Complete Anatomy软件在人体解剖学运动系统教学过程中的应用

刘德康 常加松 史婷婷 关晓伟

南京中医药大学，医学院·整合医学学院，人体解剖与组织胚胎学系 江苏南京 210000

人体解剖学是各大医学院校医学及相关专业的基础课，可以说没有解剖学就没有医学，所以促使学生学好解剖学有利于学生对整个医学课程的学习。人体解剖学是一个立体形态学课程，需要学生对人体的各个器官的形态、位置和毗邻有准确的认识。而人体结构又是一个相当复杂的结构，所以立体的实物标本、模型不仅可以帮助学生进行生动的图像记忆，还可以帮助他们准确理解解剖学结构。但由于各种客观限制，各大院校只有临床医学专业的学生有标本解剖课(局部解剖学)，其他医学相关专业学生在课堂上对于标本模型的可及性很低[1-3]，而且学生在课后也需要一种工具能随时对所学的内容进行具体化的复习。

近年来，如雨课堂、PBL教学、混合式教学模式、网上课程资源丰富了教学模式，增加了课堂的吸引力，但这些模式都应该建立在让学生更好地掌握形态学知识的基础上，若没有对基本知识的良好把握，这些教学方式便是空中楼阁。今年以来，我们教研室在解剖课中使用了Complete anatomy软件，取得了很好的效果，既能提高教学效率，也能激发学生的学习热情，给传统解剖学课堂增加了新的内容和活力，取得了较好的教学效果。

1 CA软件介绍

Complete anatomy由全世界最大的医学出版集团Elsevier旗下的3D4medical结合“格式解剖学图谱”(Gray’s)开发，由来自多所世界顶尖名校的解剖学教授进行指导。可在Mac、Windows、Android等平台上运行。已有超过350所世界顶尖院校使用，其中包括斯坦福大学、剑桥大学、杜克大学、上海交通大学等。

2 学情

教学班级为医学相关专业大一新生，一班人数为40人，二班人数为44人，课程均为63学时。教师均为同一人，由于专业性质、资源和课时限制，课程只安排了一次标本观察实践课。

3 课程实施

骨学内容丰富，目的是让学生能掌握骨的形态、重要骨上的结构名称和位置以及骨连接(关节)的特点。骨学各论中以髋骨和颅骨最为复杂，传统课堂中基本都是对照PPT或者板书绘图的方法进行讲解，对于复杂的结构，平面的图片无法使学生在头脑中有正确的模型，也无法激发学生的学习热情。虽然有时候教师能够引用3D短片介绍，但无法对视频进行操作，并有针对性地让学生从各个角度进行观察。学生课后问题也较多，教师答疑也具有一定的困难。为了验证CA软件的教学效果，我们设置了两个平行班级，一个班教学过程中穿插CA演示，另一个班依据PPT进行传统教学，骨学教学完成后进行30道选择题的小测验，以比较效果。

下面我们将以骨学教学中的髋骨和颅骨为例，展现课堂上应用CA软件进行教学的便利性和科学性。

4 CA教学示例

髋骨左右两块，属于下肢带骨。髋骨形状十分不规则，从各个角度观察呈现不同的形态，骨表面的结构标志众多，如何在课堂上使学生对髋骨的形态有感性的认识一直是教学的难点。PPT演示中我们往往以髋骨的内侧面观和外侧面观介绍髋骨，难以给学生一个立体的整体形象，也不能方便地演示髋骨的位置和毗邻。

我们利用CA软件，则可很方便地旋转，从各个角度向学生演示髋骨的立体结构、毗邻。另外，从软件中我们可以点击髋骨的各个部分，得到图1左边的详细介绍，还可以在左边选择显示结构上部位的名称，查看关节的运动形式、疾病的视频等。如果我们想显示关节的韧带，还可以在下方自由添加韧带结构。

图1

颅骨多为不规则骨，一般以整体观去学习，其中的难点为组成鼻腔以及颅腔颅底内外面的结构。其中，鼻腔中筛骨、犁骨以及颚骨的位置比较隐蔽，鼻腔中内部的立体结构难以观察到。

如果利用CA软件，如下左图，我们可以隐藏右边的鼻骨，则内部鼻腔内的筛骨的位置包括上鼻甲中鼻甲则看得很清楚。甚至我们可以影藏右边上颌骨(下右图)，可以很清楚地观察右边颚骨的位置和形态，右边鼻后孔也可以很清楚地看到。

颅底内外面观一些比较隐蔽的孔和裂，从平面上难以看到其具体的位置、走向和通道，比如颈动脉内口、舌下神经管内口。

通过CA软件，旋转至合适的角度，可以观察到颈动脉内口(左图红色描边)的具体位置和走向，以及它和破裂孔、垂体窝和鞍背的相对关系，静态图顶面观上则无法看到。同样地，圆孔和舌下神经管内口的位置和孔内走行通过旋转角度在CA软件中看得也很准确(下图中、右红框)。

