部分醫(yī)學(xué)院校解剖教學(xué)3D模型使用情況調(diào)查與分析

摘" 要" 解剖教學(xué)3D模型的出現(xiàn)，不但能讓教師脫離大體標(biāo)本進(jìn)行教學(xué)，還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。為分析當(dāng)前3D模型在解剖教學(xué)中的具體應(yīng)用，同時(shí)為制作更好的、服務(wù)于教學(xué)的3D模型提供參考依據(jù)，人民衛(wèi)生電子音像出版社就3D模型設(shè)備在醫(yī)學(xué)院校中的應(yīng)用狀況、存在的不足和需要改進(jìn)的方面進(jìn)行線上調(diào)查。

關(guān)鍵詞" 醫(yī)學(xué)院校；解剖教學(xué)；3D模型

中圖分類(lèi)號(hào)：G434" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2022）10-0018-03

0" 引言

解剖學(xué)是醫(yī)學(xué)生踏進(jìn)醫(yī)學(xué)大門(mén)的基礎(chǔ)課程，是學(xué)生了解人體各器官系統(tǒng)的正常形態(tài)結(jié)構(gòu)、位置與毗鄰關(guān)系、生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律及其功能意義的最古老且最重要的形態(tài)科學(xué)[1]。幾乎所有醫(yī)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)有人體解剖學(xué)課程，它是學(xué)習(xí)其他醫(yī)學(xué)課程不可動(dòng)搖的基石。傳統(tǒng)解剖學(xué)的教學(xué)方法是教師通過(guò)課件、圖片、視頻、大體標(biāo)本等方式進(jìn)行講解，其中的大體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生真切認(rèn)識(shí)人體結(jié)構(gòu)的重要課程。然而目前大部分醫(yī)學(xué)院校存在大體標(biāo)本短缺、標(biāo)本不完整、維護(hù)困難等問(wèn)題，有的學(xué)校在增設(shè)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)之后，甚至都沒(méi)有大體標(biāo)本，而圖片、視頻等方式又不夠立體，會(huì)給醫(yī)學(xué)生造成一定的理解障礙[2]。

隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)逐漸涌現(xiàn)一批致力于開(kāi)發(fā)解剖3D模型的公司。研究人員將大量真實(shí)人體斷層通過(guò)計(jì)算機(jī)整合重建成人體的三維立體結(jié)構(gòu)圖像，這些3D模型畫(huà)面生動(dòng)、層次感強(qiáng)，不但能讓教師脫離大體標(biāo)本進(jìn)行教學(xué)，還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率[3]。因此，近年來(lái)，醫(yī)學(xué)院校紛紛購(gòu)入相應(yīng)的解剖3D模型設(shè)備用于教學(xué)。2020年2月，為分析當(dāng)前3D模型在解剖教學(xué)中的具體應(yīng)用，同時(shí)為制作更好的、服務(wù)于教學(xué)的3D模型提供參考依據(jù)，人民衛(wèi)生電子音像出版社（以下簡(jiǎn)稱(chēng)我社）就3D模型設(shè)備在醫(yī)學(xué)院校中的應(yīng)用狀況、存在的不足和需要改進(jìn)的方面進(jìn)行線上問(wèn)卷調(diào)查。

1" 調(diào)研情況

1.1" 調(diào)查對(duì)象與方法

1.1.1" 調(diào)查對(duì)象" 我社采用隨機(jī)方便抽樣的方法，對(duì)全國(guó)27所開(kāi)設(shè)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的綜合院校（含本科、專(zhuān)科和高職）以及院校的48名目前正在從事解剖教學(xué)工作，有實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)且工作年限≥1年的一線教師進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。

1.1.2" 調(diào)查工具" 我社自行設(shè)計(jì)“人體解剖3D模型教學(xué)使用情況調(diào)查”問(wèn)卷，內(nèi)容主要包括學(xué)校基本信息、教師從事解剖教學(xué)的相關(guān)信息、學(xué)校和教師3D軟件擁有情況、教師使用3D模型的教學(xué)情況及相關(guān)改進(jìn)意見(jiàn)等共15條內(nèi)容。

1.1.3" 調(diào)查方法" 我社使用問(wèn)卷星軟件進(jìn)行問(wèn)卷發(fā)布，采用統(tǒng)一的指導(dǎo)語(yǔ)說(shuō)明調(diào)查的目的、意義及填寫(xiě)的注意事項(xiàng)，并隨機(jī)在相關(guān)解剖學(xué)教師微信群發(fā)布問(wèn)卷。調(diào)查共回收問(wèn)卷49份，其中有效問(wèn)卷48份，無(wú)效問(wèn)卷一份，有效回收率為97.96%。

同時(shí)，我社還對(duì)部分教師進(jìn)行電話采訪，對(duì)所提出的意見(jiàn)進(jìn)行資料收集。

1.1.4" 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法" 用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入，并進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，制作圖表。計(jì)數(shù)資料采用頻數(shù)、率（%）表示。

