基于3D技術(shù)的解剖學(xué)信息化教學(xué)設(shè)計
——以“心的解剖”為例

謝瑋銘

（玉林市衛(wèi)生學(xué)校，廣西 玉林 537000）

教學(xué)設(shè)計是一個系統(tǒng)化規(guī)劃教學(xué)系統(tǒng)的過程[1]。近年來國內(nèi)外廣大學(xué)者對此進(jìn)行了持續(xù)的關(guān)注與研究，在人體解剖學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究亦取得一定成果。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，解剖學(xué)教學(xué)邁入了“數(shù)字解剖”的新時代，故隨著信息時代的來臨，解剖學(xué)教學(xué)改革也必須與時俱進(jìn)[2]。如何在傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計中融入更多的3D技術(shù)及其他信息化資源是解剖學(xué)教師要面對的一個問題。因此，筆者嘗試在傳統(tǒng)的解剖學(xué)教學(xué)設(shè)計中融入更多的3D信息技術(shù)，以期進(jìn)一步提高中職人體解剖學(xué)教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。現(xiàn)筆者以正常人體學(xué)基礎(chǔ)中的“心的解剖”為例進(jìn)行展示。

1 教學(xué)分析

1.1 教材分析

本次課內(nèi)容“心的解剖”選自王之一主編的中等職業(yè)教育數(shù)字化創(chuàng)新教材，中等衛(wèi)生職業(yè)教育各專業(yè)《正常人體學(xué)基礎(chǔ)》教材，第9章第2節(jié)，計劃2課時。心血管系統(tǒng)發(fā)揮著運(yùn)輸物質(zhì)的主要功能，心臟是心血管系統(tǒng)的動力器官，是本章教學(xué)的重點，在整個章節(jié)中起承上啟下的作用。心臟的解剖結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，知識點多，適合采用信息化教學(xué)方式。

1.2 教學(xué)目標(biāo)

1.2.1 知識目標(biāo) 正確描述心臟的位置、外形及體表投影，掌握心腔內(nèi)的主要結(jié)構(gòu)及各心腔的入口和出口名稱。

1.2.2 能力目標(biāo) 通過3D技術(shù)等信息化教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、觀察能力、思維能力。結(jié)合臨床常見的心臟病，培養(yǎng)學(xué)生臨床應(yīng)用能力。

1.2.3 情感目標(biāo) 通過探究激勵學(xué)生獻(xiàn)身醫(yī)學(xué)事業(yè)，造福人類，培養(yǎng)學(xué)生珍愛生命、關(guān)注健康的情感。

1.3 教學(xué)重、難點

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)生學(xué)習(xí)特點，確定本次課的重點是心臟的位置、外形和心腔的結(jié)構(gòu)，難點為心臟瓣膜的位置、開關(guān)以及心腔內(nèi)血流方向。

1.4 學(xué)情分析

本次授課對象為中職護(hù)理專業(yè)一年級學(xué)生，具有以下特點：基礎(chǔ)知識水平不高，沒有形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，分析問題和解決問題能力較差；熱衷玩手機(jī)，且對3D圖像有極大的好奇心。本次課內(nèi)容學(xué)生雖在初中已經(jīng)學(xué)過，但對于抽象知識的認(rèn)知能力還有所欠缺，綜合應(yīng)用能力不足。

2 教學(xué)策略

2.1 信息資源

2.1.1 多媒體教學(xué)課件 課件中包含大量解剖圖譜、視頻、3D動畫、臨床案例分析等資料。通過案例激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)感染力，提高學(xué)習(xí)積極性。直觀教學(xué)切合該階段學(xué)生的認(rèn)知特點，有利于取得最佳教學(xué)效果。

2.1.2 教學(xué)資源庫 QQ群、微課、Z Space虛擬全息3D一體機(jī)、3D body軟件、中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)、思維導(dǎo)圖等。課前預(yù)習(xí)教材，觀看《心臟的解剖》微課視頻。通過預(yù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)意識，提高應(yīng)用信息化技術(shù)的能力。通過設(shè)計思維導(dǎo)圖，提高學(xué)生歸納總結(jié)能力；通過分組討論臨床案例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)團(tuán)隊合作。

2.2 實訓(xùn)資源

心臟模型、Z Space虛擬全息3D一體機(jī)、中國數(shù)字人解剖系統(tǒng)、新鮮豬心。

3 教法設(shè)計

3.1 教法

互動式教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法、理實一體化講授法。

3.2 學(xué)法

自主探究、小組合作、分組競賽。

4 教學(xué)過程

4.1 課前云預(yù)習(xí)

教師活動：通過班級QQ群發(fā)布課程預(yù)習(xí)任務(wù)與要求，上傳微課《心臟的解剖》及課件、圖譜等至云資源共享。

學(xué)生活動：認(rèn)真預(yù)習(xí)教材，登錄QQ群觀看微課視頻及其他學(xué)習(xí)素材。根據(jù)分組自行設(shè)計思維導(dǎo)圖，結(jié)合微課，討論分析臨床病例。填寫學(xué)習(xí)任務(wù)單并上交，由學(xué)習(xí)委員統(tǒng)計結(jié)果后上交教師。

4.2 視頻導(dǎo)課（10分鐘）

教師活動：結(jié)合心臟猝死的新聞報道視頻，提出問題：“為什么會發(fā)生心臟驟停，如果在事故現(xiàn)場遇到心跳驟停時我們該怎么辦？”瀏覽相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)圖片及相關(guān)臨床數(shù)據(jù)，說明心臟病的高發(fā)性和危險性。

