解剖学数字化实验教学的实践及效果评价

郭佩勤

[摘 要] 随着数字医学与数字医疗技术的发展，数字化人体图像和三维模型在解剖学教学中得到广泛应用，数字化实验教学在解剖学教学中起到推波助澜的作用，是促进现代解剖学发展的一项现代化科技技术。以百色市民族卫生学校构建的虚拟解剖实训室为依托，对解剖学数字化实验教学的实践及效果进行评价分析，寻求提高解剖实验教学有效性的途径。

[关 键 词] 解剖学；数字化实验教学；实践；效果评价

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）23-0024-02

在医学解剖与数字化信息技术相融合的背景下，数字解剖学成为新型的技术手段，在科技的整合作用下，催生出“数字人”的概念及应用，在数字化的信息之下进行模拟解剖学观察、测量、虚拟操作等，具有人体内部结构的数字化功能和三维空间的可视化功能，满足解剖学教学的需求，解剖学实验数字化教学成为提高解剖学实验教学效率的有效途径。

一、解剖学数字化实验教学的重要性

（一）实现了立体化的教学

在解剖学虚拟实训室中，教师在讲授人体器官系统知识时，利用数字人實现了立体化的教学，让学生更积极主动地融入课堂教学中，更好地掌握人体器官的结构和空间分布。伴随着数字化三维技术的发展，人们以此技术为基础建立起了立体虚拟解剖模型。通过该模型，学生可以依照自己的想法对虚拟解剖模型进行多种操作：第一，对多角度或部位做切割；第二，详细观察人体结构。在上述模型下的人体构造是可以变化的，它们能够放大或缩小，还可以旋转以及移动等。这样可以让学生熟悉掌握人体构造的空间位置关系，增强可视化效果。

（二）节约成本

由于我校生源众多（每届2500人左右）、实验经费紧张、实验标本不足等原因，使实验课时被大量削减，所以解决好资金投入与人才培养之间的矛盾很关键，将虚拟实验技术引入实验教学，以“虚”代“实”，可以弥补不足，让学生通过多媒体虚拟实验的强大功能完成实验来缓解矛盾。

同时在虚拟实训教学中，学生能够不断地重复操作，反复练习了解自己在学习中的薄弱之处，解决实际标本不可重复操作的问题，并可以依靠网络多人同时进入，反复实验却不增加实验成本。

（三）实现了师生互动，生生互动

通过虚拟实训室的交互模块在时间上进行实时交互和非实时交互，从参与者上包括教师与学生之间的交互、学习者与学习者之间的交互，学习者通过相互或与教师之间的交流，对原有概念有了更加深入的认识，促进新旧概念之间的转换。交互贯穿于虚拟实验教学的始终，直接影响学习者的学习动机和学习态度，实现课堂最优化。

（四）开放共享

解剖学虚拟实验室突破传统实验教学受时间和地点限制的问题，学生只要有手机，能连接上网络，就可以随时随地进入实验室，拓宽了教学实验的时空。由于网络具有共享性，因此在不同地域、不同终端上可以同时进入相同科目的虚拟实验，多个实验者可通过网络进入同一个虚拟空间，对同一虚拟实验进行观察和操作，以达到互助学习的目的。

二、关于解剖学数字化实验教学目标的详细介绍

本文课题在进行研究时，将基于建设形态实验室的前提下，利用学校具备的信息以及网络条件，在解剖学数字化实验教学的多个方面做了改进及创新：第一方面为构建体系；第二方面为利用虚拟实验资源；第三方面为完善实验管理体系；第四方面为完善成绩评价机制。这些改进或创新旨在通过解剖学数字化实验体系的构建或应用，以求达到：

1.对原先的解剖学数字化资源进行完善，整合出大量可供学生学习的资料。学生通过这些教学资源可以拓宽自己的知识面。在很大程度上可以激发学生学习的积极性，使解剖学实验课充分发挥作用。

2.提高教师的教学能力，还增强了教师教改的积极性。随着时间的推移，教改创新也不断进步，最终建成合理的评价机制，使教学水平得到提升。

3.让学生完成下述目标：（1）夯实解剖学知识内容，为后面的课程打好基础。（2）形成立体思维，可以拓宽所学的解剖学知识，如通过器官形态拓宽到其他功能。（3）大幅提升临床能力，可以使用解剖学知识分析临床病例的发病原理，可以正确识别正常结构与病理结构。

三、关于解剖学数字化实验体系实践内容的详细介绍

（一）数字化解剖

依据医学图像处理技术、虚拟现实技术和信息技术的应用，使解剖学朝着数字化发展，实现虚拟人体或器官模型的解剖实践。解剖实训室可以根据实际教学情况引进系统，医学生可以通过数字化的解剖教学软件，任意进行人体虚拟解剖，而不必顾虑标本的匮乏。

（二）建立解剖学数字化实验教学考核资源库

按照教育部的文件精神，基础课程知识内容按照“必须、够用”原则设置。对解剖实验课的内容遴选满足以下两个要求：（1）解剖学基本知识点，这其中包含基础的解剖学知识以及后续课程所涉及的知识点；（2）职业发展所涉及的知识点，这其中包含护士执业考试所涉及的知识点以及毕业工作中所涉及的知识点。

