数字技术在解剖学教学过程中的应用

陈亚丽

摘 要：传统的解剖学教学由于人体标本缺乏及其自身固有的一些限制，在新时期它的发展遇到了较大的瓶颈。数字化教学改革因可最大限度减少实验教学过程中标本的使用量并可提升课堂的教学效果，从而受到了教师及学生的青睐。本文就数字化教学改革的过程及其优势和不足等方面进行分析、探讨，以期为日后的教育教改提供新思路。

关键词：解剖学 数字化教学 教育教改

中图分类号：GG43 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）05（c）-0177-02

Abstract： Due to the lack of human body specimen and some inherent limitations， traditional anatomy teaching has encountered a great bottleneck in its development during the new period. The digital teaching reform is favored by teachers and students because it can minimize the use of specimens in the experimental teaching process and improve the teaching effect In the classroom teaching process. This paper analyzes and discusses the process of digital teaching reform and its advantages and disadvantages in order to provide new ideas for education reform in the future.

Key Words：Anatomy； Digital teaching； Educational reform

随着我国医学事业的持续发展，医学院校规模的日益壮大，各大医学院校对于基础医学的教学也是常抓不懈，尤其是作为医学课程奠基石的解剖学这门课程，這门课程学习基础构造的坚实与否直接关系到日后的课程学习。但是当下的解剖学教学中存在着一些突出问题：标本数量的相对贫乏，图谱教学的“单薄无力”等，这在很大程度上制约了解剖学教学质量的提高[1]。因此我校人体解剖与组织胚胎学系针对这一问题引进了解剖学的数字教学平台，在不断深入数字教学改革的过程中，有效解决了传统教学中出现的一些问题。本文将从数字教学改革的过程及效果等方面进行简要概述。

1 数字技术的内涵

数字技术，是在电子计算机的基础上衍生的产物。伴随着计算机技术的飞速发展，数字技术与各个领域的联系日益密切。近些年，数字技术在医疗行业的应用，已呈现出新的态势，前景令人期待[2]。数字医学在临床和基础医学中的应用无可限量，正如已故的肝胆外科专家黄志强院士在生前所说：“将来的外科医生可能不得不与机器人为伍。”医疗行业的数字化，将会是传统医疗体系与数字信息及尖端科技的融合，能够为患者带来更为便利且高效的医疗体验[3]。除了在临床医学进行新尝试，数字技术还与教学进行了有机结合：数字化模拟人体技术。数字化虚拟人体以三维形式显示人体解剖结构的大小、形状、位置及器官间的相互空间关系，可有效利用人体的信息，开发多层次需求，实现了人体解剖结构信息的数字化，使人类在认识自身结构方面变得更加高效与便捷[4]。通过数字技术模拟真实的人体器官而合成的三维模型不仅可高度还原人体外形以及肝、肾、心、脑等各个器官的外貌，而且可展现各器官的新陈代谢机能，能较为真实地显示出人体的正常生理状态和出现的各种变化[5]。

2 数字化教学具体构建过程及其特点

在整个数字化教学的构建过程中，最关键的环节在“数字人”系统的引进，“数字人”可将大量的人体断面数据信息通过计算机三维重建技术对其进行整合、重建进而形成人体三维立体结构图像进而通过触摸屏技术展示。学生和教师可以在触摸屏上随意旋转、拉伸、切割图像，从任意角度、任意方向上对人体大体及细微的结构进行观察。通过“数字人”系统，可以让教师对结构的讲解更加形象具体，弥补传统教学过程中图谱及PPT教学过程中空间构象缺乏的不足从而让学生更清晰的理解人体的结构、器官相互之间的位置关系。例如在系统解剖学神经系统的教学中，利用数字人的“透明”、“剥离”“复位”等功能将肌学和周围神经结合讲解，在讲解桡神经的时候，将其支配的肌肉（肱三头肌、肱桡肌等）进行叠加，从而更好的让学生理解神经与其所支配肌肉之间的关系。其取得的效果明显优于传统的理论抽象教学。不仅如此，在局部解剖学教学中，可以让学生先在数字人系统上进行初步的模拟解剖，了解组织间的层次，然后再通过观看录像了解具体操作手法，最后再在标本上进行操作。这将大大减少标本的损坏，提高课程的教学质量。

