醫(yī)學(xué)人體解剖教學(xué)改革現(xiàn)狀分析
時(shí)間:2022-10-10 11:20:33
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【摘要】隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,多媒體、三維可視化技術(shù)在人體解剖教學(xué)改革中也起到了重要作用。本文圍繞傳統(tǒng)解剖教學(xué)模式中存在的問題,對醫(yī)學(xué)人體解剖教學(xué)改革進(jìn)展進(jìn)行綜述。通過從新教學(xué)模式和新教學(xué)工具兩方面總結(jié)國內(nèi)外的改革進(jìn)展,探討醫(yī)學(xué)人體解剖教學(xué)改革思路和發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】人體解剖教學(xué);3D多媒體;虛擬現(xiàn)實(shí);三維可視化;數(shù)字人解剖系統(tǒng);翻轉(zhuǎn)課堂
人體解剖課程是醫(yī)學(xué)專業(yè)中重要的基礎(chǔ)課程,在醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)生涯中,人體解剖知識(shí)貫穿始終。但是對于剛剛接觸解剖的學(xué)生來說,人體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,解剖名詞晦澀難懂,學(xué)習(xí)起來需要耗費(fèi)大量時(shí)間與精力[1]。我國傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教材為中心、以教師為主導(dǎo),在這種知識(shí)型人才的培養(yǎng)目標(biāo)指導(dǎo)下,填鴨式的理論教學(xué)模式形成,枯燥乏味的知識(shí)灌輸極易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣,喪失自主學(xué)習(xí)能力,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下;理論知識(shí)與實(shí)踐環(huán)節(jié)相脫節(jié),造成學(xué)生臨床思維薄弱,空間構(gòu)建能力不足,無法滿足臨床實(shí)踐的需要。為了適應(yīng)我國當(dāng)前應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需要,我們必須對傳統(tǒng)人體解剖教學(xué)模式進(jìn)行改革。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來,多媒體教學(xué)已經(jīng)成了常規(guī)教學(xué)模式,但教師在課堂中用PPT輔助教學(xué),仍無法從根本上解決傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的諸多問題,依舊無法將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,解剖結(jié)構(gòu)也仍是在平面上被鋪展開來。醫(yī)學(xué)人體解剖的教學(xué)改革在各大院校逐漸興起,它不是僅僅停留在教學(xué)工具改革層面上,也在教學(xué)思路上有了新的學(xué)習(xí)與借鑒,形成了PBL、OBE等有效授課方法模式。隨著互聯(lián)網(wǎng)浪潮席卷而來的“微課”、“慕課”為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、拓展興趣提供了有效途徑。計(jì)算機(jī)技術(shù)蓬勃發(fā)展的時(shí)代背景下,三維可視化技術(shù)逐步成熟,國外也已有將三維可視化技術(shù)引入到系統(tǒng)解剖學(xué)、斷層解剖學(xué)的教學(xué)當(dāng)中。本文將對互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的解剖教學(xué)新模式及新技術(shù)的進(jìn)展及現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。
1傳統(tǒng)教學(xué)模式
在目前的解剖課堂中,教師以課本知識(shí)結(jié)構(gòu)為主線,利用幻燈片輔助教學(xué),將重點(diǎn)內(nèi)容以文字、解剖模式圖、標(biāo)本平面圖的形式展示出來,教給學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí);理論知識(shí)教學(xué)基本完成后,安排學(xué)生到解剖實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行標(biāo)本觀察和尸體解剖的實(shí)驗(yàn)課程。經(jīng)過數(shù)十個(gè)學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí),學(xué)生基本能夠掌握解剖知識(shí),初步認(rèn)識(shí)人體結(jié)構(gòu)。但傳統(tǒng)教學(xué)課堂由教師主導(dǎo)、學(xué)生聆聽,學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)接受大量陌生而又枯燥的解剖知識(shí),難以即時(shí)理解吸收,學(xué)習(xí)效率低下。