1.2" 調(diào)查結(jié)果

1.2.1" 教師一般情況

本次調(diào)查的27所院校的48名教師，其中臨床醫(yī)學(xué)和護(hù)理專(zhuān)業(yè)是帶教教師所教授的主要專(zhuān)業(yè)，占比64.58%；有37名教師在教學(xué)中使用過(guò)3D模型，其中高職院校教師九名（占高職院校教師的81.81%），專(zhuān)科院校教師12名（占專(zhuān)科院校教師的66.67%），本科院校教師16名（占本科院校教師的84.21%）。教師其他一般資料情況如表1所示。

1.2.2" 學(xué)校購(gòu)置3D模型情況

在參與調(diào)查的27所院校中，有17所購(gòu)置了3D解剖模型教學(xué)設(shè)備，占比62.96%；有六所沒(méi)有購(gòu)置，占比22.22%；有四所雖然沒(méi)有購(gòu)置，但有購(gòu)買(mǎi)意向，占比14.82%。

1.2.3" 教師對(duì)目前兩種主流模型的需求

在參與調(diào)查的48名教師中，有三名教師認(rèn)為3D虛擬解剖模型能夠滿(mǎn)足教學(xué)需要（占比6.25%），其中高職教師一名，專(zhuān)科教師兩名；認(rèn)為3D實(shí)體解剖模型能夠滿(mǎn)足教學(xué)需要的教師有14名（占比29.17%），其中專(zhuān)科教師四名，本科教師10名；還有31名教師認(rèn)為虛實(shí)結(jié)合能夠達(dá)到更好的教學(xué)效果（占比64.58%），其中高職教師10名，專(zhuān)科教師12名，本科教師九名。

1.2.4" 3D模型教學(xué)使用情況

在使用過(guò)3D模型的教師中，100%的教師都將其用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。而在17所已經(jīng)購(gòu)置3D模型的院校教師中，均無(wú)人在課堂教學(xué)中運(yùn)用。

1.2.5" 在教學(xué)課件（PPT）中的使用意愿

在參與調(diào)查的48名教師中，有11名教師意愿迫切，表示非常需要，占比23.49%；有24名教師意愿較高，認(rèn)為切實(shí)解決了一些現(xiàn)存問(wèn)題，占比51.06%；有13名教師意愿一般，認(rèn)為不需要用在PPT教學(xué)課件上也可以進(jìn)行正常教學(xué)，占比25.53%。

1.2.6" 教師對(duì)模型內(nèi)容期望

在調(diào)查中，認(rèn)為顏色逼真的教師占比34.04%，認(rèn)為結(jié)構(gòu)正確、與教材圖片一致的教師占比80.85%，認(rèn)為模型界面功能多的教師占比38.3%，認(rèn)為模型數(shù)量足夠、基本覆蓋教材上圖片的教師占比65.96%。

1.3" 調(diào)查分析

1.3.1" 教學(xué)中運(yùn)用3D解剖模型的必要性

從調(diào)研情況來(lái)看，雖然使用過(guò)3D模型的教師都將其用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而沒(méi)有用于課堂教學(xué)，但這種做法確實(shí)在一定程度上解決了大體標(biāo)本緊張問(wèn)題。以信息技術(shù)手段制作的真實(shí)的3D人體解剖模型，能夠讓學(xué)生觀看并進(jìn)行分層操作，有助于學(xué)生深刻理解實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容，對(duì)于增強(qiáng)師生互動(dòng)、學(xué)生的解剖學(xué)成績(jī)的提高以及實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)均能起到極大的促進(jìn)作用。而在本次調(diào)查中，使用過(guò)3D模型的教師占77.08%，有62.96%的院校購(gòu)置了3D解剖模型教學(xué)設(shè)備用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也正印證了這一點(diǎn)。

1.3.2" 兩種主流3D解剖模型比較

在調(diào)查中，認(rèn)為3D虛擬解剖模型夠用的教師占比6.25%，認(rèn)為3D實(shí)體解剖模型夠用的教師占比29.17%，認(rèn)為兩種都需要、虛實(shí)結(jié)合的教師占比64.58%。這說(shuō)明，雖然實(shí)體標(biāo)本3D模型比虛擬3D模型更受院校教師的喜愛(ài)，但在實(shí)際使用中，教師則更希望兩者結(jié)合使用。究其原因，筆者認(rèn)為有兩點(diǎn)。

1）虛擬3D模型是用斷層影像成像技術(shù)，通過(guò)重建處理，把平面圖轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw的圖形[4]；而實(shí)體標(biāo)本3D模型是用真正的大體標(biāo)本，通過(guò)三維轉(zhuǎn)化生成的，能夠還原其真實(shí)狀態(tài)，更接近于真正的大體標(biāo)本。相較于虛擬3D模型，實(shí)體標(biāo)本3D模型有更大的視覺(jué)沖擊和更好的教學(xué)效果，因此，教師更愿意使用實(shí)體標(biāo)本3D模型進(jìn)行教學(xué)。

