实体标本与虚拟仿真教学系统结合的教学方法在护理专业人体解剖学教学中的应用

王小洪，吴洪海，李 斐，万小娟，丁冬怡

1.扬州大学医学院，江苏 225001；2.扬州大学护理学院

人体解剖学教学涉及多种专业、教学工具和教学方法，每个专业都有其独特的特点，需量身定制特定的方法[1]。护理专业解剖学教学经过多年实践已取得一定进展，但仍存在许多限制教学开展的问题。实验设施方面由于受标本资源、护理操作相关的设施缺乏等因素的影响，护理解剖学的实验教学相对简易。因此，需要优化教学设计和设施以适应护理解剖学的教学需求。“数字人”虚拟解剖系统里的360°旋转、分层、3D 结构和随手画等功能辅助教师讲解重点、难点内容，学生也可以进行自由探索[2-3]；护理微课模块可帮助学生将解剖结构与护理学操作（如静脉穿刺技术、留置胃管、心肺复苏等操作过程）联系起来学习；自我测试模块可以引导学生及时复习和检查学习效果。为了提高护理专业人体解剖学的教学效果，本研究将“数字人”虚拟仿真平台应用于教学过程，为护理专业的解剖教学积累有益的经验。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2020 级护理专业学生50 人为观察组，50 人为对照组。两组学生年龄、性别、民族、前期课程平均成绩等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。观察组分为6 个独立学习小组，将“数字人”虚拟仿真平台应用于各章节的教学过程中。

1.2 教学设计和方法

1.2.1 课前学习安排 课前，观察组任课教师建立课堂QQ 群，以便学生与教师、学生与学生之间讨论问题，引导学生自学解剖学知识。同时，任课教师将教学大纲、教学课件、参考书籍等上传至QQ 讨论群。

1.2.2 课堂教学

1.2.2.1 观察组教学方法 理论教学课时和实验教学课时按照1∶1 进行。学生自行下载手机3D body APP。理论课：教师结合自己制作的幻灯片、传统的标本和模型、手机3D body APP 进行理论教学。实验课：教师根据教学大纲，应用“数字人”虚拟仿真系统+传统的模型标本相结合的方式进行教学。教师应用“数字人”虚拟仿真系统中的“随手画”“拆分”分层、360°旋转等功能讲解解剖学结构；学生自行结合虚拟仿真系统、手机3D body 学习软件和实体标本或模型进行解剖学结构的辨认；同时浏览“数字人”虚拟仿真系统内的护理解剖学微课视频及其他微课视频；应用虚拟仿真系统的自主学习模块进行学习效果自测；布置课后练习题。

1.2.2.2 对照组教学方法 理论教学课时和实验教学课时按照常规3∶1 进行。理论课：教师结合自己制作的幻灯片、传统的标本和模型进行理论教学。实验课：按照传统方式进行教学。教师按照教学大纲的要求，根据课程重点及难点讲授课程内容；上课过程中利用幻灯片、传统的解剖学标本或模型进行解剖结构的指认和引导学习；布置课后练习题。

1.3 效果评价 系统解剖学教学结束后，两组学生同时进行理论考试和标本考试，考试要求和评分标准一致。理论考试：课程完成后，对两组学生理论课进行统一命题、统一考试、统一流水阅卷，包括选择题（25 题，25 分）、填空题（50 题，25 分）、名词解释题（10 题，20分）、简答题（6题，30分），共计100分。实体标本考试：将解剖结构置于幻灯片中，放映模式设定为每张幻灯片展示30 s，学生在答题纸上写下结构的名称，标本考试总成绩为100 分。神经系统单独测验，深层结构、浅层结构为运动系统、内脏系统标本成绩中提取的结果。观察组学生除进行基于虚拟仿真系统的标本考试（将虚拟仿真系统内的解剖结构置于幻灯片中，放映模式设定为每张幻灯片展示30 s，学生在答题纸上写下结构名称）外也进行实体标本考试。系统解剖学教学结束后，观察组进行教学效果问卷调查，共发放调查问卷50 份，回收调查问卷50份，统计分析问卷调查结果。

1.4 统计学方法 采用SPSS l9.0 软件进行统计学分析，定量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用两独立样本t检验，对观察组学生虚拟仿真系统标本考试成绩与普通标本考试成绩及理论考试成绩进行相关性分析。P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组学生理论考试、实体标本考试成绩比较（见表1）

表1 两组学生理论考试、实体标本考试成绩比较（±s）单位：分

表1 两组学生理论考试、实体标本考试成绩比较（±s）单位：分

组别观察组对照组P人数50 50理论考试76.1±1.2 60.4±1.3＜0.01实体标本考试81.3±1.8 58.5±2.2＜0.01

2.2 两组学生实体标本考试浅层结构、深层结构及神经系统成绩比较（见表2）

表2 两组学生标本考试浅层结构、深层结构及神经系统成绩比较（±s）单位：分

表2 两组学生标本考试浅层结构、深层结构及神经系统成绩比较（±s）单位：分

组别观察组对照组P人数50 50浅层结构34.8±2.2 31.3±1.8＜0.05深层结构33.5±2.2 26.4±1.9＜0.01神经系统54.2±1.8 45.6±2.3＜0.01