教學(xué)輔助所用的解剖模式圖、人體解剖掛圖不夠立體,不能讓學(xué)生直觀地看到立體模型,學(xué)生對人體結(jié)構(gòu)的空間構(gòu)建能力不足,無從緊跟教師的授課節(jié)奏。實(shí)驗(yàn)課中,大量學(xué)生同時(shí)在有限的課堂時(shí)間內(nèi)對稀缺的解剖教學(xué)的標(biāo)本進(jìn)行觀察,也無法進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。在進(jìn)行局部解剖學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),由于人體結(jié)構(gòu)層次、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,學(xué)生很容易對標(biāo)本造成不可逆的破壞,傳統(tǒng)模式下的解剖實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)效率低、尸體利用率低。由于解剖實(shí)驗(yàn)室尸體資源的稀缺,加之本身的基礎(chǔ)知識(shí)不夠牢固,學(xué)生往往不敢動(dòng)手操作,也導(dǎo)致實(shí)踐學(xué)習(xí)的效果大打折扣。醫(yī)學(xué)教學(xué)的新時(shí)代已然到來,傳統(tǒng)解剖教學(xué)模式的改變也迫在眉睫?;ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展催生了許多輔助教學(xué)的工具與方法,目前也已逐步為各大院校所應(yīng)用。
2新教學(xué)模式
2.1多媒體3D課堂。多媒體3D課堂將解剖知識(shí)以聲音、三維圖像、3D動(dòng)畫、視頻等形式展示出來,將人體解剖結(jié)構(gòu)直觀、立體、真實(shí)地重現(xiàn)。與傳統(tǒng)教學(xué)相比,多媒體3D教學(xué)更多地考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)與思維方式,借助多種新媒體形式讓原本枯燥的內(nèi)容生動(dòng)起來,吸引學(xué)生注意力,緩解其在解剖理論學(xué)習(xí)中的枯燥,增強(qiáng)其對人體解剖空間立體結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識(shí)。Deng等[2]對中南大學(xué)雅湘醫(yī)學(xué)院2013級(jí)專業(yè)的四年級(jí)醫(yī)學(xué)生展開了3D多媒體教學(xué)試驗(yàn),許多學(xué)生都認(rèn)為多媒體3D教學(xué)可以有效改變傳統(tǒng)系統(tǒng)解剖學(xué)課堂抽象枯燥的狀況,極力贊同這種教學(xué)工具的革新。德國學(xué)者Hoyek等[3]將3D數(shù)字動(dòng)畫用于人體肌肉骨骼系統(tǒng)的講解,與傳統(tǒng)教學(xué)組相對比,研究結(jié)果表明,在需要空間能力的問題中,接受3D多媒體教學(xué)的學(xué)生表現(xiàn)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)組。在學(xué)習(xí)掌握人體解剖學(xué)知識(shí)時(shí),空間立體結(jié)構(gòu)尤為重要,3D數(shù)字圖片、動(dòng)畫成為講授和記憶解剖學(xué)知識(shí)的有效多媒體教學(xué)材料工具,學(xué)生成績的提升也充分證明了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境之外的新教學(xué)材料的有效性和重要性。運(yùn)用計(jì)算機(jī)現(xiàn)代多媒體技術(shù)并結(jié)合醫(yī)學(xué)知識(shí),革新醫(yī)學(xué)課件,使醫(yī)學(xué)多媒體課件兼具3D立體化和互動(dòng)性[4]。這一改變可有效解決當(dāng)前解剖課堂教學(xué)形式單一、教師“滿堂灌”的現(xiàn)狀,同時(shí),把立體結(jié)構(gòu)帶入課堂,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,有效幫助學(xué)生建立人體解剖的空間立體結(jié)構(gòu),也使得教學(xué)更加現(xiàn)代化,符合人類記憶特點(diǎn)。多媒體3D技術(shù)在課堂中的應(yīng)用不僅豐富了教學(xué)的信息形式,而且在一定程度上優(yōu)化了當(dāng)前的教學(xué)工具,能夠顯著提高醫(yī)學(xué)人體解剖教學(xué)的課堂效率,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,促進(jìn)當(dāng)堂知識(shí)當(dāng)堂消化,增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)掌握的質(zhì)量與深度。2.2“線上+線下”混合式教學(xué)———翻轉(zhuǎn)課堂?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”教育時(shí)代的到來使教育資源多元化,也使學(xué)生獲取知識(shí)的路徑更加廣闊多樣。