概念圖和3D-Body解剖模型在護理解剖學教學中的應用

祖 莉 李園園 崔英健 劉 敏

人體解剖學是護理專業學生掌握護理基本理論和操作技能必需的基礎課程。傳統的教學方法無法使學生深入理解人體的解剖結構及毗鄰關系，從而影響了解剖學的教學質量和教學效果[1-2]。概念圖是符合形態學特點的思維可視化教學手段，是康乃爾大學Novak提出的一種增進理解的教學技術[3-4]。概念圖工具通過節點和連線將概念之間的邏輯關系形成一個圍繞主題的簡單的知識結構網絡，這種知識網絡的繪制過程將學習過程中不可見的思考方法和思考路徑清晰地展現出來，實現思維從抽象到具象的轉化[3]。概念圖的繪制有助于激發學生主動思考和自主建構知識體系，促進有意義學習的發生。3D-Body解剖軟件是在真實人體的CTMRI掃描數據基礎上通過三維重建技術構建的數字化人體三維結構解剖學教學軟件[5-6]。3D-Body提供了男女二套3D數字解剖模型。用戶可以通過操作軟件的旋轉、顯示、隱藏、縮小、放大和透明化等功能多角度觀察人體的器官位置、層次結構及其毗鄰關系。數字解剖模型實現了復雜抽象人體結構的具象化，能彌補實物模型標本的不足。

為了探索新形勢下高職護理解剖學的教學模式，本校對3D-Body數字解剖模型和概念圖在護理解剖學教學中的應用進行了長期的調研和實踐，以此探索這種教學模式對護理解剖學教學的促進作用。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取本校2018級護理專業4個班共160名高職護生作為研究對象。隨機抽取2個班共80名學生組成實驗組，另外2個班的80名學生組成對照組。兩組學生的年齡、入學成績等方面差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 教學內容 本校在對實習醫院調研基礎上，參考多數醫學院校護理專業解剖學教學內容改革成果，將人體解剖學教學內容圍繞護理操作技術進行整合，刪除護理臨床工作中不常見的解剖內容，以護理應用解剖學知識為主進行護理解剖學教學[3]。

1.3 教學方法 對照組理論課采用多媒體教學為主、解剖繪圖和活體教學為輔的常規教學方法，實驗教學采用教師講解示范、學生觀察辨識解剖結構的教學方法[3]。實驗組理論課采用常規教學法結合3D-Body手機APP和概念圖的教學模式，實驗課采用講授示教和3D-Body手機APP結合的教學模式。教師提前向學生講解概念圖的繪制方法和教學意義。實驗組學生在理論課前按照教師發送的教學內容進行預習并根據自己對學習內容的理解繪制概念圖，實驗課前借助3D-Body APP預習實驗內容。

1.3.1 實驗組理論課堂教學過程 用多媒體課件詳細講解與護理操作有關的解剖學知識，適時在黑板上繪制簡圖幫助學生理解解剖結構。同時教師充分利用人體本身開展活體教學，例如引導學生用鏡子觀察口腔結構。對于掛圖和幻燈片不能完整顯示的器官毗鄰、局部層次、血管神經走行等內容或者常規教學法難以講清的抽象深奧的解剖理論，教師引導學生借助3D-Body數字解剖模型進行理解。如，泌尿系統中腎的毗鄰關系，多媒體課件可展現腎的前、后面毗鄰，但學生難以建立腎及其毗鄰的立體空間關系，通過3D-Body的放大、旋轉和透明功能可清晰查看右腎前上部與肝毗鄰、下部與結腸右曲接觸、內側緣與十二指腸降部相鄰等毗鄰關系。在理解解剖知識基礎上，教師引導學生圍繞課題從不同角度、不同層次尋找盡可能多的解剖學概念，通過發散思維將這些概念之間建立起盡可能豐富的連接關系；從中心主題出發，排除非關鍵概念，利用聚合思維得到能有效解釋中心主題的簡單概念圖；然后用批判性思維挑選概念之間的最精確的連接詞，并反復檢查所繪制的概念圖能否表達中心問題[3]。如，從行程、位置和生理性狹窄等方面構建食管概念圖，針對生理性狹窄拓展與插胃管術有關的護理操作要點和注意事項，后續教學中再將口腔、咽、食管、胃和腸的概念圖組合在一起形成整體的消化管概念圖。教師在黑板上邊繪制概念圖邊講解解剖知識，學生對照檢查課前自己所繪概念圖并進行修改和補充。學生課后利用概念圖進行復習鞏固。

