断层解剖学第二课堂教学结合科研创新实践

张宝营,常丽荣,宋一志,张贵焘,李慧,武艳（首都医科大学基础医学院,北京 100069）

几十年来，X线计算机断层成像（CT）、磁共振成像（MRI）、正电子发射计算机断层显像（PET）等影像技术在临床疾病诊疗过程中发挥着举足轻重的作用。这些影像学技术成像的形态学基础是断层解剖学，因此医学生学习人体断层解剖学知识符合现代医学发展的需求，对培养适应时代要求的临床医生具有重要社会价值。断层解剖学是用断层方法研究和表达人体正常形态结构及其基本功能的科学，其主要特点是能保持各器官组织结构在原位的基础上完美展现某一断面的结构特点及位置关系，可通过追踪连续断层并借助计算机对某一特定结构进行三维重建与定量分析，与医学影像学及介入放射学关系密切，是解剖学与医学影像学结合产生的过渡学科[1]。目前国内很多医学院校都陆续开设了断层解剖学，目的是让学生在系统解剖学、局部解剖学基础上理解和掌握连续断面上的结构位置与名称，以及人体主要结构在连续断层内的变化规律，为医学影像学的学习及临床应用奠定基础[2]。

医学院校的第二课堂是第一课堂的延续，是学生利用第一课堂之外的时间，根据自身兴趣自愿参加的课外实践活动，是对第一课堂教学的补充，不受教学时间、地点的限制，教学形式多种多样，内容丰富，具有协作性、趣味性、实践性及创新性等特点，是提高学生整体素质与综合能力的有效途径[3]。科研创新项目为本科生开展科研活动、科学研究与发明创造提供支持，具有创新性、可行性，可培养学生科研创新意识和创新能力，充分调动学生的主动性、积极性和创造性[4]。本文将断层解剖学第二课堂教学与科研创新实践结合，并取得了良好效果，现将具体内容报道如下。

1 教学过程

1.1 第二课堂教学准备 教师确定第二课堂参与学生，将其分为A、B、C三组并分配教学任务，引导学生自主复习颅脑系统解剖学和局部解剖学知识，引导其通过互联网、图书馆、教科书以及图谱等媒介自行查阅资料，A组学生做颅脑连续横断层的PPT课件并做汇报准备，B组学生做颅脑连续矢状断层的PPT课件并做汇报准备，C组学生做颅脑连续冠状断层的PPT课件并做汇报准备，引导学生选取横断层、矢状断层和冠状断层具有标志性结构的层面，比如侧脑室体层面、第三脑室层面、海马层面、胼胝体膝部层面等。明确特定层面中所有结构的位置与名称，给予一个月的准备时间。

1.2 科研创新实践准备 教师确定科研创新项目参与学生，将其分为D、E、F三组并分配研究任务，引导学生通过互联网、图书馆、教科书以及图谱等媒介自行查阅文献资料，教师提供部分科研文献与资料，D组学生做生物塑化技术介绍的PPT课件并做汇报准备，E组、F组学生做文献汇报，制作PPT课件并做汇报准备，文献选自本课题组发表到Acta Neurochir、Neurosurgery上的两篇文章[8-9]，给予一个月的准备时间。

1.3 第二课堂教学结合科研创新实践 教师确定汇报讲解时间和地点，第一次课：教师回顾颅脑系统解剖学、局部解剖学和断层解剖学总论相关知识，讲解讨论同时进行3学时。第二次课：A组学生汇报讲解颅脑横断层解剖结构，教师总结并穿插颅脑横断层医学影像学和科研资料，讲解讨论同时进行3学时。第三次课：B组学生汇报讲解矢状断层解剖结构，教师总结并穿插颅脑矢状断层医学影像学和科研资料，讲解讨论同时进行3学时。第四次课：C组学生汇报讲解冠状断层解剖结构，教师总结并穿插颅脑冠状断层医学影像学和科研资料，讲解讨论同时进行3学时。第五次课：D组学生介绍生物塑化技术，E组、F组学生进行文献汇报，教师总结点评，讲解讨论同时进行3学时。