翻轉(zhuǎn)課堂是一種傳統(tǒng)課堂與數(shù)字化媒體相融合的重構(gòu)課堂模式,它將基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備從課堂內(nèi)部轉(zhuǎn)移到課堂外部,現(xiàn)已在國內(nèi)外廣泛推行[5,6]。由此,基于翻轉(zhuǎn)理念的線上線下混合式教學(xué)開始被嘗試運(yùn)用到各類教學(xué)當(dāng)中,目前在醫(yī)學(xué)人體解剖教學(xué)中逐步應(yīng)用?!熬€上+線下”人體解剖學(xué)教學(xué)主要是指把人體解剖學(xué)教學(xué)內(nèi)容、結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)技術(shù)整合在一起,構(gòu)成自然、和諧的資源整體,讓學(xué)生能夠在課前進(jìn)行自主預(yù)習(xí)、課后有效回顧課堂知識(shí),根據(jù)個(gè)人需求進(jìn)行更有針對性的學(xué)習(xí)[7,8]。姜東等[9]在斷層解剖學(xué)教學(xué)中運(yùn)用了翻轉(zhuǎn)課堂法,安排學(xué)生以小組為單位,先在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行分組自主學(xué)習(xí),學(xué)生彼此之間可以督促學(xué)習(xí),又能夠互相交流討論,提高預(yù)習(xí)效率,有了充分課堂準(zhǔn)備后,正式課程的知識(shí)講授更加流暢,學(xué)生能夠作出有效回應(yīng),課堂效率明顯提高,學(xué)生學(xué)習(xí)成績也得到提升。Fleagle等[10]及其同事為了提高解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量,在解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法進(jìn)行了改造,讓學(xué)生在課前根據(jù)事先的教學(xué)目標(biāo)做好預(yù)習(xí),分析教學(xué)考核結(jié)果發(fā)現(xiàn),由于翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用,越來越多的學(xué)生習(xí)慣于在課前做好相關(guān)準(zhǔn)備,并且在課堂中更加積極和活躍,充分證明了將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法應(yīng)用于系統(tǒng)解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的有效性。此外,Day[11]對翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)結(jié)果進(jìn)行了分類分析,他發(fā)現(xiàn),與表現(xiàn)較好的學(xué)生相比,翻轉(zhuǎn)課堂可能會(huì)對表現(xiàn)較差的學(xué)生的知識(shí)獲取和吸收起到更加明顯的提升作用,這也為全面提高教學(xué)質(zhì)量提供了一個(gè)參考方案。翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生能夠充分利用線下的時(shí)間與教師或者與其他學(xué)生進(jìn)行交流討論,教師也有足夠的時(shí)間為學(xué)生答疑解惑,對傳統(tǒng)課堂進(jìn)行一個(gè)補(bǔ)充拓展?;?dòng)式的學(xué)習(xí)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助其樹立學(xué)習(xí)信心。有了事先預(yù)習(xí)的習(xí)慣,學(xué)生可以在課堂上展示出更多的自信,也希望能夠和老師有更多的互動(dòng),極大地活躍了課堂氛圍,對學(xué)生學(xué)習(xí)思路與教師授課思路都能起到發(fā)散拓展的作用。然而,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在很大程度上依賴于課前學(xué)習(xí)材料和學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)置,需教室篩選出更適合預(yù)習(xí)所用的學(xué)習(xí)資料,合理的學(xué)習(xí)任務(wù),為學(xué)生提供必備的基礎(chǔ)知識(shí)。與此同時(shí),學(xué)生的自律性成了學(xué)習(xí)效果的一大制約,如何保證每位學(xué)生認(rèn)真完成線下預(yù)習(xí),仍是目前存在的一大問題。2.3PBL教學(xué)模式。PBL是一種立足于問題的學(xué)習(xí)方法,教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,并獨(dú)立自主地解決問題[12]。在解剖教學(xué)中采用PBL教學(xué)模式,讓學(xué)生在探索和解決問題的過程中學(xué)習(xí)解剖的相關(guān)知識(shí),有助于對于人體結(jié)構(gòu)整體邏輯思維的培養(yǎng),可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,有效提高學(xué)生的獨(dú)立思考的能力,被廣泛地使用于西方醫(yī)學(xué)教育中[13]。