人体断层解剖学理论与实验深度融合的教学模式探索*

李 梁 蔡志平 崔成立 张柏峰 宋 嵬 丛 薇 姚树青

（包头医学院基础医学与法医学院人体解剖学教研室，包头 014040）

人体断层解剖学是人体解剖学与医学影像学之间的一门新兴边缘学科。20世纪80年代末至90年代初，人体断层解剖学课程首先在国内某些医学院校开展，至今已有30余年[1]。传统断层解剖学课程由理论课和实验课组成，理论课上首先回顾系统和局部解剖学知识，然后通过展示断层解剖和相对应的CT、MRI等图像，并就图片中的关键结构逐一标识和讲解，从而让学生了解各局部、器官和结构在断层上的形态、位置及变化规律，掌握器官、结构在断层上的识别、定位。实验教学由教师示教后学生动手观察人体局部和断层解剖标本，掌握重要器官、结构的连续性变化规律，并将断层标本与CT、MRI等图像紧密联系，建立起“从整体到断层，再由断层返回整体”的思维模式，从而培养学生分析问题、解决问题的能力[2]。本校人体解剖学教研室最初在临床医学专业开展断层解剖学课程至今近20年，目前在影像医学、影像医学技术、放射医学和法医学专业开设本门课程。课程开设之初即采用了理论与实验同在实验室小班授课教学模式，每次课先理论讲授后实验验证，实验课教学采用制作好的断层标本结合模型随堂进行示教的方式，学生在教学过程中处于被动接收的位置，学习的积极性、主观能动性不足，教学效果较差。目前这样的教学模式在国内医学院校仍然普遍使用，存在诸多弊端[3]。本研究根据断层解剖学教学内容设计一套详尽的教学方案，将理论内容和实验环节进行深度融合，增加课堂上的师生互动环节，增加综合设计型实验内容，并在本校2018级影像医学本科的断层解剖学课程中实施，探索一套适用于医学本科人体断层解剖学教学，理论与实验深度融合的教学模式和教学方案。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

选取本校2017级和2018级影像医学本科专业学生作为研究对象。2017级为对照组38人，2018级为实验组43人。2组学生在年龄、性别比例、生源地及高考成绩之间无显著差异。教材、教学大纲和教学课时均一致，教学任务全程均有笔者承担。对照组采用传统的小班授课模式，实验组采用全新设计的理论与实验高度融合的教学模式。

1.2 理论与实验高度融合的教学模式设计原则

教学模式设计结合既定的教学目标和教学对象具体情况，运用系统方法，对课程资源进行有机整合，对教学过程进行系统规划、合理安排、实时监测和及时修正。教学模式的设计遵循以下原则。

1.2.1 系统性原则 人体断层解剖学的教学必须和系统解剖学和局部解剖学课程进行无缝衔接，在教学设计的过程中充分考虑如何系统的安排教学环节和程序，既能符合影像医学专业的培养目标，又能让教学过程适应本专业形态科学的知识构架体系。

1.2.2 最优化原则 课堂教学由承担不同教学任务与功能的环节组成，教学设计的一个重要任务就是要妥善安排各环节，将相对独立的教学单元规划为具有一定逻辑顺序的行为序列，避免教学时间的低效应用和教学资源的浪费，改变沉闷的教学气氛，避免学生缺乏动机的学习。

1.2.3 教学目标和内容设计的可接受性原则 教学设计所确定的教学目标和内容既要符合后续医学影像诊断相关课程学习需求，又要适应医学影像本科生的知识水平和接受能力，其教学内容的难度和呈现形式应以学生的现实发展水平为基础。

1.2.4 教学手段设计的多样化原则 教学活动的组织形式、教学方法以及教学媒体的选择和运用应依据教学任务、学生的特点以及各种教学方法和媒体的特点，灵活加以选择，相互弥补，配合运用，使教学获得最佳效益。

1.3 理论与实验深度融合教学模式的设计和实施

1.3.1 教学单元的划分 本研究根据断层解剖学教学内容设计了一套详尽的教学方案，根据教学内容将54学时的课程划分为若干教学单元，每个教学单元4～12学时不等，其教学内容具有一定的独立性。

1.3.2 各教学单元教学计划的设计 本课程组结合影像本科生的培养目标和人体断层解剖学的教学大纲的要求，制定了新的理论与实验深度融合的教学模式，相比旧的教学模式得到了较大的优化（表1）。