2.3 观察组标本考试成绩、理论考试成绩相关性分析 为了检测虚拟仿真系统对解剖学教学的辅助作用，将观察组学生的虚拟仿真系统标本考试成绩[（73.7±2.5）分]与其实体标本考试成绩及理论考试成绩进行相关性分析。结果表明，观察组虚拟仿真系统标本考试成绩与其实体标本考试成绩呈正相关（r=0.142，P=0.009），理论考试成绩与虚拟仿真系统的标本考试成绩呈正相关（r=0.377，P＜0.001）。

2.4 观察组学生对虚拟仿真解剖系统教学效果的评价（见表3）

表3 观察组学生对虚拟仿真解剖系统教学效果的评价（n=50）单位：人

3 讨论

护理解剖学不同于其他解剖学分支，护理专业人体解剖学重视表面解剖学结构的学习，如胸骨角、髂前上棘、三角肌、臀大肌等[1，4-5]。另外，重视与护理操作相关的解剖学结构的学习，如食管、心脏、肘正中静脉、股动脉、手背静脉、足背动脉等的位置，直接影响护理操作质量。由于解剖教研室存在尸源匮乏的问题，护理专业学生很少有实地解剖的机会，导致深部解剖结构学习不足，影响学生对解剖结构的整体认识[4-5]。

3.1 虚拟仿真系统教学可降低护理专业学生学习的难度 与传统教学工具不同，虚拟仿真解剖教学平台包含解剖结构的3D 化、360°旋转、拆分、随手画、自主学习、护理专业微课、功能学视频演示等高级功能，提供了可视化的实验教学平台[6]。虚拟仿真实验平台的解剖结构形态逼真，在带来强烈视觉冲击的同时也极大地激发了学生学习解剖的兴趣和信心[6]。学生可以利用系统内的3D 化结构+360°旋转功能，同时结合普通的标本模型，多角度不限次数进行自主探索。拆分功能有利于学生从不同的层次认识和探索解剖学结构。随手画功能有利于教师对重点、难点知识进行详细精准的讲解，利于消除传统教学知识扁平化的缺点。同时，学生和教师、学生之间可以进行相互讨论、答疑，使学生的疑问得到快速、准确地回复。自主学习模块给教师提供监督学生学习的有力工具，学生也可以对当堂重点、难点知识的掌握情况进行自测，强化知识的短期记忆，有利于形成长期记忆。观察组学生通过虚拟仿真解剖平台辨认解剖结构、与教师线上线下互动讨论等多种形式学习，有助于学生克服思想惰性，构建批判性思维习惯。另外，观察组学生能根据系统自带的护理解剖学微课或解剖学小视频，将解剖学知识与实践技能紧密融合，有助于解剖学知识的内化，提高学生实践技能操作的准确性。因此，虚实结合的教学模式可以提高学生对解剖学结构的主动学习能力、提高学习效果。

3.2 虚拟仿真系统教学可增加护理专业学生学习的深度和广度 虚拟仿真解剖实验教学系统的应用，给学生提供了一种舒适、高效、活泼的实验环境，学生使用该系统学习范围和深度较传统的模式显著增加[7-8]。虚拟仿真系统可以360°旋转解剖结构，同时可以根据个人的需要手动拆分不同层次的结构，这些功能可以极大地提高学生自我探索的兴趣和积极性，兴趣的引领结合教师的细心指导，使学生能准确地认识解剖结构的位置、名称、功能。学生不仅可以掌握教学大纲要求的知识点，还能在自我探索的过程中，学习护理操作相关、疾病诊疗相关及日常生活相关的解剖学知识，扩大了知识范围，实现了理论与实践的紧密结合，实现了学生自学为主、教师引导的教学常态。这种虚实结合的方式较传统模式，极大地拓宽了学生的学习范围。虚拟仿真实验教学系统的建立，能很好地引导学生探索难点知识和结构[8]。很多深部结构，如脑部的基底核、海马、脑室系统等位置较深又与其他结构紧密毗邻，学生需花大量时间并要有较好的立体思维来理解，教师教学需用多种图片、模型来给学生解释。此外，学习人体解剖学结构还需学生融会贯通，以“视觉传导通路”学习为例：学习时需将视器、视交叉、后丘脑、端脑的内容串联，任一部分不熟悉很难理解整条通路。“数字人”虚拟解剖系统里的视频演示模块能生动地显示“视觉传导通路”，给学生带来震撼的视觉冲击的同时，还能清晰地显示视觉传导的起止点、各级神经元、交叉位置等信息且附带语音解释，使复杂难懂难讲解的视觉传导过程简单化和生动化[9-10]。研究发现，观察组学生应用虚实结合的学习方式，识别浅部结构、深部结构、神经系统标本成绩均高于对照组。表明虚实结合的学习方式可以有效地引导学生进行自我探索、自主分析，帮助他们学会自己解决问题。

3.3 翻转课堂在护理解剖教学推行中需要注意的问题 在利用虚拟仿真教学系统进行虚实结合的教学过程中，还需注意一些问题。注意教学设计，合理安排理论课和实验课的学时，防止实施过程中时间不够，导致学生对系统的利用度不够。教学过程中，注意教师使用的幻灯片要与虚拟仿真系统内的结构一致，或者在学生使用虚拟仿真系统时注意解释。虚拟仿真系统对于一些细小的结构，如肾脏的内部结构、牙齿的形态结构等无法清晰显示，需借助普通的解剖模型示教。虚拟仿真系统与以问题为基础的学习、案例教学法、翻转课堂等结合起来可以发挥更好的教学效果。为了让学生更好地应用虚拟仿真系统学习，可以安排学生提前背诵下一节课的解剖学名词，以达到更好的教学效果。