2 教学结果

2.1 第二课堂教学 确定半卵圆中心层面、侧脑室体部层面、第三脑室上部层面等十个横断层面，确定脑岛层面、豆状核苍白球层面、正中矢状层面等六个矢状层面，确定胼胝体膝部层面、脑桥基底部层面、四叠体层面等九个冠状层面，掌握每个层面上的结构位置与名称，连续横断层、矢状断层和冠状断层内结构的变化规律。

2.2 科研创新实践 熟悉文献检索的基本方法与技巧，锻炼精读文献、汇报文献的能力，掌握生物塑化技术的基本流程，了解本课题组的研究方向与科研思路，提高本科生的科研素养。

2.3 提出断层解剖学“二课+科创”的教学模式 断层解剖学“二课+科创”是指在第二课堂中开展断层解剖学教学并与相关科研创新实践相结合，同步开展、相辅相成、互相促进的教学模式，效果良好，为断层解剖学教学的发展积累经验。

3 结论分析

3.1 第二课堂教学 断层解剖学是用断层方法研究和表达人体正常形态结构及其基本功能的科学[1]，属于人体解剖学的一个重要分支，想要学好断层解剖学，就需要有良好的系统解剖学和局部解剖学基础。作为北京市精品课程，系统解剖学和局部解剖学是我校的两门传统课程，也是学习临床课程的重要基石，我们一直秉承“扶伤济世、敬德修业”的校训，坚持以立德树人为本，不断进行课程改革和创新以适应新时代基础医学教育的需求[5]。参与本次第二课堂的都是本科二年级以上的学生，均学过系统解剖学或者局部解剖学，有一定的解剖学基础，在课程准备期间，教师特别强调颅脑系统解剖学与局部解剖学的重要性，从神经系统角度和颅脑局部着手，复习颅脑内器官和结构的形态、位置和毗邻关系以及层次结构，建立颅脑器官结构的整体观念。教师在第一次上课时先详细复习了脑的系统解剖学知识，然后过渡到断层解剖的讲解与讨论。培养学生整体-断层-整体的思维方式，从整体的角度理解断层，以断层为基础重建整体。掌握横断层面、矢状层面和冠状层面的结构位置与名称，以及连续断层内结构的变化规律，为学生进入临床学习时对颅脑疾病的影像诊断、介入治疗和外科手术等奠定坚实的形态学基础。

在断层解剖学教学过程中，要将断层标本与医学影像紧密结合，避免从实物到实物、从影像到影像的授课方式，将断层标本与相对应的临床影像相联系，进行对比授课，真正实现基础与临床结合。在介绍断层解剖学总论时，会涉及CT值、窗位/窗宽、部分容积效应、T1/T2加权像、流空效应等影像学常用术语的概念，总结某一个断面的结构位置与名称时，会穿插与之对应的CT、MRI图片，因此，可引导学生在CT、MRI图片上找到对应结构的位置与名称。断层解剖学的教学结合医学影像学需要授课教师具有一定的临床和医学影像知识储备，例如在讲授矢状断层垂体层面时，可以联系垂体瘤的临床表现（视野受限是因为垂体瘤压迫了其上方的视交叉等），解读垂体瘤CT/MRI的形态特点及诊断依据等。颅脑断层在临床和日常生活中更为常见，比如颅脑CT、MRI和MRA等都是颅脑断层结构影像，因此学生更希望有这方面的知识储备以读懂相关影像胶片。基础与临床相结合的教学模式增加了教学内容的趣味性和实用性，培养了学生用断层解剖学的理论知识解决临床应用问题的能力[6]。