1.3.2 實驗組實驗課堂教學過程 教師利用標本模型和圖譜向學生重點講解與護理操作技術相關的層次結構、毗鄰關系、操作部位和解剖徑路，講清觀察要點和注意事項，示范如何觀察和辨識解剖結構。學生以小組為單位在實體教學模型上進行觀察和辨識，并通過拆解和組裝模型來掌握解剖結構。對模型上不易觀察的細微結構，例如前庭蝸器，學生通過3D-Body的放大、旋轉功能進行對照觀察；對模型上無法觀察的深層結構，例如頸內動脈在顱內的走行，學生可在數字模型上分四段選擇頸內動脈，用放大、旋轉和隱藏功能查看頸內動脈在顱內各分段的走行，由此學生可理解頸內動脈各段的空間關系。教師課堂巡查并隨時解決問題。觀察模型后，引導學生通過觀察封裝標本和手摸標本來感知人體真實的形態結構和位置毗鄰。實驗結束前，組內成員相互討論理論課繪制的概念圖并查缺補漏完善概念圖，各小組選派代表用概念圖小結學習內容，教師點評和總結。

1.4 評價及統計方法 利用標本考核和期末理論考試成績定量評價教學效果，通過調查問卷定性評價教學效果。自行設計的問卷有9個問題，每個問題分別有同意、不同意和不確定3個選項。采用SPSS 19.0統計軟件對考試成績進行統計分析。P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組護生考試成績及其及格率、優秀率比較 實驗組護生的兩項考試成績明顯高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。實驗組護生的兩項考試的及格率高于對照組，且差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1、表2。

表1 兩組護生考試成績比較（±s，分）

表1 兩組護生考試成績比較（±s，分）

組別 n 標本考核 期末考試實驗組 80 73.94±9.96 75.03±8.67對照組 80 66.38±9.79 68.73±9.99 t 4.845 4.260 P＜0.05 ＜0.05

表2 兩組護生考試成績及格率、優秀率比較 例(%)

2.2 實驗組護生問卷調查結果分析 實驗組80名參與問卷調查的護生中，87.5%的護生對教學改革持肯定態度，調查結果見表3。

表3 實驗組護生問卷調查結果 例(%)

3 討 論

3.1 3D-Body解剖模型和概念圖在人體解剖學教學中的優勢 常規的解剖學理論課主要借助多媒體課件幫助學生理解解剖結構，但多媒體課件演示的圖片與教學用掛圖呈現的都是二維平面解剖結構[7]，高職學生剛接觸人體解剖學時因空間想象力較差而無法構建出人體器官組織的空間關系。3D-Body數字解剖模型可多視角形象、逼真和生動地展示人體器官及其毗鄰的空間位置關系，有利于學生深入理解和掌握復雜抽象的人體結構，克服常規教學中枯燥乏味學習體驗的弊端，同時降低了教師用語言敘述復雜人體結構時的講解難度。3D-Body可示教活體標志的詳細位置和毗鄰，有助于學生從三維空間感受器官之間的毗鄰關系。3D-Body手機APP打破了課堂時間和實驗條件的限制，學生利用軟件的文字注釋、動作動畫等功能可以反復學習。實體模型與數字模型的虛實結合教學有助于學生理解和記憶解剖學知識，培養了學生的抽象思維能力，緩解了標本模型不足與實驗技能訓練之間的矛盾，避免了學生流于形式的實驗過程。概念圖教學是在學生理解解剖知識基礎上引導學生用思維圖示的表現方式再現解剖學中繁雜的內容，促使學生對枯燥乏味、晦澀難懂的解剖知識進行理解性記憶和結構化思考，最終使學生自主建構知識體系和增進有意義學習。調查結果表明91.25%的學生認為概念圖對思維和學習過程的形象表征方式能促使學生在思維空間上創造性地組合這些具有特殊意義的圖形符號，從而有助于主動思考前后學習內容的內在關系，培養了發散思維、聚合思維和批判性思維等高階思維能力[8]。

3.2 教學中存在的問題及改進對策 數字解剖模型符合信息化教學的要求，學生更傾向于用3D-Body學習解剖知識，因此有不少護生認為數字模型可以取代實驗室模型標本。教師要不斷引導學生正確認識兩者的關系，并通過實驗對比使學生明白3D-Body數字模型與真實的人體所表現出來的解剖特征是存在著根本差異的，促進學生意識到3D-Body的使用只是對實驗觀察的有益補充，辨識真實人體上的結構才是學習解剖學的最終目的。部分習慣于傳統教學方式的學生對概念圖教學有抵觸情緒，繪制概念圖時敷衍了事，甚至簡單抄襲。教師需要引導學生由簡到繁地主動繪制、修改和評價概念圖，引導學生關注概念圖繪制的過程，以此實現學生自主建構知識的目的。3D-Body軟件和概念圖引入護理解剖學教學對教師的課堂組織能力和教學設計能力等提出了更高的要求，教師要不斷更新教學方式，掌握多學科交叉知識，才能更好地把握課堂教學的內容和方向。需要根據教學內容的難易程度和學生的掌握程度合理安排教學環節的時間分配，還需要不斷完善教學評價標準，加大概念圖總結知識方面的考核分值。另外，這種新模式還需要結合實驗室建設、學生素質和職業教育新要求進一步探索和改革，才能切實提高護理解剖學的教學質量和效果。

綜上所述，在高職護理專業人體解剖學教學中，將3D-Body解剖模型和概念圖融入傳統教學方法的教學模式比常規教學法具有更好的教學效果，學生的學習興趣得到顯著提高，學習成績明顯提升。