實(shí)體標(biāo)本與虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)結(jié)合的教學(xué)方法在護(hù)理專業(yè)人體解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

王小洪，吳洪海，李 斐，萬小娟，丁冬怡

1.揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇 225001；2.揚(yáng)州大學(xué)護(hù)理學(xué)院

人體解剖學(xué)教學(xué)涉及多種專業(yè)、教學(xué)工具和教學(xué)方法，每個(gè)專業(yè)都有其獨(dú)特的特點(diǎn)，需量身定制特定的方法[1]。護(hù)理專業(yè)解剖學(xué)教學(xué)經(jīng)過多年實(shí)踐已取得一定進(jìn)展，但仍存在許多限制教學(xué)開展的問題。實(shí)驗(yàn)設(shè)施方面由于受標(biāo)本資源、護(hù)理操作相關(guān)的設(shè)施缺乏等因素的影響，護(hù)理解剖學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對簡易。因此，需要優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)和設(shè)施以適應(yīng)護(hù)理解剖學(xué)的教學(xué)需求?！皵?shù)字人”虛擬解剖系統(tǒng)里的360°旋轉(zhuǎn)、分層、3D 結(jié)構(gòu)和隨手畫等功能輔助教師講解重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生也可以進(jìn)行自由探索[2-3]；護(hù)理微課模塊可幫助學(xué)生將解剖結(jié)構(gòu)與護(hù)理學(xué)操作（如靜脈穿刺技術(shù)、留置胃管、心肺復(fù)蘇等操作過程）聯(lián)系起來學(xué)習(xí)；自我測試模塊可以引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)和檢查學(xué)習(xí)效果。為了提高護(hù)理專業(yè)人體解剖學(xué)的教學(xué)效果，本研究將“數(shù)字人”虛擬仿真平臺應(yīng)用于教學(xué)過程，為護(hù)理專業(yè)的解剖教學(xué)積累有益的經(jīng)驗(yàn)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2020 級護(hù)理專業(yè)學(xué)生50 人為觀察組，50 人為對照組。兩組學(xué)生年齡、性別、民族、前期課程平均成績等一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。觀察組分為6 個(gè)獨(dú)立學(xué)習(xí)小組，將“數(shù)字人”虛擬仿真平臺應(yīng)用于各章節(jié)的教學(xué)過程中。

1.2 教學(xué)設(shè)計(jì)和方法

1.2.1 課前學(xué)習(xí)安排 課前，觀察組任課教師建立課堂QQ 群，以便學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間討論問題，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)解剖學(xué)知識。同時(shí)，任課教師將教學(xué)大綱、教學(xué)課件、參考書籍等上傳至QQ 討論群。

1.2.2 課堂教學(xué)

1.2.2.1 觀察組教學(xué)方法 理論教學(xué)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)按照1∶1 進(jìn)行。學(xué)生自行下載手機(jī)3D body APP。理論課：教師結(jié)合自己制作的幻燈片、傳統(tǒng)的標(biāo)本和模型、手機(jī)3D body APP 進(jìn)行理論教學(xué)。實(shí)驗(yàn)課：教師根據(jù)教學(xué)大綱，應(yīng)用“數(shù)字人”虛擬仿真系統(tǒng)+傳統(tǒng)的模型標(biāo)本相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。教師應(yīng)用“數(shù)字人”虛擬仿真系統(tǒng)中的“隨手畫”“拆分”分層、360°旋轉(zhuǎn)等功能講解解剖學(xué)結(jié)構(gòu)；學(xué)生自行結(jié)合虛擬仿真系統(tǒng)、手機(jī)3D body 學(xué)習(xí)軟件和實(shí)體標(biāo)本或模型進(jìn)行解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的辨認(rèn)；同時(shí)瀏覽“數(shù)字人”虛擬仿真系統(tǒng)內(nèi)的護(hù)理解剖學(xué)微課視頻及其他微課視頻；應(yīng)用虛擬仿真系統(tǒng)的自主學(xué)習(xí)模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)效果自測；布置課后練習(xí)題。

