生命科學館在醫學形態學實驗教學中的促進作用

劉睿 姚淞元 王配軍

摘要：人體生命科學館是一個融醫學形態學標本、人體全息成像系統、VR/AR數字人等于一體的綜合性互動教學系統。本文主要介紹了生命科學館的豐富館藏資源與先進技術支撐，概括了科學館對醫學院校人體解剖學、組織胚胎學及病理學三大基礎醫學形態學科實驗教學的促進作用，總結了生命科學館將經典標本與先進信息技術的融合在醫學形態學實驗教學中的重要應用價值。

關鍵詞：生命科學館;醫學形態學;實驗教學;信息技術

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：B ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.18.001

文章編號：1006-1959（2019）18-0001-02

Abstract：The Human Life Science Museum is a comprehensive interactive teaching system that integrates medical morphology specimens， human holographic imaging systems， and VR/AR digital humans. This paper mainly introduces the rich collection resources and advanced technology support of the Life Science Museum， and summarizes the promotion effect of the Science Museum on the experimental teaching of the three basic medical morphology disciplines of human anatomy， histology and pathology in medical colleges， and summarizes the life sciences. The museum's integration of classic specimens and advanced information technology is an important application value in experimental teaching of medical morphology.

Key words：Life science museum;Medical morphology;Experimental teaching;Information technology

醫學是一門極其復雜且實踐性很強的應用科學。醫學形態學主要涵蓋人體解剖學、組織胚胎學、病理學等學科，是基礎醫學通向臨床醫學的重要橋梁[1]。近年來，根據社會發展需求，我校招生人數不斷增加，醫學專業的設置也更加細化。醫學形態學是各個醫學專業的基礎學科，在醫學形態學的教學中，針對不同專業的學生，對人體各部位結構要求掌握的重點和難點也不同，傳統的實驗教學中需要大量的盒裝標本和大體標本（尸體）。而因尸體資源的缺乏，局部標本的制作及大體標本的解剖操作示教均受到極大的限制。生命科學館是一個多學科經典標本與現代信息技術相結合的互動教學系統，除了具有豐富的大體標本、顯微標本，還有海量的數字標本和切片，并輔以3D技術、虛擬現實與現實增強數字技術（VR/AR）的應用。本文通過介紹生命科學館在人體解剖學、組織胚胎學、病理學等學科教學過程中的促進作用，旨在推廣和說明生命科學館在醫學院校的應用是適應新形勢發展的需求，不僅能夠緩解由于當今尸體資源不充足所帶來的醫學形態學教學困難和壓力，也能使學生更直觀、更全面、更生動地學習各系統的宏觀結構和微觀組成，比較正常結構與病變結構之間的差異，動態了解胚胎發育的全過程;從而使形態學教學課堂成為教師、學生、數字人系統等多元主體共同參與、多種智慧互相碰撞的場所，進而提高醫學形態學實驗教學的質量。

1生命科學館概況

湖北醫藥學院生命科學館是集教學、科研及科普教育于一體，現代化的、省屬一流的人體科學場館和科普教育基地。館藏人體標本1000余件（套），包括人體解剖學、組織胚胎學、病理學、寄生蟲學標本，不僅有實體標本、塑化標本、鑄型標本、斷層標本，還有大量數碼切片標本，能夠充分展示正常的或異常的人體形態結構。生命科學館融合先進高科技信息技術，如虛擬翻書、虛擬講解員（小胖機器人）、互動魔鏡、全息成像、VR/AR、3D投影等現代化先進的數字信息技術，與傳統經典、精致的標本展示有機結合，形成了虛實結合的交互學習平臺。在生命科學館教學方面，除了科學館本身的硬件設備，人才儲備方面也及其重要，我校配備了高素質的教師隊伍、高水平的博士教授團隊以及優秀臨床醫生，針對不同專業進行醫學形態學教學。

2生命科學館對醫學形態學實驗教學的促進作用

2.1對人體解剖學教學的促進作用 ?人體解剖學是醫學基礎課程的支柱學科，名詞繁多、內容抽象、構造復雜、聯系廣泛，是難度系數極高的醫學學科，學生往往不能充分理解和掌握[2]。如神經系統位于人體深部，分布廣泛，且聯系十分緊密和復雜。傳統的實體標本雖然能局部展示某條神經的分支與分布，但并不能充分地顯示神經系統的全貌，也無法體現神經系統各部分之間的關聯，導致學生不能產生整體認識和印象，不能掌握各部分的相互關系，將中樞神經與周圍神經、結構與功能有機的聯系起來。生命科學館將神經系統實體標本、鑄型標本、數碼圖片及VR/AR數字人人體解剖系統相結合，使學生不僅能夠直觀地觀察神經系統的實體結構，還可以通過VR/AR數字人人體解剖系統的輔助作用，體驗各種結構的三維重建過程，使學生“身臨其境”對人體進行層層“解剖”，既可輕松地觀察神經的走形、分布，又可清晰地了解整個神經系統的分布、纖維聯系，從而幫助學生建立整體構象并培養抽象思維。不僅降低了神經系統的學習難度，還增強了學生的學習興趣、學習熱情及學習信心。心血管系統是解剖學課程中邏輯性和應用性均較強、重難點較多的內容，且與消化系統、呼吸系統、泌尿系統、生殖系統及神經系統等緊密相連，學生普遍反映學習難度大，不易掌握。傳統實驗教學單純應用圖片、標本、模型教授學生心血管系統各部分的結構和功能，如體循環和肺循環的途徑、心傳導系的組成、位置和功能，房間隔、室間隔結構與功能等，教學效果不佳，尤其對大、小循環的教學效果較差。而生命科學館多媒體和信息技術的應用，將傳統教學孤立應用的圖片、標本、模型有機連接起來，動態、全方位、全過程展示，為學生提供了視聽交融、層次感清晰、真實感強的學習環境，讓心血管系統的組成、血管的分支分布、毗鄰關系、血液循環等一目了然，使原本枯燥難以理解和記憶的內容變得生動有趣，從而使人體解剖學的實驗教學煥發出嶄新的活力。

