基于3D技术的解剖学信息化教学设计——以“心的解剖”为例

谢玮铭

（玉林市卫生学校，广西 玉林 537000）

教学设计是一个系统化规划教学系统的过程[1]。近年来国内外广大学者对此进行了持续的关注与研究，在人体解剖学教学领域的应用研究亦取得一定成果。随着信息技术的飞速发展，解剖学教学迈入了“数字解剖”的新时代，故随着信息时代的来临，解剖学教学改革也必须与时俱进[2]。如何在传统的教学设计中融入更多的3D技术及其他信息化资源是解剖学教师要面对的一个问题。因此，笔者尝试在传统的解剖学教学设计中融入更多的3D信息技术，以期进一步提高中职人体解剖学教学质量，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习能力。现笔者以正常人体学基础中的“心的解剖”为例进行展示。

1 教学分析

1.1 教材分析

本次课内容“心的解剖”选自王之一主编的中等职业教育数字化创新教材，中等卫生职业教育各专业《正常人体学基础》教材，第9章第2节，计划2课时。心血管系统发挥着运输物质的主要功能，心脏是心血管系统的动力器官，是本章教学的重点，在整个章节中起承上启下的作用。心脏的解剖结构较为复杂，知识点多，适合采用信息化教学方式。

1.2 教学目标

1.2.1 知识目标 正确描述心脏的位置、外形及体表投影，掌握心腔内的主要结构及各心腔的入口和出口名称。

1.2.2 能力目标 通过3D技术等信息化教学手段，培养学生自主学习能力、观察能力、思维能力。结合临床常见的心脏病，培养学生临床应用能力。

1.2.3 情感目标 通过探究激励学生献身医学事业，造福人类，培养学生珍爱生命、关注健康的情感。

1.3 教学重、难点

根据课程标准及学生学习特点，确定本次课的重点是心脏的位置、外形和心腔的结构，难点为心脏瓣膜的位置、开关以及心腔内血流方向。

1.4 学情分析

本次授课对象为中职护理专业一年级学生，具有以下特点：基础知识水平不高，没有形成良好的学习习惯，分析问题和解决问题能力较差；热衷玩手机，且对3D图像有极大的好奇心。本次课内容学生虽在初中已经学过，但对于抽象知识的认知能力还有所欠缺，综合应用能力不足。

2 教学策略

2.1 信息资源

2.1.1 多媒体教学课件 课件中包含大量解剖图谱、视频、3D动画、临床案例分析等资料。通过案例激发学生的学习兴趣，增强感染力，提高学习积极性。直观教学切合该阶段学生的认知特点，有利于取得最佳教学效果。

2.1.2 教学资源库 QQ群、微课、Z Space虚拟全息3D一体机、3D body软件、中国数字人解剖系统、思维导图等。课前预习教材，观看《心脏的解剖》微课视频。通过预习，培养学生自学意识，提高应用信息化技术的能力。通过设计思维导图，提高学生归纳总结能力；通过分组讨论临床案例，激发学生学习兴趣，促进团队合作。

2.2 实训资源

心脏模型、Z Space虚拟全息3D一体机、中国数字人解剖系统、新鲜猪心。

3 教法设计

3.1 教法

互动式教学法、翻转课堂教学法、理实一体化讲授法。

3.2 学法

自主探究、小组合作、分组竞赛。

4 教学过程

4.1 课前云预习

教师活动：通过班级QQ群发布课程预习任务与要求，上传微课《心脏的解剖》及课件、图谱等至云资源共享。

学生活动：认真预习教材，登录QQ群观看微课视频及其他学习素材。根据分组自行设计思维导图，结合微课，讨论分析临床病例。填写学习任务单并上交，由学习委员统计结果后上交教师。

4.2 视频导课（10分钟）

教师活动：结合心脏猝死的新闻报道视频，提出问题：“为什么会发生心脏骤停，如果在事故现场遇到心跳骤停时我们该怎么办？”浏览相应的网络图片及相关临床数据，说明心脏病的高发性和危险性。