劉勝[14]在解剖學(xué)課堂上實(shí)施PBL教學(xué)方法,與常規(guī)的教學(xué)方法相比,能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、批判性思維、團(tuán)隊(duì)意識(shí)以及解決與分析問題能力,提升學(xué)生的記憶、理解以及應(yīng)用能力,并且在最終的考試成績中得以體現(xiàn)。這一實(shí)例說明,與眾多科目相同,人體解剖教學(xué)同樣適用PBL教學(xué)法。2.4OBE教學(xué)模式成果導(dǎo)向教育(outcome-basededucation,OBE)理念由Spady率先提出,這一理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果,即是否能夠產(chǎn)生學(xué)習(xí)成果[15,16]。以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向,能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有更加明確的目標(biāo),從而在學(xué)習(xí)過程中更加有針對性,進(jìn)行自我評(píng)價(jià),及時(shí)查漏補(bǔ)缺。龔憲宇等[17]將以O(shè)BE理念為指導(dǎo)的教學(xué)模式引入系統(tǒng)解剖實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué),基于學(xué)習(xí)成果來組織教學(xué)活動(dòng)制定多層次教學(xué)目標(biāo),實(shí)行“課堂教學(xué)+線上教學(xué)+VR實(shí)訓(xùn)操作+實(shí)驗(yàn)教學(xué)”的多維度立體化的教學(xué)模式,以學(xué)生為主體開展人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),并實(shí)行多維度的評(píng)價(jià)考核體系等系列措施,實(shí)現(xiàn)了良好的教學(xué)效果,同學(xué)們的成績較傳統(tǒng)教學(xué)法有明顯提高。
3新型人體解剖課堂教學(xué)工具
3.13D打印教具。3D打印近年來正在如火如荼地發(fā)展,由于人體解剖結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,加之解剖實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的人體標(biāo)本無法供學(xué)生長時(shí)間觀察學(xué)習(xí),越來越多的學(xué)校開始利用3D打印技術(shù)一比一地還原人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)來進(jìn)行解剖學(xué)的教學(xué)。相比傳統(tǒng)的教學(xué)模式,3D打印模型的應(yīng)用能夠給與醫(yī)學(xué)生對抽象解剖知識(shí)的直觀認(rèn)識(shí),高度仿真的器官和組織,替代實(shí)體標(biāo)本,清晰再現(xiàn)血管、神經(jīng)及病變組織,提供有效的教學(xué)輔助工具[18]。3D打印的標(biāo)本可以讓學(xué)生從各個(gè)角度進(jìn)行觀察、拆解,有助于斷層解剖和局部解剖的學(xué)習(xí),避免了教師在課堂上憑空講述,學(xué)生難以在短時(shí)間內(nèi)接受大量知識(shí)的狀況。尤其是腦血管,這部分血管走行極其曲折復(fù)雜,分支多且細(xì),并且缺乏可觀察的實(shí)物標(biāo)本,教師難以通過語言清晰的描述出血管在空間上的曲折走行,學(xué)生無法獲得直接的觀感,皖南醫(yī)學(xué)院應(yīng)用3D打印的腦血管標(biāo)本進(jìn)行教學(xué)后,學(xué)生掌握了更多的“標(biāo)本”資源,有效地完成了實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)[19]。并且,3D打印的標(biāo)本數(shù)量基本不受限制,可以打破當(dāng)前學(xué)生人數(shù)過多、標(biāo)本資源極度不足的窘境,充足的資源供應(yīng)也能夠減輕教師授課的課堂壓力,讓學(xué)生均能自主學(xué)習(xí),促進(jìn)良好學(xué)習(xí)氛圍的形成。3.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(virtualreality,VR)是一種借助計(jì)算機(jī)集成的技術(shù),綜合了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)等多種科學(xué),它能夠在多維信息空間上創(chuàng)建一個(gè)虛擬信息環(huán)境,使用戶具有身臨其境的沉浸感,且具有與周圍環(huán)境交互作用的能力,有助于啟發(fā)創(chuàng)新思維,沉浸-交互-想象力是VR的三個(gè)基本特性,VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛,它可以建立虛擬人體模型,并借助跟蹤球、感覺手套、HMD充分了解內(nèi)部各個(gè)器官的結(jié)構(gòu)[20]。