2.2對組織胚胎學教學的促進作用 ?組織胚胎學是組織學與胚胎學整合在一起的學科，組織學主要通過顯微鏡觀察組織切片的方式來研究機體微細結構及其相關功能，胚胎學主要研究胚胎的形成及其發育過程[3]。傳統的授課方式是以教師為中心的課堂教育，需要大量的組織切片圖片用于課堂，而教師制作及在互聯網上搜集的切片圖片的質量和數量有限，這極大地制約和影響組織胚胎學的教學效果和質量[4]。生命科學館有專門的組織學數字切片，并且通過數字信息化技術，由表入里，由淺入深，參與者或學習者對所學習的部位進行點擊，可以直接觀看相關結構組織的數字切片，且每一張切片均有詳細解釋，便于對所觀察結構進行更多的了解。另外，生命科學館的胚胎發育展示區，有各個月份胚胎發育的標本，并設置有胚胎發育的互動觸摸屏，可以清晰了解人類受精卵形成過程、觀察虛擬3D胎兒在母體中不同時期的發育狀態及胎兒分娩的整個過程;可激發學生學習組織胚胎學的興趣，加強學生對各微觀結構的理解、記憶，提高學習效率。

2.3對病理學教學的促進作用 ?病理學是研究人體疾病發生原因、發生機制、發展規律以及疾病過程中機體的形態結構、功能代謝變化和病變轉歸的一門基礎醫學科學[5]。病理學的教學需將人體正常結構、組織特點與疾病狀態下的異常改變與病理變化相結合，生命科學館不僅有人體正常結構的大量實體標本、數字標本，也有實體病理學標本、病理學數字標本、切片，且病理學切片庫可進行BT級圖像的快速瀏覽，定倍縮放與無級縮放等。通過對比教學，使學生對正常結構的病理改變有更清晰的認識和記憶，更容易將人體正常結構與病理改變及調節聯系起來，為將來走向臨床打下堅實基礎。

3總結

生命科學館借助現代信息技術優勢，在醫學形態學的教學促進作用主要體現在以下幾個方面：①人體解剖學教學方面，生命科學館將經典實體標本、鑄型標本、塑化標本、數碼標本與全息成像系統、VR/AR數字人人體解剖系統等有機地連接、融合在一起，更加直觀、清晰、逼真地展示人體各系統、器官的結構、毗鄰，對人體解剖學中難度較大、聯系復雜的教學內容，特別是神經系統和心血管系統的實驗教學，有明顯促進作用，幫助學生更透徹深入的理解和掌握相關難點;②組織胚胎學教學方面，生命科學館彌補了傳統教學僅用標本、模型分離表達的不足，通過實體標本、數字切片標本與互動觸摸、虛擬3D系統相結合，使組織胚胎學的教學生動、豐富起來，也使得學生對人體各大系統的微觀結構、組成以及胎兒不同階段的發育有更深刻的理解和認識;③病理學教學方面，利用生命科學館的大量實體標本、數字標本及先進的信息化技術，可在教學過程中直接、便捷的將人體正常結構與病理改變進行多方面的對比，提高教學效率和教學質量。

生命科學館經典標本與信息技術深度融合所帶來的生動性、互動性及體驗感、沉浸感可明顯地激發學生的學習興趣，提高教學效果，對醫學形態學實驗教學有明顯的促進作用。

參考文獻：

[1]李巖，徐飛，范寧，等.形態學“繪圖+闡述”教學實踐中常見問題及對策[J].解剖科學進展，2014，20（1）：93-94.

[2]和振典.案例教學法在人體解剖學教學中的設計與應用[J].醫學信息，2017，30（17）：10-11.

[3]于非非，申玉春，劉皓，等.組織胚胎學課程教學改革的探討[J].課程教育研究，2019（21）：159-160.

[4]王玥，張浩，王旭，等.中醫院校組織胚胎學教學與中醫基礎知識相結合探討[J].現代醫藥衛生，2016（4）：624-625.

[5]王雪梅，趙至國，王曉君.醫科學校數字化教學模式在病理學教學中的應用[J].中國培訓，2019（5）：72-73.

收稿日期：2019-7-19;修回日期：2019-7-30

編輯/成森