數字技術在解剖學教學過程中的應用

陳亞麗

摘 要：傳統的解剖學教學由于人體標本缺乏及其自身固有的一些限制，在新時期它的發展遇到了較大的瓶頸。數字化教學改革因可最大限度減少實驗教學過程中標本的使用量并可提升課堂的教學效果，從而受到了教師及學生的青睞。本文就數字化教學改革的過程及其優勢和不足等方面進行分析、探討，以期為日后的教育教改提供新思路。

關鍵詞：解剖學 數字化教學 教育教改

中圖分類號：GG43 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）05（c）-0177-02

Abstract： Due to the lack of human body specimen and some inherent limitations， traditional anatomy teaching has encountered a great bottleneck in its development during the new period. The digital teaching reform is favored by teachers and students because it can minimize the use of specimens in the experimental teaching process and improve the teaching effect In the classroom teaching process. This paper analyzes and discusses the process of digital teaching reform and its advantages and disadvantages in order to provide new ideas for education reform in the future.

Key Words：Anatomy； Digital teaching； Educational reform

隨著我國醫學事業的持續發展，醫學院校規模的日益壯大，各大醫學院校對于基礎醫學的教學也是常抓不懈，尤其是作為醫學課程奠基石的解剖學這門課程，這門課程學習基礎構造的堅實與否直接關系到日后的課程學習。但是當下的解剖學教學中存在著一些突出問題：標本數量的相對貧乏，圖譜教學的“單薄無力”等，這在很大程度上制約了解剖學教學質量的提高[1]。因此我校人體解剖與組織胚胎學系針對這一問題引進了解剖學的數字教學平臺，在不斷深入數字教學改革的過程中，有效解決了傳統教學中出現的一些問題。本文將從數字教學改革的過程及效果等方面進行簡要概述。

1 數字技術的內涵

數字技術，是在電子計算機的基礎上衍生的產物。伴隨著計算機技術的飛速發展，數字技術與各個領域的聯系日益密切。近些年，數字技術在醫療行業的應用，已呈現出新的態勢，前景令人期待[2]。數字醫學在臨床和基礎醫學中的應用無可限量，正如已故的肝膽外科專家黃志強院士在生前所說：“將來的外科醫生可能不得不與機器人為伍。”醫療行業的數字化，將會是傳統醫療體系與數字信息及尖端科技的融合，能夠為患者帶來更為便利且高效的醫療體驗[3]。除了在臨床醫學進行新嘗試，數字技術還與教學進行了有機結合：數字化模擬人體技術。數字化虛擬人體以三維形式顯示人體解剖結構的大小、形狀、位置及器官間的相互空間關系，可有效利用人體的信息，開發多層次需求，實現了人體解剖結構信息的數字化，使人類在認識自身結構方面變得更加高效與便捷[4]。通過數字技術模擬真實的人體器官而合成的三維模型不僅可高度還原人體外形以及肝、腎、心、腦等各個器官的外貌，而且可展現各器官的新陳代謝機能，能較為真實地顯示出人體的正常生理狀態和出現的各種變化[5]。

2 數字化教學具體構建過程及其特點

在整個數字化教學的構建過程中，最關鍵的環節在“數字人”系統的引進，“數字人”可將大量的人體斷面數據信息通過計算機三維重建技術對其進行整合、重建進而形成人體三維立體結構圖像進而通過觸摸屏技術展示。學生和教師可以在觸摸屏上隨意旋轉、拉伸、切割圖像，從任意角度、任意方向上對人體大體及細微的結構進行觀察。通過“數字人”系統，可以讓教師對結構的講解更加形象具體，彌補傳統教學過程中圖譜及PPT教學過程中空間構象缺乏的不足從而讓學生更清晰的理解人體的結構、器官相互之間的位置關系。例如在系統解剖學神經系統的教學中，利用數字人的“透明”、“剝離”“復位”等功能將肌學和周圍神經結合講解，在講解橈神經的時候，將其支配的肌肉（肱三頭肌、肱橈肌等）進行疊加，從而更好的讓學生理解神經與其所支配肌肉之間的關系。其取得的效果明顯優于傳統的理論抽象教學。不僅如此，在局部解剖學教學中，可以讓學生先在數字人系統上進行初步的模擬解剖，了解組織間的層次，然后再通過觀看錄像了解具體操作手法，最后再在標本上進行操作。這將大大減少標本的損壞，提高課程的教學質量。

