空间视觉辅助教学对学习影像诊断学知识掌握情况的影响

朱治文，杨 梅，开伟华

（铜陵职业技术学院，安徽 铜陵 244000）

影像诊断学是融合了临床医学、影像检查技术、基础医学等知识的医学影像学专业的主要课程，学好该课程必须将医学理论和临床实践紧密结合，与传统使用多媒体幻灯片的影像学实践教学模式相比较，将目前在影像学临床工作中广泛使用的3D技术应用到影像诊断学的实践教学中表现出更好的教学效果[1]。文献报道对影像诊断学知识学习与运用和学生本身的视觉空间能力紧密相连，能力愈强，学习成绩就愈好[2-3]。部分专家通过大量探索得出基于3D的教学模式可更有效的促进视觉空间能力上相对较差学生学习进步[4]。目前我校高职专科班影像学生以单纯讲授知识居多，3D教学模式是否能激发学生的学习兴趣和对知识的掌握还有待进一步探索，有关文献与成果较为匮乏。本文主要针对3D影响辅助教学展开重点探索，分析其对诊断影像学学习及学生认可度的制约作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

将我校2019年开学且开设影像诊断的影像高职专科生随机分为两组，一组45人，共90名学生，第一组年龄 18-23岁，平均(21.17±0.57)岁，男 20例，女25例；第二组在年龄19-22岁，平均年龄(20.5±0.8)岁，男22例，女23例，试验持续一学期。根据教学方式的不同，3D组学生在课堂学习过程中辅以立体模型，而对照组则只通过常规教学方式来教授相关知识。对于这两组学生而言，其各个分组无论是从年龄方面，还是从性别等相关资料方面进行对比，其区别性不具备统计学意义(P>0.05)，因此二者具备可比较性。

1.2 教学方法

课程分为理论知识的讲解和实验课程的实习，两组学生在实验课程、理论课程、教学进度上都相同，由同一名教授给两个班级的学生上课。传统教学组用PPT给学生讲授影像学的知识。3D教学组以立体影像模型给学生讲授正常解剖结构和异常解剖结构的影像诊断、动画视频帮助学生回忆所讲的知识点。在影像诊断学的教学过程中使用3D技术将解剖结构清晰的展示，大神经、血管和肌肉、肌腱都要显示清楚。在教学过程中对学生难以理解解剖结构而出现的影像诊断困难要重点讲解。教授观察学生在实际阅片的过程中出现的错误应该及时给与纠正和反复强化。在开始影像诊断学课程前对所有学生进行一周的实习基础课程时间，简单介绍和了解腹腔、胸腔和颅骨解剖的解剖学知识，头面的解剖知识应该给学生重点讲述，颈动脉的具体走向以及分布状况，例如主动脉弓、椎动脉等，均通过多视角、全方位直观呈现出来，可有效增强学习的理解与掌握能力。每次上完课程之后老师总结学生易错的地方，反复向学生强调。实验流程图见图1。

图1 实验流程图

1.3 观察指标

学习结束后对学生进行阅片考试和理论考试，阅片考试采取机考方式进行，共计20个病例，要求学生完成主要征象描述并给出诊断结果；理论考试采用60例选择题及6道简答题进行；阅片考试成绩、理论考试成绩均采用百分制，汇总成绩时权重分别为40%、60%。高级心理师利用心理旋转(MRT)测试评估两组学生开课前和结课后的视觉空间能力变化。测试分为4页，24题，每题两个全部正确得1分；其它情况均不得分[4]。利用问卷调查法来了解其对下述教学模式的认可度，是否喜欢该教学模式，学习掌握的困难性、考试准备复习用时长短是否等有关方面展开评价，并且将满意度划分成五级，由高到低分别为：非常满意；一般满意；满意；一般不满意；非常不满意。

1.4 统计学方法

通过SPSS22.0应用程序进行数据解析。将相关计量资料通过±s方式进行表述，实验组与对照组分别通过单独样本进行t检验；计数资料则通过例数抑或是百分比(%)进行表述，两级之间进行对比则通过χ2检验来进行，如果P<0.05，则表示两者区别性具备统计学意义。

2 结果

2.1 两组学生理论知识测试成绩比较

当原理知识学习以及实验均完结后，对两个组的学生进行评估。从而发现基于3D模式的实验组学习，其成绩及分布状况均明显优于常规组，两者的区别性具备统计学意义(P<0.05)(见表1)。

表1 两组学生理论测试成绩比较

2.2 两组学生视觉空间能力比较

实验组与对照组MRT得分在学习之前区别不明显，不具备统计学意义，授课后差异有统计学意义，3D实验组MRT得分得到有效改善，且明显超过常规对照组(P>0.05)(见表2)。

