马同军,龚 鑫,吴 锋
(皖南医学院 解剖学教研室,安徽 芜湖 241002)
肝的断层是医学影像学专业断层解剖学的教学重点之一,肝段在横断层上的划分是教学目标的主要内容。由于肝内管道复杂且有一定的变异,对于肝的分段,以及管道识别需要非常多的空间概念构建才能更好地理解与掌握[1],因此,也是教学难点之一。实验教学是断层解剖学教学的重要环节,而综合性设计实验的教学效果优于传统的验证性实验[2]。有资料显示基于思维导图的混合式教学可有效改善系统解剖学教学效果[3]。教师将依据教材创建的“肝的横断层解剖思维导图”融入到2020级医学影像学专业断层解剖实验教学中,并对整体教学班级的教学效果进行了回顾性总结与分析,旨在分析当前的教学手段能否达到教学设计的预期目标,通过教学反思提出下一步的教学举措,提升教学目标的达成度,提高医学影像学专门人才的培养质量。
皖南医学院2020级医学影像学专业1~8班,共242名学生。该年级学生已在大一和大二学习了系统解剖学和局部解剖学,对于肝的形态、位置和毗邻、血管等内容已基本掌握。肝的断层解剖是在系统解剖学和局部解剖学的基础上,进一步学习肝的应用解剖、肝的断层解剖特点。实验教学目标侧重于肝静脉、肝门静脉、肝裂与肝段在横断层上的识别,具有分析与总结肝的解剖断层及CT、MRI图像连续变化规律的能力,为后续医学影像学等临床课程的学习奠定坚实的解剖学基础。
将2020级医学影像学专业1~8班242人分为24组,10~11人每组,综合性设计实验的教学设计依据教材、教学参考资料等进行。授课教材为《断层解剖学》(第3 版,高等教育出版社,付升旗、徐国成主编),教学参考资料为《数字人连续横断层解剖学彩色图谱腹部分册》(第1 版,山东科学技术出版社,刘树伟总主编,汤煜春、于德新、任福欣主编)和授课教师依据教材创建的“肝的横断层解剖思维导图”(见表1)。该思维导图为教师依据肝的断层解剖教学内容对相应知识点进行梳理创建而成,通过雨课堂发布给学生,旨在对连续断层关键结构的变化规律进行总结,以培养学生进行概括总结的能力,有效掌握教学内容的核心与要领。实验材料为肝的大体标本,实验器具包括托盘、固定架、刀具、记号笔、标签纸等。各实验小组在解剖实验室进行离体肝标本断层的切制,结合教材、图谱、思维导图等进行肝断层标本结构的观察,并分析关键结构在连续横断层中的变化规律;对标本拍照并撰写实验报告,每实验小组共同撰写1份,实验报告内容包括在照片上对关键结构进行标注及肝段的划分,实验心得与体会等。参照Likert 量表自行设计实验教学满意度调查问卷,每实验小组1份,共发放24份,收回24份,有效问卷24份。
表1 肝的横断层解剖思维导图
教师将实验教学效果评价要素设定为能在6个横断层面上正确进行肝静脉、肝门静脉等关键结构进行标注及肝段的划分(见表2)。
表2 肝的断层解剖实验报告评价量化表
各分项及总评的等级评定分为优秀、良好、及格和不及格,具体为:优秀(正确率≥90%),良好(正确率介于70%~90%之间),及格(正确率介于60%~70%之间)。实验报告评价结果显示(见表3),24 个实验小组的实验报告分项(肝段的划分,肝静脉、肝门静脉的标注)及总评成绩中优秀率均大于20%,良好率均大于40%,且无不及格的情况,说明总体上实验教学目标的达成度较好。
表3 肝的断层解剖实验报告评价统计结果
实验教学满意度调查包括实验兴趣、实验室环境、实验器具、实验设计、实验指导和实验效果等六个方面。其中,学生对实验感兴趣程度分为:非常感兴趣、感兴趣、不确定、不感兴趣和非常不感兴趣,其余五个方面的满意度等级均分为:非常满意、满意、不确定、不满意和非常不满意。调查问卷统计结果显示(见表4),学生对实验的感兴趣度普遍很高,说明学习动机及态度均良好;对实验室环境及教师的实验指导总体满意度较高,对实验设计和实验效果方面总体满意度尚可,但对实验器具方面的满意度欠佳。这提示,目前的离体器官的断层解剖实验所涉及的实验器具需要改进、实验设计仍需优化。
表4 肝的断层解剖实验教学的满意度调查问卷统计结果
断层解剖学是医学影像学专业课程体系中一门重要的桥梁课程。课程目标是理解和掌握人体主要结构在连续断层内的变化规律,为疾病的影像诊断及临床治疗奠定坚实的形态学基础,理论课中讲述的大量知识点,需在实验课中进行观察与理解。
