解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐及效果評價(jià)

郭佩勤

[摘 要] 隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)與數(shù)字醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化人體圖像和三維模型在解剖學(xué)教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)在解剖學(xué)教學(xué)中起到推波助瀾的作用，是促進(jìn)現(xiàn)代解剖學(xué)發(fā)展的一項(xiàng)現(xiàn)代化科技技術(shù)。以百色市民族衛(wèi)生學(xué)校構(gòu)建的虛擬解剖實(shí)訓(xùn)室為依托，對解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐及效果進(jìn)行評價(jià)分析，尋求提高解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的途徑。

[關(guān) 鍵 詞] 解剖學(xué)；數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)踐；效果評價(jià)

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）23-0024-02

在醫(yī)學(xué)解剖與數(shù)字化信息技術(shù)相融合的背景下，數(shù)字解剖學(xué)成為新型的技術(shù)手段，在科技的整合作用下，催生出“數(shù)字人”的概念及應(yīng)用，在數(shù)字化的信息之下進(jìn)行模擬解剖學(xué)觀察、測量、虛擬操作等，具有人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的數(shù)字化功能和三維空間的可視化功能，滿足解剖學(xué)教學(xué)的需求，解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化教學(xué)成為提高解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的有效途徑。

一、解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

（一）實(shí)現(xiàn)了立體化的教學(xué)

在解剖學(xué)虛擬實(shí)訓(xùn)室中，教師在講授人體器官系統(tǒng)知識(shí)時(shí)，利用數(shù)字人實(shí)現(xiàn)了立體化的教學(xué)，讓學(xué)生更積極主動(dòng)地融入課堂教學(xué)中，更好地掌握人體器官的結(jié)構(gòu)和空間分布。伴隨著數(shù)字化三維技術(shù)的發(fā)展，人們以此技術(shù)為基礎(chǔ)建立起了立體虛擬解剖模型。通過該模型，學(xué)生可以依照自己的想法對虛擬解剖模型進(jìn)行多種操作：第一，對多角度或部位做切割；第二，詳細(xì)觀察人體結(jié)構(gòu)。在上述模型下的人體構(gòu)造是可以變化的，它們能夠放大或縮小，還可以旋轉(zhuǎn)以及移動(dòng)等。這樣可以讓學(xué)生熟悉掌握人體構(gòu)造的空間位置關(guān)系，增強(qiáng)可視化效果。

（二）節(jié)約成本

由于我校生源眾多（每屆2500人左右）、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)緊張、實(shí)驗(yàn)標(biāo)本不足等原因，使實(shí)驗(yàn)課時(shí)被大量削減，所以解決好資金投入與人才培養(yǎng)之間的矛盾很關(guān)鍵，將虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以“虛”代“實(shí)”，可以彌補(bǔ)不足，讓學(xué)生通過多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大功能完成實(shí)驗(yàn)來緩解矛盾。

同時(shí)在虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生能夠不斷地重復(fù)操作，反復(fù)練習(xí)了解自己在學(xué)習(xí)中的薄弱之處，解決實(shí)際標(biāo)本不可重復(fù)操作的問題，并可以依靠網(wǎng)絡(luò)多人同時(shí)進(jìn)入，反復(fù)實(shí)驗(yàn)卻不增加實(shí)驗(yàn)成本。

（三）實(shí)現(xiàn)了師生互動(dòng)，生生互動(dòng)

通過虛擬實(shí)訓(xùn)室的交互模塊在時(shí)間上進(jìn)行實(shí)時(shí)交互和非實(shí)時(shí)交互，從參與者上包括教師與學(xué)生之間的交互、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間的交互，學(xué)習(xí)者通過相互或與教師之間的交流，對原有概念有了更加深入的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)新舊概念之間的轉(zhuǎn)換。交互貫穿于虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的始終，直接影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)態(tài)度，實(shí)現(xiàn)課堂最優(yōu)化。

（四）開放共享

解剖學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受時(shí)間和地點(diǎn)限制的問題，學(xué)生只要有手機(jī)，能連接上網(wǎng)絡(luò)，就可以隨時(shí)隨地進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，拓寬了教學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)空。由于網(wǎng)絡(luò)具有共享性，因此在不同地域、不同終端上可以同時(shí)進(jìn)入相同科目的虛擬實(shí)驗(yàn)，多個(gè)實(shí)驗(yàn)者可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入同一個(gè)虛擬空間，對同一虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察和操作，以達(dá)到互助學(xué)習(xí)的目的。

