基于信息技术的高职“人体解剖生理学”理虚实教学模式研究实践

郭燕 李志成

摘 要：推动现代信息技术与教育教学深度融合是深化职业教育改革的必然要求，实践表明在“人体解剖生理学”课程教学改革中，应用基于信息技术的理虚实教学模式，充分调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，增强学习的信心，学生的自主学习能力和实践技能都得到提高，提高课堂教学质量。

关键词：人体解剖生理学；理虚实教学

职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分。2021年10月中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》，该意见中提出“深化职业教育教学改革”，明确要求“创新教学模式与方法”，“普遍开展项目教学、情境教学、模块化教学，推动现代信息技术与教育教学深度融合，提高课堂教学质量” [1]。本研究依据意见中提出的“信息技术与教育教学深度融合”指导思想，从教学设计、教学资源、考核评价等多方面综合应用现代信息技术，探索我校高职医学检验技术三年制专业“人体解剖生理学”课程教学的新模式，以期提高课程教学质量。

1“人体解剖生理学”课程传统教学中存在的问题

1.1内容繁杂，学生存在畏难情绪

“人体解剖生理学”是高等卫生职业教育医学检验技术专业的一门必修课程，属于医学基础课程，在医学课程体系和实践教学体系中占有重要地位。课程内容是以正常人体形态结构为基础，探究人体生命活动规律和功能，包括解剖和生理两大分支，其中解剖主要研究人体形态结构，生理主要研究人体正常生命活动规律，两个分支从不同的方向、方法、层次研究正常人体，又互相联系。由于“人体解剖生理学”课程具有知识涉及面广、内容抽象复杂、逻辑性强、重难点多等特征[2]，学生面对课程学习时会产生畏惧和抵触心理。

1.2学生能力培养困境

“人体解剖生理学”课程开设学期为高职一年级第一学期，刚入读高职院校的学生对自身的人生规划、事业规划不完善，心态比较茫然。面对医学基础知识相对比较忽视，难以认识基础医学知识对未来所学专业的重要性，也把握不到基础医学与专业学科、临床工作的关联性，所以大部分学生的学习态度比较消极。另外，多数进入到高职院校的学生往往在高考中得分失利，缺乏学习主动性[3]，学习习惯不规范且对自我认识模糊不清，究其主要原因是受到传统式教学手段的影响，被动接受学习，学习兴趣和积极性受抑制，这可能阻碍了创新与思维发散能力。虽然“人体解剖生理学”传统课堂教学中已普遍应用课件展现教学内容，但仍然存在任务重、课时有限，教师灌输，学生被动接受，学生学习缺乏主动性，逻辑思维能力、实践动手能力培养不足的桎梏。由于上述原因，使学生易陷入“能力培养困境”。如何在高职三年制有限课时制约下提高“人体解剖生理学”教学效果，提升学生自主深度学习能力，始终是该课程教学改革的重中之重。

2基于信息技术的“人体解剖生理学”课程理虛实教学模式的构建

为解决“人体解剖生理学”课程传统教学中存在的问题，本研究建设在线课程，设计综合应用数字解剖、虚拟仿真解剖、机能实验系统等多种信息化手段的理虚实教学方案，其中“理”为线上线下理论教学，“虚”为应用虚拟仿真技术教学，“实”为真实标本实验、动物实验及人体活体实验。基于学习通平台“人体解剖生理学”在线开放课程、虚拟现实仿真教学软件、人体标本实验室、动物实验室等教学资源，打破线上教学和线下教学的时空界限，将理论、虚拟、实操三者有效结合。

2.1自建“人体解剖生理学”校本在线课程

本次研究对象为我校2022级高职医学检验技术三年制专业学生。学生偏好使用智能手机、平板电脑等媒介获取和传播信息，学生对能直接感知的事物学习兴趣高，尤其偏好短视频、动画微课等载体；学生喜欢形式生动活泼的参与式学习，乐于接受合作探究任务和线上线下混合教学方式。课程团队自制“人体解剖生理学”在线开放课，依据学生的学习特征，设计制作适于学习者的“人体解剖生理学”在线课程，选取操作简单实用的学习通在线课程平台，上传包含60个以上视频的课程资源，配合课堂教学。课程视频制作长度符合在线学习认知规律，同时不增加学生课堂外学习负担。在线课程活动包含搜集学生难点问题、问答讨论、小组教学、作业考试、学习资源、思维导图等内容，在线平台还具有学习者情况调查分析、学生到课率及成绩管理等功能。除为学生设置学习任务之外，在线课程还需要实现教师对学生学习活动的引导、督促和辅助作用。