5 课程总结

以上只是以骨学为例介绍了CA软件使用及使用中的优势，另外对于其他章节的内容，我们发现利用CA在课堂上的演示也能够极大地提高教学效率和质量，比如内脏学中胰的位置、肝外胆道的走行、心脏的位置和心脏内部结构、动脉和静脉的走行和其他器官的相对位置等。课中笔者发现，通过利用CA软件在课上对解剖学中的难点进行演示旋转配合讲解时，很多难以讲解的内容教师解释起来十分省力，学生的思想也十分集中，表现出了极大的学习兴趣。另外，学生也可以将软件安装到自己的电脑上，课外进行自我复习巩固。

小调查显示，全班同学中86%认为软件对课上理解解剖学知识帮助很大，另有14%的同学认为帮助有限。另外，有28%的同学在课外复习的时候用得很多，有50%的同学偶尔用，另有22%的同学没用过，没用过的原因为电脑系统不支持、不会安装、用的3Dbody(另外一款相似的软件)。

同时两班的小测试成绩显示：应用CA软件平均分(满分30分)为23.1±2.5，未应用的为19.2±1.8，P为0.04，具有显著性差异。

6 讨论

我们知道，医学基础课的人体解剖学和组织学都是形态学课程。组织学的标本观察都是平面的，所以在课堂上利于演示。而解剖学，研究的是正常人体各个器官和各个系统的形态位置和毗邻。人体是三维的立体结构，所以课堂教学的平面图不能很好地反映立体的结构特点，所以课上的大段文字的描述和二维图片也就成了无根之木，不仅教学效率很低，而且容易引起学生的误解，给之后的医学教学带来困难。目前的解决办法是上标本观察课，也就是观察大体老师标本。但实物标本由于成本原因可及性比较差，标本质量也良莠不齐，学生和老师上课时候由于标本保存液污染，不利于健康。更重要的是，学生课后无法复习。现在解剖学教学的创新方法基本都集中在教学形式上，比如混合式课堂、雨课堂、翻转课堂、PBL教学法等，但这些方法没有解决上述解剖学教学存在的根本问题。

随着多媒体技术的发展，在线的软件可以模拟人体结构，出现了不少基于正常人体解剖学的教学软件，但其软件的便利性以及最重要的准确性往往还达不到课堂标准。为此，本文介绍了一款可以在课上边教学边展示的三维解剖模拟软件Complete Anatomy。经过教学实践，我们认为该软件相较于其他类似软件具有如下优点：

(1)该产品依托全球最大的医学出版商Elsevier，集结了15年的经典教材和最新数据，包括《格氏解剖学》教科书的图片、整合Elsevier影像学图片等，包含了17000多个人体结构3D模型、微观结构模型，有超过1500个视频材料，是目前全球最精准和内容最完备的模拟解剖软件。

(2)支持多平台安装，包括Windows、Mac、Android等平台，有利于课堂进行展示，对于学生来说，可及性好，可随时随地进行复习和参考。

(3)该产品在技术上目前处于领先的地位，包含了跳动的心脏模型、虚拟解剖、2D/3D笔记、自定义标签、自定义图像导入等，能够帮助教师和学生进行更好的教学实践。

(4)该产品有学生版和教师版，为教师和学生构建整套的交互式解剖学习课程及管理线上工具，有助于线上线下混合式教学。

为了验证此教学软件的效果，我们设置了两个平行班，一个班级对照PPT进行传统教学，另外一个班在讲解一些复杂结构的时候配合CA软件进行讲解。骨学的小测验结果显示，使用CA软件辅助教学的班级分数较高，比传统教学班级有显著性差异，并且使用CA的班级在讲解一些复杂结构的同时，明显学生愿意听，老师讲解轻松，课后还可以根据重难点给学生布置作业，学生反馈也比较好。当然，由于样本数量较少，此软件的教学效果还有待进一步验证。

经过实践使用，我们也发现该软件有如下不足的地方：

(1)软件体积大，对电脑和手机硬件有一定要求。

(2)医学类视频有些没有中文版本。

(3)软件内没有讨论模块，不利于线上同学们之间进行交流讨论。

综合来看，经过教学实践，我们认为Complete anatomy是解剖学教学课中和课外的有力帮手，能够提高教师教学效率，提高学生的学习效率和热情。但我们发现课中如果使用过多，则会对教学的进度速度有一定的影响，下面我们将进一步优化CA软件课中的使用方式方法，使得其能与传统的解剖学课堂有更好的融合。另外，我们还将探索利用此软件进行线上线下混合式教学、翻转课堂教学等，探索解剖学课堂的多元化发展，给解剖学课堂注入新的活力。