概念图和3D-Body解剖模型在护理解剖学教学中的应用

祖 莉 李园园 崔英健 刘 敏

人体解剖学是护理专业学生掌握护理基本理论和操作技能必需的基础课程。传统的教学方法无法使学生深入理解人体的解剖结构及毗邻关系，从而影响了解剖学的教学质量和教学效果[1-2]。概念图是符合形态学特点的思维可视化教学手段，是康乃尔大学Novak提出的一种增进理解的教学技术[3-4]。概念图工具通过节点和连线将概念之间的逻辑关系形成一个围绕主题的简单的知识结构网络，这种知识网络的绘制过程将学习过程中不可见的思考方法和思考路径清晰地展现出来，实现思维从抽象到具象的转化[3]。概念图的绘制有助于激发学生主动思考和自主建构知识体系，促进有意义学习的发生。3D-Body解剖软件是在真实人体的CTMRI扫描数据基础上通过三维重建技术构建的数字化人体三维结构解剖学教学软件[5-6]。3D-Body提供了男女二套3D数字解剖模型。用户可以通过操作软件的旋转、显示、隐藏、缩小、放大和透明化等功能多角度观察人体的器官位置、层次结构及其毗邻关系。数字解剖模型实现了复杂抽象人体结构的具象化，能弥补实物模型标本的不足。

为了探索新形势下高职护理解剖学的教学模式，本校对3D-Body数字解剖模型和概念图在护理解剖学教学中的应用进行了长期的调研和实践，以此探索这种教学模式对护理解剖学教学的促进作用。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取本校2018级护理专业4个班共160名高职护生作为研究对象。随机抽取2个班共80名学生组成实验组，另外2个班的80名学生组成对照组。两组学生的年龄、入学成绩等方面差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 教学内容 本校在对实习医院调研基础上，参考多数医学院校护理专业解剖学教学内容改革成果，将人体解剖学教学内容围绕护理操作技术进行整合，删除护理临床工作中不常见的解剖内容，以护理应用解剖学知识为主进行护理解剖学教学[3]。

1.3 教学方法 对照组理论课采用多媒体教学为主、解剖绘图和活体教学为辅的常规教学方法，实验教学采用教师讲解示范、学生观察辨识解剖结构的教学方法[3]。实验组理论课采用常规教学法结合3D-Body手机APP和概念图的教学模式，实验课采用讲授示教和3D-Body手机APP结合的教学模式。教师提前向学生讲解概念图的绘制方法和教学意义。实验组学生在理论课前按照教师发送的教学内容进行预习并根据自己对学习内容的理解绘制概念图，实验课前借助3D-Body APP预习实验内容。

1.3.1 实验组理论课堂教学过程 用多媒体课件详细讲解与护理操作有关的解剖学知识，适时在黑板上绘制简图帮助学生理解解剖结构。同时教师充分利用人体本身开展活体教学，例如引导学生用镜子观察口腔结构。对于挂图和幻灯片不能完整显示的器官毗邻、局部层次、血管神经走行等内容或者常规教学法难以讲清的抽象深奥的解剖理论，教师引导学生借助3D-Body数字解剖模型进行理解。如，泌尿系统中肾的毗邻关系，多媒体课件可展现肾的前、后面毗邻，但学生难以建立肾及其毗邻的立体空间关系，通过3D-Body的放大、旋转和透明功能可清晰查看右肾前上部与肝毗邻、下部与结肠右曲接触、内侧缘与十二指肠降部相邻等毗邻关系。在理解解剖知识基础上，教师引导学生围绕课题从不同角度、不同层次寻找尽可能多的解剖学概念，通过发散思维将这些概念之间建立起尽可能丰富的连接关系；从中心主题出发，排除非关键概念，利用聚合思维得到能有效解释中心主题的简单概念图；然后用批判性思维挑选概念之间的最精确的连接词，并反复检查所绘制的概念图能否表达中心问题[3]。如，从行程、位置和生理性狭窄等方面构建食管概念图，针对生理性狭窄拓展与插胃管术有关的护理操作要点和注意事项，后续教学中再将口腔、咽、食管、胃和肠的概念图组合在一起形成整体的消化管概念图。教师在黑板上边绘制概念图边讲解解剖知识，学生对照检查课前自己所绘概念图并进行修改和补充。学生课后利用概念图进行复习巩固。

1.3.2 实验组实验课堂教学过程 教师利用标本模型和图谱向学生重点讲解与护理操作技术相关的层次结构、毗邻关系、操作部位和解剖径路，讲清观察要点和注意事项，示范如何观察和辨识解剖结构。学生以小组为单位在实体教学模型上进行观察和辨识，并通过拆解和组装模型来掌握解剖结构。对模型上不易观察的细微结构，例如前庭蜗器，学生通过3D-Body的放大、旋转功能进行对照观察；对模型上无法观察的深层结构，例如颈内动脉在颅内的走行，学生可在数字模型上分四段选择颈内动脉，用放大、旋转和隐藏功能查看颈内动脉在颅内各分段的走行，由此学生可理解颈内动脉各段的空间关系。教师课堂巡查并随时解决问题。观察模型后，引导学生通过观察封装标本和手摸标本来感知人体真实的形态结构和位置毗邻。实验结束前，组内成员相互讨论理论课绘制的概念图并查缺补漏完善概念图，各小组选派代表用概念图小结学习内容，教师点评和总结。

