信息技術(shù)在“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)中的探索與實(shí)踐

摘 要：數(shù)字化相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了信息技術(shù)教學(xué)模式的改變。然而，在信息技術(shù)與“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)過程中，尚存在一些不足，還需要進(jìn)一步探索和實(shí)踐，以達(dá)到課程教學(xué)創(chuàng)新?；诖?，本文從信息技術(shù)對(duì)“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)的影響入手，分析了傳統(tǒng)的課程教學(xué)與基于信息技術(shù)課程教學(xué)之間的差別，并進(jìn)一步列舉“人體解剖學(xué)”課程的信息技術(shù)教學(xué)創(chuàng)新案例，分析和總結(jié)數(shù)字化在生物學(xué)教學(xué)活動(dòng)中的作用和意義，最后闡述了信息技術(shù)在“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)中的應(yīng)用，以及現(xiàn)階段存在的不足，為“人體解剖學(xué)”課程改革發(fā)展提供可行性參考。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；課程教學(xué)；教學(xué)改革

隨著數(shù)字時(shí)代的發(fā)展，教育行業(yè)的教育方式也隨之改變。在傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)、生物學(xué)專業(yè)教學(xué)過程中，主要以板書、教材等方式進(jìn)行面對(duì)面教學(xué)。而現(xiàn)在，隨著數(shù)字時(shí)代的來臨，以及基于信息新技術(shù)的新教學(xué)模式發(fā)展，不同類型的學(xué)習(xí)方式得到開發(fā)，主要包括各類在線授課、教學(xué)視頻、電子書籍、3D模型和虛擬環(huán)境等，這些新的學(xué)習(xí)方式為“人體解剖學(xué)”的教學(xué)和學(xué)習(xí)提供了諸多便利［1］。此外，根據(jù)不同學(xué)習(xí)目的和興趣愛好，教師和學(xué)生可以設(shè)定不同類型或形式的學(xué)習(xí)資源，提高學(xué)習(xí)效率，并推動(dòng)多元化教學(xué)，從而促進(jìn)教育教學(xué)的進(jìn)行。在“人體解剖學(xué)”課程中，信息技術(shù)以多種方式影響著教育教學(xué)過程，包括但不限于拓展課程資源、促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)模式、增強(qiáng)教學(xué)過程中的互動(dòng)性、提升課程教學(xué)效率和質(zhì)量。本文主要以信息技術(shù)對(duì)“人體解剖學(xué)”教學(xué)過程中的影響、挑戰(zhàn)、發(fā)展趨勢(shì)和不足進(jìn)行了論述，以期為新的數(shù)字化教育教學(xué)模式提供參考。

1 信息技術(shù)對(duì)課程教育教學(xué)的影響

1.1 改變教育教學(xué)模式

傳統(tǒng)的“人體解剖學(xué)”課程教育教學(xué)，主要采用書本、彩圖的形式面對(duì)面進(jìn)行授課。隨著計(jì)算機(jī)的普及，以及各類信息軟件的開發(fā)，一種基于信息技術(shù)的新教學(xué)模式出現(xiàn)。這種新的教學(xué)模式以網(wǎng)絡(luò)作為媒介，不再需要攜帶厚重的紙質(zhì)文件，不再局限于教室和固定的時(shí)間，優(yōu)化了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使教育教學(xué)模式更加自由和靈活［2］。目前，在各類學(xué)習(xí)網(wǎng)站或軟件中，可以查閱不同類型的“人體解剖學(xué)”課程學(xué)習(xí)資源。這些網(wǎng)站或軟件以網(wǎng)絡(luò)作為媒介，圍繞“人體解剖學(xué)”知識(shí)和實(shí)踐等提供專業(yè)輔導(dǎo)，讓學(xué)習(xí)“人體解剖學(xué)”課程變得更為自由和靈活。

