數字化技術在口腔解剖生理學教學中的應用研究

郭艷玲，王　琳，班　宇，蒲小猛，夏　玲

（1.甘肅衛生職業學院，甘肅 蘭州 730000；2.四川大學華西口腔醫院，四川 成都 610041；3.烏魯木齊市友誼醫院，新疆 烏魯木齊 830049）

數字化技術在口腔解剖生理學教學中的應用研究

郭艷玲1，王琳1，班宇2，蒲小猛1，夏玲3*

（1.甘肅衛生職業學院，甘肅 蘭州 730000；2.四川大學華西口腔醫院，四川 成都 610041；3.烏魯木齊市友誼醫院，新疆 烏魯木齊 830049）

隨著信息技術的發展，數字化技術已廣泛應用于各個領域，由口腔解剖生理學教學中存在的問題入手，闡述在課程教學中引入數字化技術的途徑與方法，探討將其融入課程教學的意義與必要性。

口腔解剖生理學；數字化技術；口腔醫學

隨著數字化技術在口腔醫學中的發展應用，極大地改變了傳統口腔醫學的“純手工”面貌，“個性化口腔醫療”已經悄然興起［1-2］。口腔解剖生理學是一門以研究牙齒、顱、頜、面、頸部諸多部位的正常形態結構、功能活動及其臨床應用為主的學科，是學習口腔醫學課程的基礎。為進一步拓寬教學思路，提高教學質量，更好地服務專業發展，探索將數字化技術引入課程教學中，以期實現課程的科學化、合理化、高效化。

1　口腔解剖生理學教學現狀

1.1傳統的授課方式使學生逐漸失去興趣

根據教育部高職高專人才培養計劃，本課程開設于一年級。面對第一門體現專業特色的課程，大多數學生會表現出興奮和新奇，然而，此時學生沒有任何醫學基礎知識，傳統的“傳遞-接受式”教學讓學生很難有效進入學習狀態；其次，專業名詞、解剖層次及毗鄰關系大多比較深奧、抽象，學生疲于理解，更談不上應用，最終只能死記硬背，對本門課程也逐漸失去興趣［3］。

1.2多媒體教學課件使用不合理

多媒體教學課件在一定程度上實現了書面內容的立體化，調動了學生的積極性，活躍了課堂氣氛，目前已逐漸替代“傳統板書+掛圖”的模式，成為教學媒介的主力軍，但這是否切實有效提升了學習效果呢？調查發現，結果不盡如人意。對一些相對簡單的形態學內容，比如牙體的外部形態，通過多媒體課件展示，可以取得良好的學習效果，然而對一些相對復雜的內容，往往效果不佳。

1.3實訓內容與方式落后

一方面，傳統實訓內容主要是牙體形態雕刻和堆塑，以至于提到本門課程實訓，大多數教師和學生能想到的都是各個牙體形態的雕刻和堆塑，這樣的設置是否合理呢？答案顯而易見。口腔專業是一門以實踐操作為主的學科，專業范圍不僅僅限于牙體外部形態，口腔頜面部解剖結構也具有重要的臨床意義；另一方面，目前傳統實訓課大多為“圍觀式”示教，無法保障所有學生都能夠看清示教，掌握示教的關鍵步驟。

2　數字化技術在口腔解剖生理學教學中的應用

2．1合理使用數字化教學素材

口腔解剖生理學教學中，在板書、掛圖、模型等的基礎上，充分利用信息技術工具，包括多媒體、數字視頻、網站、Web3D、牙齒三維數字模型等開展教學活動。目前，多媒體課件教學有其獨特的優勢，在一定程度上幫助學生提高了學習興趣和效率。但隨著互聯網的發展，信息的多元化及本課程性質的特殊性，文本結合多媒體素材已經不能更好地滿足課程發展的需要，教學媒介也趨向多元化［4］。如應用Web3D技術讓學生觀看咀嚼過程中顳下頜關節的動態變化，幫助學生更好地理解口頜系統特殊的功能運動。

“牙髓腔形態”是本課程的重要內容，因牙髓位于高礦化的牙體內部，具有不可直視性，傳統的圖片、模具、X線牙片及牙齒切片等，可輔助學生認識髓腔的基本結構，但難再現其復雜的內部形態、微細結構及空間毗鄰關系。利用顯微CT對離體牙進行掃描和三維重建，獲得數字圖像和牙齒三維數字模型，這種新的數字化三維模型，可從不同層面、多角度直觀地觀察髓室及根管系統的形態結構和毗鄰關系，且圖像內容豐富，可見根管系統中的根管側枝、根尖分叉等不同類型副根管的圖像資料，彌補了傳統教學中根管影像重疊和微細結構顯示不足的缺陷，有利于學生對牙髓腔內容的全面認識，幫助學生構建髓腔空間概念，為學生實施牙髓治療和牙體修復打下良好的基礎，讓學生切實感受到“學”有所“用”，并能“學以致用”。

2．2應用數字化虛擬人體技術

數字化虛擬人體技術是利用計算機和圖像處理技術將人體生物學信號數字化與可視化，提供了完整、連續、精細的人體二維解剖圖像，并可建立三維可視化模型和構建虛擬人體解剖模型。使用這種模型，不但能使學生從任一角度、剖面觀察解剖結構，還可以在三維空間對目標結構進行放大、旋轉和平移等操作［5-6］。

在授課過程中，引入該技術可以有效突破口腔頜面部系統解剖與局部解剖相關難點內容。如“筋膜及筋膜間隙”內容，以往傳統授課中，即便借助多媒體課件，學生也無法理解各筋膜間隙間的相互關系，更談不上理解頜面部感染導致的間隙感染，而這部分內容又是口腔醫學生臨床實踐所需及未來執業（助理）醫師資格考試的考點。另外，隨著口腔種植學的迅速發展，口腔技師不再只是義齒制作者，種植方案的個性化設計需要口腔技師的參與，這就要求口腔醫學技術專業學生明確口腔頜面部相關解剖結構及重要標志。

