基于學科交叉的斷層解剖學課程教學模式的創(chuàng)新及實踐

李文生，譚德炎，章琛曦，史勇紅，孫 燕

(1.復旦大學基礎醫(yī)學院人體解剖與組織胚胎學系;2.復旦大學數字醫(yī)學研究中心; 3.上海市醫(yī)學圖像處理與計算機輔助手術重點實驗室，上海 200032)

基于學科交叉的斷層解剖學課程教學模式的創(chuàng)新及實踐

李文生1，2，3，譚德炎1，3，章琛曦2，3，史勇紅2，3，孫 燕1，3

(1.復旦大學基礎醫(yī)學院人體解剖與組織胚胎學系;2.復旦大學數字醫(yī)學研究中心; 3.上海市醫(yī)學圖像處理與計算機輔助手術重點實驗室，上海 200032)

斷層解剖學是一門交叉學科。本研究以其為平臺，將相關學科的知識和技術運用到研究生斷層解剖學課程的教學中，實踐證明，學科交叉的教學模式能夠拓寬研究生的知識面，提高其創(chuàng)新能力，值得進一步深入探索。

交叉學科;斷層解剖學;醫(yī)學教育

斷層解剖學是人體解剖學與醫(yī)學影像學相結合而產生的一門交叉學科，是當代醫(yī)學邁入影像醫(yī)學時代的重要標志。在醫(yī)學院校的臨床醫(yī)學本科及研究生層次中開設斷層解剖學課程，是現(xiàn)代醫(yī)學發(fā)展的迫切要求，對提高教學質量和培養(yǎng)高層次的臨床醫(yī)師具有重要的理論指導和實用價值［1］。

目前斷層解剖學的教學主要講授解剖學內容，側重于醫(yī)學專業(yè)知識的傳授，而隨著影像設備的不斷更新和影像技術的快速進步，CT、MRI、PET等設備的圖像類型呈現(xiàn)出多樣性、復雜性等特點，迫切需要和計算機、生物醫(yī)學工程等理工學科專業(yè)知識相結合，導致了醫(yī)學圖像處理技術的問世。醫(yī)學圖像處理是利用計算機及其軟件對醫(yī)學圖像進行形態(tài)分析以及分割、配準、重建、顯示等技術處理，它構成了人體形態(tài)學信息研究的實驗平臺，為理工學科和醫(yī)學交叉融合的一個新的方向，也是國內外的研究熱點［2］。因此，在斷層解剖學的教學中融合醫(yī)學圖像處理等理工科知識和技術將對醫(yī)學生的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)和臨床實踐有著十分重要的意義。

我們在近兩年研究生的斷層解剖學教學中，初步進行了以上嘗試，取得了一些經驗，現(xiàn)總結如下。

一、斷層解剖學教學的現(xiàn)狀

傳統(tǒng)斷層解剖學教學分為理論課和實驗課教學，理論課教學主要是先回顧一下系統(tǒng)和局部解剖學知識，使學生在腦海中形成一個整體與局部之間聯(lián)系，然后通過展示斷層解剖和相對應的CT、MRI圖片，并就圖片中的關鍵結構逐一標識和講解，以便學生了解相關結構在斷層上的變化規(guī)律，教學形式有掛圖、板書、PPT多媒體等;實驗課教學主要是學生自己動手觀察人體局部和斷層解剖標本，建立起“從整體到斷層，再由斷層返回整體”的思維模式。通過實驗課教學，學生能更好地掌握重要器官、結構的連續(xù)性變化規(guī)律，并容易將斷層標本與CT、MRI圖像等緊密聯(lián)系，從而培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，教學形式有局部、斷層解剖標本和CT、 MRI圖像、教學錄像和多媒體動畫［3-4］。部分高校教學中引入計算機重建技術，對斷層解剖、影像圖片進行三維重建，能夠多角度、多方位地顯示人體的結構，提高教學效果和教學質量［5-6］。

