解剖学神经系统PBL教学及虚拟仿真技术教学探讨

廖君 阎卉芳 刘超群 李美丽 殷坚 王芊芊 陈安 李新华 曾劲松

摘  要 神经系统是临床专业解剖学教学中的重点与难点，PBL教学是以问题为导向的新型学习模式。虚拟仿真技术的应用，使复杂的神经系统结构立体、直观。教学方法的改革及现代科技教学手段的应用，可以提高教学质量。

关键词 解剖学;神经系统;PBL教学;虚拟仿真技术

中图分类号：G642    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）18-0114-03

Research of PBL and Virtual Reality Methods of Teaching in Nervous System of Anatomy//LIAO Jun， YAN Huifang， LIU Chao-

qun， LI Meili， YIN Jian， WANG Qianqian， CHEN An， LI Xinhua， ZENG Jinsong

Abstract Nervous system is the key and difficult point in anatomy teaching of clinical specialty. PBL teaching is a new learning mode

guided by problems and guided by clinical medical records. The application of virtual Reality technology makes the complex nervous

system structure three-dimensional and intuitive. The reform of tea-

ching methods and the application of modern scientific and technolo-

gical teaching methods can improve the teaching effect.

Key words anatomy; nervous system; PBL teaching; virtual reality technology

1 前言

神经系统是人体对全身生理功能活动起调节作用的系统。微观上以神经元突触传递信号为基础，宏观包括各种感觉的产生、大脑思维的高级认知、反射活动的完成。在医学临床专业学生解剖教学中，神经系统的学习是重点和难点，因结构功能较复杂、内容抽象，学生反馈问题较多。神经系统解剖结构知识的深入学习，是进一步认识生理功能及诊断临床疾病的重要基础。在解剖学神经系统教学中，有教师就安排课时量少、内容多、授课比例分配等方面进行教学改革探讨[1]。神经系统形态学知识的传授作为重要的医学基础内容，可在教学中尝试PBL教学方法，将先进科学技术应用到教学中，使用学科整合教学模式，将基础及临床知识融合，增强学生的学习积极性，构建较好的临床思维。

2 教学现状及教学方法改革

神经系统包括中枢神经和周围神经，学习的重难点包括：脊髓的位置、外形，灰质的形态、结构，白质传导束的位置、功能;脑神经核的名称、性质;大脑内外部结构、神经传导通路等。在传统教学中，教师在理论课上使用满堂灌的方法，大量灌输知识，学生被动听课，学习过程中大量的疑惑和问题没有得到及时的反馈和解答。实验课标本、模型及挂图的学习可总结和反思理论课知识，但神经系统各层次解剖结构分布和毗邻的展示效果不佳。教师通过改革教学方法，多途径获取教学反馈，增强教学效果，这是达到教学目标的主线。经过教学实践的摸索及经验的总结，将PBL教学融入课堂教学，实现基础与临床结合的知识探讨，夯实基础知识，拓展理论深度，构建临床思维。随着现代科学技术的发展，解剖学教学中使用虚拟仿真平台，将问题式教学方法与3D虚拟可视教学手段结合，调动学生学习探索人体形态结构的积极性，提高教学质量。

3 PBL教学方法在教学中的應用

随着教学改革的深入，教学方法在不断推陈出新。讲授式教学方法是传统的教学方法，在目前的教学过程中仍然占较大比例。神经系统知识点的讲授，需由教师科学地组织教学内容，运用清晰、精练及准确的语言讲述知识点。学习效果调查表明，学生对神经系统概念模糊，结构辨认困难。PBL教学法融入传统教学后，情况大有改善。PBL（Project-Based Learning）教学是一套设计学习情境、以问题为导向的教学方法，善于设问解疑，激发学生的求知欲和活跃的思维。首先由教师提出问题，或引导学生提出问题;通过学生小组合作探究，共同解决问题中涉及的复杂科学知识。PBL教学可以促进学生学习知识、解决问题、培养自主学习及团队精神。

指导性预习的PBL教学使用  系统解剖学教学神经系统内容多，课程课时相对紧张。为保证课堂教学既全面覆盖，又重点突出，指导学生课前预习，激发学习主动性。将指导性预习的PBL教学应用于神经系统，如课前提出“神经系统感觉传导通路”的知识点预习，拟分出“躯干与四肢浅感觉传导”“躯干与四肢深感觉传导”“视觉传导”等主题。“指导性预习”是指让学生通过预习课本内容、查阅文献资料、小组讨论，理清学习思路。以复习所学知识为前提，并以此为基础探索深入“传导通路”，培养学生能通过已知推导未知的逻辑思维。PBL教学法提出课前预习的重要知识点，避免了学生课前预习的盲目性。有指导地提出课前学习方案及需解答的难题，可促进学生形成目标明确、全面掌握及系统归纳的学习习惯。通过指导性预习，课程提问回答的参与度有很大提升。