二、關(guān)于解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的詳細(xì)介紹

本文課題在進(jìn)行研究時(shí)，將基于建設(shè)形態(tài)實(shí)驗(yàn)室的前提下，利用學(xué)校具備的信息以及網(wǎng)絡(luò)條件，在解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多個(gè)方面做了改進(jìn)及創(chuàng)新：第一方面為構(gòu)建體系；第二方面為利用虛擬實(shí)驗(yàn)資源；第三方面為完善實(shí)驗(yàn)管理體系；第四方面為完善成績評價(jià)機(jī)制。這些改進(jìn)或創(chuàng)新旨在通過解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建或應(yīng)用，以求達(dá)到：

1.對原先的解剖學(xué)數(shù)字化資源進(jìn)行完善，整合出大量可供學(xué)生學(xué)習(xí)的資料。學(xué)生通過這些教學(xué)資源可以拓寬自己的知識(shí)面。在很大程度上可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)課充分發(fā)揮作用。

2.提高教師的教學(xué)能力，還增強(qiáng)了教師教改的積極性。隨著時(shí)間的推移，教改創(chuàng)新也不斷進(jìn)步，最終建成合理的評價(jià)機(jī)制，使教學(xué)水平得到提升。

3.讓學(xué)生完成下述目標(biāo)：（1）夯實(shí)解剖學(xué)知識(shí)內(nèi)容，為后面的課程打好基礎(chǔ)。（2）形成立體思維，可以拓寬所學(xué)的解剖學(xué)知識(shí)，如通過器官形態(tài)拓寬到其他功能。（3）大幅提升臨床能力，可以使用解剖學(xué)知識(shí)分析臨床病例的發(fā)病原理，可以正確識(shí)別正常結(jié)構(gòu)與病理結(jié)構(gòu)。

三、關(guān)于解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)體系實(shí)踐內(nèi)容的詳細(xì)介紹

（一）數(shù)字化解剖

依據(jù)醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用，使解剖學(xué)朝著數(shù)字化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)虛擬人體或器官模型的解剖實(shí)踐。解剖實(shí)訓(xùn)室可以根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況引進(jìn)系統(tǒng)，醫(yī)學(xué)生可以通過數(shù)字化的解剖教學(xué)軟件，任意進(jìn)行人體虛擬解剖，而不必顧慮標(biāo)本的匱乏。

（二）建立解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核資源庫

按照教育部的文件精神，基礎(chǔ)課程知識(shí)內(nèi)容按照“必須、夠用”原則設(shè)置。對解剖實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容遴選滿足以下兩個(gè)要求：（1）解剖學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)，這其中包含基礎(chǔ)的解剖學(xué)知識(shí)以及后續(xù)課程所涉及的知識(shí)點(diǎn)；（2）職業(yè)發(fā)展所涉及的知識(shí)點(diǎn)，這其中包含護(hù)士執(zhí)業(yè)考試所涉及的知識(shí)點(diǎn)以及畢業(yè)工作中所涉及的知識(shí)點(diǎn)。

當(dāng)確定所需的知識(shí)點(diǎn)后，通過現(xiàn)有的信息中心現(xiàn)教技術(shù)，把選擇出的知識(shí)點(diǎn)圖像及視頻資料進(jìn)行錄制。結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)條件，首要采集的是活體標(biāo)本、標(biāo)志等資料。結(jié)合各個(gè)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，整合出一套考題。通過視頻編輯技術(shù)將這些試題運(yùn)用到視頻或圖像中，這就形成了我們所需的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核資源庫。

上述考核資源庫由四部分組成：第一部分為活體標(biāo)志資源庫；第二部分為標(biāo)本資源庫；第三部分為組織切片資源庫；第四部分為模型資源庫。把上述四部分的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容分到解剖學(xué)的多個(gè)章節(jié)中，這樣可以隨時(shí)抽取播放。

（三）關(guān)于解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的詳細(xì)介紹

教學(xué)在中職、高職一年級的解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)課實(shí)施，此過程必須交由專人管理。課題組在收集資料以及征集意見時(shí)，要遵循四點(diǎn)內(nèi)容：（1）解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)；（2）大綱要求；（3）教學(xué)經(jīng)驗(yàn)；（4）教學(xué)研究成果。最后給出具體的實(shí)施細(xì)則，對教師進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)。培訓(xùn)過程要遵循細(xì)則內(nèi)容。

