虛擬形態(tài)學(xué)綜合實驗室的構(gòu)建及其在局解實驗中的應(yīng)用

王龍海，胡光民，張榮軍，張祖志，張驪敏，王南寧，周家梅

(安徽中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合臨床學(xué)院，安徽 合肥 230038)

醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗教學(xué)是整個教學(xué)過程中重要環(huán)節(jié)，是學(xué)好基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)知識和技能的必要前提。通過實驗教學(xué)可以加深學(xué)生對基本理論知識的理解和記憶;可以增強學(xué)生對人體形態(tài)和結(jié)構(gòu)的感性認識，鞏固理論知識;可以培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力、醫(yī)學(xué)思維方式和獨立的分析問題、解決問題的能力。因此，在教育部、衛(wèi)生部等部委近年來實施和啟動的“教學(xué)質(zhì)量工程”和“專業(yè)認證”中、在各級教育部門和相關(guān)院校制定的醫(yī)學(xué)類高等教育改革和發(fā)展規(guī)劃中都特別強調(diào)實踐性教學(xué)的重要性;加強實驗教學(xué)，特別是增加綜合性、設(shè)計性實驗，推進質(zhì)量達標(biāo)，已經(jīng)成為高等教育界的共識。局部解剖學(xué)是臨床類醫(yī)學(xué)生重要的實驗性很強的課程，是臨床與基礎(chǔ)聯(lián)系的橋梁，改進局部解剖學(xué)實驗教學(xué)具有重要意義。

一、局部解剖學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀以及解決存在問題的思路

傳統(tǒng)的局部解剖學(xué)教學(xué)過程為老師講授、學(xué)生分組操作、期末考核。傳統(tǒng)教學(xué)方法的主要問題是教學(xué)活動完全依賴于課堂和書本，局部解剖學(xué)與其它基礎(chǔ)課程之間以及與臨床課程之間的聯(lián)系不夠，學(xué)科之間的聯(lián)系不同程度地被割裂，一定程度影響了學(xué)生的醫(yī)學(xué)思維模式的建立和醫(yī)學(xué)知識體系的構(gòu)建。另外，雖然“迎評促建”和“教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)”使大部分學(xué)校的實驗條件大為改觀，然而受到多種因素的制約，局部解剖學(xué)教學(xué)所必須的尸體標(biāo)本等，很難滿足實驗教學(xué)需要。這些狀況都大大地影響了局部解剖學(xué)課程的實驗教學(xué)質(zhì)量。

為了改變這種狀況，拓展學(xué)生實驗教學(xué)的時空，整合醫(yī)學(xué)教學(xué)資源，在“以器官為基礎(chǔ)”的理念啟發(fā)下［1］，利用計算機網(wǎng)絡(luò)平臺，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)、視頻處理技術(shù)等引入醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗教學(xué)是一有益嘗試。把解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)和病理學(xué)等相關(guān)的醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)課程的實驗教學(xué)綜合于一體，并且與臨床醫(yī)學(xué)實踐有機結(jié)合的探索，是近年來的創(chuàng)新且有較好的實際效果的做法。國內(nèi)，前期開展虛擬實驗室的有:南方醫(yī)科大學(xué)耿艦等的“病理學(xué)遠程虛擬實驗室”［2］，南京醫(yī)科大學(xué)韓瑩等開展的“生理學(xué)虛擬實驗室”，湖州師范學(xué)院楊景武的“人體解剖學(xué)虛擬實驗室”等。但是，虛擬技術(shù)大多未能充分運用于醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)中。近年來，第三軍醫(yī)大學(xué)、第四軍醫(yī)大學(xué)、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院和復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院等院校相繼建成的醫(yī)學(xué)機能虛擬實驗室較之前期的虛擬實驗室有了較大改善。然而，將解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)和病理學(xué)等相關(guān)的形態(tài)學(xué)綜合于一體，并結(jié)合臨床醫(yī)學(xué)的虛擬實驗室系統(tǒng)研究，在國內(nèi)外未見報道。

二、虛擬醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)綜合實驗室的構(gòu)建及其在局解實驗中的應(yīng)用

我們研制的虛擬醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)綜合實驗室系統(tǒng)由實驗教學(xué)文件、虛擬實驗室、實驗報告提交和虛擬社區(qū)四個模塊組成。虛擬實驗室模塊主要為學(xué)生提供一個實驗教學(xué)平臺，是本系統(tǒng)的主要部分。學(xué)生可以根據(jù)實驗的目的和內(nèi)容，進行相應(yīng)的實驗。在虛擬實驗室模塊內(nèi)，每一系統(tǒng)以多個重要器官為中心，展示和探究其大體形態(tài)、微細結(jié)構(gòu)、病理形態(tài)和變化以及相關(guān)的臨床知識;為了避免“以器官為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)”的“整體觀”不足之缺點，在“虛擬場景”中設(shè)置了整個人體由整體到局部的過程;在“臨床鏈接”中可以“視頻”的方式演示，以期揚長避短，達到最佳的實驗教學(xué)效果。比如，學(xué)生選擇的是循環(huán)系統(tǒng)的“心臟”這一器官，他可以進入虛擬實驗室觀察心臟的大體形態(tài)，還可以了解心臟的微細結(jié)構(gòu)、病理變化和心臟的常見病知識。另外，學(xué)生也可以從“臨床鏈接”的常見病入手，學(xué)習(xí)有關(guān)的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)知識，這實際上體現(xiàn)了另一種教學(xué)模式的實踐，即:“以病例為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)”，它是近幾年，國內(nèi)外醫(yī)學(xué)院校正在開展的新的一輪教學(xué)改革主要內(nèi)容。實驗教學(xué)文件模塊主要讓學(xué)生確定實驗內(nèi)容，明確實驗?zāi)康?，熟悉實驗過程和注意事項，是實驗前的準備。實驗報告提交模塊是教師了解學(xué)生實驗效果的一個平臺。虛擬社區(qū)模塊主要提供一個師生互動的平臺和信息反饋的通道。