除了数字人系统的应用，为了提高传统课堂教学的教学效果，我们还构建了网上学习平台，包括课前环节和课后环节两部分组成。在课前，通过让学生观看课程导论微课，引导学生进入本次课程的学习，对课堂的内容进行预热。例如在学习神经系统传导通路时，通过课前观看关于传导通路障碍的具体临床病例获得直观认识，激起学生对课堂理论知识的兴趣。待课上具体讲解传导通路的理论知识后再通过线上相关习题及重、难点和知识延伸，帮助学生对既有知识进行巩固学习，例如让学生观看我们制作的关于传导通路的小视频，通过动画形象的让学生理解传导通路的具体路径。并且结合临床适当拓展其知识面，培养其结合实际的逻辑思维。

考核是教学过程中非常重要的环节，在以往的教学过程中，我们常采用“一张试卷”定成绩的方法考核学生，这种单一的考核方式既不能有效评定学生的学习效果，也易促使学生应试性学习习惯的养成。因此改革考核方式势在必行。我们将数字人系统和在线平台进行结合，每一章节的学习结束后学生在平台上进行在线测试，题型种类多样，包括三维模拟人体图像类型测试题、标本照片测试题等。通过这种实时“跟踪”性的反馈式考核，可以让教师及时了解学生的学习情况，根据考核效果及时调整教学进度和教学过程。

数字化教学不仅丰富、拓展了传统教学的内涵，还有效减少教师和学生在有毒有害环境中的暴露。传统的解剖学实验教学通常采取教师示教、学生观察标本或者解剖标本的模式。由于福尔马林对标本较好的固定、保存效果，因此我国绝大部分高校使用的都是经福尔马林处理后的标本。在日积月累的实验教学过程中，教师和学生饱受福尔马林的毒害，已有研究表明长期接触低剂量的福尔马林会引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱、新生儿体质降低甚至鼻咽癌等病症。而高浓度的福尔马林对神经系统、免疫系统、肝脏等更是具有强烈的毒害作用[6]。采用数字化教学后，可在实验课上将数字人系统和标本进行混合教学，减少教师和学生的福尔马林暴露时间，因此，就提高教师和学生的职业防护这一点，数字化教学的引进起到了很大的促进作用。

3 数字化教学的不足及解决措施

万事万物都具有双面性，我们在实际的教学过程中也应该贯穿辩证的思维方式。数字化教学系统有其独特的优势，但是也有自身的短板。所有的3D数据及图像都是模拟真人而成，其本质并不是真实的人体，学生在观察和操作过程中，并不能感受到真實标本所具有的质地、颜色，和直观的视觉冲击，这些真实的感受必须要靠标本教学才能获得。因此就这一点，数字化教学和传统的标本教学的关系是相辅相成，各具特色，又彼此缺一不可的。不仅如此，数字化教学过程中的在线学习也只是作为课堂教学的补充及发展。在线学习可减少课堂教学的碎片时间用时，提高教学效果，但是它在教师学生即时互动、肢体交流，学生反馈等方面还与课堂教学差距甚远。因此，教师在进行数字化教学的过程中，切不可矫枉过正、忽略传统教学过程，应清楚认识两者各自的特点，取长补短，让新技术与传统教学相得益彰，促进教学焕发新活力。

4 总结和展望

“科学技术是第一生产力”，新技术的发明和应用惠及方方面面，对教学过程也具有极大的促进作用。数字化教学的引进也为我们的解剖学教学带来了新力量。我们将继续关注其实际使用效果，不断调整。同时紧跟时代，关注新技术，“他山之石，可以攻玉”，将科技融入到教学过程中，从而推动教学的与时俱进。

参考文献

[1] 杨蓬勃，靳辉，张建水，等.3D解剖学教学软件在人体解剖学教学中的应用现状[J].基础医学教育，2018， 20（1）：49-52.

[2] 陈桃.数字化技术在人解剖学教学中的应用分析[J].当代医学，2015（15）：162-163.

[3] 钟世镇.3D打印技术在临床应用上的探索[J].中华医学信息学报，2016，31（15）：18.

[4] 方琼.数字化虚拟人体在医学中的应用进展[J].安徽卫生职业技术学院学报，2008，7（1）：81-83.

[5] 陈彦锋，黄金金，邓同兴.浅谈数字化技术在人体解剖学教学中的应用[J].中文信息，2016（1）：147-148.

[6] 王维新.甲醛释放与检测[M].北京：化学工业出版社， 2003.