3D body解剖软件结合TBL教学法在“人体解剖生理学”教学中的应用研究

林敏琳

广东江门中医药职业学院医学基础部,广东 江门 529000

人体解剖生理学由人体解剖学和人体生理学内容有机整合而成,主要研究正常人体形态结构位置以及生命活动现象、功能规律。因此,人体解剖生理学对于高职药学专业的学生而言,十分重要,是学习后续课程(如病理学、药理学)及其他药学相关专业课程的重要理论基础[1]。然而,该课程中的解剖学专有名词繁多且抽象,而生理学部分的内容有些又比较难以理解,同时,高职教学更侧重于对学生专业技能、操作能力的培养,对于医学基础课程,本着“必需、够用、实用”原则[2],广东江门中医药职业学院将人体解剖生理学的理论课时缩减至44学时,在学时少、课程内容多、难理解的情况下,如何提高课堂学习效率以及教学质量,并结合药学专业的特色进行教学是每一位教学工作者必须解决的问题。

近年来,很多新型的信息技术手段被应用到解剖生理的教学中,如各种3D数字化人体解剖软件的出现更是为解剖学的教学提供了便捷。其中,3D body解剖软件是一款可以在手机等移动终端上安装的数字化人体三维结构解剖学软件,软件中的人体三维解剖结构,是根据真实人体三维数据重建得来,包含男性、女性两套数据,一共涵盖人体12大系统,5 000多个解剖结构的三维形态图像[3]。操作者可以在软件界面上,清晰看到以3D图像形式显示的人体各个系统组成、各个器官的位置结构及其毗邻关系(如图1所示)。并且,操作者可以对图像进行360°的旋转,或者通过软件工具栏上的隐藏、透明、画笔、截图等工具,从多方位观察各个器官的位置与毗邻关系,可视化与可操作化进行结合,以利于学生对人体解剖结构的认识[4-5]。

图1 3D图像形式显示的人体各个系统组成、各个器官的位置结构及其毗邻关系

TBL教学法,即以团队为基础(team-based learning,TBL)的教学模式,是以团队学习为基础,以学生自主学习为主导,解决问题为目标的教学方法。TBL教学法是2002年,由美国Okalahoma大学的Larry Michaelsen教授等在以问题为基础的(problem-based learning,PBL)教学法基础上,所创建的一种新型学习模式[6]。近年来,TBL教学法被运用到医学课程的教学中,如局部解剖学[7-8]、护理学[9-10]等学科中,均取得较好的教学效果。

笔者经过多方面的研究探索,借鉴TBL教学法,在药学专业人体解剖生理学的某些章节教学中,尝试引入3D body解剖软件结合TBL教学法进行教学改革,并取得了较好的教学效果,但同时也发现一些问题,现进行介绍并探讨。

1 对象和方法

1.1 研究对象

以广东江门中医药职业学院2017级药学专业其中两个班学生共105人作为研究对象,两个班的学生均为随机分班,入学时成绩无统计学差异。笔者从2个班中,随机抽取一个班的学生作为实验组(共51人),采用3D body解剖软件结合TBL教学法进行教学,而另外一个班的学生作为对照组(共54人),采用传统教学法实施教学。

1.2 研究方法

1.2.1 教学方法实验组采用3D body解剖软件结合TBL教学法,对照组采用传统教学法。

1.2.2 教学评价方法授课结束后,采用同一份试卷对两组学生进行闭卷理论考试,考试成绩满分为100分。≥90分为优秀,80～89分为良好,70～79分为中等,60～69分为及格,＜60分为不及格。

1.2.3 统计学方法采用SPSS 20.0软件对数据进行处理,符合正态性检验的计量资料以(±s)表示,组间比较采用两独立样本t检验。不符合正态性检验的资料,以中位数(四分位数间距)(M(I Q R))表示,采用秩和检验。正态性检验采用Kolmogorov-Smirnova。等级/频数资料采用两独立样本秩和检验。所有统计学检验均为双侧检验,检验水准为α＝0.05,以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 研究过程

2.1 实验组:采用3D body解剖软件结合TBL教学法

2.1.1 学生分组实验组学生共51人,分8个学习小组,每组6～7人,每组选取一名有责任心的组长。

2.1.2 课前:发布任务,提前预习开始正式上课前,提前一周,利用微信平台或QQ群提前发布预习要求以及导学案例,并让学生安装手机移动终端的APP软件(3D body解剖软件),结合利用手机3D body解剖软件先行预习,引发学生以学习小组为单位的自主学习、探索研究的兴趣。以消化系统章节为例:上课前,在微信公众平台或QQ群向学生发布预习任务,如:①一孩子在玩耍时误吞一颗玻璃珠,在玻璃珠排出体外的过程中,穿过哪些人体解剖结构?②胃的位置、结构以及毗邻关系,胃溃疡好发部位在哪里?③胆汁的产生位置及其排出经过哪些途径到达肠腔?④阑尾的体表投影点及其临床意义?⑤结合该章内容,并查找相关文献或资料,胃溃疡的治疗用药有哪些类型等。每个学习小组的学生需要对发布的任务进行分工合作,通过利用3D body解剖软件进行学习,查阅资料,并将获取的知识进行汇总讨论,以小组为单位完成课前布置的预习任务。

