基于信息技術的高職“人體解剖生理學”理虛實教學模式研究實踐

郭燕 李志成

摘?要：推動現代信息技術與教育教學深度融合是深化職業教育改革的必然要求，實踐表明在“人體解剖生理學”課程教學改革中，應用基于信息技術的理虛實教學模式，充分調動學生的學習積極性，激發學生的學習興趣，增強學習的信心，學生的自主學習能力和實踐技能都得到提高，提高課堂教學質量。

關鍵詞：人體解剖生理學；理虛實教學

職業教育是國民教育體系和人力資源開發的重要組成部分。2021年10月中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》，該意見中提出“深化職業教育教學改革”，明確要求“創新教學模式與方法”，“普遍開展項目教學、情境教學、模塊化教學，推動現代信息技術與教育教學深度融合，提高課堂教學質量”?[1]。本研究依據意見中提出的“信息技術與教育教學深度融合”指導思想，從教學設計、教學資源、考核評價等多方面綜合應用現代信息技術，探索我校高職醫學檢驗技術三年制專業“人體解剖生理學”課程教學的新模式，以期提高課程教學質量。

1“人體解剖生理學”課程傳統教學中存在的問題

1.1內容繁雜，學生存在畏難情緒

“人體解剖生理學”是高等衛生職業教育醫學檢驗技術專業的一門必修課程，屬于醫學基礎課程，在醫學課程體系和實踐教學體系中占有重要地位。課程內容是以正常人體形態結構為基礎，探究人體生命活動規律和功能，包括解剖和生理兩大分支，其中解剖主要研究人體形態結構，生理主要研究人體正常生命活動規律，兩個分支從不同的方向、方法、層次研究正常人體，又互相聯系。由于“人體解剖生理學”課程具有知識涉及面廣、內容抽象復雜、邏輯性強、重難點多等特征[2]，學生面對課程學習時會產生畏懼和抵觸心理。

1.2學生能力培養困境

“人體解剖生理學”課程開設學期為高職一年級第一學期，剛入讀高職院校的學生對自身的人生規劃、事業規劃不完善，心態比較茫然。面對醫學基礎知識相對比較忽視，難以認識基礎醫學知識對未來所學專業的重要性，也把握不到基礎醫學與專業學科、臨床工作的關聯性，所以大部分學生的學習態度比較消極。另外，多數進入到高職院校的學生往往在高考中得分失利，缺乏學習主動性[3]，學習習慣不規范且對自我認識模糊不清，究其主要原因是受到傳統式教學手段的影響，被動接受學習，學習興趣和積極性受抑制，這可能阻礙了創新與思維發散能力。雖然“人體解剖生理學”傳統課堂教學中已普遍應用課件展現教學內容，但仍然存在任務重、課時有限，教師灌輸，學生被動接受，學生學習缺乏主動性，邏輯思維能力、實踐動手能力培養不足的桎梏。由于上述原因，使學生易陷入“能力培養困境”。如何在高職三年制有限課時制約下提高“人體解剖生理學”教學效果，提升學生自主深度學習能力，始終是該課程教學改革的重中之重。

2基于信息技術的“人體解剖生理學”課程理虛實教學模式的構建

為解決“人體解剖生理學”課程傳統教學中存在的問題，本研究建設在線課程，設計綜合應用數字解剖、虛擬仿真解剖、機能實驗系統等多種信息化手段的理虛實教學方案，其中“理”為線上線下理論教學，“虛”為應用虛擬仿真技術教學，“實”為真實標本實驗、動物實驗及人體活體實驗。基于學習通平臺“人體解剖生理學”在線開放課程、虛擬現實仿真教學軟件、人體標本實驗室、動物實驗室等教學資源，打破線上教學和線下教學的時空界限，將理論、虛擬、實操三者有效結合。

2.1自建“人體解剖生理學”校本在線課程

本次研究對象為我校2022級高職醫學檢驗技術三年制專業學生。學生偏好使用智能手機、平板電腦等媒介獲取和傳播信息，學生對能直接感知的事物學習興趣高，尤其偏好短視頻、動畫微課等載體；學生喜歡形式生動活潑的參與式學習，樂于接受合作探究任務和線上線下混合教學方式。課程團隊自制“人體解剖生理學”在線開放課，依據學生的學習特征，設計制作適于學習者的“人體解剖生理學”在線課程，選取操作簡單實用的學習通在線課程平臺，上傳包含60個以上視頻的課程資源，配合課堂教學。課程視頻制作長度符合在線學習認知規律，同時不增加學生課堂外學習負擔。在線課程活動包含搜集學生難點問題、問答討論、小組教學、作業考試、學習資源、思維導圖等內容，在線平臺還具有學習者情況調查分析、學生到課率及成績管理等功能。除為學生設置學習任務之外，在線課程還需要實現教師對學生學習活動的引導、督促和輔助作用。

