信息技術在“人體解剖學”課程教學中的探索與實踐

摘 要：數字化相關科學技術的發展，促進了信息技術教學模式的改變。然而，在信息技術與“人體解剖學”課程教學過程中，尚存在一些不足，還需要進一步探索和實踐，以達到課程教學創新。基于此，本文從信息技術對“人體解剖學”課程教學的影響入手，分析了傳統的課程教學與基于信息技術課程教學之間的差別，并進一步列舉“人體解剖學”課程的信息技術教學創新案例，分析和總結數字化在生物學教學活動中的作用和意義，最后闡述了信息技術在“人體解剖學”課程教學中的應用，以及現階段存在的不足，為“人體解剖學”課程改革發展提供可行性參考。

關鍵詞：信息技術；課程教學；教學改革

隨著數字時代的發展，教育行業的教育方式也隨之改變。在傳統的醫學、生物學專業教學過程中，主要以板書、教材等方式進行面對面教學。而現在，隨著數字時代的來臨，以及基于信息新技術的新教學模式發展，不同類型的學習方式得到開發，主要包括各類在線授課、教學視頻、電子書籍、3D模型和虛擬環境等，這些新的學習方式為“人體解剖學”的教學和學習提供了諸多便利［1］。此外，根據不同學習目的和興趣愛好，教師和學生可以設定不同類型或形式的學習資源，提高學習效率，并推動多元化教學，從而促進教育教學的進行。在“人體解剖學”課程中，信息技術以多種方式影響著教育教學過程，包括但不限于拓展課程資源、促進個性化學習模式、增強教學過程中的互動性、提升課程教學效率和質量。本文主要以信息技術對“人體解剖學”教學過程中的影響、挑戰、發展趨勢和不足進行了論述，以期為新的數字化教育教學模式提供參考。

1 信息技術對課程教育教學的影響

1.1 改變教育教學模式

傳統的“人體解剖學”課程教育教學，主要采用書本、彩圖的形式面對面進行授課。隨著計算機的普及，以及各類信息軟件的開發，一種基于信息技術的新教學模式出現。這種新的教學模式以網絡作為媒介，不再需要攜帶厚重的紙質文件，不再局限于教室和固定的時間，優化了傳統的教學模式，使教育教學模式更加自由和靈活［2］。目前，在各類學習網站或軟件中，可以查閱不同類型的“人體解剖學”課程學習資源。這些網站或軟件以網絡作為媒介，圍繞“人體解剖學”知識和實踐等提供專業輔導，讓學習“人體解剖學”課程變得更為自由和靈活。

1.2 促進混合式模式發展

信息技術促進了混合式學習模式的發展。傳統的“人體解剖學”課程教學是通過面對面方式，在特定地點和固定時間進行的，而信息技術改進了這種教學模式。此外，基于網絡的便捷性，信息技術能夠推動“線上線下”混合式教學模式，為學生提供了更多的學習“人體解剖學”課程的渠道和資源，以達到拓展知識的目的。同時，信息技術促進了項目化學習的發展。利用互聯網和在線資源，可以發現并開展項目研究，并通過有關研究的特定網站、社交媒體和在線討論組等形式，與其他研究人員進行交流和合作。

1.3 豐富課程的學習資源

隨著信息技術在教育行業中的發展，世界各地正在搭建醫學的公共學習平臺，這些平臺提供了醫學等學科從初級到高級的各個層次的課程，教師和學生可以訪問來自世界各地的在線課程［3］。同時，還搭建了多媒體等資源，包括講解視頻、實驗演示、動畫解說以及電子書籍平臺和學術數據庫［4］。此外，開放教育資源是以開放授權方式發布的教育資源，包括課程材料、教學設計、教學工具等。在這些平臺和數據庫中，保存了生物學大量的電子書籍和學術文獻，為教育者和受教育者提供了大量的學習資料和研究參考。這些在線工具保存的大量的學習資料和研究參考，能夠讓教師和學生更直觀地理解“人體解剖學”課程中的抽象概念和復雜理論，達到較好的教學效果，從而完善自我知識領域的不足。

2 數字化生物學教學創新案例分析

2.1 在線課堂及遠程教育

近些年，利用互聯網進行數字化教育教學的案例越來越多［5］。科學家們通過計算機科學，將這些數字化教育教學的案例匯集為多個數據庫，形成較為全面的在線學習平臺，為全球的學生提供了豐富多樣的免費“人體解剖學”課程。此外，這些數據庫以視頻等方式進行“人體解剖學”課程教育教學，所包含的內容或課程在質量和專業性方面均符合教學要求。數據庫除了包含醫學領域的內容，還包含其他內容或課程，主要有數學、歷史、物理、化學、生物和天文學等科目［6］。