1.2.2.2 對照組教學(xué)方法 理論教學(xué)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)按照常規(guī)3∶1 進(jìn)行。理論課：教師結(jié)合自己制作的幻燈片、傳統(tǒng)的標(biāo)本和模型進(jìn)行理論教學(xué)。實(shí)驗(yàn)課：按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行教學(xué)。教師按照教學(xué)大綱的要求，根據(jù)課程重點(diǎn)及難點(diǎn)講授課程內(nèi)容；上課過程中利用幻燈片、傳統(tǒng)的解剖學(xué)標(biāo)本或模型進(jìn)行解剖結(jié)構(gòu)的指認(rèn)和引導(dǎo)學(xué)習(xí)；布置課后練習(xí)題。

1.3 效果評價(jià) 系統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)結(jié)束后，兩組學(xué)生同時(shí)進(jìn)行理論考試和標(biāo)本考試，考試要求和評分標(biāo)準(zhǔn)一致。理論考試：課程完成后，對兩組學(xué)生理論課進(jìn)行統(tǒng)一命題、統(tǒng)一考試、統(tǒng)一流水閱卷，包括選擇題（25 題，25 分）、填空題（50 題，25 分）、名詞解釋題（10 題，20分）、簡答題（6題，30分），共計(jì)100分。實(shí)體標(biāo)本考試：將解剖結(jié)構(gòu)置于幻燈片中，放映模式設(shè)定為每張幻燈片展示30 s，學(xué)生在答題紙上寫下結(jié)構(gòu)的名稱，標(biāo)本考試總成績?yōu)?00 分。神經(jīng)系統(tǒng)單獨(dú)測驗(yàn)，深層結(jié)構(gòu)、淺層結(jié)構(gòu)為運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、內(nèi)臟系統(tǒng)標(biāo)本成績中提取的結(jié)果。觀察組學(xué)生除進(jìn)行基于虛擬仿真系統(tǒng)的標(biāo)本考試（將虛擬仿真系統(tǒng)內(nèi)的解剖結(jié)構(gòu)置于幻燈片中，放映模式設(shè)定為每張幻燈片展示30 s，學(xué)生在答題紙上寫下結(jié)構(gòu)名稱）外也進(jìn)行實(shí)體標(biāo)本考試。系統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)結(jié)束后，觀察組進(jìn)行教學(xué)效果問卷調(diào)查，共發(fā)放調(diào)查問卷50 份，回收調(diào)查問卷50份，統(tǒng)計(jì)分析問卷調(diào)查結(jié)果。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS l9.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，對觀察組學(xué)生虛擬仿真系統(tǒng)標(biāo)本考試成績與普通標(biāo)本考試成績及理論考試成績進(jìn)行相關(guān)性分析。P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組學(xué)生理論考試、實(shí)體標(biāo)本考試成績比較（見表1）

表1 兩組學(xué)生理論考試、實(shí)體標(biāo)本考試成績比較（±s）單位：分

表1 兩組學(xué)生理論考試、實(shí)體標(biāo)本考試成績比較（±s）單位：分

組別觀察組對照組P人數(shù)50 50理論考試76.1±1.2 60.4±1.3＜0.01實(shí)體標(biāo)本考試81.3±1.8 58.5±2.2＜0.01

2.2 兩組學(xué)生實(shí)體標(biāo)本考試淺層結(jié)構(gòu)、深層結(jié)構(gòu)及神經(jīng)系統(tǒng)成績比較（見表2）

表2 兩組學(xué)生標(biāo)本考試淺層結(jié)構(gòu)、深層結(jié)構(gòu)及神經(jīng)系統(tǒng)成績比較（±s）單位：分

表2 兩組學(xué)生標(biāo)本考試淺層結(jié)構(gòu)、深層結(jié)構(gòu)及神經(jīng)系統(tǒng)成績比較（±s）單位：分

組別觀察組對照組P人數(shù)50 50淺層結(jié)構(gòu)34.8±2.2 31.3±1.8＜0.05深層結(jié)構(gòu)33.5±2.2 26.4±1.9＜0.01神經(jīng)系統(tǒng)54.2±1.8 45.6±2.3＜0.01