2.1.3 课中:汇报评价,课堂小测针对课前发布的任务或预习问题,在课堂中以小组为单位随机抽查小组成员进行提问,或是每个小组派出代表进行回答。如在消化系统中,在回答“玻璃珠的排出需要经过哪些解剖结构”时,可以结合3D body解剖软件进行解答。每一位小组代表上讲台演示,都被当作一名“小教师”,学生在大屏幕上,结合3D body解剖软件,给大家指示玻璃珠经过的消化系统结构。利用软件,学生可以从任意角度对消化系统各结构的组成、形态、位置关系等进行观察,还可以进行任意的拆分及复原,既形象又直观地给大家展示消化系统的组成,同时,也大大增加学生的课堂参与性以及其自主学习能力。每一小组回答问题后,其他小组对其进行评价,查漏补缺,最后由教师进行点评提出意见,进行知识点总结提炼。课堂讨论、汇报、总结结束后,马上进行随堂的章节小测,检测学生对知识点的掌握程度。

2.1.4 课后:知识总结,反思反馈每完成一个章节的学习后,要求学生以小组为单位,进行该章的知识点总结,归纳成各个组的小组笔记。教师也定期对教学过程中出现的问题、学生的意见及反馈进行了解反思,并及时改进。

2.2 对照组教学过程

对照组54人,采用传统教学法,以教师课堂讲述,学生被动接受知识为主要教学手段。

3 结果与分析

实验组学生的考试平均成绩(77.1294±11.2)高于对照组(71.4000±12.4)(P＝0.014),二者的差异具有统计学意义。两组考试成绩不同等级的人数分布比较显示,二者的差异具有统计学意义(P＝0.034)。实验组成绩中等及以上人数比例(76.5%)比对照组的(62.9%)显著升高,说明实验组学生成绩中等以上的人数比对照组明显增多(如表1所示)。

表1 两组学生考试成绩不同等级的人数分布比较 n(%)

4 讨论

4.1 3D body解剖软件结合TBL教学法的优势

以学生为主体的教学方式是现代医学教育、信息化教学的主要发展改革趋势[11]。TBL教学法是在PBL教学法的基础上发展而来的,是以团队合作为基础,强调任务式教学和提问式教学的授课方法[12]。而3D-body解剖软件结合TBL教学法,则是在TBL教学过程中,引入数字化3D解剖图像技术,尤其适用于理论课时缩减的情况下人体解剖生理学的教学。区别于传统的解剖图谱,一图只能观察一个切面,3D body解剖软件可以让学生在学习人体基本结构位置的过程中,从多方位观察人体各器官、各系统的组成、位置关系等,利于学生从三维空间感受脏器之间的毗邻关系,使其更加容易理解与记忆。这样,教师在课堂中,可以将教学的侧重点放在各器官、系统的生理功能、规律以及调节方面,并结合临床实际,利用TBL教学的优势,以小组为单位,开展拓展性的讨论学习。

从该研究的教学改革探索中发现,采用3D body解剖软件结合TBL教学法,有利于增加课堂的趣味性。由于3D body解剖软件可以装在学生的手机移动终端上,使得学习不再局限于课堂上,学生也可随时随地通过手机进行学习、复习,增强学生学习的主动性;同时,通过小组的分工合作,在寻求答案的过程中,既锻炼了学生的团队精神,也提高学生分析问题、解决问题的能力。

4.2 教学实践中出现的问题及改进策略

在教学实践探索中,也存在一些问题,如部分学生学习的积极主动性不足,课前准备不充分,导致其在课堂上没有真正参与到讨论学习中,对知识的掌握不够牢固;也有一些学生对新的教学模式有抵触情绪,认为增加了其学习负担,还没有从以前的传统教学模式转变过来,习惯于被动接受灌输知识,而非自己主动学习知识。

因此,在教学实践中,首先,要让学生重视解剖生理学在医学基础课程中的重要地位,增强学生自主学习的动力,提高其积极主动性。有充足的课前准备,是教学过程中达到良好教学效果的必要前提。同时,在以后教学中,也需要完善教学评价方式,可以增加课堂讨论表现、小组成员对学习过程的互相评价、章节测验以及汇报作业等项目,并将其纳入到期末的总评成绩中,而不再是以单一的期末笔试成绩作为唯一的评价标准,以此提高学生学习过程的积极参与性。由于在采用3D body解剖软件结合TBL教学法过程中,强调任务式以及提问式教学,这就对任课教师有较高的要求,除了要在课前做大量的准备工作,同时也要求教师有广阔的知识面,掌握多学科交叉的知识,对于学生在课堂中提出的问题,以及讨论内容的主线、方向要有较好的把握。

随着现代信息化技术不断发展,许多高新技术手段被应用于教学中,如3D body解剖软件的使用,大大减轻了学生学习解剖学知识的负担,增强其学习兴趣,而TBL教学法的引入,也符合以学生自主学习为主导的教学模式。因此,通过该次研究显示,在人体解剖生理学的教学中,采用3D body解剖软件结合TBL教学法比传统教学法有更好的教学效果,学生的学习兴趣大大增加,学习成绩有所提升,表明该教学法在人体解剖生理学的教学中有一定的推广意义。