二、基于學科交叉的斷層解剖學課程教學模式的初步實踐

我校研究生斷層解剖學課程總共36學時，原有的教學安排是理論課24學時，主要講解頭頸部、胸部、腹部、盆部等;實驗課12學時，主要觀察以上部位的局部、斷層標本及相關CT、MRI圖像。現(xiàn)在的計劃安排是:我們在理論課中留出8學時，用于講解“醫(yī)學圖像處理的基本概念”“常用醫(yī)學圖像處理軟件的原理及應用”內容，使學生對醫(yī)學圖像處理方面的基本知識和常用軟件有著較深入的了解。在實驗課中留出6學時，精選一些雜志如:Brain、NeuroImage、Radiology上的相關論文，講解圖像處理技術在醫(yī)學科研中的應用，同時作為課外作業(yè)，要求學生課外查詢本學科與圖像處理技術相關的論文，以PPT形式在課堂講解。為了彌補實驗課時的不足，開放我系的人體科學館，該館內有兩套人體斷層標本及虛擬人軟件系統(tǒng)和大量的解剖標本，鼓勵學生利用業(yè)余時間來此自學。

三、教學效果的初步評價

以上教學形式已完成兩屆共54名研究生的教學，學生們普遍反映拓寬他們的知識面，遠遠超過了他們當初對斷層解剖學的理解，有三分之一的學生表示未來的研究生課題選擇會優(yōu)先考慮與醫(yī)學圖像處理技術相關的領域，因為它不僅僅是很有前景的研究方向，更是對以后的臨床實踐有著實實在在的幫助。

四、基于學科交叉的斷層解剖學教學模式的探討

經過十幾年的發(fā)展，目前斷層解剖學的教學已形成一個比較完整的體系，對普及斷層解剖學知識，提高臨床影像診斷和治療水平發(fā)揮了重要作用［1，3-4］。但 是，不可否認的是我們的教學內容仍然局限于醫(yī)學知識，部分院校雖采用一些計算機三維圖像重建技術輔助教學，但并沒有對學生進行醫(yī)學圖像處理方面的基礎知識和基本技術的培養(yǎng)，導致學生利用醫(yī)學圖像技術進行創(chuàng)新性研究的能力不足，這種現(xiàn)象在國內醫(yī)學院校斷層解剖學教學中尤為普遍。

醫(yī)學教育的目的之一是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才，只有培養(yǎng)學生的交叉思維能力，才有可能提升其創(chuàng)新能力?？v觀現(xiàn)代醫(yī)學發(fā)展史，學科之間的交叉創(chuàng)新已成為主流，以MRI發(fā)明為例，它先是核磁共振基本原理在物理學上得到發(fā)現(xiàn)和證實，然后相關的醫(yī)學專家產生了用核磁掃描檢測早期腫瘤的設想，并用實驗證明小鼠腫瘤組織的核磁參數與正常組織不同，進而引發(fā)了醫(yī)學核磁共振成像的研究，導致一項劃時代的醫(yī)學檢測技術的問世［7］。

我們以研究生斷層解剖學課程教學為平臺，依據我系多年的斷層解剖學教學經驗，將我校數字醫(yī)學研究中心多年的醫(yī)學圖像處理方面的研究技術［8］以及附屬醫(yī)院放射科豐富的影像學資源進行整合，充分發(fā)揮綜合性大學多學科的優(yōu)勢，創(chuàng)新教學模式，豐富教學內容，拓寬研究生知識面，為其未來進行科學研究或臨床實踐開啟一個新的視角。

［1］劉樹偉，李振平，丁 娟，等.創(chuàng)建斷層解剖學課程的體會［J］.四川解剖學雜志，2002，10(1):43-45.

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［3］付升旗，王 華，范錫印，等.人體斷層解剖學教學模式及教學方法的探索［J］.解剖學研究，2008，30(1):74-76.

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［8］陳碧娟，陳艷玲，李文生.基于不同F(xiàn)A模板的全腦體素分析方法可靠性的研究［J］.中國生物醫(yī)學工程學報，2012，31(3):44-50.

G642.0

A

1002-1701(2015)08-0053-02

2014-08

李文生，男，博士，教授，碩士生導師，研究方向:數字影像解剖學。

2014年復旦大學基礎醫(yī)學院本科教學研究課題(2014-05);2013年上海市優(yōu)秀技術帶頭人計劃(13XD1424800);上海市醫(yī)學圖像處理與計算機輔助手術重點實驗室課題資助項目(12DZ2272200)。

10.3969/j.issn.1002-1701.2015.08.028