中國數字人系統(tǒng)應用于解剖學實驗教學的效果

牛家峰，張東方，楊舒喬

（1 菏澤醫(yī)學?？茖W校，山東 菏澤 274000；2 青島市中醫(yī)醫(yī)院(海慈醫(yī)院)，山東 青島 266000）

人體解剖學是研究人體正常形態(tài)結構的一門學科，通過對該課程的學習，可為學習其它醫(yī)學課程打下堅實的基礎。人體解剖學課程教學分為理論教學和實驗教學，學生通過理論教學，可以對人體的器官組成、形態(tài)結構等形成一個初步的感性認識，但僅僅停留在感性認識階段會對后續(xù)的醫(yī)學課程學習造成不利影響，因此，人體解剖學的教學必須要有實驗教學，在實驗教學中，學生通過對真實標本的觀察學習，會更深刻的理解理論知識，從而做到理論聯系實際，實現感性認識向理性認識的轉變。本研究將中國數字人系統(tǒng)應用于高職醫(yī)學生的實驗教學過程中，取得了理想的效果?，F報道如下。

1 對象和方法

1.1 研究對象 抽取2022 級康復醫(yī)學專業(yè)兩個合堂班級，其中一個合堂班級為觀察組，另一個合堂班級為對照組。對照組118 人，其中男59 人，女59 人；平均年齡（19±0.53）歲；觀察組120 人，其中男61 人，女59 人；平均年齡（19±0.25）歲。兩組學生基線資料比較，P>0.05,差異無統(tǒng)計學意義，具有可比性。

1.2 方法 觀察組采用傳統(tǒng)教學法，即實驗課上由教師帶領學生先進行理論知識的回顧，然后再通過標本向學生講解相關結構，最后由學生結合課本內容以及教師的講解，以小組為單位自行觀察學習標本。

對照組采用中國數字人系統(tǒng)：第一步，教師介紹中國數字人系統(tǒng)的功能，講解數字人系統(tǒng)的操作方式及操作界面；第二步，根據實驗課內容，通過數字人系統(tǒng)展示相應的組織結構，由教師進行詳細的講解展示，通過標本的放大、縮小、旋轉、剝離、重點結構注釋等向學生詳細的介紹相關內容；第三步，學生自行操作中國數字人系統(tǒng)，教師從旁指導，直至學生可以熟練操作；第四步，根據實驗課教學內容，向學生提出學習目標，學生以小組為單位利用數字人系統(tǒng)進行討論學習；第五步，各小組向其它小組講解相關內容；第六步，教師總結并進行隨堂測試。

1.3 觀察指標 （1）期末考試成績：題型包括選擇題（20分）、填空題（10 分）、名詞解釋（10 分）、問答題（30 分）及識圖題（30 分），滿分100 分。（2）實驗課隨堂測試：每次實驗課選擇和本次課程相關的、典型的題測試，滿分為50 分。（3）學生的認可度和接受度：包括是否可以提高學習興趣、是否可以提高自學能力、是否有利于對所學知識的理解以及是否可以提高團隊協作能力。

1.4 統(tǒng)計學處理 應用SPSS 20.0 軟件對所獲數據進行處理，計量資料和計數資料分別采用± s 以及n（%）表示，分別采用t 檢驗和χ2檢驗。

2 結果

2.1 兩組期末考試成績比較 兩組選擇題、填空題、名詞解釋、問答及識圖得分比較，P 均<0.05。見表1。

表1 兩組期末考試成績比較（ ±s，分）

表1 兩組期末考試成績比較（ ±s，分）

組別 n 選擇題 填空題 名詞解釋 問答 識圖 總分觀察組 120 18.24±1.29 9.01±0.89 9.14±0.76 29.85±0.15 29.88±0.12 98.24±1.76對照組 118 16.30±1.65 8.44±1.16 8.89±0.59 27.74±1.98 27.96±1.21 96.57±2.45

2.2 兩組隨堂測試成績比較 觀察組隨堂測試平均成績（49.55±0.45）分，對照組隨堂測試平均成績（47.84±1.56）分，兩組比較，t=11.530，P<0.05。

2.3 兩組學生對不同教學方法接受度及認可度比較 見表2。

表2 兩組學生對不同教學方法接受度及認可度比較[ n（%）]

