基于數(shù)字人解剖系統(tǒng)的神經(jīng)解剖學(xué)慕課制作初探

陳 喬，潘榮斌，胡麗霞，余 功，楊清躍，封 勇，汪建民，謝 斌

神經(jīng)解剖學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程，主要研究人體神經(jīng)系統(tǒng)的組成、形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能，雖屬于解剖學(xué)范疇，但與傳統(tǒng)人體解剖學(xué)相比，內(nèi)容復(fù)雜且抽象，僅用語(yǔ)言描述進(jìn)行課堂教學(xué)，效果不盡如人意。傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的掛圖、幻燈片及模型，由于使用不便和信息不全面等原因，已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展和人才培養(yǎng)要求。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，慕課、微課等新型教學(xué)模式如雨后春筍般出現(xiàn)，并逐漸被廣大教師和學(xué)生接受。微視頻作為教學(xué)資源的主要載體，其設(shè)計(jì)和制作也成為開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵。如何設(shè)計(jì)一種立體的、動(dòng)態(tài)的、可反復(fù)使用的、易于記憶的教學(xué)資源來(lái)滿足初學(xué)者的學(xué)習(xí)需求，是值得解剖學(xué)教師思考和探索的問(wèn)題[1]。

數(shù)字人解剖系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)將大量連續(xù)的人體斷面數(shù)據(jù)信息通過(guò)計(jì)算機(jī)整合重建而成的人體三維立體結(jié)構(gòu)圖像，學(xué)習(xí)者可從任意角度、任意方向觀察，隨意旋轉(zhuǎn)、拉伸以及任意切割，有著傳統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。目前，數(shù)字人解剖系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)界，尤其是臨床外科領(lǐng)域及醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)將數(shù)字人解剖系統(tǒng)與神經(jīng)解剖學(xué)教學(xué)相結(jié)合，并對(duì)其慕課開(kāi)發(fā)進(jìn)行嘗試，旨在為神經(jīng)解剖學(xué)教學(xué)改革提供新思路。

1 素材來(lái)源

1.1 教材選擇

神經(jīng)解剖學(xué)教材版本眾多，有些教材適用于神經(jīng)科學(xué)相關(guān)研究人員，有些則適用于臨床醫(yī)師以及醫(yī)學(xué)院校師生。教師在教材選擇上，應(yīng)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)及受眾來(lái)考慮，如我校研究生主要有中醫(yī)學(xué)、針灸推拿學(xué)、中西醫(yī)臨床醫(yī)學(xué)等專業(yè)，故選擇由孫紅梅主編的《神經(jīng)解剖學(xué)》作為教材。

1.2 內(nèi)容模塊化及知識(shí)碎片化

結(jié)合教材目錄及教學(xué)大綱要求，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理和模塊劃分，使教學(xué)目標(biāo)更加清晰。因?yàn)槟秸n時(shí)長(zhǎng)多為10分鐘左右，內(nèi)容短小精悍，故要將知識(shí)模塊化、碎片化，使其成為相對(duì)獨(dú)立的單元，但又保持關(guān)聯(lián)性。結(jié)合數(shù)字人解剖系統(tǒng)的特點(diǎn)，神經(jīng)解剖學(xué)可劃分為概述、脊髓、脊神經(jīng)、腦、腦神經(jīng)、內(nèi)臟神經(jīng)系統(tǒng)、傳導(dǎo)通路、腦和脊髓的被膜與血管、腦室與腦脊液循環(huán)等模塊，現(xiàn)以腦為例介紹知識(shí)單元構(gòu)建過(guò)程，見(jiàn)表1。

表1 第四章知識(shí)單元構(gòu)建

1.3 PPT設(shè)計(jì)與制作及數(shù)字人解剖系統(tǒng)構(gòu)建

PPT對(duì)于廣大教師來(lái)說(shuō)并不陌生，其設(shè)計(jì)和制作水平直接影響教學(xué)效果。PPT應(yīng)具有結(jié)構(gòu)性和條理性[2]，開(kāi)篇突出視頻的整體框架和核心內(nèi)容，以便學(xué)生快速了解慕課學(xué)習(xí)重點(diǎn)，達(dá)到通觀全局、有的放矢的效果。可運(yùn)用表格、框架圖、流程圖等進(jìn)行歸納總結(jié)，切忌大篇幅文字堆積，講授一個(gè)核心要點(diǎn)之前可插入相應(yīng)目錄，使學(xué)生清楚所處學(xué)習(xí)階段。除此之外，還要對(duì)圖片、字體、字號(hào)及顏色搭配進(jìn)行合理布局，科學(xué)排版。

數(shù)字人解剖系統(tǒng)的三維結(jié)構(gòu)由橫斷面解剖結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)三維重建得來(lái)，相比傳統(tǒng)的PPT二維圖片視覺(jué)效果更佳，且學(xué)生可任意角度旋轉(zhuǎn)，多方位觀察，并可進(jìn)行任意切割。此外，操作界面還設(shè)置了一些特殊功能，如分離顯示功能、透明化功能、染色功能、逐層剝離功能、隨手畫(huà)功能等[3]，所以錄屏效果更立體、動(dòng)感，更真實(shí)、有趣。數(shù)字人解剖資源構(gòu)建具體操作也較簡(jiǎn)單，在安裝了山東易創(chuàng)數(shù)字人解剖系統(tǒng)的電腦屏幕上點(diǎn)擊“數(shù)字人”圖標(biāo)進(jìn)入系統(tǒng)解剖學(xué)或局部解剖學(xué)樹(shù)形目錄，點(diǎn)擊“神經(jīng)系統(tǒng)”便會(huì)出現(xiàn)各級(jí)子目錄，調(diào)取所需資源即可。