2.2 智慧教室與虛擬實驗室

智慧教室與虛擬實驗室是基于數字化教育教學模式產生的一種輔助設備，主要提供更為多樣性的互動式學習和實踐性體驗。在“人體解剖學”課程授課和學習的過程中，就具體的教學內容進行實時批注，增加互動環節，提高教學過程中的參與度。同時，智慧教室也促進了遠程教學模式的發展。虛擬實驗室是基于計算機模擬技術搭建的“人體解剖學”課程網絡平臺，可以通過更改不同的程序，進行不同類型的醫學實驗活動，并且幾乎不會受到時間、地點和材料的影響，使傳統的生物學實驗教學活動變得安全和便捷。目前，許多科研院所和高校都已搭建虛擬實驗室，主要是虛擬動物和人體的解剖結構，極大地解決了材料來源的問題。

3 信息技術在生物學教學中的挑戰及解決辦法

3.1 數字鴻溝與教育平等機會

雖然我們已認識到數字化和信息化在未來的醫學教學中至關重要，但當談及“人體解剖學”課程的數字化教育教學和信息化教育教學時，我們也必須認識到，不同地區的數字化和信息化設施還未達到理想的效果，許多地區仍然面臨著數字化教育資源的不平等分配和利用不足的問題［7］。解決“人體解剖學”課程數字鴻溝，并實現平等教育機會，還需要從各方面進行一系列的綜合性措施。

首先，基礎設施建設是實現“人體解剖學”課程數字化和信息化教學的關鍵，包括硬件設備和軟件設施。教育單位要結合自身的情況，加大教學設備的更新和換代，為數字化教育的系統接入提供硬件設備。此外，還需要加大互聯網基礎設施的建設，確保每個教育機構均可接入和使用在線學習平臺，并且制定相關政策和法規，鼓勵和支持數字化教育的發展。

其次，數字化和信息化使“人體解剖學”課程教學的內容多樣化。教育單位可以根據學科發展等設置不同的學習目標和內容，以滿足學生的多樣化、個性化學習需求。此外，還可以利用人工智能和大數據分析技術，讓學習者根據自身的學習特點進行個性化學習，從而更好地滿足教師和學生的學習需求。

最后，促進合作與資源共享也是解決數字鴻溝和平等教育的重要內容。目前來說，不同地域的“人體解剖學”課程教學模式相差巨大，一些教育匱乏的地區投入的教育資源較少，以至于教師和學生達不到自己的學習需求［8］。因此，在數字化“人體解剖學”課程教學設施基礎完備的情況下，要加強學校、社區和行業的合作，共享教育教學資源、軟件許可和專業知識，以提高數字化“人體解剖學”課程教學資源的利用效率和質量。

3.2 數據安全與隱私保護

在數字化時代，數據安全和隱私保護的重要性不言而喻。在數字化“人體解剖學”課程教育教學環境中，要通過升級網絡安全措施和定期進行安全培訓等增強數據保護的觀念，降低泄露的風險。在“人體解剖學”課程教育教學過程中，如何應對網絡釣魚軟件的威脅是非常重要的。學校或教育單位應對教師和學生進行網絡安全培訓，增強安全意識［9］。此外，由于在線網絡信息量巨大，傳播和泄露信息的風險較高，所以，教師和學生應注意自身敏感信息的使用。

在采購設備及安裝軟件時，要實現與供應商商討，為學校或教育機構提供加密的網絡，設置防火墻，并進行殺毒軟件的使用培訓，并在此基礎上，讓教師和學生學會如何創建和管理網絡安全密鑰。此外，應派專人定期管理和更新安全設施，并采取必要的數據保護措施，包括但不限于加密敏感數據、定期備份數據、限制數據訪問權限等，以防止“人體解剖學”課程數據泄露和丟失。