除了數字人系統的應用，為了提高傳統課堂教學的教學效果，我們還構建了網上學習平臺，包括課前環節和課后環節兩部分組成。在課前，通過讓學生觀看課程導論微課，引導學生進入本次課程的學習，對課堂的內容進行預熱。例如在學習神經系統傳導通路時，通過課前觀看關于傳導通路障礙的具體臨床病例獲得直觀認識，激起學生對課堂理論知識的興趣。待課上具體講解傳導通路的理論知識后再通過線上相關習題及重、難點和知識延伸，幫助學生對既有知識進行鞏固學習，例如讓學生觀看我們制作的關于傳導通路的小視頻，通過動畫形象的讓學生理解傳導通路的具體路徑。并且結合臨床適當拓展其知識面，培養其結合實際的邏輯思維。

考核是教學過程中非常重要的環節，在以往的教學過程中，我們常采用“一張試卷”定成績的方法考核學生，這種單一的考核方式既不能有效評定學生的學習效果，也易促使學生應試性學習習慣的養成。因此改革考核方式勢在必行。我們將數字人系統和在線平臺進行結合，每一章節的學習結束后學生在平臺上進行在線測試，題型種類多樣，包括三維模擬人體圖像類型測試題、標本照片測試題等。通過這種實時“跟蹤”性的反饋式考核，可以讓教師及時了解學生的學習情況，根據考核效果及時調整教學進度和教學過程。

數字化教學不僅豐富、拓展了傳統教學的內涵，還有效減少教師和學生在有毒有害環境中的暴露。傳統的解剖學實驗教學通常采取教師示教、學生觀察標本或者解剖標本的模式。由于福爾馬林對標本較好的固定、保存效果，因此我國絕大部分高校使用的都是經福爾馬林處理后的標本。在日積月累的實驗教學過程中，教師和學生飽受福爾馬林的毒害，已有研究表明長期接觸低劑量的福爾馬林會引起慢性呼吸道疾病、女性月經紊亂、新生兒體質降低甚至鼻咽癌等病癥。而高濃度的福爾馬林對神經系統、免疫系統、肝臟等更是具有強烈的毒害作用[6]。采用數字化教學后，可在實驗課上將數字人系統和標本進行混合教學，減少教師和學生的福爾馬林暴露時間，因此，就提高教師和學生的職業防護這一點，數字化教學的引進起到了很大的促進作用。

3 數字化教學的不足及解決措施

萬事萬物都具有雙面性，我們在實際的教學過程中也應該貫穿辯證的思維方式。數字化教學系統有其獨特的優勢，但是也有自身的短板。所有的3D數據及圖像都是模擬真人而成，其本質并不是真實的人體，學生在觀察和操作過程中，并不能感受到真實標本所具有的質地、顏色，和直觀的視覺沖擊，這些真實的感受必須要靠標本教學才能獲得。因此就這一點，數字化教學和傳統的標本教學的關系是相輔相成，各具特色，又彼此缺一不可的。不僅如此，數字化教學過程中的在線學習也只是作為課堂教學的補充及發展。在線學習可減少課堂教學的碎片時間用時，提高教學效果，但是它在教師學生即時互動、肢體交流，學生反饋等方面還與課堂教學差距甚遠。因此，教師在進行數字化教學的過程中，切不可矯枉過正、忽略傳統教學過程，應清楚認識兩者各自的特點，取長補短，讓新技術與傳統教學相得益彰，促進教學煥發新活力。

4 總結和展望

“科學技術是第一生產力”，新技術的發明和應用惠及方方面面，對教學過程也具有極大的促進作用。數字化教學的引進也為我們的解剖學教學帶來了新力量。我們將繼續關注其實際使用效果，不斷調整。同時緊跟時代，關注新技術，“他山之石，可以攻玉”，將科技融入到教學過程中，從而推動教學的與時俱進。

參考文獻

[1] 楊蓬勃，靳輝，張建水，等.3D解剖學教學軟件在人體解剖學教學中的應用現狀[J].基礎醫學教育，2018， 20（1）：49-52.

[2] 陳桃.數字化技術在人解剖學教學中的應用分析[J].當代醫學，2015（15）：162-163.

[3] 鐘世鎮.3D打印技術在臨床應用上的探索[J].中華醫學信息學報，2016，31（15）：18.

[4] 方瓊.數字化虛擬人體在醫學中的應用進展[J].安徽衛生職業技術學院學報，2008，7（1）：81-83.

[5] 陳彥鋒，黃金金，鄧同興.淺談數字化技術在人體解剖學教學中的應用[J].中文信息，2016（1）：147-148.

[6] 王維新.甲醛釋放與檢測[M].北京：化學工業出版社， 2003.