解剖數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施過程重點(diǎn)在學(xué)生虛擬操作環(huán)節(jié)和教師的交互環(huán)節(jié)，對出現(xiàn)的問題及時(shí)解決，使其不斷優(yōu)化和完善，以保證教學(xué)的順利進(jìn)行。

（四）解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，提前把選擇出的知識(shí)點(diǎn)發(fā)給學(xué)生，學(xué)生要在上課前掌握基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容。在進(jìn)行期中、期末考試前，要從教學(xué)考核資料中選取2～3個(gè)視頻資料。接著把選擇出的視頻編輯成兩套實(shí)驗(yàn)考核考題。利用教室現(xiàn)代設(shè)備播放實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)字化考核。兩套考題的組成兼顧各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的分布、難易程度的配比，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的數(shù)字化、高效化，解決實(shí)驗(yàn)室建設(shè)滯后以及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)學(xué)時(shí)有限與實(shí)驗(yàn)考核難以組織之間的矛盾。

（五）關(guān)于解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評價(jià)的詳細(xì)介紹

課程完成后，通過對問卷調(diào)查以及階段考核分析，結(jié)合原先的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，對“解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)”做進(jìn)一步的具體評價(jià)。這些評價(jià)內(nèi)容涉及學(xué)生學(xué)習(xí)中的各個(gè)方面：第一是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)；第二是學(xué)生具備的能力；第三是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力；第四是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率；第五是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。

此外，在實(shí)際教學(xué)過程中，結(jié)合教學(xué)情況向一年級學(xué)生10個(gè)班645人通過問卷式調(diào)查，最終得到了以下統(tǒng)計(jì)結(jié)果：（1）有96.7%的學(xué)生認(rèn)可這種教學(xué)方式；（2）有83.7%的學(xué)生認(rèn)可虛擬操作系統(tǒng)，他們覺得此系統(tǒng)可以幫助學(xué)習(xí)關(guān)于解剖學(xué)組織器官結(jié)構(gòu)；（3）有78.6%的學(xué)生認(rèn)可交互系統(tǒng)，他們覺得此系統(tǒng)的自動(dòng)答疑功能可以提高自己的表達(dá)能力；（4）有93.5%的學(xué)生認(rèn)可階段性測驗(yàn)，他們覺得這種測驗(yàn)方式可以鞏固組織切片知識(shí)；（5）有3.3%的學(xué)生無法融入這種教學(xué)方式中。學(xué)生沒習(xí)慣或沒預(yù)習(xí)等是造成這種現(xiàn)象的原因。通過分析學(xué)生平時(shí)以及期末的測評成績，得到了學(xué)生在答題方面的表現(xiàn)：（1）優(yōu)秀率達(dá)到了87.5%；（2）傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)秀率為67.1%。比較這兩個(gè)數(shù)據(jù)，不難發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到了提高。

關(guān)于上述所講的解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其在實(shí)施過程中的效果非常明顯，它的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)中即可完成尋常的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，又能拓展?shí)驗(yàn)內(nèi)容，將解剖學(xué)以及組織胚胎學(xué)等聯(lián)系起來，在很大程度上幫助學(xué)生建立臨床思維，獲取更多的知識(shí)內(nèi)容，為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。第二，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)體系中的平臺(tái)、資源以及管理，可以讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，學(xué)生在進(jìn)行立體化學(xué)習(xí)時(shí)也有了場所。實(shí)驗(yàn)室教學(xué)得到了全面推廣。第三，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)在很大程度上解決了實(shí)驗(yàn)室的全開放問題，也彌補(bǔ)了“傳統(tǒng)的解剖學(xué)標(biāo)本考試”費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)事的缺陷，這種教學(xué)模式可以很好地處理學(xué)習(xí)內(nèi)容和時(shí)間以及空間等全面開放問題，打破了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)等因素的限制。第四，在建立完整的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系以后，可以全面提升教師的教學(xué)素質(zhì)及能力。教師的教學(xué)思路得到了拓展，其教學(xué)方式也變得靈活起來。學(xué)生更愛主動(dòng)學(xué)習(xí)，最終取得良好的教學(xué)成果。

四、總結(jié)

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)具有廣闊的應(yīng)用前景，是對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)化和延伸，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的重要方向，是多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與虛擬標(biāo)本技術(shù)的結(jié)合。此課程對學(xué)生以后的學(xué)習(xí)以及臨床工作都有著非常重要的作用，相信隨著教學(xué)資源和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，“解剖學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)”將會(huì)不斷完善，在提高解剖學(xué)的學(xué)習(xí)效率方面獲得更多實(shí)效。

參考文獻(xiàn)：

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