2.2課程教學融合信息技術

校內建有數字人解剖教學系統、數碼互動顯微鏡、虛擬仿真解剖、機能實驗虛擬仿真平臺等信息化程度高的教學資源，形成數字化設備、虛擬現實設備、人機交互和網絡通信等技術共同支撐的高度仿真實驗環境。根據知識點特點，靈活選用任務驅動法等教法和探究式學習等學法，學生在數字化環境、虛擬仿真環境中開展操作、實驗，可以使抽象的內容具體化，尤其是在解剖結構知識的教學中，數字解剖、虛擬仿真解剖還可以解決職業院校普遍存在的人均標本量低的問題，因整具尸體標本的結構復雜、價格昂貴且易損壞、學生學習難度大、對解剖操作人員的要求較高，故在未學習后續課程《局部解剖學》之前，本課程教學設計學生先通過數字解剖、虛擬仿真解剖設備在計算機上模擬人體解剖操作[4]，使學生掌握人體結構的位置、形態和毗鄰，再進行教師指導下的實操訓練。機能實驗虛擬仿真平臺給學生分配賬號后，學生可以隨時進入虛擬實驗室完成實驗，平臺可以記錄學生仿真實驗的過程，并實時記錄實驗數據，完成實驗報告，記錄正確率及學生完成實驗目標達成情況，便于教師掌握學生的學習情況。

2.3“兩路徑三階段”多元評價

“人體解剖生理學”課程采用“兩路徑三階段”評價方法。“兩路徑”為過程性評價和終結性評價，各占比50%。“三階段”為過程性評價的課前、課中、課后三個階段，課前評價內容為在線課任務節點完成率、課前測驗，課中評價內容為考勤、課堂參與、實操練習、課中測驗等，課后評價內容為拓展實踐、課后測驗。過程性評價包括線上理論考試和線下技能考試。評價主體有教師、學生、實驗帶教、社會服務對象等，方式有在線平臺、線下紙質。“兩路徑三階段”?評價方法使過程性評價和終結性評價相結合，同時評價主體、方式、內容多元化。

3“人體解剖生理學”課程理虛實教學模式實踐

基于信息技術的“人體解剖生理學”課程理虛實教學模式實施，以“人體解剖生理學”教程第十章泌尿系統為例，詳細介紹教學過程。

3.1教材處理

泌尿系統這一章專業術語多，對于初學者來說內容比較抽象、生僻，教師將教學內容分解為任務，知識點融入具體任務中，各任務分解、細化，合理利用信息化教學資源，開展以學生為中心的行動導向教學[5]，逐一完成任務，進而掌握融入其中的知識點。泌尿系統共設計七個任務。任務一，課前在線搜索或查閱?“正常尿的量和成分”；任務二，學習“泌尿系統解剖生理”理論知識；任務三，虛擬仿真觀察“泌尿系統大體結構”；任務四，數碼觀察“腎的微細結構”；任務五，虛擬仿真探究“尿生成的過程”；任務六，動物實驗探究“影響尿生成的因素”。

根據我校實際使用的《醫學檢驗技術專業人才培養方案》以及“人體解剖生理學”課程標準，立足崗位對檢驗技術人才的需求，通過任務引領重新整合教學內容，旨在培養學生運用基礎醫學知識分析解決臨床問題的意識。通過學情分析，確定第十章泌尿系統教學目標為“兩個能夠”：能結構聯系功能，準確描述泌尿系統各器官的形態特征、尿液的生成和排放過程、正常尿的量和性狀；能理論聯系實踐，正確應用泌尿系統解剖生理知識，解釋影響尿液生成的因素。

3.2教學實施過程

3.2.1線上線下混合學習理論

教師提前一周通過學習通平臺發布導學任務，包括任務一了解“正常尿的量和成分”和任務二?“泌尿系統解剖生理”基礎知識的預學，學生分組查閱資料，完成報告，登錄平臺學習泌尿系統結構與功能的微課，為實施線下課堂教學儲備足夠的知識。教師通在線課前檢測結果及時了解錯誤集中出現的知識點，將易錯點作為課堂教學的重難點有針對性地加以突破，可提高教學效率。學生可通過前測對導學內容自評，對預習內容的疑點加以標注在課堂上專注解決，在復習時有針對性地進行改錯和鞏固練習，課后在線平臺，教師選取專業資格考試的高頻考點的設置試題進行后測，學生進行測試，鞏固重點。

3.2.2虛擬仿真觀察和探究

虛擬仿真教學在線下實驗室內進行，利用各種信息化設備，依次完成觀察和探究。

任務三，使用數字人解剖軟件觀察“泌尿系統大體結構”，教師借助數字人解剖軟件指導學生泌尿系統的組成和各器官的大體結構特征，學生根據預學基礎和教師指導進行虛擬解剖操作，教師和實驗帶教不斷進行課堂巡查，實時監控學生的操作情況，數字解剖為觸屏操作，學生可反復分離操作，直至掌握各器官形態。

任務四，使用數碼互動顯微系統觀察“腎的微細結構”，教師通過教師端計算機對學生端計算機進行控制，將所講解示例切片顯示在全體學生端，教師演示后，學生進行觀察，實驗系統可實現教師與學生之間的實時互動，課堂中學生的疑問可得到快速反饋。