2.2课程教学融合信息技术

校内建有数字人解剖教学系统、数码互动显微镜、虚拟仿真解剖、机能实验虚拟仿真平台等信息化程度高的教学资源，形成数字化设备、虚拟现实设备、人机交互和网络通信等技术共同支撑的高度仿真实验环境。根据知识点特点，灵活选用任务驱动法等教法和探究式学习等学法，学生在数字化环境、虚拟仿真环境中开展操作、实验，可以使抽象的内容具体化，尤其是在解剖结构知识的教学中，数字解剖、虚拟仿真解剖还可以解决职业院校普遍存在的人均标本量低的问题，因整具尸体标本的结构复杂、价格昂贵且易损坏、学生学习难度大、对解剖操作人员的要求较高，故在未学习后续课程《局部解剖学》之前，本课程教学设计学生先通过数字解剖、虚拟仿真解剖设备在计算机上模拟人体解剖操作[4]，使学生掌握人体结构的位置、形态和毗邻，再进行教师指导下的实操训练。机能实验虚拟仿真平台给学生分配账号后，学生可以随时进入虚拟实验室完成实验，平台可以记录学生仿真实验的过程，并实时记录实验数据，完成实验报告，记录正确率及学生完成实验目标达成情况，便于教师掌握学生的学习情况。

2.3“两路径三阶段”多元评价

“人体解剖生理学”课程采用“两路径三阶段”评价方法。“两路径”为过程性评价和终结性评价，各占比50%。“三阶段”为过程性评价的课前、课中、课后三个阶段，课前评价内容为在线课任务节点完成率、课前测验，课中评价内容为考勤、课堂参与、实操练习、课中测验等，课后评价内容为拓展实践、课后测验。过程性评价包括线上理论考试和线下技能考试。评价主体有教师、学生、实验带教、社会服务对象等，方式有在线平台、线下纸质。“两路径三阶段” 评价方法使过程性评价和终结性评价相结合，同时评价主体、方式、内容多元化。

3“人体解剖生理学”课程理虚实教学模式实践

基于信息技术的“人体解剖生理学”课程理虚实教学模式实施，以“人体解剖生理学”教程第十章泌尿系统为例，详细介绍教学过程。

3.1教材处理

泌尿系统这一章专业术语多，对于初学者来说内容比较抽象、生僻，教师将教学内容分解为任务，知识点融入具体任务中，各任务分解、细化，合理利用信息化教学资源，开展以学生为中心的行动导向教学[5]，逐一完成任务，进而掌握融入其中的知识点。泌尿系统共设计七个任务。任务一，课前在线搜索或查阅 “正常尿的量和成分”；任务二，学习“泌尿系统解剖生理”理论知识；任务三，虚拟仿真观察“泌尿系统大体结构”；任务四，数码观察“肾的微细结构”；任务五，虚拟仿真探究“尿生成的过程”；任务六，动物实验探究“影响尿生成的因素”。

根据我校实际使用的《医学检验技术专业人才培养方案》以及“人体解剖生理学”课程标准，立足岗位对检验技术人才的需求，通过任务引领重新整合教学内容，旨在培养学生运用基础医学知识分析解决临床问题的意识。通过学情分析，确定第十章泌尿系统教学目标为“两个能够”：能结构联系功能，准确描述泌尿系统各器官的形态特征、尿液的生成和排放过程、正常尿的量和性状；能理论联系实践，正确应用泌尿系统解剖生理知识，解释影响尿液生成的因素。

3.2教学实施过程

3.2.1线上线下混合学习理论

教师提前一周通过学习通平台发布导学任务，包括任务一了解“正常尿的量和成分”和任务二 “泌尿系统解剖生理”基础知识的预学，学生分组查阅资料，完成报告，登录平台学习泌尿系统结构与功能的微课，为实施线下课堂教学储备足够的知识。教师通在线课前检测结果及时了解错误集中出现的知识点，将易错点作为课堂教学的重难点有针对性地加以突破，可提高教学效率。学生可通过前测对导学内容自评，对预习内容的疑点加以标注在课堂上专注解决，在复习时有针对性地进行改错和巩固练习，课后在线平台，教师选取专业资格考试的高频考点的设置试题进行后测，学生进行测试，巩固重点。

3.2.2虚拟仿真观察和探究

虚拟仿真教学在线下实验室内进行，利用各种信息化设备，依次完成观察和探究。

任务三，使用数字人解剖软件观察“泌尿系统大体结构”，教师借助数字人解剖软件指导学生泌尿系统的组成和各器官的大體结构特征，学生根据预学基础和教师指导进行虚拟解剖操作，教师和实验带教不断进行课堂巡查，实时监控学生的操作情况，数字解剖为触屏操作，学生可反复分离操作，直至掌握各器官形态。

任务四，使用数码互动显微系统观察“肾的微细结构”，教师通过教师端计算机对学生端计算机进行控制，将所讲解示例切片显示在全体学生端，教师演示后，学生进行观察，实验系统可实现教师与学生之间的实时互动，课堂中学生的疑问可得到快速反馈。