我們將該實驗室系統(tǒng)運用于我校2010級中西醫(yī)結(jié)合骨傷專業(yè)本科生的《局部解剖學(xué)》課程的實驗教學(xué)。為了了解運用虛擬形態(tài)學(xué)綜合實驗室的實驗教學(xué)效果與傳統(tǒng)實驗教學(xué)的差異，我們將我校2010級中西醫(yī)結(jié)合骨傷專業(yè)本科生62人按照年齡、性別、學(xué)習(xí)動機以及專業(yè)知識水平、學(xué)習(xí)情況相近作為配對條件分成兩組，每組中的兩個同學(xué)隨機分到實驗組和傳統(tǒng)實驗教學(xué)組，實驗組將虛擬實驗室與局解操作有機結(jié)合，對照組采用傳統(tǒng)實驗方法教學(xué);實驗教學(xué)學(xué)時相同，教學(xué)內(nèi)容相同，授課教師相同。課后進行實驗效果測試和問卷調(diào)查。

三、虛擬醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)綜合實驗室的應(yīng)用效果與啟示

我們對我校2010級中西醫(yī)結(jié)合骨傷專業(yè)本科生的《局部解剖學(xué)》課程實驗組和對照組的測試成績進行分析，發(fā)現(xiàn)實驗組顯著高于傳統(tǒng)組成績，經(jīng)配對設(shè)計資料的t檢驗，P＜0.05，可以認為實驗組的成績高于傳統(tǒng)組成績有顯著性差異，即運用虛擬形態(tài)學(xué)綜合實驗室的實驗教學(xué)效果優(yōu)于傳統(tǒng)實驗教學(xué)。

實驗教師和學(xué)生的調(diào)查問卷提示:運用虛擬形態(tài)學(xué)綜合實驗室的形態(tài)學(xué)實驗教學(xué)，極大地提高教學(xué)效率，減輕了教師反復(fù)重復(fù)的工作量;教學(xué)內(nèi)容形象生動，易于接受;提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;有利于學(xué)生醫(yī)學(xué)思維模式的建立和醫(yī)學(xué)知識體系的構(gòu)建;能更好地開闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。

總之，以現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)為手段，結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)構(gòu)建的虛擬形態(tài)學(xué)綜合實驗室，使實驗教學(xué)不再是理論教學(xué)的重復(fù)，而是知識的延伸、拓展和能力的訓(xùn)練;它使教學(xué)資源得到合理的整合，有利于學(xué)生掌握人體形態(tài)學(xué)理論知識和技能;有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng);有利于加強學(xué)生在實驗教學(xué)過程中的主體地位，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和實踐能力的加強;有利于學(xué)生對醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)課相互關(guān)系及其與臨床學(xué)科關(guān)系的理解。

目前，虛擬實驗室也存在一些不足:虛擬技術(shù)很難完整全面反映現(xiàn)實人體形態(tài)學(xué)的復(fù)雜性;設(shè)備昂貴，無法普及［3］;對教學(xué)者的操作水平要求高、技能范圍要求廣;既熟悉本專業(yè)知識又熟悉計算機相關(guān)知識的綜合性人才缺乏。因此，虛擬形態(tài)學(xué)綜合實驗室的改進和發(fā)展必須加大實驗教學(xué)投入，加強多學(xué)科合作，重視師資隊伍建設(shè)，著力培養(yǎng)教師的綜合素質(zhì)，以期適應(yīng)教學(xué)改革和發(fā)展的需要［4］。

［1］賈書花，王改琴，張旭東，等.“以器官系統(tǒng)為中心”醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程模式的探索與實踐［J］.中國高等醫(yī)學(xué)教育，2010(2):84-85.

［2］耿 艦，丁彥青，李學(xué)農(nóng).病理學(xué)遠程虛擬實驗室的建設(shè)及應(yīng)用［J］.中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2005，19(4):256.

［3］張云龍，陶 偉，尚 波，等.虛擬解剖學(xué)實驗室在高等醫(yī)學(xué)院校的應(yīng)用現(xiàn)狀與分析［J］.解剖學(xué)研究，2011，33(4):310-311.

［4］郭建國，陳海英，王建中，等.提高醫(yī)學(xué)院校青年教師教學(xué)能力的探討［J］.中國高等醫(yī)學(xué)教育，2012(1):17-18.