1.2 促進(jìn)混合式模式發(fā)展

信息技術(shù)促進(jìn)了混合式學(xué)習(xí)模式的發(fā)展。傳統(tǒng)的“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)是通過面對(duì)面方式，在特定地點(diǎn)和固定時(shí)間進(jìn)行的，而信息技術(shù)改進(jìn)了這種教學(xué)模式。此外，基于網(wǎng)絡(luò)的便捷性，信息技術(shù)能夠推動(dòng)“線上線下”混合式教學(xué)模式，為學(xué)生提供了更多的學(xué)習(xí)“人體解剖學(xué)”課程的渠道和資源，以達(dá)到拓展知識(shí)的目的。同時(shí)，信息技術(shù)促進(jìn)了項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的發(fā)展。利用互聯(lián)網(wǎng)和在線資源，可以發(fā)現(xiàn)并開展項(xiàng)目研究，并通過有關(guān)研究的特定網(wǎng)站、社交媒體和在線討論組等形式，與其他研究人員進(jìn)行交流和合作。

1.3 豐富課程的學(xué)習(xí)資源

隨著信息技術(shù)在教育行業(yè)中的發(fā)展，世界各地正在搭建醫(yī)學(xué)的公共學(xué)習(xí)平臺(tái)，這些平臺(tái)提供了醫(yī)學(xué)等學(xué)科從初級(jí)到高級(jí)的各個(gè)層次的課程，教師和學(xué)生可以訪問來自世界各地的在線課程［3］。同時(shí)，還搭建了多媒體等資源，包括講解視頻、實(shí)驗(yàn)演示、動(dòng)畫解說以及電子書籍平臺(tái)和學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫［4］。此外，開放教育資源是以開放授權(quán)方式發(fā)布的教育資源，包括課程材料、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)工具等。在這些平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫中，保存了生物學(xué)大量的電子書籍和學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，為教育者和受教育者提供了大量的學(xué)習(xí)資料和研究參考。這些在線工具保存的大量的學(xué)習(xí)資料和研究參考，能夠讓教師和學(xué)生更直觀地理解“人體解剖學(xué)”課程中的抽象概念和復(fù)雜理論，達(dá)到較好的教學(xué)效果，從而完善自我知識(shí)領(lǐng)域的不足。

2 數(shù)字化生物學(xué)教學(xué)創(chuàng)新案例分析

2.1 在線課堂及遠(yuǎn)程教育

近些年，利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字化教育教學(xué)的案例越來越多［5］?？茖W(xué)家們通過計(jì)算機(jī)科學(xué)，將這些數(shù)字化教育教學(xué)的案例匯集為多個(gè)數(shù)據(jù)庫，形成較為全面的在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，為全球的學(xué)生提供了豐富多樣的免費(fèi)“人體解剖學(xué)”課程。此外，這些數(shù)據(jù)庫以視頻等方式進(jìn)行“人體解剖學(xué)”課程教育教學(xué)，所包含的內(nèi)容或課程在質(zhì)量和專業(yè)性方面均符合教學(xué)要求。數(shù)據(jù)庫除了包含醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的內(nèi)容，還包含其他內(nèi)容或課程，主要有數(shù)學(xué)、歷史、物理、化學(xué)、生物和天文學(xué)等科目［6］。

2.2 智慧教室與虛擬實(shí)驗(yàn)室

智慧教室與虛擬實(shí)驗(yàn)室是基于數(shù)字化教育教學(xué)模式產(chǎn)生的一種輔助設(shè)備，主要提供更為多樣性的互動(dòng)式學(xué)習(xí)和實(shí)踐性體驗(yàn)。在“人體解剖學(xué)”課程授課和學(xué)習(xí)的過程中，就具體的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)批注，增加互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)過程中的參與度。同時(shí)，智慧教室也促進(jìn)了遠(yuǎn)程教學(xué)模式的發(fā)展。虛擬實(shí)驗(yàn)室是基于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)搭建的“人體解剖學(xué)”課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可以通過更改不同的程序，進(jìn)行不同類型的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，并且?guī)缀醪粫?huì)受到時(shí)間、地點(diǎn)和材料的影響，使傳統(tǒng)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)變得安全和便捷。目前，許多科研院所和高校都已搭建虛擬實(shí)驗(yàn)室，主要是虛擬動(dòng)物和人體的解剖結(jié)構(gòu)，極大地解決了材料來源的問題。