临床案例PBL教学  神级系统结构复杂，学生对复杂知识的理解和记忆普遍较差。运用以解决实际问题为目标的PBL教学方法，在教学任务和目标的指导下，教师策划和设计教学活动，将临床案例融入解剖学教学中，能显著提高解剖学神经系统的教学质量[2]。通过提供相关学习资源，把握教学过程，引导PBL教学实施。如就内囊的位置和结构，提出临床病案：某女性患者，60岁，因情绪激动突然晕倒，意识恢复后，检查发现右上、下肢痉挛性瘫痪，腱反射亢进;吐舌时舌尖偏向右侧，舌肌无萎缩;右侧眼裂以下面瘫，无面肌萎缩;身体右半、右侧头面部痛温觉、意识性本体感觉和精细触觉丧失;两眼右侧半视野缺损，但瞳孔对光反射正常。内囊是“豆状核、尾状核及背侧丘脑间的白质区，为上下穿行的投射纤维”，包括皮质脊髓束、皮质核束、丘脑中央辐射、视辐射等。通过病例分析，提出典型的内囊损伤“三偏症”。

①锥体束损伤：上运动神经元损伤，故出现右侧上、下肢硬瘫;因支配面下部肌的面神经核和舌下神经核受单侧（对侧）皮质核束支配，故出现右侧舌肌瘫痪和右侧眼裂以下面瘫，均属硬瘫。

②丘脑中央辐射损伤：右侧感觉丧失。

③视辐射损伤：双眼右侧半视野偏盲。

基础与临床医学渗透式教学，常以“问题提出”为主线，引导学生探索学习新知识。

4 形态学教学虚拟仿真平台的使用

3D数字虚拟仿真系统将计算机技术及生物信息学技术结合，以实现人体结构可视化，可收集解剖截面数据，从而构建人体三维结构图像，是医学发展的重要里程碑。中枢神经灰质中不同形态及功能的神经核团，白质中上行、下行或交错分布的纤维束，及周围神经如何发出、穿行、分布、支配，均为神经系统复杂结构。理论知识的讲解，实验课结构的观察，都不能立体、全方位认识和辨认深层结构。在线虚拟仿真及实验室虚拟仿真平台的建立，能很好地弥补图谱及标本教学的不足[3]。在虚拟仿真教学中，复杂的脑干内结构一目了然，七种脑神经核的分布可以立体独立显示，帮助学生更好地掌握神经核的位置和毗邻。观察虚拟仿真结构时，可根据需要在整体结构上依次按层隐去皮肤、皮下组织、浅筋膜、肌层、深筋膜，熟悉局部神经与血管毗邻，了解胸部、腹部、盆腔内器官位置及神经血管分布。

实验室解剖学虚拟仿真教学应用  在解剖实验课教学中，标本浸泡液气味大，整体结构展示不完全，深层结构显示不清晰。学生通过不同切面观察标本，需构建空间思维，学生反应难度较大。实验室虚拟仿真教学平台的创建，使学习过程更加轻松，学生可使用简单的界面，根据需要放大、缩小解剖结构图，并可360°旋转，从而多角度、多方位观察中枢神经灰质、白质的分布，脑干核团的毗邻、形态，及脑神经发出途径和分布都清晰可视。解剖结构旁有中英文对照的结构标签及详细的文字描述说明，更加明确了学习内容和范围。这种直观的学习有利于帮助学生对神经系统局部结构和整体的认识，促进理解和记忆。三维解剖结构的学习，提高了实验课学习效率，增强了学生在解剖实验课中的主观体验和实践能力。

理论课虚拟仿真软件的应用  随着科技的发展，3D虚拟仿真软件的使用，丰富了教学形式，改变了课堂上复杂结构由教师单凭一张嘴解说的模式，逼真、立体的结构显示让抽象的理论知识直观表示，提升教学质量。同时增加了课堂趣味性，能更好地实现互动教学，构建教师引导、以学生为主体的教学模式。为增强理论学习的教学效果，可要求学生课前预习或课后复习相关学习内容，通过软件或手机APP下载解剖学虚拟仿真软件，学习和了解神经系统的位置、分布，有利于引导学生的自主学习习惯，激发学生的学习热情。通过自主虚拟仿真的学习，大大降低了神经系统的学习难度。

5 结语

临床专业学生解剖学神经系统传统教学中，以解剖结构辨认记忆为主，无法调动学生的自主学习能力，抑制了学生的分析与综合应用的能力。PBL教学方法的使用，可将临床实践融入枯燥的人体解剖结构知识的学习。问题教学设计遵循基础与临床医学知识的互相关联、循序渐进，临床医学与基础医学渗透式教学，常以“问题提出”为主线，为临床课程学习及临床实践做准备。录制实验操作过程，通过指导及回放，提升教学质量。虚拟仿真教学平台改善了教学环境，可实现多层面、多方位整体观察学习的特点。笔者采用问卷调查方式收集学生反馈，68位临床專业的学生参加，收回68份调查表。结果显示，分别有98%、99%及70%的学生认为问题式教学法、临床案例教学及虚拟仿真教学可以提升教学质量，并建议进一步增加问题式教学及临床案例在教学中的应用（见表1）。结合课堂及课后线上与线下考试、理论课提问回答、实验课小考、期中考试等形成性评价方式，能更好地了解学生的学习效果，及时调整教学方法。

参考文献

[1]石镜明，张结，廉会娟.神经系统在本科系统解剖学教学中改革的必要性分析[J].解剖学杂志，2019（4）：428-429.

[2]林春连.案例教学法在解剖学神经系统教学中的应用[J].中外医学研究，2018（35）：183-184.

[3]凡梨花.3D数字虚拟仿真系统在人体解剖学与组织胚胎学教学中的应用研究[J].课程教学，2019（12）：111-112.