2.3 觀察組標(biāo)本考試成績、理論考試成績相關(guān)性分析 為了檢測虛擬仿真系統(tǒng)對解剖學(xué)教學(xué)的輔助作用，將觀察組學(xué)生的虛擬仿真系統(tǒng)標(biāo)本考試成績[（73.7±2.5）分]與其實(shí)體標(biāo)本考試成績及理論考試成績進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果表明，觀察組虛擬仿真系統(tǒng)標(biāo)本考試成績與其實(shí)體標(biāo)本考試成績呈正相關(guān)（r=0.142，P=0.009），理論考試成績與虛擬仿真系統(tǒng)的標(biāo)本考試成績呈正相關(guān)（r=0.377，P＜0.001）。

2.4 觀察組學(xué)生對虛擬仿真解剖系統(tǒng)教學(xué)效果的評價(jià)（見表3）

表3 觀察組學(xué)生對虛擬仿真解剖系統(tǒng)教學(xué)效果的評價(jià)（n=50）單位：人

3 討論

護(hù)理解剖學(xué)不同于其他解剖學(xué)分支，護(hù)理專業(yè)人體解剖學(xué)重視表面解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，如胸骨角、髂前上棘、三角肌、臀大肌等[1，4-5]。另外，重視與護(hù)理操作相關(guān)的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，如食管、心臟、肘正中靜脈、股動(dòng)脈、手背靜脈、足背動(dòng)脈等的位置，直接影響護(hù)理操作質(zhì)量。由于解剖教研室存在尸源匱乏的問題，護(hù)理專業(yè)學(xué)生很少有實(shí)地解剖的機(jī)會，導(dǎo)致深部解剖結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)不足，影響學(xué)生對解剖結(jié)構(gòu)的整體認(rèn)識[4-5]。

3.1 虛擬仿真系統(tǒng)教學(xué)可降低護(hù)理專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的難度 與傳統(tǒng)教學(xué)工具不同，虛擬仿真解剖教學(xué)平臺包含解剖結(jié)構(gòu)的3D 化、360°旋轉(zhuǎn)、拆分、隨手畫、自主學(xué)習(xí)、護(hù)理專業(yè)微課、功能學(xué)視頻演示等高級功能，提供了可視化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺[6]。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺的解剖結(jié)構(gòu)形態(tài)逼真，在帶來強(qiáng)烈視覺沖擊的同時(shí)也極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)解剖的興趣和信心[6]。學(xué)生可以利用系統(tǒng)內(nèi)的3D 化結(jié)構(gòu)+360°旋轉(zhuǎn)功能，同時(shí)結(jié)合普通的標(biāo)本模型，多角度不限次數(shù)進(jìn)行自主探索。拆分功能有利于學(xué)生從不同的層次認(rèn)識和探索解剖學(xué)結(jié)構(gòu)。隨手畫功能有利于教師對重點(diǎn)、難點(diǎn)知識進(jìn)行詳細(xì)精準(zhǔn)的講解，利于消除傳統(tǒng)教學(xué)知識扁平化的缺點(diǎn)。同時(shí)，學(xué)生和教師、學(xué)生之間可以進(jìn)行相互討論、答疑，使學(xué)生的疑問得到快速、準(zhǔn)確地回復(fù)。自主學(xué)習(xí)模塊給教師提供監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)的有力工具，學(xué)生也可以對當(dāng)堂重點(diǎn)、難點(diǎn)知識的掌握情況進(jìn)行自測，強(qiáng)化知識的短期記憶，有利于形成長期記憶。觀察組學(xué)生通過虛擬仿真解剖平臺辨認(rèn)解剖結(jié)構(gòu)、與教師線上線下互動(dòng)討論等多種形式學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生克服思想惰性，構(gòu)建批判性思維習(xí)慣。另外，觀察組學(xué)生能根據(jù)系統(tǒng)自帶的護(hù)理解剖學(xué)微課或解剖學(xué)小視頻，將解剖學(xué)知識與實(shí)踐技能緊密融合，有助于解剖學(xué)知識的內(nèi)化，提高學(xué)生實(shí)踐技能操作的準(zhǔn)確性。因此，虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)模式可以提高學(xué)生對解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、提高學(xué)習(xí)效果。

