解剖學數字化實驗教學的實踐及效果評價

郭佩勤

[摘 要] 隨著數字醫學與數字醫療技術的發展，數字化人體圖像和三維模型在解剖學教學中得到廣泛應用，數字化實驗教學在解剖學教學中起到推波助瀾的作用，是促進現代解剖學發展的一項現代化科技技術。以百色市民族衛生學校構建的虛擬解剖實訓室為依托，對解剖學數字化實驗教學的實踐及效果進行評價分析，尋求提高解剖實驗教學有效性的途徑。

[關 鍵 詞] 解剖學；數字化實驗教學；實踐；效果評價

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）23-0024-02

在醫學解剖與數字化信息技術相融合的背景下，數字解剖學成為新型的技術手段，在科技的整合作用下，催生出“數字人”的概念及應用，在數字化的信息之下進行模擬解剖學觀察、測量、虛擬操作等，具有人體內部結構的數字化功能和三維空間的可視化功能，滿足解剖學教學的需求，解剖學實驗數字化教學成為提高解剖學實驗教學效率的有效途徑。

一、解剖學數字化實驗教學的重要性

（一）實現了立體化的教學

在解剖學虛擬實訓室中，教師在講授人體器官系統知識時，利用數字人實現了立體化的教學，讓學生更積極主動地融入課堂教學中，更好地掌握人體器官的結構和空間分布。伴隨著數字化三維技術的發展，人們以此技術為基礎建立起了立體虛擬解剖模型。通過該模型，學生可以依照自己的想法對虛擬解剖模型進行多種操作：第一，對多角度或部位做切割；第二，詳細觀察人體結構。在上述模型下的人體構造是可以變化的，它們能夠放大或縮小，還可以旋轉以及移動等。這樣可以讓學生熟悉掌握人體構造的空間位置關系，增強可視化效果。

（二）節約成本

由于我校生源眾多（每屆2500人左右）、實驗經費緊張、實驗標本不足等原因，使實驗課時被大量削減，所以解決好資金投入與人才培養之間的矛盾很關鍵，將虛擬實驗技術引入實驗教學，以“虛”代“實”，可以彌補不足，讓學生通過多媒體虛擬實驗的強大功能完成實驗來緩解矛盾。

同時在虛擬實訓教學中，學生能夠不斷地重復操作，反復練習了解自己在學習中的薄弱之處，解決實際標本不可重復操作的問題，并可以依靠網絡多人同時進入，反復實驗卻不增加實驗成本。

（三）實現了師生互動，生生互動

通過虛擬實訓室的交互模塊在時間上進行實時交互和非實時交互，從參與者上包括教師與學生之間的交互、學習者與學習者之間的交互，學習者通過相互或與教師之間的交流，對原有概念有了更加深入的認識，促進新舊概念之間的轉換。交互貫穿于虛擬實驗教學的始終，直接影響學習者的學習動機和學習態度，實現課堂最優化。

（四）開放共享

解剖學虛擬實驗室突破傳統實驗教學受時間和地點限制的問題，學生只要有手機，能連接上網絡，就可以隨時隨地進入實驗室，拓寬了教學實驗的時空。由于網絡具有共享性，因此在不同地域、不同終端上可以同時進入相同科目的虛擬實驗，多個實驗者可通過網絡進入同一個虛擬空間，對同一虛擬實驗進行觀察和操作，以達到互助學習的目的。

二、關于解剖學數字化實驗教學目標的詳細介紹

本文課題在進行研究時，將基于建設形態實驗室的前提下，利用學校具備的信息以及網絡條件，在解剖學數字化實驗教學的多個方面做了改進及創新：第一方面為構建體系；第二方面為利用虛擬實驗資源；第三方面為完善實驗管理體系；第四方面為完善成績評價機制。這些改進或創新旨在通過解剖學數字化實驗體系的構建或應用，以求達到：

1.對原先的解剖學數字化資源進行完善，整合出大量可供學生學習的資料。學生通過這些教學資源可以拓寬自己的知識面。在很大程度上可以激發學生學習的積極性，使解剖學實驗課充分發揮作用。

2.提高教師的教學能力，還增強了教師教改的積極性。隨著時間的推移，教改創新也不斷進步，最終建成合理的評價機制，使教學水平得到提升。

3.讓學生完成下述目標：（1）夯實解剖學知識內容，為后面的課程打好基礎。（2）形成立體思維，可以拓寬所學的解剖學知識，如通過器官形態拓寬到其他功能。（3）大幅提升臨床能力，可以使用解剖學知識分析臨床病例的發病原理，可以正確識別正常結構與病理結構。

三、關于解剖學數字化實驗體系實踐內容的詳細介紹

（一）數字化解剖

依據醫學圖像處理技術、虛擬現實技術和信息技術的應用，使解剖學朝著數字化發展，實現虛擬人體或器官模型的解剖實踐。解剖實訓室可以根據實際教學情況引進系統，醫學生可以通過數字化的解剖教學軟件，任意進行人體虛擬解剖，而不必顧慮標本的匱乏。

