人体标本数字化教学资源的建设与应用

刘 丽,杜抱朴,王璐璐,高 艳△

(1首都医科大学基础医学院基础医学国家级实验教学示范中心, 北京 100069; 2首都医科大学基础医学院人体解剖学教研室; △通讯作者)

人体解剖学是重要的医学基础课,以实验教学为主。学生通过对实验室陈列的人体标本进行观察和辨认、分析和对比、质疑和探索来实现学习目标,从而深入理解人体解剖学的基本知识和基本技能。随着医学教育理念不断更新,如何在解剖学实验教学中,突出学生为主体、教师为主导,调动学生观察标本的积极性、主动性,满足他们在课前、课中、课后教学全过程中的标本学习需求,引导和培养学生自主学习能力,不断提高他们的学习效果和获得感是授课教师一直努力的方向。以自主学习为中心的教学模式对人体标本教学资源提出了更高的要求。现代信息化技术应用于教育领域是教育现代化的必然趋势[1]。《国家中长期教育改革和发展规划纲要( 2010-2020年)》中提出加强信息技术在高等教育中的应用[2]。进行多种类型的人体标本数字化教学资源的建设并应用于实践,是提高解剖学实验教学质量,培养学生自主学习能力的需要。

1 人体标本数字化教学资源存在的不足

1.1 标本数字图片库尚不完善

实验课上,学生通常对照教材和图谱的标注,进行人体标本观察学习。但是这些学习资料中有限的参考模式图与实验室大量的真实人体标本之间,存在观察角度、显示结构、立体性、清晰度、颜色等方面的差异,并不是所有标本结构都能通过参考教材和图谱得以清楚辨认。这导致学生学习时出现一定困难,容易造成标本观察走马观花、效果不佳。为此,近年来我校开始进行解剖标本陈列厅标本数字化建设[3],将标本进行拍照、修图、中英文标注后,转成二维码图片,做成标签贴于标本缸上。学生利用手机扫描二维码,便可读取该标本相关图文信息,进行自主学习。但是在使用中,我们陆续发现存在的一些问题:①基于二维码技术的解剖标本图片库建设复杂耗时,随着陈列厅展示标本的不断增加,尚有部分标本没有进行数字化建设;②原有的数字化图片中标本注释存在不准确的现象,需要校订;③标本图片缺少相关理论内容介绍和知识拓展,导致标本学习不透彻。

1.2 用于自主学习的标本数字化教学资源类型单一

数字化教学资源建设的目的是着力打造“互联网+”教学新生态,为学生提供处处能学、时时可学的学习环境[4]。为此,提供丰富多样的标本数字化教学资源,最大程度还原线下实验教学的特点,是促进线上线下深度融合,提升教学质量的保证。目前,实验室标本自主学习数字资源仅有标本图片库一种形式且尚不完善,同时缺少体现教师标本示教讲解、辅助理论内容理解的标本学习PPT与教学视频,进而影响自主学习效果。

1.3 人体标本考试数字化题库尚待建设

随着信息化技术的飞速发展,很多院校正在开展网络考试。我校正在积极推动利用考易考试平台进行考核方法改革。使用考易考试数据库系统,应以网络为载体、用计算机命题组卷、阅卷评分来实现标准化测试[2]。高质量的题库是实现线上标准化测试的重要保障。传统的解剖学实验考试用图多选取于图谱教材,常出现学生依靠背教材和图谱应付考试的现象。为了避免学考分离,利用解剖实验室和标本陈列厅的人体标本资源建设人体标本考试数字化题库有效且必要。

2 人体标本数字化教学资源建设

2.1 丰富和改进基于二维码技术的人体标本图片库资源

解剖标本陈列厅是我校进行实验教学的核心场所,陈列着近800件各种类型的人体标本。首先,我们将原有标本图片的解剖结构注释重新进行校订、修正和补充;然后,将尚未建设的标本全部进行高清数码拍照、Photoshop修图和解剖结构中英文标注;最后,将标注校订好的所有标本图片分别插入Word文档,撰写该标本理论内容介绍和知识拓展,重新修订图片文件后利用二维码生成器生成二维码,打印并贴于标本缸,供学生扫描读取使用。

2.2 制作以人体系统为中心的标本教学PPT和微课

为了进一步给学生提供自主学习的环境,使标本学习不受限于实验室,我们在标本二维码图片库的基础上,由“点”扩至“面”,根据实验教学的难点与重点,针对人体各系统,以陈列厅和实验室示教标本数字图片为依托,制作成与实验内容同步的PPT并录制微课,用以讲解标本结构和辨识方法,并将理论知识有机融合,使学生在观察标本的同时,得以深入理解相关理论知识,从而形成以人体标本图片库、PPT、微课为主体的数字课程。学生可以随时登录学校Blackboard(BB)教学平台进行学习。

2.3 建设依托考易平台的人体标本考试数字化在线题库

在线题库用图来源于已经编辑处理好的解剖实验室和陈列厅标本数字化图片。首先,我们根据不同专业的教学大纲要求,分别依据教材的章、节、一级标题确立三级主题词,根据知识点分布将题目分为掌握、熟悉、了解三个层次,将难度类别设定为简单、中等、较难三个部分;然后,利用Photoshop软件对标本图片进行编辑处理,在需要考核的标本结构处添加指示箭头,生成填图题考题文件,根据考易平台的导航系统将全部考题导入并建立考试题库。

