“数字化虚拟人”在局部解剖实验教学的实施

罗明英 范艳

局部解剖学是基础医学与临床医学之间的桥梁课程，操作性强[1-2]。我校在局部解剖学理论课教学中，采用精美的幻灯片、视频等多媒体课件多角度授课，在实验教学，除老师示教外，主要以学生解剖操作为主；在成绩考核中，采取形成性考核。其中，实验课是学习的重要环节。但在实验教学中存在问题，一方面，师生配比下降，标本严重匮乏，不能满足学生的操作需求；另一方面，由于缺少器官或结构的立体图像，难以形成整体观念，这些都影响了实验教学的质量和学习效率[3]。为了更好的解决局部解剖学实验教学遇到的瓶颈问题，我系引进“数字化虚拟人”软件，配备通风净化操作台等。本论文对“数字化虚拟人”在局部解剖实验教学中进行了教学效果的评估，为进一步将其推广应用到其它专业如断层解剖学等的临床教学奠定基础。

1 对象和方法

1.1 研究对象

随机选取我校2018 级临床专业本科生94 人为研究对象，研究时间从2018 年9 月—2019 年1 月第二学年，分为实验组和对照组，每组各47 人。实验组中男18 人，女29 人，年龄（18.2±0.3）岁；对照组中男20 人，女27 人，年龄（17.9±0.6）岁。所有研究对象均为全日制统招学生，在入学录取分数和学习态度等方面差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 教师及教材

选取具有丰富教学经验的两名教师分别负责实验组和对照组学生的局部解剖学理论课和实验课，选用的理论课教材是由刘树伟、李瑞锡主编的《局部解剖学》第8 版（人民卫生出版社），实验课教材是本教研室自编的《局部解剖学学习指导》（云南科技出版社）。

1.3 教学方法

实验组：在实验课中采用“数字化虚拟人”软件授课模式。首先，由教师进行理论课堂的内容回顾，交代本次实验课实习内容，运用“虚拟数字人”软件通过示教显示、隐藏、透明、分离和彩块等功能在电子屏幕上对该次课的内容进行系统操作。在示教过程中，贯插“以案例为导向”的教学方式，提出预设问题。示教完毕后由学生围绕本堂实习课内容和预设问题自己进行软件观摩，然后结合实物标本操作，做到“虚实结合教学”，开展讨论。最后，结合课前导入的问题或案例，对本次实验课进行归纳总结，对存在的问题进行梳理和答疑。在教学过程中，带教老师在实验室循环走动，对某些难点和与临床密切相关的结构进行重点示教，帮助构建完整的人体结构体系。此外，让每个学生安装移动版“3D body”，利用碎片化的时间巩固学习。对照组：采用传统的标本授课模式，除不采用“虚拟数字人”软件外，其余教学方法和学时数等都同实验组。

所有学生都登录昆明医科大学教务系统人体解剖学网络自主学习系统，进行自主学习和训练。

1.4 教学效果评价

学期结束后，从国家教育试题库抽取试题，所有学生统一参加我校对临床医学专业课程实行的教考分离考核，考试题型包括：A1 型题（单句型最佳选择题）、A2 型题（病例摘要型最佳选择题）和B1 型题（标准配伍题）。分别测评学生对解剖知识的记忆掌握（59 分）、临床解决问题的能力（28 分）和对人体器官结构及功能的辨识能力（13 分）。

1.5 统计学处理

采用SPSS 11.5 软件对计量资料进行t检验，计量资料用（±s）表示，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

期末考核结果从卷面来分析，实验组单句型最佳选择题和病例摘要型最佳选择题的得分均显著高于对照组（P＜0.05），标准配伍题得分虽较为对照组高，但未达到显著性差异（P＞0.05），结果见表1。

3 讨论

鉴于传统局部解剖学实验教学面临的瓶颈，“数字化虚拟人”教学软件以其独特的交互性，立体性和生动性成为一种新型的解剖教学工具[4-6]。它将人体数据信息通过计算机技术和网络技术，整合重建成人体的三维立体结构，构成了人体形态学信息研究的实验平台，为医学等的研究和应用提供基础与技术支持[7-8]。通过对我校2018 级临床专业本科生局部解剖学实验课进行“数字化虚拟人”授课和传统实验课教学的对比研究结果发现，“数字化虚拟人”授课模式从期末考核结果来看，明显优于传统的实验教学。

引入“数字化虚拟人”教学软件，首先，切合电子时代学生对电子产品的兴趣[8-10]。学生可通过自己使用该软件的透明、分离和拆分等功能，像堆砌乐高积木一样，让学习变得有创造力。如迷走神经是行程最长，分布最广的脑神经，经颈静脉孔出颅，在颈部位于颈动脉鞘内，于胸廓上口入胸腔，与食管一起穿食管裂孔进入腹腔，分布于胃前、后壁。学生可通过任意的隐藏和旋转，从不同角度观察到迷走神经在颈胸腹部的走行、器官毗邻和神经支配范围。再结合实体标本辨识并找出迷走神经，使操作更为便利和精准，从不同角度完成对同一个问题的解析，因此，“数字化虚拟人”实验组学生全面观察人体器官结构，功能的辨识能力得到提高。同时，通过“数字化虚拟人”软件，加强了学生对解剖知识的记忆和掌握，以“蝶骨”为例，通过将蝶骨透明化，可以清楚观察蝶骨与其它脑颅骨的毗邻以及其参与颅底的构成，巩固和加深对蝶骨知识的理解和记忆。另外，“数字化虚拟人”可将传统枯燥的局部解剖学实验课变得丰富多彩和形象具体，结合课后学生使用移动版“3D body”软件具备的分享和交互的功能，锻炼他们观察、分析和独立思考以及解决问题的能力，从而调动和激发学生的学习兴趣，进一步增加学习的主动性[11-12]。而从构建更好的学习环境而言，虽然“数字化虚拟人”无法从根本上替代局部解剖学实验课的实体标本，但是逼真和高精度的图解贴合实体标本，从一定程度上可减少实体标本操作的用量，从而缓解标本紧缺的现状，减少了实体标本刺激性福尔马林气体的吸入，有利于构建更好的局部解剖学实验课环境，加速解剖实验教学和研究的现代化。

综上，将“数字化虚拟人”软件教学应用到局部解剖学实验教学中，弥补了传统实验教学“缺少三维测量数据和立体图像”的缺陷，对传统解剖学的教学手段是一种丰富和补充，通过对照学习，优势互补，实现了教学手段的突破，发挥了为后期影像断层解剖学及临床手术等提供最大还原人体结构本身效果的作用，进一步为“数字化虚拟人”的应用提供了更广阔的研究领域。

表1 实验组和对照组期末考核得分比较（分，±s）

表1 实验组和对照组期末考核得分比较（分，±s）