任务五，使用机能虚拟仿真平台探究“尿生成的过程”。学生课前可以通过平台对尿生成实验的目的、原理、方法步骤来进行预习，打好基础，可以学习实验录像，熟悉实验操作技术；课中使用平台，进行人机交互的虚拟实验学习，学生通过反复虚拟实验探究，总结自己的错误，分析原因，找到解决办法，直至准确、熟练掌握操作方法，为后期动物实验真实操作做好准备。

3.2.3实验操作和实际应用

在完成理论学习和虚拟仿真观察后，学生在教师的指导下进行任务六，动物实验“影响尿生成的因素”，主要操作包括称重麻醉、气管插管、分离神经和动脉、膀胱插管、给药、记录、填写报告等内容。实验过程中，以学生为主体，教师对学生实验中存在的问题及时指导，在没有结果的前提下，由学生通过实验得出结论，注重实验过程中学生思维方法和科学品质的培养。学生及时处理实验数据、撰写实验报告，课后将实验报告上传至课程平台。课后拓展教会家人和社区的老人观察正常尿的性状，指导其辨别尿的异常。

通过理论、虚拟、实践的顺序，有序进行任务学习，各任务内容所涉及的知识由浅入深、由简单到综合，分组探究，逐步引导学生掌握相关解剖生理学基础知识，运用所学知识对结果进行分析，突破重难点，培养临床思维。通过组内组间互评、平台检测、教师评价和虚拟仿真软件记录等评价方法，对每一教学环节进行过程性评价，调整教学进度和内容，实现教学实施过程的合理、有序和高效。

3.3教学实践效果

3.3.1学生学习效果

通过学生预学，教师导学，充分应用数字解剖、虚拟仿真等信息技术教会学生做，数字解剖实训室模拟做、线上虚拟仿真教学系统做、动物实体实验做，做中记、做中练，及课后拓展实现教学目标。该教学模式已在笔者学校高职医学检验技术专业2022级学生“人体解剖生理学”课程教学中实践应用。采用该教学模式学生课外、课堂参与度高，通过学习通平台数据可知，学生课前课中课后任务完成率100%、作业完成率100%；知识目标达成度高，学生理论考试成绩提升较大，考核优秀率82%以上；虚实结合，学生技能操作水平显著提高，考核优秀 88%以上；带教老师、社会服务对象对学生的评价都在95分以上，满意度 100%。

3.3.2教师教学能力

在线课程微课、虚拟仿真软件等数字化资源及教学项目任务的开发，促进教师系统学习课程开发技术，教师的产教研能力得到增强。理虚实相结合教学模式在课程中的应用实践，促进教师在掌握扎实专业理论知识的同时实操技能水平得到提升，课堂教学理念得到更新，对学习空间的拓展、信息化课堂的应用、教学组织形式的转变等课堂教学能力显著提升。

结语

本研究在分析“人体解剖生理学”课程特点及教学现状的基础上，将现代信息技术融入课程教学设计过程，提出了一种基于信息技术的理虚实课程教学模式，包括线上线下混合理论学习、虚拟仿真观察和探究和实验实践操作。将传统授课模式升级为线上线下混合式、师生互动式、启发式和实践式为一体的新型教学模式。在教学方案的指导下，以“泌尿系统”这一章的内容为例进行了具体的教学设计。

本研究的创新点包括：（1）推动“三教”改革：建设校级在线课，促进教材改革；实施探究式教学，促进教法改革；教师能力增强，促进师资建设。（2）线上线下混合下实现信息技术与课堂教学深度融合，实现“理、虚、实”一体，助力教学目标达成，提高课程教学质量。下一步仍需利用更多的新媒体和信息化资源来丰富教学内容，探索按照主题或项目编写书证融通的“人体解剖生理学”活页式、工作手册式教材。

参考文献：

[1]中国政府网. 中共中央办公厅 国务院办公厅印发《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》[EB/OL].（2021-10-12）. https：//www.gov.cn/gongbao/content/2021/content_5647348.htm.

[2]蒋萍，姚巧玲，蒙克嘎勒，等.《人体解剖生理学》理论课程教学探索[J].现代医药卫生，2020，36（21）：3501-3503.

[3]张美玲.高职院校学生学业倦怠调查及干预[J].试题与研究，2021（15）：137-138.

[4]李慧，宋一志，田明君，等.多种信息化技术在解剖学实验课中的综合运用[J].基础医学教育，2021，23（02）：120-121.

[5]张颖莹，张静，崔春黎，等.基于OBE理念的泌尿系统整合课程建设探讨[J].中国高等医学教育，2021（11）：50-51+54.

基金项目：2022年度甘肃省高等学校创新基金项目“基于信息化技术的线上线下‘理-虚-实立体教学模式创新研究”（项目编号2022A-251）

作者简介：郭燕（1982—  ），女，汉族，甘肃靖远人，硕士研究生，讲师，研究方向：基础医学教育。

*通讯作者：李志成（1971—  ），男，汉族，甘肃榆中人，硕士研究生，副教授，研究方向：基础医学教育。