当确定所需的知识点后，通过现有的信息中心现教技术，把选择出的知识点图像及视频资料进行录制。结合现有的技术条件，首要采集的是活体标本、标志等资料。结合各个知识点内容，整合出一套考题。通过视频编辑技术将这些试题运用到视频或图像中，这就形成了我们所需的数字化实验教学考核资源库。

上述考核资源库由四部分组成：第一部分为活体标志资源库；第二部分为标本资源库；第三部分为组织切片资源库；第四部分为模型资源库。把上述四部分的知识点内容分到解剖学的多个章节中，这样可以随时抽取播放。

（三）关于解剖学数字化实验教学实施的详细介绍

教学在中职、高职一年级的解剖学实验课实施，此过程必须交由专人管理。课题组在收集资料以及征集意见时，要遵循四点内容：（1）解剖学实验特点；（2）大纲要求；（3）教学经验；（4）教学研究成果。最后给出具体的实施细则，对教师进行统一培训。培训过程要遵循细则内容。

解剖数字化实验教学实施过程重点在学生虚拟操作环节和教师的交互环节，对出现的问题及时解决，使其不断优化和完善，以保证教学的顺利进行。

（四）解剖学数字化实验教学考核方式

在实验教学过程中，提前把选择出的知识点发给学生，学生要在上课前掌握基础知识内容。在进行期中、期末考试前，要从教学考核资料中选取2～3个视频资料。接着把选择出的视频编辑成两套实验考核考题。利用教室现代设备播放实验教学数字化考核。两套考题的组成兼顾各章节知识点的分布、难易程度的配比，实现实验教学考核的数字化、高效化，解决实验室建设滞后以及基础医学教学学时有限与实验考核难以组织之间的矛盾。

（五）关于解剖学数字化实验教学效果评价的详细介绍

课程完成后，通过对问卷调查以及阶段考核分析，结合原先的实验教学内容，对“解剖学数字化实验教学”做进一步的具体评价。这些评价内容涉及学生学习中的各个方面：第一是学生的自主学习；第二是学生具备的能力；第三是促进学生学习的动力；第四是提高学生的学习效率；第五是提高学生的学习成绩。

此外，在实际教学过程中，结合教学情况向一年级学生10个班645人通过问卷式调查，最终得到了以下统计结果：（1）有96.7%的学生认可这种教学方式；（2）有83.7%的学生认可虚拟操作系统，他们觉得此系统可以帮助学习关于解剖学组织器官结构；（3）有78.6%的学生认可交互系统，他们觉得此系统的自动答疑功能可以提高自己的表达能力；（4）有93.5%的学生认可阶段性测验，他们觉得这种测验方式可以巩固组织切片知识；（5）有3.3%的学生无法融入这种教学方式中。学生没习惯或没预习等是造成这种现象的原因。通过分析学生平时以及期末的测评成绩，得到了学生在答题方面的表现：（1）优秀率达到了87.5%；（2）传统教学模式的优秀率为67.1%。比较这两个数据，不难发现学生的学习能力得到了提高。

关于上述所讲的解剖学数字化实验教学，其在实施过程中的效果非常明显，它的优势主要体现在以下几个方面：第一，在数字化实验中即可完成尋常的实验内容，提高学生的实验能力，又能拓展实验内容，将解剖学以及组织胚胎学等联系起来，在很大程度上帮助学生建立临床思维，获取更多的知识内容，为后续课程打好基础。第二，数字化实验体系中的平台、资源以及管理，可以让学生进行自主学习，学生在进行立体化学习时也有了场所。实验室教学得到了全面推广。第三，数字化实验教学在很大程度上解决了实验室的全开放问题，也弥补了“传统的解剖学标本考试”费时、费力、费事的缺陷，这种教学模式可以很好地处理学习内容和时间以及空间等全面开放问题，打破了传统的实验时间、地点等因素的限制。第四，在建立完整的数字化实验教学体系以后，可以全面提升教师的教学素质及能力。教师的教学思路得到了拓展，其教学方式也变得灵活起来。学生更爱主动学习，最终取得良好的教学成果。

四、总结

数字化实验具有广阔的应用前景，是对传统实验的强化和延伸，是实验教学发展的重要方向，是多媒体技术、网络技术与虚拟标本技术的结合。此课程对学生以后的学习以及临床工作都有着非常重要的作用，相信随着教学资源和教学经验的积累，“解剖学数字化实验教学”将会不断完善，在提高解剖学的学习效率方面获得更多实效。

参考文献：

[1]贾书花，张旭东，王改琴，等.组织学数字化实验教学的实践及效果评价[J].解剖科学进展，2016（2）.

[2]焦海山，刘晓梅，宋悦宁，等.解剖学实验教学数字化考核探索与思考[J].临床和实验医学杂志，2014（16）.

[3]胡亨伍，张俊兰，李敏.解剖学的数字化实验教学平台的构建探索[J].电脑与信息技术，2012（3）.