3 討論

傳統(tǒng)實驗課教學過程包括教師講解示教，然后提出要求，學生觀察標本，最后教師總結。在整個教學過程中，教師始終處于指導地位，學生只是被動的接受，因此，不能很好的發(fā)揮學生的學習主動性，導致實驗課教學效果大打折扣。同時，還存在以下不足：現存的尸體數量無法滿足教學需要；制作標本的過程時間長，成本高；標本在使用過程中容易受到損壞，尤其是一些精細結構，導致教學標本緊缺。而且，隨著學校招生數量的不斷增加，導致示教標本數量、解剖模型數量相對減少，也不利于解剖學實驗課教學。為了有效提高人體解剖學教學效果，不少學者進行了研究，龔憲宇等將“以疾病為中心”教學方法應用于人體解剖學實驗教學，顯著提高了人體解剖學實驗教學效果[1]。黎慧玲等將PBL 結合TBL 教學法應用于解剖學實驗教學，有效提高了學生學習的積極性以及臨床思維能力[2]。

中國數字人系統(tǒng)是由山東數字人科技股份有限公司研發(fā)的人體解剖學教學軟件，該軟件通過計算機技術以及圖像處理技術，將大量的人體斷面數據信息進行整合重構，最終形成完整的人體三維立體結構圖像。中國數字人系統(tǒng)的界面主要包括以下六個模塊：系統(tǒng)解剖學、局部解剖學、斷層解剖學、臨床病例、解剖學微課以及自主學習。而每一個模塊的界面包括以下三個展示區(qū)：斷層顯示區(qū)域、三維顯示區(qū)以及目錄結構區(qū)，三個區(qū)域相關聯，任何一個區(qū)域顯示的任何解剖結構，其它兩個區(qū)域都會動態(tài)調整，從而實現解剖學結構的突出顯示。系統(tǒng)可以直接用鼠標操作，也可以進行觸摸操作，選擇預觀測的結構，然后可以對標本進行放大、縮小、平移等操作。標本旋轉功能：數字人可以實現預觀察標本的任意角度的旋轉。透明度調節(jié)功能：可以對觀察的標本進行透明度調節(jié)，從而可以更有效、更直觀的觀察內層結構。解剖結構的隱藏和顯示功能：在觀察標本的過程中，可以對其任意解剖結構進行顯示和隱藏，從而使標本觀察更具層次感，有效實現解剖結構的剝離。解剖結構著色功能：可以對不同的解剖結構進行染色，便于突出顯示。在日常教學過程中，教師可以根據授課需要，對所展示的器官構造進行拆分組合，有針對性的制備實驗教學示教標本。

本研究將中國數字人系統(tǒng)應用于解剖學實驗教學，結果表明，觀察組不同題型得分及總分均高于對照組（P<0.05）。實驗課隨堂測試成績比較，觀察組高于對照組（P<0.05）。同時，學生對不同實驗課教學方式的接受度和認可度比較，觀察組高于對照組（P<0.05）。學習興趣是學生學習的內生動力，從結果中可以看到，中國數字人系統(tǒng)可以有效提高學生的學習興趣，大學階段學生的求知欲比較強，對新鮮事物的接受能力也比較強，因此，數字人系統(tǒng)能夠提高學生的學習興趣。因數字人系統(tǒng)可以反復操作，并且可以實現對組織結構的放大、縮小、隱藏等不同操作，在操作過程中，可以與課本理論知識相互印證，所以可以有效提高學生的自學能力以及對所學知識的理解。在實驗教學過程中，以小組為單位進行學習，在數字人操作及后續(xù)的講解過程中，需要小組內成員分工明確相互合作，相互補充，因此，可以有效提高團隊協作能力。但是，數字人應用在人體解剖學實驗教學也存在不足之處[3-6]：第一，不利于教師提高自身業(yè)務能力：傳統(tǒng)實驗課教學前，教師需要做充足的準備，需要花大量的時間去制作標本，在標本的制作過程中可以促進教師對理論知識的理解，可以有效提高標本制作技能，而應用數字人系統(tǒng)雖然可以節(jié)省時間和精力，但是不利于教師業(yè)務能力的提升，尤其是專業(yè)的實驗技術人員。第二，缺乏真實性，不利于學生自身能力的提升。解剖學實驗教學的目的就是通過實驗課學習，將理論知識和實踐知識相聯系，學生只有通過觀察、觸摸、解剖真實標本，才能夠體會人體結構的質感，同時，也能夠熟悉不同解剖器械的功能和用途，但是數字人系統(tǒng)無法實現上述目的。第三，短時輸出信息量較大，學生無法完全消化，尤其是對于計算機操作不熟練的學生，數字人的應用反而成為了一種負擔。第四，數字人系統(tǒng)內容有待進一步完善，同時，一些細微的解剖結構需要進一步加強。

綜上所述，中國數字人系統(tǒng)應用于醫(yī)學高職院校人體解剖學實驗教學，可以有效提高教學效果，且學生認可度和接受度較高。