3 信息技術(shù)在生物學(xué)教學(xué)中的挑戰(zhàn)及解決辦法

3.1 數(shù)字鴻溝與教育平等機(jī)會(huì)

雖然我們已認(rèn)識(shí)到數(shù)字化和信息化在未來的醫(yī)學(xué)教學(xué)中至關(guān)重要，但當(dāng)談及“人體解剖學(xué)”課程的數(shù)字化教育教學(xué)和信息化教育教學(xué)時(shí)，我們也必須認(rèn)識(shí)到，不同地區(qū)的數(shù)字化和信息化設(shè)施還未達(dá)到理想的效果，許多地區(qū)仍然面臨著數(shù)字化教育資源的不平等分配和利用不足的問題［7］。解決“人體解剖學(xué)”課程數(shù)字鴻溝，并實(shí)現(xiàn)平等教育機(jī)會(huì)，還需要從各方面進(jìn)行一系列的綜合性措施。

首先，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是實(shí)現(xiàn)“人體解剖學(xué)”課程數(shù)字化和信息化教學(xué)的關(guān)鍵，包括硬件設(shè)備和軟件設(shè)施。教育單位要結(jié)合自身的情況，加大教學(xué)設(shè)備的更新和換代，為數(shù)字化教育的系統(tǒng)接入提供硬件設(shè)備。此外，還需要加大互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，確保每個(gè)教育機(jī)構(gòu)均可接入和使用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，并且制定相關(guān)政策和法規(guī)，鼓勵(lì)和支持?jǐn)?shù)字化教育的發(fā)展。

其次，數(shù)字化和信息化使“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)的內(nèi)容多樣化。教育單位可以根據(jù)學(xué)科發(fā)展等設(shè)置不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容，以滿足學(xué)生的多樣化、個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。此外，還可以利用人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，讓學(xué)習(xí)者根據(jù)自身的學(xué)習(xí)特點(diǎn)進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)，從而更好地滿足教師和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

最后，促進(jìn)合作與資源共享也是解決數(shù)字鴻溝和平等教育的重要內(nèi)容。目前來說，不同地域的“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)模式相差巨大，一些教育匱乏的地區(qū)投入的教育資源較少，以至于教師和學(xué)生達(dá)不到自己的學(xué)習(xí)需求［8］。因此，在數(shù)字化“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)設(shè)施基礎(chǔ)完備的情況下，要加強(qiáng)學(xué)校、社區(qū)和行業(yè)的合作，共享教育教學(xué)資源、軟件許可和專業(yè)知識(shí)，以提高數(shù)字化“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)資源的利用效率和質(zhì)量。

3.2 數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)

在數(shù)字化時(shí)代，數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)的重要性不言而喻。在數(shù)字化“人體解剖學(xué)”課程教育教學(xué)環(huán)境中，要通過升級(jí)網(wǎng)絡(luò)安全措施和定期進(jìn)行安全培訓(xùn)等增強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)的觀念，降低泄露的風(fēng)險(xiǎn)。在“人體解剖學(xué)”課程教育教學(xué)過程中，如何應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)釣魚軟件的威脅是非常重要的。學(xué)?；蚪逃龁挝粦?yīng)對(duì)教師和學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)，增強(qiáng)安全意識(shí)［9］。此外，由于在線網(wǎng)絡(luò)信息量巨大，傳播和泄露信息的風(fēng)險(xiǎn)較高，所以，教師和學(xué)生應(yīng)注意自身敏感信息的使用。