任務五，使用機能虛擬仿真平臺探究“尿生成的過程”。學生課前可以通過平臺對尿生成實驗的目的、原理、方法步驟來進行預習，打好基礎，可以學習實驗錄像，熟悉實驗操作技術；課中使用平臺，進行人機交互的虛擬實驗學習，學生通過反復虛擬實驗探究，總結自己的錯誤，分析原因，找到解決辦法，直至準確、熟練掌握操作方法，為后期動物實驗真實操作做好準備。

3.2.3實驗操作和實際應用

在完成理論學習和虛擬仿真觀察后，學生在教師的指導下進行任務六，動物實驗“影響尿生成的因素”，主要操作包括稱重麻醉、氣管插管、分離神經和動脈、膀胱插管、給藥、記錄、填寫報告等內容。實驗過程中，以學生為主體，教師對學生實驗中存在的問題及時指導，在沒有結果的前提下，由學生通過實驗得出結論，注重實驗過程中學生思維方法和科學品質的培養。學生及時處理實驗數據、撰寫實驗報告，課后將實驗報告上傳至課程平臺。課后拓展教會家人和社區的老人觀察正常尿的性狀，指導其辨別尿的異常。

通過理論、虛擬、實踐的順序，有序進行任務學習，各任務內容所涉及的知識由淺入深、由簡單到綜合，分組探究，逐步引導學生掌握相關解剖生理學基礎知識，運用所學知識對結果進行分析，突破重難點，培養臨床思維。通過組內組間互評、平臺檢測、教師評價和虛擬仿真軟件記錄等評價方法，對每一教學環節進行過程性評價，調整教學進度和內容，實現教學實施過程的合理、有序和高效。

3.3教學實踐效果

3.3.1學生學習效果

通過學生預學，教師導學，充分應用數字解剖、虛擬仿真等信息技術教會學生做，數字解剖實訓室模擬做、線上虛擬仿真教學系統做、動物實體實驗做，做中記、做中練，及課后拓展實現教學目標。該教學模式已在筆者學校高職醫學檢驗技術專業2022級學生“人體解剖生理學”課程教學中實踐應用。采用該教學模式學生課外、課堂參與度高，通過學習通平臺數據可知，學生課前課中課后任務完成率100%、作業完成率100%；知識目標達成度高，學生理論考試成績提升較大，考核優秀率82%以上；虛實結合，學生技能操作水平顯著提高，考核優秀?88%以上；帶教老師、社會服務對象對學生的評價都在95分以上，滿意度?100%。

3.3.2教師教學能力

在線課程微課、虛擬仿真軟件等數字化資源及教學項目任務的開發，促進教師系統學習課程開發技術，教師的產教研能力得到增強。理虛實相結合教學模式在課程中的應用實踐，促進教師在掌握扎實專業理論知識的同時實操技能水平得到提升，課堂教學理念得到更新，對學習空間的拓展、信息化課堂的應用、教學組織形式的轉變等課堂教學能力顯著提升。

結語

本研究在分析“人體解剖生理學”課程特點及教學現狀的基礎上，將現代信息技術融入課程教學設計過程，提出了一種基于信息技術的理虛實課程教學模式，包括線上線下混合理論學習、虛擬仿真觀察和探究和實驗實踐操作。將傳統授課模式升級為線上線下混合式、師生互動式、啟發式和實踐式為一體的新型教學模式。在教學方案的指導下，以“泌尿系統”這一章的內容為例進行了具體的教學設計。

本研究的創新點包括：（1）推動“三教”改革：建設校級在線課，促進教材改革；實施探究式教學，促進教法改革；教師能力增強，促進師資建設。（2）線上線下混合下實現信息技術與課堂教學深度融合，實現“理、虛、實”一體，助力教學目標達成，提高課程教學質量。下一步仍需利用更多的新媒體和信息化資源來豐富教學內容，探索按照主題或項目編寫書證融通的“人體解剖生理學”活頁式、工作手冊式教材。

參考文獻：

[1]中國政府網.?中共中央辦公廳?國務院辦公廳印發《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》[EB/OL].（2021-10-12）.?https：//www.gov.cn/gongbao/content/2021/content_5647348.htm.

[2]蔣萍，姚巧玲，蒙克嘎勒，等.《人體解剖生理學》理論課程教學探索[J].現代醫藥衛生，2020，36（21）：3501-3503.

[3]張美玲.高職院校學生學業倦怠調查及干預[J].試題與研究，2021（15）：137-138.

[4]李慧，宋一志，田明君，等.多種信息化技術在解剖學實驗課中的綜合運用[J].基礎醫學教育，2021，23（02）：120-121.

[5]張穎瑩，張靜，崔春黎，等.基于OBE理念的泌尿系統整合課程建設探討[J].中國高等醫學教育，2021（11）：50-51+54.

基金項目：2022年度甘肅省高等學校創新基金項目“基于信息化技術的線上線下‘理-虛-實立體教學模式創新研究”（項目編號2022A-251）

作者簡介：郭燕（1982—??），女，漢族，甘肅靖遠人，碩士研究生，講師，研究方向：基礎醫學教育。

*通訊作者：李志成（1971—??），男，漢族，甘肅榆中人，碩士研究生，副教授，研究方向：基礎醫學教育。