2 制作技術(shù)

2.1 慕課制作設(shè)備

慕課的制作通常有3種方式：利用具有攝像功能的工具進(jìn)行拍攝，如便攜攝像設(shè)備（手機(jī)+白紙）、攝像機(jī)（DV攝像機(jī)+白板）、視頻攝像頭（視頻攝像頭+課堂教學(xué)或游戲活動(dòng)）等；目前最為高效便捷的方式，即通過(guò)錄屏軟件錄制，如PC錄屏（錄屏軟件+PPT或手寫(xiě)板+畫(huà)圖工具）、平板電腦（iPad+錄屏軟件showme）；為了獲得更佳的畫(huà)面效果，也可以采用混合拍攝模式（外拍+屏幕錄制）。

常用慕課制作設(shè)備：錄屏軟件：Camtasia Studio、屏幕錄像專家、snagit等；視頻剪輯軟件：會(huì)聲會(huì)影、Potplayer+SolveigMM Video Splitter、愛(ài)剪輯等；添加字幕軟件：Arc Time、Media Study Player、天影字幕、geniuscg等。除此之外，還有一些聲音效果及音樂(lè)背景處理軟件。

2.2 神經(jīng)解剖學(xué)慕課制作方式

基于數(shù)字人解剖系統(tǒng)的特點(diǎn)，神經(jīng)解剖學(xué)慕課可創(chuàng)新性使用錄屏軟件+數(shù)字人解剖資源進(jìn)行錄制，同時(shí)使用傳統(tǒng)錄屏軟件+PPT進(jìn)行輔助，讓語(yǔ)言與文字、圖片與動(dòng)畫(huà)結(jié)合得更加完美、更有吸引力。課題組使用的設(shè)備主要是Camtasia Studio軟件。

2.3 神經(jīng)解剖學(xué)慕課制作步驟

參照梅輝等[4]的方法，在電腦上安裝Camtasia Studio軟件后，PPT自動(dòng)添加插件。打開(kāi)PPT，點(diǎn)擊加載項(xiàng)，選擇麥克風(fēng)，錄制講解音頻，也可選擇攝像頭，錄制講解視頻。為了增強(qiáng)聲音效果，也可使用外接麥克風(fēng)錄制，錄制前對(duì)麥克風(fēng)和攝像頭進(jìn)行調(diào)試。點(diǎn)擊Record鍵，PPT自動(dòng)全屏，進(jìn)入錄制準(zhǔn)備狀態(tài)，右下角彈出對(duì)話框，點(diǎn)擊開(kāi)始錄制按鈕即可進(jìn)行PPT錄制。錄制結(jié)束時(shí)按ESC鍵退出全屏，自動(dòng)彈出對(duì)話框選擇停止錄制，然后將文件保存為“*.Trec”格式。應(yīng)提前準(zhǔn)備腳本，邊操作、邊講解、邊錄制。錄制完成后，需要進(jìn)行后期編輯，主要步驟有：導(dǎo)入媒體素材，剪輯、聲音處理、圖像處理、添加片頭片尾、渲染。

3 心得體會(huì)

神經(jīng)解剖學(xué)是解剖學(xué)中相對(duì)較難的部分，學(xué)生普遍反映難學(xué)、難理解、難記憶，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，其慕課創(chuàng)作成為必然。通過(guò)不斷探索與實(shí)踐，我們總結(jié)了以下幾點(diǎn)體會(huì)：（1）PPT的制作與視頻內(nèi)容應(yīng)高度一致，數(shù)字人解剖系統(tǒng)應(yīng)與相應(yīng)PPT目錄鏈接，使學(xué)生了解所處學(xué)習(xí)階段；（2）適當(dāng)使用數(shù)字人自帶功能，如分離功能可呈現(xiàn)需要重點(diǎn)講解的結(jié)構(gòu)，單獨(dú)顯示，可放大、可縮小也可旋轉(zhuǎn)多角度觀察；透明化及染色功能可區(qū)別不同結(jié)構(gòu)，凸顯某一結(jié)構(gòu)；（3）Camtasia Studio軟件功能多，適用于視頻制作，PPT錄制相對(duì)簡(jiǎn)單，可獨(dú)立完成，但是因?yàn)橐叢僮?、邊講解，因此建議操作者提前排練再錄制，或在錄制時(shí)安排助手在旁邊協(xié)助，減輕后期編輯工作量。

目前，神經(jīng)解剖學(xué)慕課制作尚處于探索階段，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但只要以學(xué)生為中心，遵循值得學(xué)、想去學(xué)、容易學(xué)3個(gè)基本原則[5]，圍繞教學(xué)大綱來(lái)設(shè)計(jì)，都可以大膽嘗試。