基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用體會(huì)

劉仰斌，陳亞運(yùn)，漆艷春，張志花，李啟華

(贛南醫(yī)學(xué)院，江西 贛州 341000)

醫(yī)學(xué)教學(xué)中非常重要的環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，自上世紀(jì)90年代高校擴(kuò)招以來，高等醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)生人數(shù)大幅度增加，導(dǎo)致高校實(shí)驗(yàn)師資力量短缺，目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)數(shù)很難保證教學(xué)要求。為了改善這種狀態(tài)，整合醫(yī)學(xué)教學(xué)資源，提高教學(xué)質(zhì)量，訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新思維，探索新的教學(xué)方法是當(dāng)前醫(yī)學(xué)教育的重要任務(wù)。在醫(yī)學(xué)教育課程中，解剖學(xué)是一門理論與實(shí)踐并重的基礎(chǔ)課程，是醫(yī)學(xué)生必須學(xué)的關(guān)鍵課程，解剖學(xué)的教學(xué)質(zhì)量對(duì)醫(yī)學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及臨床思維的培養(yǎng)具有直接影響。實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)一樣，都是解剖學(xué)教學(xué)的主要組成部分，醫(yī)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的鍛煉和學(xué)習(xí)，可以提升自己的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化自身的學(xué)習(xí)動(dòng)力，從而提高理論學(xué)習(xí)的效果。但受到固有的教學(xué)思維影響，傳統(tǒng)的解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量較低、效果不佳，難以激發(fā)醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此，高等醫(yī)學(xué)院校教師要更新理念、轉(zhuǎn)變思想，以實(shí)踐動(dòng)手為主、以理論講解為輔，引入基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以此為基礎(chǔ)，重新構(gòu)建解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，為醫(yī)學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展奠定形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力，同時(shí)也可為解剖學(xué)教學(xué)的發(fā)展提供一種新的思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料

對(duì)2017級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)1～4班學(xué)生的解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)課分別采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。1～2班學(xué)生為對(duì)照組(n=102)，男 63名，女39名，平均年齡(18.8±0.81)歲；3～4班學(xué)生為研究組(n=98)，男 60名，女38名，平均年齡(18.9±0.75)歲。在男女比例、年齡和專業(yè)知識(shí)背景等方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 研究方法

研究組和對(duì)照組的《系統(tǒng)解剖學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程均采用一學(xué)期的教學(xué)。兩組學(xué)生的課程內(nèi)容安排、教學(xué)任務(wù)均由一個(gè)教師完成。在教學(xué)目標(biāo)、授課計(jì)劃、課時(shí)、進(jìn)度亦相同。對(duì)照組按照傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)；實(shí)驗(yàn)組以基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。兩組均在實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束后，對(duì)比兩組學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)物考試成績(jī)、理論閉卷考試成績(jī)。二次成績(jī)均以100分計(jì)算。

1.3 教學(xué)效果分析

采用問卷調(diào)查及座談會(huì)形式評(píng)估教學(xué)效果。自行設(shè)計(jì)調(diào)查表，對(duì)2017級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)1～4班學(xué)生進(jìn)行無記名問卷調(diào)查，同時(shí)以座談會(huì)形式組織教師和學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行反饋，重點(diǎn)探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)、存在問題及對(duì)策。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī)比較

理論閉卷知識(shí)考試成績(jī)，研究組和對(duì)照組比較，顯示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；但在實(shí)驗(yàn)部分實(shí)物考試成績(jī)中，兩組比較，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī)比較 分

2.2 兩組實(shí)驗(yàn)教學(xué)滿意度比較

通過問卷調(diào)查分析出學(xué)生對(duì)教學(xué)滿意度，對(duì)照組學(xué)生的教學(xué)滿意度遠(yuǎn)低于研究組的教學(xué)滿意度，兩組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)滿意度比較 例

3 討論

3.1 目前解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的問題

3.1.1 標(biāo)本不足及標(biāo)本對(duì)師生健康造成危害 隨著醫(yī)學(xué)院校辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)班級(jí)多，老師相對(duì)短缺，實(shí)驗(yàn)教學(xué)課大幅度增加工作量，尸體和其它標(biāo)本經(jīng)多次翻動(dòng)后出現(xiàn)缺損和破壞，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)用的人體標(biāo)本來源匱乏，標(biāo)本嚴(yán)重不足，大大影響了實(shí)驗(yàn)的授課質(zhì)量。在標(biāo)本在示教時(shí)，因醫(yī)學(xué)生的增多，標(biāo)本內(nèi)部結(jié)構(gòu)的顯示角度、標(biāo)本結(jié)構(gòu)的大小等各因素，通常后排的醫(yī)學(xué)生就不能看清顯示的內(nèi)容，使標(biāo)本演示的效果不佳，影響了醫(yī)學(xué)生對(duì)人體解剖學(xué)的感性認(rèn)識(shí)[1]。