國內(nèi)已有許多高校將VR技術(shù)應(yīng)用于人體解剖教學(xué),借助市場上已經(jīng)開發(fā)的解剖系統(tǒng)軟件,學(xué)生可沉浸式地觀察人體結(jié)構(gòu),能全面、直觀、具體地感受人體各部分的三維形態(tài)及其空間毗鄰關(guān)系,在預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)階段均可使用。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比,VR技術(shù)參與下的學(xué)習(xí)更加直觀,科技感十足的沉浸式、交互式的學(xué)習(xí)模式給學(xué)生帶來很大的新鮮感,能夠有效吸引學(xué)生的注意力,師生之間更多的互動(dòng)也使課堂氛圍更加活躍;同時(shí),它基本不受實(shí)驗(yàn)室場地、解剖標(biāo)本、尸體等的限制,應(yīng)用起來十分便捷。中國醫(yī)科大學(xué)建立了虛擬現(xiàn)實(shí)仿真實(shí)驗(yàn)室,人體解剖學(xué)從原有的觀察式教學(xué)轉(zhuǎn)變成體驗(yàn)式教學(xué),通過教學(xué)實(shí)踐有效解決了標(biāo)本不足及標(biāo)本對師生健康造成危害、理論與實(shí)踐相脫節(jié)以及師生互動(dòng)缺乏的問題,將繁多的知識(shí)點(diǎn)交由學(xué)生在沉浸式的體驗(yàn)中學(xué)習(xí),解剖結(jié)構(gòu)在腦海中的印象更加深刻,有助于理論知識(shí)記憶;同時(shí),教師能夠與學(xué)生良性互動(dòng),將知識(shí)以觀察加講解的方式傳授給學(xué)生[20]。Pohlandt等[21]研究使用VR技術(shù)根據(jù)系統(tǒng)將人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組,學(xué)生可通過結(jié)構(gòu)解析的方式,將分散的系統(tǒng)拼成完整的人體模型。通過這個(gè)重組過程,可逆向模擬傳統(tǒng)教學(xué)的解剖過程,幫助學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)空間毗鄰結(jié)構(gòu),又可避免傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中因尸體資源稀缺學(xué)生不敢動(dòng)手操作的問題。紐約西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的Stepan等[22]將沉浸式VR作為神經(jīng)解剖學(xué)的教學(xué)工具,發(fā)現(xiàn)VR技術(shù)能得到與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相同甚至更優(yōu)的教學(xué)結(jié)果,VR模型在幾個(gè)主觀測量中表現(xiàn)優(yōu)異:參與、享受、有用和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。隨著VR技術(shù)在生活中各領(lǐng)域的滲透,學(xué)生有了使用該技術(shù)的基礎(chǔ),能夠在解剖課堂中更加熟練快捷地進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)。通過VR技術(shù)參與的沉浸式學(xué)習(xí),醫(yī)學(xué)生獲得了從抽象到具體的學(xué)習(xí)體驗(yàn),有利于獨(dú)立構(gòu)思和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)。虛擬仿真的教學(xué)模式也在一定程度上調(diào)動(dòng)了老師教學(xué)的積極性,對于提高教育水平、優(yōu)化教學(xué)方法、完善教學(xué)過程、提高教學(xué)質(zhì)量和效率具有深遠(yuǎn)的意義,在解剖學(xué)教學(xué)中具有廣闊的應(yīng)用前景[23,24]。3.3移動(dòng)類APP目前,互聯(lián)網(wǎng)上由翻轉(zhuǎn)課堂理念衍。生出了大量適應(yīng)教學(xué)的軟件,例如藍(lán)墨云班、雨課堂等應(yīng)用軟件,這些移動(dòng)類APP把關(guān)于人體解剖學(xué)的視頻與圖片等教學(xué)資源整理到軟件內(nèi)或微信公眾平臺(tái)當(dāng)中去,學(xué)生可以不受時(shí)間、空間限制去學(xué)習(xí),結(jié)合自己的真實(shí)學(xué)習(xí)進(jìn)度與需求來選擇相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源,以此來彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的不足之處[25,26]。與此同時(shí),老師可以根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來分析學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與知識(shí)短板,在課堂上進(jìn)行補(bǔ)充,適當(dāng)修改授課內(nèi)容,大大提高教學(xué)針對性。