2.3構建數字化3D虛擬口腔解剖實習平臺

數字化3D虛擬口腔解剖實習平臺是基于3D技術可視化人體工程構建的牙體解剖學及相關教學的應用軟件而實現。該軟件按照人牙體形態結構和特征完成人的虛擬口腔構建和制作，利用AMBERCTC 3D建立三維牙體圖像，既可以進行三維旋轉，以觀察牙體不同面的外形，也可以在不同平面進行切割，觀察牙體的內部構造。該軟件通過其直觀生動的視覺體驗，不僅可以服務本課程的理論及實訓教學，還可以擴展應用于其他口腔臨床學科教學中，切實解決本專業實訓教學中離體牙收集困難的問題［7］。例如，“下頜第一磨牙牙體外形”這部分內容常令教師與學生感到頭疼。其包含5個牙尖、2個窩、5條三角嵴、5條發育溝、4條邊緣嵴以及20個斜面，傳統的平面圖片難以清晰顯示。采用數字化3D虛擬解剖實習平臺，可對下頜第一磨牙數字模型進行360°旋轉、放大或縮小，立體觀察其牙合面解剖標志點，打破空間限制，形成立體的牙體外形圖。

2.4引入多媒體示教反示教系統

示教是實訓課的重要環節。傳統教學采用分組示教法，學生分散在教師實驗臺周圍觀看教師操作，這種方法的弊端是教師需要進行重復講解，且由于本門課程實訓課操作視野教小，動作精細，因此只有教師和少數幾位學生能看到操作視野，大部分學生無法看到完整的示教操作，僅靠“聽”或“猜”，實訓教學效果大打折扣；另外，由于示教不具有重復性，學生在看完后有些步驟就已經模糊或忘記，導致實訓效果較差。因此，引入多媒體示教反示教系統具有明顯的教學優勢：首先教師的操作過程和細節通過投影可以顯示在大屏幕上，彌補了“圍觀式”示教的缺陷；其次，相對傳統教學節省了示教時間，降低了教師的勞動強度，節省了實驗教學的人力資源；最后，系統的回放功能能夠幫助學生更好地掌握操作要點，及時發現問題，予以改正，增強學生分析問題、解決問題的能力［8-10］。

2.5建立網絡互動教學模式

以各類數字化教學素材為基礎，包括教案、PPT、3D圖片、動畫、牙齒三維數字模型、牙體雕刻視頻等，利用網絡的交互性，網上進行課程作業布置，答疑討論、在線測試、經驗交流、資源共享等，構建網絡教學綜合平臺。如將微信這一當下最流行的社交工具引入互動教學中，建立課程微信平臺公眾號，通過多角度、多途徑傳遞課程相關知識。這些交互式數字化教學資源和模式可彌補傳統教學的不足，使本課程的學習變得時尚便捷、形象生動、易學易記，從而提高學生的學習興趣，為后續專業課程學習及臨床專業選擇做好鋪墊，也有利于學生有針對性地學習和掌握專業相關內容［3-4］。

2.6慕課平臺建設

慕課即大規模在線開放課程［11-12］。利用慕課資源的開放性特征，一方面可以引入其他高校本課程的慕課成果，實現資源的優勢利用；另一方面，積極籌建校本慕課平臺。我院護理專業已率先參與全國護理學基礎課程的慕課平臺構建，積累了寶貴的經驗，我系已完成本課程慕課前期準備工作，擬從課程講座視頻、課程測驗和教學互動3個模塊進行建設，首先選取典型知識模塊，如上頜中切牙唇面外形，制作成10分鐘左右的講座視頻，對重、難點予以講解。課程測驗穿插于講座視頻中，通過在線練習題來實現，練習題成績按程序自動評估打分，只有按系統要求完成一個模塊，才能進入下個模塊的學習。教學互動環節主要體現在課下教師借助網絡社區平臺的討論區、視頻群聊等方式直接參與到學生的學習討論中。對于課程的學習，學生可通過各種網絡終端點擊慕課自學，然后再在課堂上進行交流討論，或在教師指導下先通過慕課學習知識要點，再進行互動訓練、拓展訓練。慕課通過學習資源承載教學任務，具有快餐化、簡單化、實用化、多樣化、聚焦化、智能化等多種特點，便于學生個性化選擇教學資源，因而可作為傳統教學的有益補充方式。

3　結語

口腔解剖生理學教學中引入數字化技術具有無可比擬的優勢，但也存在著一定的不足：如教學硬件設施要求高，虛擬數字化操作平臺及模型建立對教師的計算機操作能力及專業素養要求較高，虛擬模型并不能完全替代標本與離體牙等。因此，在教學過程中，我們要優化整合數字化技術和傳統課堂教學，以期取得教學效果的最優化，培養符合口腔專業發展要求的高素質專業人才。

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［5］王星，史君，張少杰，等.3D多媒體技術在解剖學教學中應用探討［J］.科技創新導報，2014（1）：163-164.

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［7］周學東，張凌琳，葉玲，等.虛擬仿真技術在口腔醫學教育領域的應用［J］.實驗技術與管理，2014，31（5）：4-6.

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［11］徐娟.MOOC教學在口腔臨床進修醫師教育中的應用［J］.包頭醫學院學報，2015，31（4）：126-128.

［12］張琳.MOCC與傳統高職課程教學的比較研究［J］.職教通訊，2015（3）：36-37.

（*通訊作者：夏玲）

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1671-1246（2016）18-0035-02