3.2 虛擬仿真系統(tǒng)教學(xué)可增加護(hù)理專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的深度和廣度 虛擬仿真解剖實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用，給學(xué)生提供了一種舒適、高效、活潑的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生使用該系統(tǒng)學(xué)習(xí)范圍和深度較傳統(tǒng)的模式顯著增加[7-8]。虛擬仿真系統(tǒng)可以360°旋轉(zhuǎn)解剖結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以根據(jù)個(gè)人的需要手動(dòng)拆分不同層次的結(jié)構(gòu)，這些功能可以極大地提高學(xué)生自我探索的興趣和積極性，興趣的引領(lǐng)結(jié)合教師的細(xì)心指導(dǎo)，使學(xué)生能準(zhǔn)確地認(rèn)識解剖結(jié)構(gòu)的位置、名稱、功能。學(xué)生不僅可以掌握教學(xué)大綱要求的知識點(diǎn)，還能在自我探索的過程中，學(xué)習(xí)護(hù)理操作相關(guān)、疾病診療相關(guān)及日常生活相關(guān)的解剖學(xué)知識，擴(kuò)大了知識范圍，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生自學(xué)為主、教師引導(dǎo)的教學(xué)常態(tài)。這種虛實(shí)結(jié)合的方式較傳統(tǒng)模式，極大地拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)范圍。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的建立，能很好地引導(dǎo)學(xué)生探索難點(diǎn)知識和結(jié)構(gòu)[8]。很多深部結(jié)構(gòu)，如腦部的基底核、海馬、腦室系統(tǒng)等位置較深又與其他結(jié)構(gòu)緊密毗鄰，學(xué)生需花大量時(shí)間并要有較好的立體思維來理解，教師教學(xué)需用多種圖片、模型來給學(xué)生解釋。此外，學(xué)習(xí)人體解剖學(xué)結(jié)構(gòu)還需學(xué)生融會貫通，以“視覺傳導(dǎo)通路”學(xué)習(xí)為例：學(xué)習(xí)時(shí)需將視器、視交叉、后丘腦、端腦的內(nèi)容串聯(lián)，任一部分不熟悉很難理解整條通路?！皵?shù)字人”虛擬解剖系統(tǒng)里的視頻演示模塊能生動(dòng)地顯示“視覺傳導(dǎo)通路”，給學(xué)生帶來震撼的視覺沖擊的同時(shí)，還能清晰地顯示視覺傳導(dǎo)的起止點(diǎn)、各級神經(jīng)元、交叉位置等信息且附帶語音解釋，使復(fù)雜難懂難講解的視覺傳導(dǎo)過程簡單化和生動(dòng)化[9-10]。研究發(fā)現(xiàn)，觀察組學(xué)生應(yīng)用虛實(shí)結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，識別淺部結(jié)構(gòu)、深部結(jié)構(gòu)、神經(jīng)系統(tǒng)標(biāo)本成績均高于對照組。表明虛實(shí)結(jié)合的學(xué)習(xí)方式可以有效地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我探索、自主分析，幫助他們學(xué)會自己解決問題。

3.3 翻轉(zhuǎn)課堂在護(hù)理解剖教學(xué)推行中需要注意的問題 在利用虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)過程中，還需注意一些問題。注意教學(xué)設(shè)計(jì)，合理安排理論課和實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)，防止實(shí)施過程中時(shí)間不夠，導(dǎo)致學(xué)生對系統(tǒng)的利用度不夠。教學(xué)過程中，注意教師使用的幻燈片要與虛擬仿真系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)構(gòu)一致，或者在學(xué)生使用虛擬仿真系統(tǒng)時(shí)注意解釋。虛擬仿真系統(tǒng)對于一些細(xì)小的結(jié)構(gòu)，如腎臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、牙齒的形態(tài)結(jié)構(gòu)等無法清晰顯示，需借助普通的解剖模型示教。虛擬仿真系統(tǒng)與以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)、案例教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂等結(jié)合起來可以發(fā)揮更好的教學(xué)效果。為了讓學(xué)生更好地應(yīng)用虛擬仿真系統(tǒng)學(xué)習(xí)，可以安排學(xué)生提前背誦下一節(jié)課的解剖學(xué)名詞，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。