2）雖然實(shí)體標(biāo)本3D模型和實(shí)體標(biāo)本沒(méi)有本質(zhì)差別，但由于其發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，模型除了可以放大、縮小、旋轉(zhuǎn)等功能外，缺失任意組合和手術(shù)刀操作的功能，且對(duì)深層次結(jié)構(gòu)，各系統(tǒng)器官的位置、形態(tài)、毗鄰，都需要提前做好的標(biāo)本，無(wú)法由學(xué)生自行操作；而虛擬3D模型目前市場(chǎng)比較成熟，功能比較豐富，除了具備實(shí)體標(biāo)本3D模型的全部功能外，還可以進(jìn)行手術(shù)刀的操作。因此，教師在教學(xué)上更喜歡將兩者結(jié)合運(yùn)用。

1.3.3" 3D模型在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

在本次調(diào)查中，雖然所有使用過(guò)3D模型的教師和所有購(gòu)置過(guò)3D模型的院校教師均將其用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但他們希望將3D模型應(yīng)用于PPT課件中進(jìn)行課堂教學(xué)的意愿非常強(qiáng)烈。究其原因，有三點(diǎn)。

一是雖然3D模型解決了解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的大體標(biāo)本少、獲取渠道狹窄等突出問(wèn)題[5]，但由于3D模型屬于大型器械（需配備大型顯示器），不方便移動(dòng)，因此，學(xué)校購(gòu)置后一般都放在實(shí)驗(yàn)室中使用，而不用于課堂教學(xué)。

二是缺乏能將3D模型用在PPT上進(jìn)行教學(xué)的應(yīng)用程序。教師大多使用PPT進(jìn)行課堂教學(xué)，而3D模型使用的手機(jī)APP無(wú)法在PC機(jī)上使用，僅能截圖后觀看，這與直接使用平面圖沒(méi)有區(qū)別。因此，只能在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候讓學(xué)生使用3D模型，這樣就減少了學(xué)生使用3D模型的時(shí)間。

三是在平時(shí)教學(xué)的時(shí)候，一些毗鄰關(guān)系、深層次結(jié)構(gòu)等內(nèi)容僅用平面圖、文字等方式進(jìn)行解釋?zhuān)瑢W(xué)生理解起來(lái)比較困難，課堂教學(xué)效果不理想。

1.3.4" 教師對(duì)3D模型功能的需求

在本次調(diào)查中，希望模型結(jié)構(gòu)正確、和教材圖片一致的教師占比80.85%，希望模型數(shù)量足夠、基本教材上有的圖片都能配備模型的教師占比65.96%，據(jù)此可以看出，教師比較看重的是模型數(shù)量以及能否將課本知識(shí)進(jìn)行展示。這是因?yàn)樵诮馄蕦W(xué)的課堂教學(xué)中，教材圖片所展示的都是需要學(xué)生掌握和理解的重點(diǎn)內(nèi)容，而教師的“痛點(diǎn)”在于如何讓學(xué)生理解并深刻記憶這些重點(diǎn)內(nèi)容。因此，對(duì)于解剖學(xué)教師來(lái)說(shuō)，如果能通過(guò)模型讓學(xué)生掌握這些知識(shí)點(diǎn)，不但可以豐富課堂教學(xué)手段，還能讓學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前就對(duì)人體有所了解，提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力。另外，由于市場(chǎng)上的很多模型對(duì)人體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容把握不是很準(zhǔn)確，導(dǎo)致教師無(wú)法使用，因此，在模型需求上，教師會(huì)更看重結(jié)構(gòu)內(nèi)容是否準(zhǔn)確，能否準(zhǔn)確傳達(dá)課堂教學(xué)內(nèi)容。

2" 結(jié)束語(yǔ)

總之，醫(yī)學(xué)院校教師在解剖教學(xué)中，對(duì)3D模型總體上是認(rèn)可的，使用上希望虛擬模型和實(shí)體模型能夠結(jié)合使用，同時(shí)對(duì)模型要求較高，除了模型數(shù)量足夠之外，模型結(jié)構(gòu)內(nèi)容的正確性是教師更為看重的。今后模型制作應(yīng)該從模型的科學(xué)性、實(shí)體標(biāo)本3D模型的開(kāi)拓上進(jìn)行更深入地思考和實(shí)踐，從而更好地服務(wù)醫(yī)學(xué)院校的解剖教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

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[5] 吳天秀，符華春，蔡潔.三維虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)3DBody在系統(tǒng)解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用體會(huì)[J].解剖學(xué)雜志，2020，43（1）：77-79.

作者：雷媛，人民衛(wèi)生電子音像出版社有限公司（100021）。