另外， 解剖實(shí)驗(yàn)室的大多數(shù)標(biāo)本都是用福爾馬林防腐液進(jìn)行防腐固定， 而福爾馬林防腐液具有很強(qiáng)的刺激性和致癌性， 對(duì)師生的健康造成極大危害， 在實(shí)驗(yàn)室上實(shí)驗(yàn)課時(shí) ，師生的角膜、結(jié)膜、鼻腔處的黏膜會(huì)感到刺激， 產(chǎn)生不適感， 進(jìn)而影響醫(yī)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情和積極性， 對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量帶來直接影響。

3.1.2 重視理論忽視實(shí)驗(yàn) 當(dāng)前，受到傳統(tǒng)教學(xué)思維的制約，教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，更多的是重視傳授理論知識(shí)而忽視了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的鍛煉，雖然大多數(shù)醫(yī)學(xué)院都引入了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、多媒體教學(xué)等先進(jìn)的教學(xué)手段，并且加速了各種教學(xué)模式的創(chuàng)新[2]。但是在固化思維的束縛下，醫(yī)學(xué)生依然缺乏大量的實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)，這對(duì)醫(yī)學(xué)生后續(xù)醫(yī)療技能和臨床水平的提升都是十分不利的。

3.1.3 師生互動(dòng)性缺乏 在傳統(tǒng)解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師是主體，授課教師不會(huì)完全按照學(xué)生的狀態(tài)調(diào)整上課情景，也很少參考學(xué)生的意見，嚴(yán)重影響學(xué)生的參與積極性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，大部分授課教師不會(huì)參與學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的分析與討論，僅對(duì)有關(guān)問題進(jìn)行簡(jiǎn)單的指點(diǎn)，不可及時(shí)發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的問題，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)僅限于形式。

3.1.4 知識(shí)點(diǎn)繁雜凌亂 解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有知識(shí)點(diǎn)繁雜的特點(diǎn)，尤其是神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)這二個(gè)部分，更是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難點(diǎn)以及重點(diǎn)內(nèi)容，傳統(tǒng)的講授方式是很難把一些抽象的理論內(nèi)容清晰的表述出來，如果學(xué)生不進(jìn)行反復(fù)實(shí)踐，很難在短時(shí)間內(nèi)掌握人體結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)。同時(shí)這種傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，只注意知識(shí)的堆積，卻忽視了對(duì)知識(shí)的理解和深入思考，壓抑了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，不能培養(yǎng)學(xué)生自我分析解決問題及科學(xué)研究的能力。

3.2 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對(duì)策

3.2.1 優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì) 首先，醫(yī)學(xué)院校要結(jié)合解剖教研室自身的師資條件，科學(xué)組建實(shí)驗(yàn)教師團(tuán)隊(duì)，并且由教學(xué)水平較高、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教師對(duì)上實(shí)驗(yàn)課教師進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)，制定科學(xué)的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)；其次，實(shí)驗(yàn)教師要結(jié)合不同模塊的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容編寫教案，并且設(shè)計(jì)難度適中、針對(duì)性強(qiáng)的思考題、案例題以及測(cè)試題，制作多媒體教學(xué)課件、視聽材料以及教學(xué)視頻，便于學(xué)生在課下開展針對(duì)性學(xué)習(xí)；再次，學(xué)校要以解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)建立客觀、科學(xué)、公正的評(píng)價(jià)體系，實(shí)行集體備課機(jī)制，按照教案規(guī)劃進(jìn)度和實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)；最后，在每個(gè)模塊教學(xué)開始之前，實(shí)驗(yàn)教師要將本模塊的多媒體教學(xué)課件、視聽材料和教學(xué)視頻上傳到教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，便于學(xué)生結(jié)合教學(xué)進(jìn)度自行觀看內(nèi)容，預(yù)習(xí)并且掌握相關(guān)知識(shí)[3]，同時(shí)，教師在實(shí)驗(yàn)中還可以將學(xué)生分為不同的小組，保證各個(gè)小組能力與水平相當(dāng)，利用小組的形式組織學(xué)生完成知識(shí)探究。

3.2.2 合理安排課程 醫(yī)學(xué)院校在安排解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)課的過程中，要先組織學(xué)生統(tǒng)一學(xué)習(xí)理論課程，并且將實(shí)踐課程設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室中。解剖學(xué)各系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程要盡可能以系統(tǒng)劃分模塊，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模和使用情況，合理規(guī)劃課時(shí)和學(xué)時(shí)，安排每個(gè)模塊的具體學(xué)習(xí)時(shí)間，保證學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)可以切實(shí)掌握相關(guān)技能和知識(shí)。