3 人体标本数字化教学资源的应用

我们将完善后的人体标本数字化教学资源应用于2022级人体解剖学A实验教学的全过程。每次实验课前,学生登录BB教学平台数字课程,利用人体标本图片库、PPT和微课自主学习本次实验课教学内容,无需进入实验室就可以在线观察实验室标本,观看教师对标本的知识讲解,及时发现不懂之处,以便课上针对性解决。课中,学生用手机扫描标本专属二维码,读取对应图文信息,对照真实标本进行观察,解决课前发现的问题和进一步强化巩固。课后,学生随时利用BB平台数字资源进行温故知新和查缺补漏。为了更好地体现考核内容与过程的公平性,更加客观、科学地检测学生实验课的真实学习概况,我们使用考易考试数据库系统,依托人体标本考试数字化在线题库进行实验课期末测试。

4 人体标本数字化教学资源的应用效果

为客观评价应用效果,我们采用实验期末测试成绩和问卷调查两种方法。

4.1 研究组与对照组期末测试成绩的比较

对照组:2021级学习人体解剖学A实验课程的学生579人。研究组:2022级学习相同课程的学生593人。两届学生的授课教师相同,期末试卷知识点、考核范围均一致,难度比例无差异。期末测试采用双盲法阅卷,成绩满分为50分。本文使用SPSS20.0软件进行统计分析,对照组平均成绩为(36.2±7.8)分,研究组平均成绩为(41.8±6.9)分,由于学生成绩呈偏态分布,采用U检验,结果为P<0.01,差异有统计学意义。

4.2 问卷调查

我们使用问卷星创建调查问卷,对研究组采用无记名问卷调查,在班级微信群发放问卷链接,回收问卷389份,其中有效问卷389份,回收率65.6%,有效问卷占100%。信度分析结果显示Cronbachα系数为0.754,表明问卷信度较高。我们采用李克特5级量表方法对调查结果进行量化处理(表1),将完全同意计分为5,大部分同意计分为4,基本同意计分为3,大部分不同意计分为2,完全不同意计分为1。调查结果如表1所示,涉及调查的问题得分均值大于4.3,这表明学生对人体标本数字化教学资源使用效果持积极认同态度。

表1 关于人体标本数字化教学资源使用效果评价调查结果 (%)

5 讨论

5.1 人体标本数字化教学资源的应用利于创建开放式自主学习环境

人体标本观察是解剖学实验教学的核心内容。传统的实验教学只局限于实验课堂,受到学习时间和场所的限制,严重影响了学生利用课外时间进行自主学习。在“互联网+”的背景下,学生期盼更灵活的学习时间、更个性化的学习体验、更便捷的数字化学习资源[4]。人体标本数字化教学资源的建设,为学生创造了开放式自主学习环境。依托BB教学平台,我们将实验室人体标本资源移至云端,使学生学习不受时空限制。学生可以结合自身需求进行预习和复习,有利于知识充分吸收和内化,同时也锻炼了自主学习能力。

5.2 提供形式多样的人体标本数字化资源利于知识的掌握理解

教学中,我们根据自主学习的需要,不断完善和丰富标本数字化资源的形式。学生观察标本时不仅可以通过扫描二维码获取该标本的图文信息进行对照学习,而且可以登录BB教学平台获取标本图片、教师讲解标本的视频微课、PPT,使教师成为身边的导师,在自主学习标本的同时,得到了教师的讲解指导,掌握了辨识标本的方法,并与理论知识有机结合,促进解剖知识的融会贯通,利于有效地观察标本。研究组和对照组的考试成绩具有明显差异,说明通过标本数字化资源的学习,利于知识的掌握理解和考试成绩的提高。

5.3 人体标本数字化资源的应用利于以自主学习为中心的教学模式的开展

自主学习是学生对学习过程的自我管理,是主动的认知过程,可满足个性化的学习需求[5]。《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》指出:把人才培养水平和质量作为评价大学的首要指标,突出学生中心、产出导向[6]。标本数字化资源依托BB教学平台营造了线上学习场所,学生可以根据自己的时间和理解力合理安排学习进度,满足个性化学习,可通过课前预习及时发现问题,在课上通过观察标本进行自主探究、与同学和教师交流探讨以解决问题,在课后利用教学资源进行强化巩固。在此过程中,教师在线上和线下引导、帮助和监督学生利用教学资源进行自主学习,发掘学生潜能,培养他们自主学习能力,使学生由被动的学习,转变成具有“我要学”“我能学”积极动力的自主学习。

5.4 人体标本数字化资源的应用有助于“学”与“考”相互促进

人体解剖学实验考试是围绕辨识人体标本结构进行的,教师在标本图片上标出考核结构,学生进行识图答题。为了避免学生脱离实际,我们依托考易平台的人体标本考试建设了数字化在线题库,强调学考结合、学以致用,突出标本学习的重要性,考试用图来源于解剖标本陈列厅和实验室的人体标本的数字化图片资源,从而调动了学生课上、课下自主学习标本的积极性和主动性,有助于“学”与“考”相互促进;同时利用考易考试系统实现了利用题库随机抽题和自动组卷为特征的标准化测试,实现了教考分离,在很大程度上保证了考试的公平性。

5.5 人体标本数字化资源建设有助于教师实验教学水平的提高

教育信息化的飞速发展,为高校教师带来机遇和挑战。人体标本数字化教学资源为打造线上教学、线上线下混合式教学、翻转课堂等解剖学实验课教学模式和标准化、规范化的教学评价创造了良好条件。数字化资源的建设和应用,促进了教学相长,教师依托数字化资源不断深化教学改革,提高教学水平,淘汰“水课”,打造“金课”,切实提高实验课程教学质量。教学理念的不断转变,利于教师不断学习先进的信息化技术、提升自身信息化素养,成为学生自主学习环境的设计者和引导者[7]。