表1 新旧教学模式的对比

新的教学模式针对每个教学单元设计详细的教学计划，包括各知识点的授课学时、教学方法、使用的教具、多媒体课件的设计。新的教学模式强化理论教学与实验教学的深度融合，具体表现在时间、空间和认知规律上的融合。首先，每次4学时的课时不再简单的划分为理论和实验两段，而是理论和实验穿插进行，可以是理论内容引导的实验验证过程，亦可以是实验操作或验证过程中根据需求展开的理论总结和延伸。其次，理论教学和实验教学全部在人体解剖学实验室进行，使得理论教学和实验教学的转换在同一空间内迅即实现。最后，人类对事物的认知规律应该是先实践后理论再实践的认知过程，笔者设计的理论与实验相结合的教学模式即符合这样的认知规律，理论教学的具体内容可实时得到实验验证，而实验过程中遇到的问题又可以通过理论教学及时解惑。

具体到颅脑部断层解剖教学内容，教学计划的安排是10个学时。首先进行颅脑部相关内容的应用解剖学的理论教学，在理论教学过程中穿插脑整体标本的实验示教和学生结构辨认，期间组织师生互动小测验和知识竞赛活跃课堂气氛和学生的积极性。由于学生已经有系统解剖学和局部解剖学的知识积累，以上过程应该是一个轻松活泼的过程，共耗时2学时。之后根据颅脑部断层解剖的理论教学内容安排学生进行脑断层标本制作的综合操作型实验。实验中将班级学生分为3个组，分别为横断层组、矢状断层组和冠状断层组，每组准备一个全脑标本确定切割基线，然后在自制的脑切片模具上进行切片。切片完成后，观察辨认断层重要结构，并临摹画图形成实验报告。之后各组交换脑切片再进行重要结构的观察识别。以上操作过程中，教师会根据各组的切片情况穿插介绍颅脑部的断层解剖理论知识，这一阶段耗时4学时。接下来2个学时系统讲授颅脑部横断层、矢状断层和冠状断层解剖的理论内容，教学材料主要为教材配套的断层标本图和实验室断层标本。理论教学过程中穿插师生互动。最后的2个学时主要进行学生的实践环节，即断层标本结构辨认，期间教师会根据学生的掌握情况适时进行实验考核，最后再进行理论总结和知识延伸。

1.3.3 新教学模式的实施和数据的采集 按照理论与实验深度融合的新教学模式，对2018级影像医学本科进行为期7周的断层解剖学教学，期间严格按照教学计划实施，并实时监测、及时纠正。2017级学生按照旧的教学模式组织教学，为对照组。根据教学大纲针对相应的知识点同步进行理论测试、标本结构辨认，CT及MRI图片结构辨认测试，并结合实验报告作为学生的平时成绩（占30%），结课后3周进行期末理论考试（占70%，2组学生试题难度相同，均采用机考），对平时成绩、理论考试成绩及总评成绩进行组间比较。结课后以调查问卷（表2）和座谈的形式收集相关数据，分析2种教学模式下在教学计划、实验教学内容丰度、学生参与度和实验教学的有效实施等方面的差异。最终以获得的数据分析评价新的教学模式是否适应人体断层解剖学教学实际，能否解决旧有的模式所存在的弊端，能否获得学生的主观认可度。

表2 新、旧教学模式教学效果评价量表

1.4 统计学处理

采用SPSS 23软件进行统计学分析，2组的平时成绩、期末考核成绩、总评成绩以及调查问卷评分比较采用组间样本t检验。两者均以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 考核成绩

按照新的教学模式组织教学的实验组期末成绩和总评成绩均显著高于对照组（P＜0.05）（表3），实验组平时成绩略高于对照组，但无统计学意义（P＞0.05）。

表3 2组学生考核成绩比较（±s）

表3 2组学生考核成绩比较（±s）

*P＜0.05 vs对照组

组别n平时成绩期末成绩总评成绩对照组3825.91±2.4052.51±7.3878.42±8.29实验组4326.89±1.8756.08±7.24*82.97±7.53*

2.2 教学效果主观评价

对对照组和实验组学生进行调查问卷，获得的数据主要反映新旧教学模式在教学计划设计、实验教学丰度、学生参与度和实验教学的有效实施等4个方面的数据。结果显示，实验组在4个评价指标和总分都显著高于对照组（P＜0.01）（表4）。

表4 新、旧教学模式教学效果评价量表评分比较（±s）

表4 新、旧教学模式教学效果评价量表评分比较（±s）

**P＜0.01 vs对照组

组别n教学计划设计实验教学丰度学生参与度实验教学有效实施总分对照组3820.58±2.2121.51±3.5022.67±2.9222.79±2.4887.56±5.84实验组4323.95±2.04**24.08±1.94**24.74±1.12**24.47±1.53**97.24±2.97**