再如慕課、“微課”等網(wǎng)絡(luò)在線課程的興起,也使解剖課堂有了向更多方向延伸的可能。學(xué)生可以利用課余時(shí)間選擇性地學(xué)習(xí)自己感興趣的內(nèi)容,充分發(fā)揮能動(dòng)性,對課堂所授的重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行額外的補(bǔ)充與拓展,既可以探索人體結(jié)構(gòu)的秘密、提高對人體解剖知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣,又可以拓寬自己的視野,學(xué)習(xí)到一些課堂中不會(huì)提及的“冷知識(shí)”。Emily等[27]在研究中發(fā)現(xiàn),相對普通課程來說,在線微課通常更短小簡潔,并且能夠暫停、倒帶、快進(jìn)和重新觀看,這種短周期、快節(jié)奏、自主性強(qiáng)的學(xué)習(xí)可以有效維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。碎片化的學(xué)習(xí)方式能夠?qū)⒔馄收n堂滲透于學(xué)生的生活當(dāng)中,這對于學(xué)生學(xué)術(shù)視野的拓寬、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)大有裨益。陜西中醫(yī)藥大學(xué)的任文婷等[28]將“微課”用于心臟解剖實(shí)驗(yàn)的翻轉(zhuǎn)課堂,主要包括了3個(gè)階段,即課前微課資源的構(gòu)建及學(xué)生自學(xué)、課堂操作討論知識(shí)內(nèi)化、課后總結(jié)鞏固記憶,利用“微課”進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂,使學(xué)生在課堂中的角色由被動(dòng)接受轉(zhuǎn)為主動(dòng)探索,也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。醫(yī)學(xué)人體解剖教學(xué)的“微課”選題要精準(zhǔn),設(shè)計(jì)要?jiǎng)?chuàng)新,主要應(yīng)用于重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容,一節(jié)課針對某一個(gè)知識(shí)點(diǎn),在一定程度上解決了重難點(diǎn)授課時(shí)間與學(xué)生接受程度難以很好平衡的問題,胡裕龍[29]利用系統(tǒng)解剖學(xué)“微課”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)后,學(xué)生普遍反映將此類課程用于重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的課堂教學(xué),具有點(diǎn)睛、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的作用;用于課后有利于個(gè)性化學(xué)習(xí),不受時(shí)間和空間的限制,教師普遍反映進(jìn)行課程制作、“微課”教學(xué),自身的教學(xué)技能與知識(shí)修養(yǎng)都得到了不斷提高。3.4解剖結(jié)構(gòu)三維立體應(yīng)用軟件———以3DBody為例。3DBody解剖教學(xué)軟件是數(shù)字化人體解剖結(jié)構(gòu)三維可視化應(yīng)用軟件的一種,它具有可視化和易操作等優(yōu)點(diǎn),提供了結(jié)構(gòu)的文字注釋、肌肉起止點(diǎn)與動(dòng)作動(dòng)畫、斷層解剖學(xué)等信息[30]。該軟件可在電腦、手機(jī)等電子設(shè)備中安裝,學(xué)生通過操作可選擇性觀察各器官的形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及器官間的相對位置,并且可以做任意角度的旋轉(zhuǎn)、縮放,從各個(gè)角度進(jìn)行觀察,不同系統(tǒng)中的人體結(jié)構(gòu)可以任意拆解和組裝復(fù)原。3DBody中還有解剖名詞的中英文對照,有助于雙語教學(xué),促進(jìn)學(xué)生對專業(yè)英語的學(xué)習(xí)與掌握。其免費(fèi)版手機(jī)教學(xué)軟件的出現(xiàn)使解剖教學(xué)在智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)成為現(xiàn)實(shí).長沙醫(yī)學(xué)院在解剖實(shí)驗(yàn)室安裝了3DBody8.0系統(tǒng),應(yīng)用于系統(tǒng)解剖學(xué)的教學(xué),以此軟件為基礎(chǔ)改革實(shí)驗(yàn)課教學(xué),通過對2016級(jí)醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)學(xué)生考試成績的全面分析,《系統(tǒng)解剖學(xué)》學(xué)生成績較往屆同專業(yè)學(xué)生成績有顯著提高,在整體上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力和科學(xué)思維能力[30]。