4 未來發展趨勢與展望

4.1 人工智能的應用

隨著信息化的普及，對于人工智能領域的新教育模式應用成為可能［10］。在“人體解剖學”課程數字化教育教學方面，人工智能可以提升教學質量和學習效果，逐步向智能化、個性化方向發展，并可基于數據驅動教育教學反饋，為教師和學生提供更加優質、高效的“人體解剖學”課程教育教學體驗。在交流互動方面，虛擬智能助手和聊天機器人可以通過語音和文字輸入的方式，為“人體解剖學”課程教學過程中的常見問題、解釋概念和學習建議等內容進行實時支持和指導，在第一時間解決其中的問題，并針對不同群體，設計和定制適合不同群體的“人體解剖學”課程內容和教學活動。例如，Knewton是一家利用人工智能技術提供個性化學習體驗的教育科技公司，該公司可以根據學生的學習數據和表現，動態調整課程內容和難度，以滿足每個學生的個性化學習需求；Duolingo是一款流行的語言學習應用，它利用人工智能算法來分析每個學生的學習進度和錯誤模式，然后根據這些數據為他們提供個性化的學習路徑和練習題目。

基于人工智能的評估系統可以根據學生的表現自動調整“人體解剖學”課程題目的難度和類型，以確保評估的準確性和公平性。此外，人工智能還可以提供即時反饋和個性化建議，幫助學生了解自己的學習進展和改進方向。同時，人工智能可以收集、分析和利用大量的課程數據，幫助教育單位和教師更好地了解學生的學習需求和表現，優化教學設計和管理。

4.2 虛擬現實與增強現實技術的發展

未來，隨著硬件技術的進步和成本的降低，虛擬現實與增強現實技術將進一步擴大應用范圍，并在“人體解剖學”領域創造新的效益。同時，隨著人們對沉浸式體驗的需求不斷增長，在未來也可以看到更加智能和個性化的虛擬現實與增強現實應用的出現。在數字化生物學教學方面，虛擬現實技術和增強現實技術的發展已經帶來了許多創新和變革。

虛擬現實技術可以模擬人體解剖學實驗室環境和現實場景，提供更安全、更便捷的實踐學習體驗。例如，在“人體解剖學”課程中，學生可以通過虛擬現實頭戴設備進行虛擬實驗，而無須使用真實的藥品或實驗設備。此外，借助虛擬現實和增強現實技術，教育者可以根據教師和學生的學習風格、水平和興趣定制個性化的學習體驗。通過交互式內容和實時反饋，學生可以更有效地理解和消化人體解剖學相關知識。此外，借助虛擬現實和增強現實技術，教育者可以根據受教育者的學習風格、水平和興趣定制個性化的學習體驗。通過交互式內容和實時反饋，學生可以更有效地理解和消化“人體解剖學”相關知識。

結語

在數字化時代背景下，信息技術模式已成為推動“人體解剖學”課程教學創新的主要力量。在基于信息化技術的生物學教學過程中，教育者可以引入虛擬現實、增強現實等前沿技術。學習已不再局限于傳統的教學模式，而是變得更加生動、互動和個性化。教師和學生可以沉浸在虛擬的“人體解剖學”實驗室中進行實踐，或是在數字化的場景中感受生命體的自然變化。這種個性化的學習體驗不僅提升了學習的樂趣，也促進了受教育者們對生物學知識的深入理解。而智能化的學習系統更是能夠根據學生的學習表現提供個性化的反饋和建議，幫助他們更高效地掌握“人體解剖學”課程知識。這種教育創新不僅拓展了學習的場景和方式，也促進了“人體解剖學”課程教育教學的公平與普及。通過信息技術，優質的生物學教育資源和學習機會可以跨越地域和經濟限制，讓每個受教育者都能享受到高質量的教育。因此，基于信息技術的“人體解剖學”課程教學創新研究，對于推動醫學、生物學教育的改革和發展具有重要意義，為構建更加公平、高效、普及的教育體系奠定了堅實基礎。

參考文獻：

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［10］楊進忠.運用人工智能，深化信息技術教學［J］.留學，2024（10）：4648.

基金項目：安慶師范大學2023年校級教學質量及教學改革工程項目（2023aqnujyxm40）；安徽省高等學校科學研究項目（自然科學類）（2024AH051082）；安徽省皖西南生物多樣性保護與特色資源利用重點實驗室2024年度開放基金項目（Wxn202419）

作者簡介：鄭亮（1993— ），男，漢族，黑龍江鶴崗人，博士研究生，講師，研究方向為分子免疫學和學科教學（生物）；項立君（1989— ），男，漢族，安徽安慶人，博士研究生，講師，研究方向為生物與醫藥；丁伏生（1991— ），男，漢族，安徽安慶人，博士研究生，講師，研究方向為學科教學（生物）和神經生物學。