基于“数字人”解剖系统的小组合作学习模式在人体解剖学实验教学中的应用

韩 芬,巩治华

(郑州铁路职业技术学院，河南 郑州 451460)

传统的人体解剖学实验课是教师先介绍实验内容，然后在标本上示教，最后学生根据教师的讲解自行观察标本。由于人体标本的短缺和破坏，很难满足每组学生都能观察到完整的标本，而且实验室的刺激性气味致使学生观察标本不积极。郑州铁路职业技术学院2017年建成了基础医学虚拟仿真教学实验中心，引进了“数字人”解剖系统，实现了人体结构的数字可视化。“数字人”结合先进的触摸屏技术，通过计算机三维重建技术，将大量连续的人体断面数据信息在计算机中整合，重建成人体三维立体结构图像，学生可以直观地观察到立体感强、结构清晰的图片。传统的以“教”为主的教学模式在培养学生自我探究能力和临床思维能力方面效果不佳，必须寻求一种新的教学模式来改变这种状况。小组合作学习是近年来国内外教育工作者针对传统教学存在的弊端，从改革教学组织形式的角度出发研究并实验的一种发展性教学策略。小组合作学习已经广泛应用于我国一些高校人体解剖教学中，实践证明它可以提高教学效果，并且可以提高学生学习的积极性、主动性。

本研究根据郑州铁路职业技术学院学生特点和解剖学的教学实际情况，在实验教学中采用了基于“数字人”解剖系统的小组合作学习的教学模式，收到了很好的教学效果。

一、实验对象

本研究所选对象为郑州铁路职业技术学院2017级护理专业2个班级学生，其中：护理17A1班56人为实验组，护理17A2班49人为对照组；年龄在17～19岁之间，平均年龄 (18.2±1.1)岁。两组学生的年龄、性别、入学层次等无统计学差异，教学内容和教学进度完全一致，具有可比性。

二、方法

(一)实验方法

1．对照组

对照组采用传统实验课教学方法，由任课教师借助挂图、模型、幻灯及实物标本等详细讲解、示教，学生按照教师的讲解进行自行学习和辨认标本。

2．实验组

实验组采用以“数字人”解剖系统作为辅助教学软件的小组合作学习的教学模式。①构建合作小组。根据平时学习成绩、动手能力、语言表达能力、性格特点按优势互补原则进行分组，分为7组，小组间能力基本均衡，由组员推举在知识和能力方面较强的学生作为小组长。②制定学习任务。教师结合学生的自身特点及教学要求提前制定学习任务，各小组成员课前共同收集资料并对资料分析整理。③实施过程。实验课上教师首先借助“数字人”解剖系统对教学内容和重难点初步讲授和分析，学生根据设计好的问题情境，设计具体的合作方式。小组成员相互配合、共同学习和探讨，积极研究问题解决的方案，教师巡回检查、答疑。学生在合作学习过程中遇到的难点，可以运用“数字人”解剖系统帮助解决。④评定成绩。实验课快结束时进行小组比赛，每组随机抽取1人回答问题，其他小组成员进行补充，教师根据学生的表现和回答问题的正确率评分，作为该小组成员的实验课成绩。

(二)评价方法

1.理论和实验考核

理论考核满分 100 分，包括选择题、判断题、名词解释、简答题等传统题型，重在考查学生对基础知识的掌握。实验考核满分100 分，由教研室统一出题，内容包括标本考核、活体触摸重要体表标志、重要器官体表投影的描述和病例分析，重在考查学生分析问题解决问题的能力、实验操作能力、临床思维能力。

(二)问卷调查评价

课程结束后采用课题组自行设计的调查问卷，对实验组学生进行匿名调查，评价实验组的教学效果。共发放问卷 55份，收回有效问卷55份，有效回收率 100%。

(三)统计学方法

采用 SPSS 19.0软件处理数据，成绩分析、比较采用 χ2检验，P<0.05 为差异有统计学意义。

三、结果

(一)理论和实验考试成绩比较

两组学生理论和实验考试成绩比较见表 1。总成绩由两部分组成，实验成绩占 30%，理论成绩占70%。结果显示，实验组实验成绩、理论成绩和总成绩均明显高于对照组(P<0.05)。

表1 两组学生考试成绩比较

*与对照组比较，P<0．05

(二)实验组学生的满意度评价

实验组学生对小组合作学习模式的满意度评价见表2。 实验组学生对调查问卷中的各项评价项目满意度较高，反对和强烈反对的较少。

表2 实验组学生对小组合作学习满意度评价 [n(%)]

四、讨论

研究表明，与传统实验教学相比，利用“数字人”解剖系统的小组合作学习有几方面的优越性：其一，加强了对知识的理解，提高了教学质量和效率。从表1看,新的教学模式要求小组中的每个学生都要参与小组活动，大家共同分担学习任务，这样可以激发学生发挥出自身的最高水平，从而提升整个班级的成绩。其二，有利于学习资源的整合和利用。 实验组的每个学习小组分配有“数字人”电脑和不同模型，实验组学生根据“数字人”解剖系统和模型相互交流，对不懂的问题自发相互讨论，小组间互换模型学习。对于教学资源有限的学校，这无疑是整合教学资源，将其最大化利用的有效方式。其三，活跃了课堂气氛，提升了学生的专业技能。从表2可以看出，实验组的课堂氛围更为活跃，激发了学生的学习兴趣。在小组合作学习过程中,每位学生有不同的任务,这样就促使组内学生主动利用实验室的资源。学生在讨论时运用所学的知识独立思考问题,表达自己的观点，这有助于提高学生的自主学习能力,培养了他们的团队协作能力、创新能力和临床思维能力。

五、存在的问题及对策

(一)“数字人”仿真实验室较少，配备电脑数量有限

郑州铁路职业技术学院建立了一个“数字人”虚拟仿真实验室，电脑数量较少，班级人数较多，教师的教学和学生的自学受到约束。仿真实验室要做好管理和安排，课余对学生开放，让有需要的学生用于复习或预习。

(二) 教师的指导经验不足

此种教学模式对教师具有一定的挑战性，课题组成员是初步尝试小组合作学习模式，经验较少。这就需要教师不断完善专业知识和教学经验，进一步提高自身的组织管理能力和引导调控能力，保证顺利完成教学任务。

(三)学生在小组合作学习中参与的程度不均衡

大多数学生在小组中都能够认真完成自己的任务，但仍有个别的学生积极性不高、参与度不够。这需要进一步明确小组中各位成员的学习目标和任务，促使小组合作学习有秩序、有效率地进行，让这种教学模式的优势和价值真正发挥出来。

六、结论

该研究显示此种教学模式优于传统教学，得出的结论与预期的结果一致。在人体解剖学实验教学中采用“数字人”解剖系统的小组合作学习模式能明显提高学生的学习积极性和主动性，提高他们的学习成绩，增强他们的团队合作意识，培养他们的临床综合能力。该模式确实是行之有效的，高职院校教师在今后的教学实践中应不断探索和完善。