在采購設(shè)備及安裝軟件時(shí)，要實(shí)現(xiàn)與供應(yīng)商商討，為學(xué)校或教育機(jī)構(gòu)提供加密的網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置防火墻，并進(jìn)行殺毒軟件的使用培訓(xùn)，并在此基礎(chǔ)上，讓教師和學(xué)生學(xué)會(huì)如何創(chuàng)建和管理網(wǎng)絡(luò)安全密鑰。此外，應(yīng)派專人定期管理和更新安全設(shè)施，并采取必要的數(shù)據(jù)保護(hù)措施，包括但不限于加密敏感數(shù)據(jù)、定期備份數(shù)據(jù)、限制數(shù)據(jù)訪問權(quán)限等，以防止“人體解剖學(xué)”課程數(shù)據(jù)泄露和丟失。

4 未來發(fā)展趨勢(shì)與展望

4.1 人工智能的應(yīng)用

隨著信息化的普及，對(duì)于人工智能領(lǐng)域的新教育模式應(yīng)用成為可能［10］。在“人體解剖學(xué)”課程數(shù)字化教育教學(xué)方面，人工智能可以提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果，逐步向智能化、個(gè)性化方向發(fā)展，并可基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育教學(xué)反饋，為教師和學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)、高效的“人體解剖學(xué)”課程教育教學(xué)體驗(yàn)。在交流互動(dòng)方面，虛擬智能助手和聊天機(jī)器人可以通過語音和文字輸入的方式，為“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)過程中的常見問題、解釋概念和學(xué)習(xí)建議等內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)支持和指導(dǎo)，在第一時(shí)間解決其中的問題，并針對(duì)不同群體，設(shè)計(jì)和定制適合不同群體的“人體解剖學(xué)”課程內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)。例如，Knewton是一家利用人工智能技術(shù)提供個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)的教育科技公司，該公司可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和表現(xiàn)，動(dòng)態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容和難度，以滿足每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求；Duolingo是一款流行的語言學(xué)習(xí)應(yīng)用，它利用人工智能算法來分析每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和錯(cuò)誤模式，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)為他們提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑和練習(xí)題目。

基于人工智能的評(píng)估系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整“人體解剖學(xué)”課程題目的難度和類型，以確保評(píng)估的準(zhǔn)確性和公平性。此外，人工智能還可以提供即時(shí)反饋和個(gè)性化建議，幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)展和改進(jìn)方向。同時(shí)，人工智能可以收集、分析和利用大量的課程數(shù)據(jù)，幫助教育單位和教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和表現(xiàn)，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)和管理。

4.2 虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展

未來，隨著硬件技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，并在“人體解剖學(xué)”領(lǐng)域創(chuàng)造新的效益。同時(shí)，隨著人們對(duì)沉浸式體驗(yàn)的需求不斷增長，在未來也可以看到更加智能和個(gè)性化的虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的出現(xiàn)。在數(shù)字化生物學(xué)教學(xué)方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)帶來了許多創(chuàng)新和變革。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，提供更安全、更便捷的實(shí)踐學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如，在“人體解剖學(xué)”課程中，學(xué)生可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，而無須使用真實(shí)的藥品或?qū)嶒?yàn)設(shè)備。此外，借助虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，教育者可以根據(jù)教師和學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、水平和興趣定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。通過交互式內(nèi)容和實(shí)時(shí)反饋，學(xué)生可以更有效地理解和消化人體解剖學(xué)相關(guān)知識(shí)。此外，借助虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，教育者可以根據(jù)受教育者的學(xué)習(xí)風(fēng)格、水平和興趣定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。通過交互式內(nèi)容和實(shí)時(shí)反饋，學(xué)生可以更有效地理解和消化“人體解剖學(xué)”相關(guān)知識(shí)。