3 讨论

新、旧教学模式下，学生的期末成绩和总评成绩有差异，新的教学模式下总评成绩高于旧的教学模式。本院影像医学专业每年的生源地和高考录取成绩没有显著性差异，2届学生在总评成绩的组成上是一致的，即期末理论考试70分，平时成绩30分。由于新的教学模式细化了教学计划，突出了重点内容；强化了学生课上的学习任务，增强了学生学习的主动性、积极性；增加课上师生互动考核机制，学生应对考核更加从容轻松。新的教学模式下有利于学生精力集中在有限的课堂时间，将时间细分在相应的知识点，理论学习和实验验证相辅相成、高度融合。综上，多个环节上的有效把控，决定了新的教学模式在学生成绩上的提升作用。

师生座谈会上，对照组学生认为旧的教学模式下教学计划有诸多不合理的地方，比如有的课时安排了太多的理论讲授而学生没有足够时间消化吸收，没有足够的时间观察标本，而有的课时内容不够饱满，理论教学过少导致学生实验教学空虚。实验组学生则普遍反映，新的教学模式下教学计划细致周密，理论教学充实而适度，实验教学紧凑而有序。他们还反映每次课的教学内容理论与实验安排合理、紧密衔接，教学过程及氛围既紧张而又活泼，既严肃又轻松。笔者在实验组学生加了2个综合设计性实验，即脑和肝断层标本制作，学生普遍反映在验证性实验为主的解剖学课程中加入综合操作型实验丰富了实验教学内容，活跃了实验教学气氛。新的教学模式下，细化了每次课理论和实验教学的学时安排，甚至规定了每一个验证性实验内容学生观察的时间、使用的教具及考察的方法等，学生普遍反映实验教学饱满有效，实验课特别充实，当堂学到的理论内容当堂就能经实验教学验证，教学效果非常好。新的教学模式下，每一名学生在实验课上都有明确的实验目的、具体的实验任务和需要提交的实验反馈，每一节课都是全情投入，学生实验课参与度远超旧的教学模式。合理的教学计划、充实的实验教学内容和全情投入学习热情都是实验教学高效实施的重要保证，而实验教学的高效实施才能服务理论教学，提高教学质量。

人体断层解剖学是影像医学和影像学技术的专业必修课，上好这门必修课是我们孜孜追求的目标。长期以来，受限于该课程开展时间短、教学经验不足、相关教学资料欠缺和教学团队建设不足及师资水平有限等主客观条件，该课程在本校的开展始终有诸多问题存在。鉴于此，笔者尝试寻找一种理论与实验高度融合的教学模式，充分调动教师的教学热情和责任心，调动学生学习的主动性和积极性，发挥现有教学材料和教具的作用。实践后表明，新的教学模式达到了课题组最初的设计目标，其教学计划合理、理论实验衔接流畅自然、实验教学内容和形式丰富、学生参与度高，最终实验教学能高效实施。

随着CT和MRI等临床辅助检查手段的技术进步和革新，人体断层解剖学的研究手段和教学内容不断扩增，在教学实践中需要不断改革教学以适应新的教学内容和学科需要，譬如引入多媒体教学手段、虚拟仿真实验以及智能手机APP等新兴教学手段[4-5]，但是笔者认为新兴教学手段的引入不能完全取代传统课堂教学和师生互动，那么如何在有限的课堂教学中细化教学设计、流畅理论实验衔接、强化师生互动以及提高学生参与度仍然是每一位教师教学工作值得探索的重中之重。再有，人体断层解剖学是人体解剖学学科之下的一个子学科，与系统解剖学和局部解剖学一样是医学院校影像医学和临床医学专业的一门重要的专业必修课，那么如何衔接3门课程的知识构架或者进行3门课程的教学内容整合是今后值得探讨研究方向[6]。本教研室承担的内蒙古自治区教育科学“十三五”规划课题探索人体断层解剖学理论与实践高度融合的教学模式，经教学实践证实，新的教学模式在很大程度上解决了旧有教学模式的不足，改善了实验教学存在的诸多问题，提高了教学质量。当然，新的教学模式也有其弊端，比如实验材料的准备复杂而耗时，教学计划的设计复杂而且过于精细，集体备课需要解决的问题庞杂，随堂教学理论与实验的转换把控难度较高，课堂气氛的控制需要较高的技巧和个人素养要求等。但是每一个新鲜事物的出现总是面临着各种各样的困难和方方面面的挑战，需要学校、二级学院及教研室课程组教师的共同努力，笔者相信理论与实验高度融合的教学模式必将在本校断层解剖学教学上有良好的应用前景，并将给国内其他医学院校人体断层解剖学教学提供可借鉴的教学经验，并在一定程度上推广。