学生活动：全班学生认真观看视频和图片，思考问题，带着问题进入课堂新知的学习。

4.3 新知构建（70分钟）

4.3.1 环节一：心脏的位置与外形（10分钟） 教师活动：（1）播放三维动画（心脏节律跳动推动血液在心脏和血管中流动的画面，并配上有节律心跳的声音），引导学生用语言去描述它的位置。（2）借助解剖模型、Z Space虚拟全息3D一体机、多媒体课件引导总结心脏的位置和外形。

学生活动：学习新知，观看视频。请一个小组学生在同伴身上找到心脏跳动的位置，利用思维导图总结心脏的外形并画一简图。

4.3.2 环节二：心脏的体表投影（10分钟） 教师活动：（1）指导学生在Z Space虚拟全息3D一体机上观察心脏的位置，找出心脏4个体表投影点。（2）请学生自己在同伴身上找到心脏的4个体表投影点。（3）引导学生认识到胸外按压的意义并掌握相应按压方法。

学生活动：观察人体心脏塑胶模型及Z Space虚拟全息3D一体机上心脏的体表投影，了解胸外按压的大致流程。进行小组讨论，请一组学生在同伴身上找到并标出心脏的4个体表投影点。

4.3.3 环节三：心腔的结构（重点15分钟） 教师活动：指导学生利用Z Space虚拟全息3D一体机观察心腔结构，并利用多媒体课件边讲解边画出心脏4个腔结构的简易板图，使其理解“四腔心”的结构。同时展示一个已解剖的猪心标本。

学生活动：认真观察Z Space虚拟全息3D一体机中4个心腔的解剖结构，特别要注意左、右心壁的区别。并通过观察已解剖的猪心标本进行小组讨论。再请一个小组学生应用思维导图总结心腔的结构，完善心脏简图。

4.3.4 环节四：心脏瓣膜及血流方向（难点20分钟）教师活动：在已解剖的猪心标本上展示并观察各心腔的出入口及瓣膜的位置、形态、开口方向。利用大、小循环电动模型和Z Space虚拟全息3D一体机，演示房室的舒缩、瓣膜的开闭及心腔内血液的流动方向。播放常见先心病、风心病、冠心病的视频资料，让学生进一步认识心腔结构的重要作用，为今后临床分析心血管疾病奠定基础。

学生活动：师生共同讨论，请一组学生画出心脏结构的简易图，并在图上用箭头标出血液流动的方向。将所学基础知识与临床应用相结合，掌握心脏的相关病理知识，达成能力目标与情感目标。

4.3.5 环节五：解剖操作与总结（15分钟） 学生活动：请一组学生直播解剖猪心，暴露心腔的各个出入口及其瓣膜。

教师活动：对学生的解剖操作进行评价，总结心内的重要结构（卵圆窝、三尖瓣、肺动脉瓣、二尖瓣、主动脉瓣）在血液循环中发挥了什么作用？怎样发挥作用？通过以上学习及操作使本次课重点、难点内容全面突破，既发挥了学生学习的主动性，又让学生牢固记忆所学知识。

5 教学反思

本次课充分应用信息技术（3D body、Z Space虚拟全息3D一体机）、网络资源（微课视频、思维导图）、实训操作（猪心解剖）、学生展示（思维导图、解剖简图）等进行“教、学、做、说”为一体的教学方法，整个教学过程以学生为中心，把理论教学与实验教学相结合，注重临床实践，增加心脏按压的相关临床知识，培养学生临床思维和操作技能，使学生明确本节课的重要性。教学形式灵活多样，利用图片、视频、小组讨论、汇报、实物操作等方式，使原本枯燥的解剖学教学具有趣味性、直观性、互动性，提高学生学习的积极性、主动性，培养学生自主学习能力和沟通表达能力，使学生能学以致用。