表2 3D组与常规组MTR得分对比

2.3 两组学生满意度

3D实验组学生更加认可该教学方式，且其满意度明显超过常规对照组，二者差异明显，都具有统计学意义(Z=2.170,P<0.05)(见表3)。

表3 两组学生满意度比较

3 讨论

3D(three dimensions)技术是最近几年兴起的一项利用立体模型的各种数学参数打造物体的空间立体的技术。计算机通过读取各维度的数据利用空间辅助设计读取数据，然后一层一层构建出物体的三维[1]。3D技术已经在各行各业中运用。3D技术因为立体展现形态学结构，其在医学院校和医院的教育中有相当大的应用前景和重要的作用。3D技术下的解剖模型没有实体模型那样占空间，还可通过适当缩放帮助学生更好地理解解剖结构。

影像诊断学是结合了解剖学、临床医学和影像技术等多门知识的综合学科，其特点为知识点繁多，不容易理解和记忆，单独授课知识为主的影像诊断学老师以上课讲授PPT为主，学生缺乏对异常和正常解剖影像的了解。在实验课上学生接触到的影像诊断标本有限，学生对正常的解剖结构了解不完善，无法辨认异常影像诊断解剖知识，影像诊断的学习过程枯燥乏味[5,6]，教好影像学和学好影像学是一门难题。据文献报道学生对正常解剖结构的视空间能力与影像诊断成绩紧密相关，学生大脑视空间能力越强对影像诊断的知识掌握就越牢固。利用3D空间立体技术帮助学生形成立体的解剖结构非常有利于学生学习影像诊断知识，明显提高学生对影像诊断学的空间理解能力。3D图像更为直观，动态的呈现出身体复杂的构造及其相邻关联，3D影像给其大脑中留下立体而准确的解剖结构，这对学生掌握影像诊断知识，便于学生长期的学习理解和记忆[7]。本研究随机选取同一届2个影响班的学生展开探讨与分析，通过全球标准化的MRT法对各个学习进行测评，从而得到其相应的视觉空间能力，对比于常规教学模式，我们发现视觉空间的解剖教学能显著提高学生对影像诊断成绩、视觉空间能力和满意度。本研究同时也发现单纯的讲授影像学知识也能提高学生的成绩、视觉空间能力[8-10]，但效果明显低于立体模型教学组。进一步分析我们发现：对于正常解剖结构而言，其立体空间能够促进与提升影像诊断成绩通常得益于两个方面，一是空间理解能力，二是毗邻关系，该结构的可视化空间理解能力是学生学好影像诊断学的基础，也为学生的日后应用奠定了很好的根基，结构的可视化空间理解能力是学生学好影像诊断学的基础，也为学生的日后应用奠定了很好的根基，3D技术对影像诊断教学具有重要意义[11]。利用3D技术对构建立体解剖模型教授学生对影像学诊断学的理解，将人体的所有部位解剖结构立体展现在学生面前，利用空间可视化教授学生诊断影像学知识，缓解了以PPT平面教学产生的枯燥，利用高科技教学对教师的业务能力及知识涵养具较高的要求，且教授也需要对人体的解剖结构充分的了解和对最新科技发展前言有所了解，学习新的技术手段，既提高了教学质量，也确保了高效的教师队伍的可持续发展，同时提高了学生对学习的兴趣。利用3D技术使学生对正常解剖结构有一定空间定位能力，明显提升视觉空间能力好的学生的理论成绩，此类学生在学习上花的时间相对较多，学生的日后应用能力也就愈强。所以，对于教师而言，在未来教学过程中当中，不能只注重学习成绩的优劣，还必须注重通过高科技手段来增强其视觉空间能力，高技术不仅提高学生对影像诊断教学的学习效率，还增强学生将影像诊断知识运用到实际中的能力[12-14]。借助3D这种高技术将人体的每一个解剖细节及整个过程都以动图展示出来，有效地将实践、理论和高技术结合，利于学生用最少的时间掌握最多的影像诊断学知识。此外，运用3D解剖图像教授学生影像诊断学知识能将学生的兴趣激发到极致。在这种教学活动过程中，学生和老师彼此沟通，通过学生提问，老师现场使立体的解剖结构为学生反复解释和强化影像诊断学知识，同时学生也提高了学生对影像诊断学这门课程的满意度。

综上所述：利用3D技术辅助医学影像诊断学教学让学生形成准确的解剖空间定位信息，同时接触了大量的临床病例图像和资料，提高临床思维能力、学习兴趣和效果，因此，3D教学法在医学影像诊断学教学中具有推广价值。