1.4 评价及统计方法 利用标本考核和期末理论考试成绩定量评价教学效果，通过调查问卷定性评价教学效果。自行设计的问卷有9个问题，每个问题分别有同意、不同意和不确定3个选项。采用SPSS 19.0统计软件对考试成绩进行统计分析。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组护生考试成绩及其及格率、优秀率比较 实验组护生的两项考试成绩明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。实验组护生的两项考试的及格率高于对照组，且差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1、表2。

表1 两组护生考试成绩比较（±s，分）

表1 两组护生考试成绩比较（±s，分）

组别 n 标本考核 期末考试实验组 80 73.94±9.96 75.03±8.67对照组 80 66.38±9.79 68.73±9.99 t 4.845 4.260 P＜0.05 ＜0.05

表2 两组护生考试成绩及格率、优秀率比较 例(%)

2.2 实验组护生问卷调查结果分析 实验组80名参与问卷调查的护生中，87.5%的护生对教学改革持肯定态度，调查结果见表3。

表3 实验组护生问卷调查结果 例(%)

3 讨 论

3.1 3D-Body解剖模型和概念图在人体解剖学教学中的优势 常规的解剖学理论课主要借助多媒体课件帮助学生理解解剖结构，但多媒体课件演示的图片与教学用挂图呈现的都是二维平面解剖结构[7]，高职学生刚接触人体解剖学时因空间想象力较差而无法构建出人体器官组织的空间关系。3D-Body数字解剖模型可多视角形象、逼真和生动地展示人体器官及其毗邻的空间位置关系，有利于学生深入理解和掌握复杂抽象的人体结构，克服常规教学中枯燥乏味学习体验的弊端，同时降低了教师用语言叙述复杂人体结构时的讲解难度。3D-Body可示教活体标志的详细位置和毗邻，有助于学生从三维空间感受器官之间的毗邻关系。3D-Body手机APP打破了课堂时间和实验条件的限制，学生利用软件的文字注释、动作动画等功能可以反复学习。实体模型与数字模型的虚实结合教学有助于学生理解和记忆解剖学知识，培养了学生的抽象思维能力，缓解了标本模型不足与实验技能训练之间的矛盾，避免了学生流于形式的实验过程。概念图教学是在学生理解解剖知识基础上引导学生用思维图示的表现方式再现解剖学中繁杂的内容，促使学生对枯燥乏味、晦涩难懂的解剖知识进行理解性记忆和结构化思考，最终使学生自主建构知识体系和增进有意义学习。调查结果表明91.25%的学生认为概念图对思维和学习过程的形象表征方式能促使学生在思维空间上创造性地组合这些具有特殊意义的图形符号，从而有助于主动思考前后学习内容的内在关系，培养了发散思维、聚合思维和批判性思维等高阶思维能力[8]。

3.2 教学中存在的问题及改进对策 数字解剖模型符合信息化教学的要求，学生更倾向于用3D-Body学习解剖知识，因此有不少护生认为数字模型可以取代实验室模型标本。教师要不断引导学生正确认识两者的关系，并通过实验对比使学生明白3D-Body数字模型与真实的人体所表现出来的解剖特征是存在着根本差异的，促进学生意识到3D-Body的使用只是对实验观察的有益补充，辨识真实人体上的结构才是学习解剖学的最终目的。部分习惯于传统教学方式的学生对概念图教学有抵触情绪，绘制概念图时敷衍了事，甚至简单抄袭。教师需要引导学生由简到繁地主动绘制、修改和评价概念图，引导学生关注概念图绘制的过程，以此实现学生自主建构知识的目的。3D-Body软件和概念图引入护理解剖学教学对教师的课堂组织能力和教学设计能力等提出了更高的要求，教师要不断更新教学方式，掌握多学科交叉知识，才能更好地把握课堂教学的内容和方向。需要根据教学内容的难易程度和学生的掌握程度合理安排教学环节的时间分配，还需要不断完善教学评价标准，加大概念图总结知识方面的考核分值。另外，这种新模式还需要结合实验室建设、学生素质和职业教育新要求进一步探索和改革，才能切实提高护理解剖学的教学质量和效果。

综上所述，在高职护理专业人体解剖学教学中，将3D-Body解剖模型和概念图融入传统教学方法的教学模式比常规教学法具有更好的教学效果，学生的学习兴趣得到显著提高，学习成绩明显提升。