（二）建立解剖學數字化實驗教學考核資源庫

按照教育部的文件精神，基礎課程知識內容按照“必須、夠用”原則設置。對解剖實驗課的內容遴選滿足以下兩個要求：（1）解剖學基本知識點，這其中包含基礎的解剖學知識以及后續課程所涉及的知識點；（2）職業發展所涉及的知識點，這其中包含護士執業考試所涉及的知識點以及畢業工作中所涉及的知識點。

當確定所需的知識點后，通過現有的信息中心現教技術，把選擇出的知識點圖像及視頻資料進行錄制。結合現有的技術條件，首要采集的是活體標本、標志等資料。結合各個知識點內容，整合出一套考題。通過視頻編輯技術將這些試題運用到視頻或圖像中，這就形成了我們所需的數字化實驗教學考核資源庫。

上述考核資源庫由四部分組成：第一部分為活體標志資源庫；第二部分為標本資源庫；第三部分為組織切片資源庫；第四部分為模型資源庫。把上述四部分的知識點內容分到解剖學的多個章節中，這樣可以隨時抽取播放。

（三）關于解剖學數字化實驗教學實施的詳細介紹

教學在中職、高職一年級的解剖學實驗課實施，此過程必須交由專人管理。課題組在收集資料以及征集意見時，要遵循四點內容：（1）解剖學實驗特點；（2）大綱要求；（3）教學經驗；（4）教學研究成果。最后給出具體的實施細則，對教師進行統一培訓。培訓過程要遵循細則內容。

解剖數字化實驗教學實施過程重點在學生虛擬操作環節和教師的交互環節，對出現的問題及時解決，使其不斷優化和完善，以保證教學的順利進行。

（四）解剖學數字化實驗教學考核方式

在實驗教學過程中，提前把選擇出的知識點發給學生，學生要在上課前掌握基礎知識內容。在進行期中、期末考試前，要從教學考核資料中選取2～3個視頻資料。接著把選擇出的視頻編輯成兩套實驗考核考題。利用教室現代設備播放實驗教學數字化考核。兩套考題的組成兼顧各章節知識點的分布、難易程度的配比，實現實驗教學考核的數字化、高效化，解決實驗室建設滯后以及基礎醫學教學學時有限與實驗考核難以組織之間的矛盾。

（五）關于解剖學數字化實驗教學效果評價的詳細介紹

課程完成后，通過對問卷調查以及階段考核分析，結合原先的實驗教學內容，對“解剖學數字化實驗教學”做進一步的具體評價。這些評價內容涉及學生學習中的各個方面：第一是學生的自主學習；第二是學生具備的能力；第三是促進學生學習的動力；第四是提高學生的學習效率；第五是提高學生的學習成績。

此外，在實際教學過程中，結合教學情況向一年級學生10個班645人通過問卷式調查，最終得到了以下統計結果：（1）有96.7%的學生認可這種教學方式；（2）有83.7%的學生認可虛擬操作系統，他們覺得此系統可以幫助學習關于解剖學組織器官結構；（3）有78.6%的學生認可交互系統，他們覺得此系統的自動答疑功能可以提高自己的表達能力；（4）有93.5%的學生認可階段性測驗，他們覺得這種測驗方式可以鞏固組織切片知識；（5）有3.3%的學生無法融入這種教學方式中。學生沒習慣或沒預習等是造成這種現象的原因。通過分析學生平時以及期末的測評成績，得到了學生在答題方面的表現：（1）優秀率達到了87.5%；（2）傳統教學模式的優秀率為67.1%。比較這兩個數據，不難發現學生的學習能力得到了提高。

關于上述所講的解剖學數字化實驗教學，其在實施過程中的效果非常明顯，它的優勢主要體現在以下幾個方面：第一，在數字化實驗中即可完成尋常的實驗內容，提高學生的實驗能力，又能拓展實驗內容，將解剖學以及組織胚胎學等聯系起來，在很大程度上幫助學生建立臨床思維，獲取更多的知識內容，為后續課程打好基礎。第二，數字化實驗體系中的平臺、資源以及管理，可以讓學生進行自主學習，學生在進行立體化學習時也有了場所。實驗室教學得到了全面推廣。第三，數字化實驗教學在很大程度上解決了實驗室的全開放問題，也彌補了“傳統的解剖學標本考試”費時、費力、費事的缺陷，這種教學模式可以很好地處理學習內容和時間以及空間等全面開放問題，打破了傳統的實驗時間、地點等因素的限制。第四，在建立完整的數字化實驗教學體系以后，可以全面提升教師的教學素質及能力。教師的教學思路得到了拓展，其教學方式也變得靈活起來。學生更愛主動學習，最終取得良好的教學成果。

四、總結

數字化實驗具有廣闊的應用前景，是對傳統實驗的強化和延伸，是實驗教學發展的重要方向，是多媒體技術、網絡技術與虛擬標本技術的結合。此課程對學生以后的學習以及臨床工作都有著非常重要的作用，相信隨著教學資源和教學經驗的積累，“解剖學數字化實驗教學”將會不斷完善，在提高解剖學的學習效率方面獲得更多實效。

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