學(xué)生活動：全班學(xué)生認(rèn)真觀看視頻和圖片，思考問題，帶著問題進(jìn)入課堂新知的學(xué)習(xí)。

4.3 新知構(gòu)建（70分鐘）

4.3.1 環(huán)節(jié)一：心臟的位置與外形（10分鐘） 教師活動：（1）播放三維動畫（心臟節(jié)律跳動推動血液在心臟和血管中流動的畫面，并配上有節(jié)律心跳的聲音），引導(dǎo)學(xué)生用語言去描述它的位置。（2）借助解剖模型、Z Space虛擬全息3D一體機(jī)、多媒體課件引導(dǎo)總結(jié)心臟的位置和外形。

學(xué)生活動：學(xué)習(xí)新知，觀看視頻。請一個小組學(xué)生在同伴身上找到心臟跳動的位置，利用思維導(dǎo)圖總結(jié)心臟的外形并畫一簡圖。

4.3.2 環(huán)節(jié)二：心臟的體表投影（10分鐘） 教師活動：（1）指導(dǎo)學(xué)生在Z Space虛擬全息3D一體機(jī)上觀察心臟的位置，找出心臟4個體表投影點。（2）請學(xué)生自己在同伴身上找到心臟的4個體表投影點。（3）引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到胸外按壓的意義并掌握相應(yīng)按壓方法。

學(xué)生活動：觀察人體心臟塑膠模型及Z Space虛擬全息3D一體機(jī)上心臟的體表投影，了解胸外按壓的大致流程。進(jìn)行小組討論，請一組學(xué)生在同伴身上找到并標(biāo)出心臟的4個體表投影點。

4.3.3 環(huán)節(jié)三：心腔的結(jié)構(gòu)（重點15分鐘） 教師活動：指導(dǎo)學(xué)生利用Z Space虛擬全息3D一體機(jī)觀察心腔結(jié)構(gòu)，并利用多媒體課件邊講解邊畫出心臟4個腔結(jié)構(gòu)的簡易板圖，使其理解“四腔心”的結(jié)構(gòu)。同時展示一個已解剖的豬心標(biāo)本。

學(xué)生活動：認(rèn)真觀察Z Space虛擬全息3D一體機(jī)中4個心腔的解剖結(jié)構(gòu)，特別要注意左、右心壁的區(qū)別。并通過觀察已解剖的豬心標(biāo)本進(jìn)行小組討論。再請一個小組學(xué)生應(yīng)用思維導(dǎo)圖總結(jié)心腔的結(jié)構(gòu)，完善心臟簡圖。

4.3.4 環(huán)節(jié)四：心臟瓣膜及血流方向（難點20分鐘）教師活動：在已解剖的豬心標(biāo)本上展示并觀察各心腔的出入口及瓣膜的位置、形態(tài)、開口方向。利用大、小循環(huán)電動模型和Z Space虛擬全息3D一體機(jī)，演示房室的舒縮、瓣膜的開閉及心腔內(nèi)血液的流動方向。播放常見先心病、風(fēng)心病、冠心病的視頻資料，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識心腔結(jié)構(gòu)的重要作用，為今后臨床分析心血管疾病奠定基礎(chǔ)。

學(xué)生活動：師生共同討論，請一組學(xué)生畫出心臟結(jié)構(gòu)的簡易圖，并在圖上用箭頭標(biāo)出血液流動的方向。將所學(xué)基礎(chǔ)知識與臨床應(yīng)用相結(jié)合，掌握心臟的相關(guān)病理知識，達(dá)成能力目標(biāo)與情感目標(biāo)。

4.3.5 環(huán)節(jié)五：解剖操作與總結(jié)（15分鐘） 學(xué)生活動：請一組學(xué)生直播解剖豬心，暴露心腔的各個出入口及其瓣膜。

教師活動：對學(xué)生的解剖操作進(jìn)行評價，總結(jié)心內(nèi)的重要結(jié)構(gòu)（卵圓窩、三尖瓣、肺動脈瓣、二尖瓣、主動脈瓣）在血液循環(huán)中發(fā)揮了什么作用？怎樣發(fā)揮作用？通過以上學(xué)習(xí)及操作使本次課重點、難點內(nèi)容全面突破，既發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，又讓學(xué)生牢固記憶所學(xué)知識。

5 教學(xué)反思

本次課充分應(yīng)用信息技術(shù)（3D body、Z Space虛擬全息3D一體機(jī)）、網(wǎng)絡(luò)資源（微課視頻、思維導(dǎo)圖）、實訓(xùn)操作（豬心解剖）、學(xué)生展示（思維導(dǎo)圖、解剖簡圖）等進(jìn)行“教、學(xué)、做、說”為一體的教學(xué)方法，整個教學(xué)過程以學(xué)生為中心，把理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合，注重臨床實踐，增加心臟按壓的相關(guān)臨床知識，培養(yǎng)學(xué)生臨床思維和操作技能，使學(xué)生明確本節(jié)課的重要性。教學(xué)形式靈活多樣，利用圖片、視頻、小組討論、匯報、實物操作等方式，使原本枯燥的解剖學(xué)教學(xué)具有趣味性、直觀性、互動性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和溝通表達(dá)能力，使學(xué)生能學(xué)以致用。