例，实现了从“静态教材”到“动态知识库”的转变。

4.3.4 学生问卷调查反馈

教学团队在2024 — 2025学年对2022级医学检验本科1-3班学生开展了两次问卷调查，分别回收有效问卷93份和92份。调查结果显示，该教学路径在提升学习效果和学生参与度方面取得了显著成效，如表1所示。

调查数据显示，绝大多数学生对基于云班课和云教材的混合式教学路径持高度肯定态度。首先，在教学效果方面，云教材的内容更新获得91%的学生认可（“及时性强”），内嵌的测试题和案例对知识巩固的有效性获得100%的认可（“非常有效”和“比较有效”），案例与专业内容的融合自然度也获得98%的认可（“深度融合”和“部分结合”）。其次，在学生参与度方面：89%的学生认为云班课的学习行为数据“有效促进”了自主学习；83%的学生认为实时学习数据对教学调整“非常有指导性”；对于“一书一课一空间”模式，100%的学生认为其提升了学习灵活性（“大幅打破时空限制”和“有一定灵活性提升”），99%的学生认为线上线下衔接顺畅（“衔接紧密”和“基本顺畅”）。最终，该模式的整体满意度高达99%（“非常满意”和“满意”）。

这些数据充分证明，该路径通过数字化资源和智能平台的有效结合，成功激发了学生的学习主动性，虽然学习环节和互动更为丰富，但并未被视为负担，反而因其良好的设计和体验显著提升了学生的参与度和学习成效。

通过云教材与云班课的深度融合，教学活动实现了资源结构化、过程可视化、评价数据化、干预精准化。学生学习行为更趋主动、持续和深度，教师则借助智能平台的数据支持，实现了从“经验驱动”到“数据驱动”的教学转型，显著提升了教学效能与育人质量。

5 结束语

智媒技术革新与“四新”学科建设是当前高等教育领域面对的两种新趋势。在推进教材出版智媒化转型过程中，应加快前沿技术融入与应用，适应数字化教材建设的新要求和新任务。传统医学检验教材多以纸质为主，内容呈现形式单一，更新周期长，难以适应新医科快速发展的需求。现有数字化教材虽在多媒体呈现上有所改进，但普遍存在互动性不足、智能化水平低、与教学场景融合度不高等问题。云教材则是一种全新意义上的新形态数字化教材，集成移动学习、富媒体数字出版和云服务三大领域的前沿技术，可为学生提供全新的学习体验，满足新医科建设和专业人才培养需求。

通过课题研究将信息化、智能化的理念与思维贯穿于《临床免疫学检验技术》云教材建设和教学实践，将云教材与云班课平台结合，构建基于云教材（一书）、云班课（一课）、开展信息化教、学、练、评活动的网络空间（一空间）一体化的线上线下混合式教学路径，推动《临床免疫学检验技术》混合式教学向立体化、智能化转型。混合式教学路径打破了传统教学的时空限制，实现了从内容形态到教学路径的全面突破，真正实现因材施教、个性化学习，教师和学生数字素养全面增强。

在持续推进数字赋能课程建设的过程中，仍面临以下几方面问题与挑战：一是技术融合深度与教学适配性不足，尽管已使用AI云教材和智能教学平台，但人工智能技术与课程内容、教学过程的深度融合仍显不足。二是教师数字素养与教学转型滞后，传统教学观念仍占主导，缺乏利用智能系统开展学情分析、实施个性化教学的能力。三是学生自主利用智能工具进行深度学习的习惯尚未形成，对AI学伴等功能的使用频次和效果仍有较大提升空间。同时，当前人机协同的教学机制尚未体系化，AI如何有效补充而非替代师生互动，仍需进一步探索与实践。

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基金资助

中华医学会医学教育分会和全国医学教育发展中心2023年医学教育研究立项课题项目“临床免疫学检验技术云教材建设与应用研究”(2023B086)