商留珂等[31]的研究結(jié)果顯示,將3DBody軟件與傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合起來,對學(xué)生解剖學(xué)習(xí)幫助較大,學(xué)生期末成績、各器官解剖結(jié)構(gòu)名稱填寫正確率都高于采用傳統(tǒng)多媒體授課的學(xué)生,這說明3DBody軟件輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比,能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力,提升解剖教學(xué)效果。利用解剖結(jié)構(gòu)三維可視化應(yīng)用軟件進(jìn)行教學(xué)時(shí),教師可以根據(jù)課程需要選取人體結(jié)構(gòu),由系統(tǒng)生成授課課件,這為教師備課和個(gè)性化教學(xué)提供了極大的便利。而結(jié)合軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)則有利于學(xué)生把握人體結(jié)構(gòu)局部與整體之間關(guān)系,通過自主查看感興趣的圖像,進(jìn)行針對性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和科學(xué)思維能力。3DBody以其靈活性、便利性受到了醫(yī)學(xué)生的廣泛認(rèn)可,成為了學(xué)生解剖學(xué)習(xí)的重要工具,打開手機(jī)即可觀察到人體的每一塊骨骼、每一條韌帶,幾乎能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的全部需要。教師利用該軟件進(jìn)行備課、授課,學(xué)生借助該軟件進(jìn)行課后復(fù)習(xí),可有效提高學(xué)習(xí)的效率,解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的困難。3DBody教學(xué)軟件作為一種有效載體,能夠在解剖學(xué)教學(xué)中發(fā)揮顯著作用,但如何將其與教學(xué)過程有機(jī)結(jié)合,提高有效利用率,與傳統(tǒng)教學(xué)模式取長補(bǔ)短,仍需在今后的教學(xué)中不斷探索和改進(jìn),以期達(dá)到教和學(xué)的雙贏,使網(wǎng)絡(luò)資源更好地為醫(yī)學(xué)教育服務(wù)[31]。3.5三維可視化教學(xué)系統(tǒng)———數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)。“數(shù)字解剖”研究最早可追溯到20世紀(jì)80年代末美國國立圖書館發(fā)起的可視人計(jì)劃(visiblehumanproject,VHP),隨后可視人、虛擬人、數(shù)字人等成果在諸多國家問世,2001年這些研究被綜合概括為“數(shù)字人計(jì)劃”[32]。我國數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)選取了原第三軍醫(yī)大學(xué)的人體斷面解剖學(xué)課題組的真實(shí)人體斷層數(shù)據(jù),男、女兩套完整人體斷層圖像數(shù)據(jù):男性2110層,精度0.1~1.0mm;女性3640層,精度0.1~0.5mm,該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整、精準(zhǔn),經(jīng)過多所高校驗(yàn)證,是目前唯一以完整中國人斷層為重建依據(jù)的數(shù)字人解剖教學(xué)產(chǎn)品[33]?!皵?shù)字人”虛擬解剖教學(xué)系統(tǒng),不僅可以從局部解剖學(xué)模塊進(jìn)入由淺入深地逐層觀察局部解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn),也可以針對局部的單一結(jié)構(gòu)深入分析。例如,頸部淺筋膜、深筋膜、肌層、脊柱頸段、韌帶、椎管等結(jié)構(gòu)均能直觀的呈現(xiàn),從而幫助學(xué)生對頸部形成立體化印象[34]。教師可以在講授系統(tǒng)解剖學(xué)某一內(nèi)容后無縫轉(zhuǎn)接到局部解剖學(xué)或斷層解剖學(xué)的內(nèi)容;在斷層教學(xué)場景中,屏幕可同時(shí)顯示3個(gè)斷面的圖像,講解更加方便;在局部解剖學(xué)教學(xué)模塊中,有逐層剝離功能,可根據(jù)場景教學(xué)內(nèi)容和模型空間關(guān)系進(jìn)行逐層剝離或添加[35]。目前國內(nèi)許多學(xué)校都引進(jìn)了數(shù)字人解剖教學(xué)系統(tǒng)來完成人體解剖的教學(xué)。山西醫(yī)科大學(xué)劉雪芹等[36]在局部解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)中應(yīng)用了數(shù)字人模型,就應(yīng)用效果來看,此教學(xué)方法能夠提高實(shí)驗(yàn)課的效率,減少因?qū)W生盲目操作造成的尸體浪費(fèi),大大增加了尸體的利用率,同時(shí)還能提高學(xué)生的成就感。