既往国内医学院普遍使用的传统教学模式是理论课首先回顾系统解剖学和局部解剖学知识,然后通过展示断层解剖和相对应的CT、MRI等图像,并就图片中的关键结构逐一标识和讲解,从而让学生了解各局部、器官和结构在断层上的形态、位置及变化规律,掌握器官、结构在断层上的识别、定位;实验教学采用制作好的断层标本结合模型随堂进行示教,学生在教师示教后动手观察人体局部和断层解剖标本,并将断层标本与CT、MRI等图像进行联系,以掌握重要器官、结构的连续性变化规律[1]。这种“以教为中心”的教学模式,医学生的学习积极性与主观能动性不足,教学效果不理想,教学目标达成度不高。
此次,教师将优质教学资源《数字人连续横断层解剖学彩色图谱腹部分册》和自创的“肝的横断层解剖思维导图”融合到肝的断层解剖实验中,并指导学生分组完成了这一综合性设计实验。各实验小组的实验报告总体完成质量良好,总体达到了实验教学目标的基本要求。此外,在实验报告的实验心得与体会中,学生均表示通过肝的断层解剖实验与思维导图及图谱相结合,有利于理论知识的消化吸收,有助于掌握和理解肝段的划分及关键结构在连续横断层中的变化规律。
《数字人连续横断层解剖学彩色图谱腹部分册》中的人体标本连续横断层彩色图像层厚为0.1mm,分辨率高达16000 像素×26000 像素,色彩逼真,CT、MR图像均为2mm层厚,能做到与断层标本的较好契合,为当今国际上最高分辨率的人体标本断层图像,有利于临床影像诊断、外科治疗和手术借鉴[4]。思维导图是由Tony Buzan首次阐述,Joseph.D.Novak在20世纪60年代开发了以节点代表概念、连线代表概念间的关系的概念图,有资料显示在系统解剖学混合式教学中将思维导图与混合式教学有机结合,利用其对知识点梳理归纳方面的优势,将知识点有效联系起来,培养学生的创造力、想象力和归纳能力,改进教学过程,达到优化教学的目标[3]。
肝的断层解剖综合性设计实验是课程组创新性地采用离体器官进行断层标本制作的操作型实验。这种方式让学生能充分参与进来,主动去观察辨认结构,提升了学生的空间思维能力,促进了教学内容的掌握。通过实验过程,强化和验证了理论教学内容,加深和扩充对所学知识的理解。同时培养了学生实际操作能力和严谨的工作作风。从教师对学生分组进行实验的实验报告的评价与学生自我对实验效果的满意度看,二者吻合度较好,由此说明,这种将优质数字解剖学教学资源和断层解剖学思维导图相结合,进行离体器官切制断层标本的综合性设计实验的教学目标达成度较高,值得在后续教学中应用与推广。
断层解剖学是一门连接基础与临床的桥梁学科,医学生对肝的解剖断层及CT 与MRI 图像中关键结构进行识别与理解的正确与否,对后续医学影像学课程中肝的疾病的影像学诊断等内容的学习影响较大。如何完善教学方法,提高教学效果,对培养适应新时代需要的医学专门人才具有重要的意义。
从各实验小组的实验报告分析来看,横断层三、四,即经肝门静脉左支矢状部层面和经肝门静脉分叉部层面,是离体肝切制断层标本实验的难点。可能是由于实验器具不甚理想,导致部分实验小组标本切制的层面与图谱不一致,关键结构难以识别,继而未能对相应肝段进行正确划分。有鉴于此,教师在教学设计方面应因课施教,从“以教为中心”向“以学为中心”进行转变。如在后续的实验教学中,可考虑从肝门处先行注射蓝色染料,再切制断层标本,可能有助于识别;另外,随着影像医学和计算机技术的发展,虚拟现实技术已广泛应用于医学教学领域中,有研究表明采用虚拟解剖台的主体性教学模式可有效提高学生对断层解剖学教学的满意程度和对知识的掌握程度[5],还有研究显示基于数字人的“四结合”(翻转课堂与问题引导相结合,虚拟人体与实物标本相结合,断面图形与整体结构相结合,基础与临床结合)教学法能提高断层解剖学的教学效果和学生满意度[6],以及基于OBE(Outcome-Based Education),该理念联合MOOC 平台的教学模式下的断层解剖学教学能提升学生的自主学习与创新学习能力[7]。
基于此,后续考虑将学校购置的数字化虚拟解剖台及一体机应用到后续的实验教学中,使大体标本与数字解剖资源进行有效的“实虚结合”。整合利用好线下和线上教学资源,以利于学生有效建立关键结构的立体构想,将整体与断层相结合,能对系统解剖学、局部解剖学和断层解剖学进行融合,构建完整的解剖学知识体系,促进学生创新学习能力的提升。
肝的断层解剖是医学影像学专业断层解剖学课程教学中的重点之一。医学生掌握肝的断层解剖学知识,对于后续医学影像学课程中肝脏疾病的影像诊断的学习至关重要。因此,医学影像学专业断层解剖实验教学应从“以教为中心”向“以学为中心”进行转变,将有效的教学模式进行优化组合,提升教学目标的达成度,促进学生创新学习能力的提升。