結(jié)語

在數(shù)字化時(shí)代背景下，信息技術(shù)模式已成為推動(dòng)“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)創(chuàng)新的主要力量。在基于信息化技術(shù)的生物學(xué)教學(xué)過程中，教育者可以引入虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等前沿技術(shù)。學(xué)習(xí)已不再局限于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，而是變得更加生動(dòng)、互動(dòng)和個(gè)性化。教師和學(xué)生可以沉浸在虛擬的“人體解剖學(xué)”實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)踐，或是在數(shù)字化的場(chǎng)景中感受生命體的自然變化。這種個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)不僅提升了學(xué)習(xí)的樂趣，也促進(jìn)了受教育者們對(duì)生物學(xué)知識(shí)的深入理解。而智能化的學(xué)習(xí)系統(tǒng)更是能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)提供個(gè)性化的反饋和建議，幫助他們更高效地掌握“人體解剖學(xué)”課程知識(shí)。這種教育創(chuàng)新不僅拓展了學(xué)習(xí)的場(chǎng)景和方式，也促進(jìn)了“人體解剖學(xué)”課程教育教學(xué)的公平與普及。通過信息技術(shù)，優(yōu)質(zhì)的生物學(xué)教育資源和學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)可以跨越地域和經(jīng)濟(jì)限制，讓每個(gè)受教育者都能享受到高質(zhì)量的教育。因此，基于信息技術(shù)的“人體解剖學(xué)”課程教學(xué)創(chuàng)新研究，對(duì)于推動(dòng)醫(yī)學(xué)、生物學(xué)教育的改革和發(fā)展具有重要意義，為構(gòu)建更加公平、高效、普及的教育體系奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］寧光芳.數(shù)字化轉(zhuǎn)型期師范生信息化教學(xué)能力提升研究［J］.鄭州師范教育，2024，13（03）：913.

［2］鄒超.信息技術(shù)教學(xué)與傳統(tǒng)文化有效融合課例研究［J］.考試周刊，2024（20）：1720.

［3］劉娜娜.數(shù)據(jù)支持下在線教育平臺(tái)學(xué)習(xí)支持服務(wù)策略研究［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2024，20（11）：101103.

［4］張育琴.電子書對(duì)高中生閱讀習(xí)慣的影響研究［D］.長沙：湖南師范大學(xué)，2019.

［5］梁琳，段松江，王全良.國際中文教育慕課質(zhì)量評(píng)價(jià)體系構(gòu)建研究：以Coursera中文教育慕課為例［J］.華夏文化論壇，2023（01）：162176.

［6］劉思影，丁子潔，童名文.可汗實(shí)驗(yàn)學(xué)校與Open AI聯(lián)合開發(fā)智能教學(xué)助手［J］.上海教育，2024（06）：6263.

［7］謝維和.對(duì)教育不平等問題的新探索：《教育不平等的發(fā)生機(jī)制研究——基于資源分配的視角》的意義分析［J］.中國教育科學(xué)：中英文，2023，6（06）：152154.

［8］毛志玲.線上漢語教學(xué)課堂互動(dòng)問題調(diào)查與對(duì)策研究［D］.桂林：廣西師范大學(xué)，2023.

［9］蔡杰鋒.高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的安全問題分析及對(duì)策探討［J］.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2023（06）：102103.

［10］楊進(jìn)忠.運(yùn)用人工智能，深化信息技術(shù)教學(xué)［J］.留學(xué)，2024（10）：4648.

基金項(xiàng)目：安慶師范大學(xué)2023年校級(jí)教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2023aqnujyxm40）；安徽省高等學(xué)校科學(xué)研究項(xiàng)目（自然科學(xué)類）（2024AH051082）；安徽省皖西南生物多樣性保護(hù)與特色資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2024年度開放基金項(xiàng)目（Wxn202419）

作者簡介：鄭亮（1993— ），男，漢族，黑龍江鶴崗人，博士研究生，講師，研究方向?yàn)榉肿用庖邔W(xué)和學(xué)科教學(xué)（生物）；項(xiàng)立君（1989— ），男，漢族，安徽安慶人，博士研究生，講師，研究方向?yàn)樯锱c醫(yī)藥；丁伏生（1991— ），男，漢族，安徽安慶人，博士研究生，講師，研究方向?yàn)閷W(xué)科教學(xué)（生物）和神經(jīng)生物學(xué)。