上海健康醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院引進(jìn)數(shù)字人交互解剖觸控教學(xué)系統(tǒng),搭建了先進(jìn)的高清數(shù)字解剖平臺(tái),完成了對正常人體解剖實(shí)驗(yàn)課程的改革,利用“數(shù)字人”進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過自控式和體驗(yàn)式的教學(xué)模式,大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與積極性[37]。吳學(xué)平等[38]研究了數(shù)字人解剖系統(tǒng)在目標(biāo)教學(xué)中的重要作用,發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)方法不僅使學(xué)生從以往的被迫灌輸知識(shí)中解脫出來,也使教師和學(xué)生有了共同目標(biāo)給予學(xué)生廣闊的自由活動(dòng)天地,有助于學(xué)生創(chuàng)造力的開發(fā)?!皵?shù)字人”的三維視圖可以使人體的復(fù)雜結(jié)構(gòu)直觀化、抽象結(jié)構(gòu)具體化,使學(xué)生從原來的被動(dòng)接收教師傳授的知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)探索人體結(jié)構(gòu)的奧秘,學(xué)習(xí)角色從聆聽者轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者。數(shù)字人解剖系統(tǒng)的應(yīng)用在促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考、個(gè)性化學(xué)習(xí)的同時(shí),完成對知識(shí)的理解記憶,可以加深學(xué)生對人體結(jié)構(gòu)的認(rèn)知,培養(yǎng)其初步臨床思維能力和創(chuàng)新精神,讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,以達(dá)到良好的教學(xué)效果。3.6三維可視化技術(shù)在醫(yī)學(xué)人體解剖教學(xué)中的探索。三維可視化技術(shù)是近年來醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的新興技術(shù),它能夠通過計(jì)算機(jī)的特殊算法將醫(yī)學(xué)圖像重組成三維立體化模型,并可實(shí)現(xiàn)全視角、透明化觀察,把人體結(jié)構(gòu)清晰準(zhǔn)確地呈現(xiàn)出來。將三維可視化技術(shù)引入教學(xué),是計(jì)算機(jī)技術(shù)與教學(xué)的深度結(jié)合。三維可視化技術(shù)將醫(yī)學(xué)圖像重建成易于人眼直接觀察的三維全視角立體圖形,目前已在臨床中廣泛應(yīng)用。國外已有學(xué)者展開三維可視化技術(shù)應(yīng)用于解剖教學(xué)的研究,美國學(xué)者M(jìn)aureenE.Estevez在教學(xué)中應(yīng)用了一種新的三維人體神經(jīng)解剖學(xué)教學(xué)工具;Facebook旗下的OculusRift曾在澳大利亞上線過一款沉浸式3D解剖應(yīng)用。在醫(yī)學(xué)教育中,歐美國家醫(yī)學(xué)前沿教育的教學(xué)思路是在基礎(chǔ)理論課程中穿插臨床實(shí)踐,達(dá)到早臨床的目的,并已將理論知識(shí)的教學(xué)時(shí)長縮短到兩個(gè)學(xué)年。而在國內(nèi),將三維可視化技術(shù)引入教學(xué)還鮮有院校進(jìn)行嘗試。將三維可視化技術(shù)引入人體解剖學(xué)的教學(xué),有可能打破傳統(tǒng)教學(xué)的超長戰(zhàn)線,改變系統(tǒng)解剖學(xué)、局部解剖學(xué)、斷層解剖學(xué)三步走的模式,將三種解剖學(xué)課程分系統(tǒng)進(jìn)行融合教學(xué),可能是未來醫(yī)學(xué)人體解剖教學(xué)改革的發(fā)展方向。綜上所述,我國醫(yī)學(xué)人體解剖學(xué)的教學(xué)改革已逐步與國際接軌,不僅在傳統(tǒng)教學(xué)模式上做出了改變,還引進(jìn)了多種新型人體解剖教學(xué)工具,適應(yīng)了“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下日新月異的教育環(huán)境,提高了教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨著三維可視化等數(shù)字技術(shù)的持續(xù)發(fā)展更新,相信不久的將來,在新技術(shù)、新工具的支持下,有望將系統(tǒng)解剖學(xué)、斷層解剖學(xué)、局部解剖學(xué)等課程結(jié)合教學(xué),優(yōu)化課程體系,實(shí)現(xiàn)教學(xué)周期的縮短,真正減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),解決人體解剖系列課程教學(xué)間隔過長帶來的知識(shí)遺忘問題,進(jìn)一步提升教學(xué)效率。
作者:魯一桐 靳永慧 朱青峰 秦瑞平 耿左軍 單位:河北醫(yī)科大學(xué)
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