3.2.3 教學(xué)課堂的開展 首先，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，要針對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容組織學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)測(cè)試，利用多媒體教室，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成在線答題，教師根據(jù)學(xué)生的具體情況，明確本模塊的難點(diǎn)以及重點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生在測(cè)試中普遍存在的問題開展針對(duì)性分析和講解；其次，教師要為學(xué)生播放教學(xué)視頻，并且給出案例，組織醫(yī)學(xué)生分成小組的形式就案例進(jìn)行分析討論與交流；再次，在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)后，學(xué)生在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化實(shí)驗(yàn)中，教師要及時(shí)糾正醫(yī)學(xué)生的不正確操作方法，給予學(xué)生正確的指導(dǎo)；最后，在完成本模塊教學(xué)后，教師要為學(xué)生布置下一個(gè)教學(xué)模塊的預(yù)習(xí)內(nèi)容，提供給學(xué)生相關(guān)學(xué)習(xí)資料，便于學(xué)生自由安排時(shí)間開展自主學(xué)習(xí)，同時(shí)，學(xué)生還要結(jié)合本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)編寫報(bào)告作業(yè)，以線上的形式提交給教師，教師在下次實(shí)驗(yàn)課時(shí)，對(duì)學(xué)生的報(bào)告質(zhì)量進(jìn)行綜合點(diǎn)評(píng)[4]。

3.2.4 改革考試方式方法 教師要構(gòu)建科學(xué)、客觀以及多元的考核評(píng)價(jià)模式，對(duì)教學(xué)效果以及學(xué)習(xí)情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，其中包括問卷調(diào)查、理論知識(shí)閉卷考試、實(shí)驗(yàn)操作考試以及平時(shí)成績(jī)等四個(gè)部分。問卷調(diào)查主要是對(duì)學(xué)生的思維訓(xùn)練、操作訓(xùn)練、基本技能以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的滿意度進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合調(diào)查內(nèi)容調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，問卷?xiàng)l目包括：思維能力、探究能力、合作能力、自學(xué)能力、討論效果、實(shí)驗(yàn)操作水平、教學(xué)視頻質(zhì)量等，評(píng)價(jià)等級(jí)主要為：不滿意、一般、滿意以及非常滿意；理論閉卷知識(shí)考試占期末考試成績(jī)的50%；實(shí)驗(yàn)操作考試主要包括對(duì)學(xué)生應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化實(shí)驗(yàn)后實(shí)踐操作的考試，從完整性、動(dòng)作要領(lǐng)以及操作程序方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，占期末成績(jī)的30%；平時(shí)的成績(jī)主要以醫(yī)學(xué)生的上課出勤情況、平時(shí)學(xué)習(xí)態(tài)度、隨堂測(cè)試成績(jī)、課后作業(yè)完成情況為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，占期末成績(jī)的20%。

3.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

剛開始模擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，有些教師經(jīng)驗(yàn)不足，認(rèn)為教師只要觀察學(xué)生和評(píng)分。雖然這種教學(xué)法是以學(xué)生為主體，但是教師的角色也不可或缺，教師需要轉(zhuǎn)變角色，教師要由原來的單純會(huì)“教”轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在既要會(huì)“教”又要會(huì)“導(dǎo)”，在實(shí)驗(yàn)過程中教師要密切關(guān)注學(xué)生實(shí)踐操作的方向和內(nèi)容，如果學(xué)生實(shí)踐操作的內(nèi)容嚴(yán)重偏離教學(xué)內(nèi)容主線或節(jié)奏控制不當(dāng)時(shí)，教師應(yīng)該及時(shí)糾正，拉回正軌[5]。同時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中要積極營(yíng)造輕松愉悅的氛圍。這就要求教師不斷完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，并能掌控實(shí)驗(yàn)課堂節(jié)奏，提升自身綜合素質(zhì)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)要進(jìn)一步貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，要?jiǎng)?chuàng)造條件與學(xué)生專業(yè)、未來職業(yè)的要求無縫對(duì)接[6]。同時(shí)教師要走出課堂，有機(jī)會(huì)到臨床實(shí)踐中去看看，根據(jù)臨床觀察的體會(huì)，設(shè)計(jì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)情景，以適應(yīng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，專業(yè)硬件設(shè)施要健全，避免因某些因素在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中受限制。當(dāng)然開展虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)無疑加大教師工作量，如何科學(xué)評(píng)價(jià)確定虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)，調(diào)動(dòng)教師教學(xué)積極性還有待于進(jìn)一步改進(jìn)。

總之，隨著我國(guó)醫(yī)學(xué)教育實(shí)踐教學(xué)改革的持續(xù)深入，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬化實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂的應(yīng)用，可以切實(shí)提升實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)水平、思維能力以及實(shí)踐能力，夯實(shí)學(xué)生的醫(yī)學(xué)基本功，對(duì)推動(dòng)我國(guó)醫(yī)學(xué)教育教學(xué)改革的不斷發(fā)展具有重要意義。