3.2 科研创新实践 深入开展断层解剖学相关课题研究，能丰富学科前沿知识，让学生了解学科动态和发展方向[2]。本课题组主要的研究方向是应用生物塑化技术从事断层解剖学、临床解剖学的相关研究[7]，科研创新实践是以此课题组的研究方向为基础，从文献阅读和汇报文献的角度培养本科生的科研素养和兴趣。本科二年级学生还没有接触过文献检索与文献阅读，因此，我们对学生加强了文献检索技巧训练，培养学生的文献检索能力与技巧，为学生提供本课题组发表过的文章与研究资料，深入了解我们的研究方向与科研思路。近年来，由于课题组一直从事与颅脑断层解剖紧密相关的课题研究，因此选取了本课题组发表到Neurosurgery、Acta Neurochir上的两篇文章精读并进行文献汇报[8-9]。对于大二学生而言，精读文献与汇报是有一定难度的，尤其是在英文文献的阅读与理解上，外文文献涉及大量专业词汇，即便使用翻译软件也会遇到不准确的问题，需要将文章结果图片与原文和翻译对照分析才能明白结果图片上特定结构的具体位置及名称。这个过程可能需要投入大量时间与精力，每次打开文献都要从头阅读，经过多次精读才能明白整篇文献的逻辑思路，再通过分析实验结果与结论、经个人汇总与梳理才能完成一份文献汇报。此外，从他人的学术成果中汲取营养，培养科研思维，锻炼精读文献、汇报文献的能力，掌握生物塑化技术的基本流程，了解本课题组的研究方向与科研思路，有利于提高本科生的科研素养。

3.3 第二课堂教学结合科研创新实践 我们提出断层解剖学“二课+科创”的教学模式，即在第二课堂中开展断层解剖学教学，并与相关科研创新实践相结合，使其同步开展、相互融合的教学模式。第二课堂与科研创新项目研究对象均为颅脑，为两个项目融合开展创造条件。脑主要包括端脑、间脑、小脑和脑干（中脑、脑桥和延髓），众所周知，脑作为神经系统的核心部分是最为抽象和复杂的，但又充满了神秘感，学生们对此部分有更强烈的探索欲望，从断层的角度再次探究颅脑的奥秘更是一场魅力无限的挑战。第二课堂以学习颅脑断层结构为主，同时也要掌握每个层面上的结构位置与名称，连续横断层、矢状断层和冠状断层内结构的变化规律。本科生科研创新项目以学习颅脑断层相关文献阅读和汇报文献为主，深入了解生物塑化技术的流程，并对如何应用此项技术结合激光共聚焦、临床影像学及显微外科、大体解剖等进行相关课题研究[7-9]。颅脑断层结构的学习为相关文献的阅读理解奠定基础，教师通过提供具有代表性的颅脑横断层、矢状断层和冠状断层生物塑化图片，引导学生在塑化图片上找到对应结构的位置与名称，又进一步巩固了颅脑断层结构知识。两个项目都与颅脑断层结构相关，相辅相成，相互促进，在教学过程中给每个学生分配了不同的任务，大家一起进行汇报讲解，共同学习与探讨，共享课程内容，使参与第二课堂的学生能学到科研创新实践的知识，参与科研创新实践的学生也能学到第二课堂的知识，进而提高学习效率、拓展知识层面，实现将本科生的科研创新能力培养与教学有机结合[10-13]。

开展“二课+科创”的教学时间和地点具有较强的灵活性，同时也开通了钉钉直播线上课程，即使个别学生有紧急情况不能参加线下课程，还可以参加线上课堂或者观看回放。教师课前引导学生自主复习颅脑系统解剖学和局部解剖学知识，通过互联网、图书馆、教科书以及图谱等媒介自行查找资料制作颅脑横断层、矢状断层和冠状断层解剖PPT课件并进行现场汇报与讨论，讨论与分析临床影像和科研资料，精读文献并做PPT文献汇报等，在整个教学过程中，学生是主体，教师负责组织和指导，充分调动学生的积极性和主动性，通过设计学习过程，利用各种教学资源，采用分工协作、单独汇报、共同探讨的方式完成学习任务，充分体现“以学生为中心”的教育理念[14]。

断层解剖学第二课堂教学结合科研创新实践是一次新的尝试并取得了良好效果，主要因为此研究方向与断层解剖学联系紧密，能够完美结合。今后可以将这一教学模式继续推广到胸腹部、脊柱区等部位的断层解剖学教学，但并不一定适合所有研究方向或者课程，因此需要充分考虑研究方向与相关课程的联系与匹配度。希望“二课+科创”教学模式能为断层解剖学或者其他课程的教学发展积累经验。