王 剛, 黃海龍,張永昌,郭育卓,向 波,朱元良
(1.達州職業(yè)技術學院人體解剖學教研室,四川達州 635001;2.肇慶醫(yī)學高等專科學校,廣東肇慶 526020)
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針對3D多媒體教學系統(tǒng)的臨床醫(yī)學專業(yè)解剖學教學設計改革研究*
王剛1, 黃海龍2△,張永昌1,郭育卓1,向波1,朱元良1
(1.達州職業(yè)技術學院人體解剖學教研室,四川達州 635001;2.肇慶醫(yī)學高等??茖W校,廣東肇慶 526020)
達州職業(yè)技術學院是一所高職院校,臨床醫(yī)學專業(yè)的學生較本科院校存在基礎差、學習興趣不濃等特點,人體解剖學又在第一學期開設,加之解剖學的名詞眾多、結構復雜等因素,使學生學習成績不理想,甚至造成學生由于解剖部分基礎知識不扎實,導致以后課程學習成績不理想及臨床實習效果差等情況。為了改變上述狀況,該院于2014年上學期首次啟動3DBody教學互動系統(tǒng),應用于2013屆護理5年制解剖學教學,針對3D多媒體教學系統(tǒng)的特點,作者進行了大膽的教學設計改革嘗試,將理論學時與實驗學時之間的比例調整為1∶1,取得了實驗考核平均成績較2012屆上升2.73分,其中大于或等于27分數(shù)段上升11.30%,24~26分數(shù)段上升9.03%,不及格率下降5.25%,不及格率首次低于1%的實驗教學效果,但理論教學效果不明顯[1]。通過以上教學改革嘗試,針對3D多媒體教學系統(tǒng),于2014年下學期對臨床專業(yè)解剖學教學設計再次進行了重大改革嘗試,取得了較好的教學效果,現(xiàn)報道如下。
1教學資源、課程設計改革方案及評價體系
1.1教學資源3DBody6.0教學互動系統(tǒng),由上海橋媒信息科技有限公司提供并安裝;除新增3D多媒體教學系統(tǒng)外,其余教學資源(教材、PPT、掛圖、模型、標本等)與2013屆一致。
1.2課時分配調整設計方案針對3D多媒體軟件教學系統(tǒng)的互動式學習特點,以及初次在護理5年制中使用后的理論與實驗教學效果,把臨床專業(yè)的理論與實驗教學學時比例由原來的2.0∶1.0調整為1.5∶1.0,使課時分配不過分傾向于實驗教學并能完成教學要求,保證理論教學有足夠的學時基數(shù),使其完成教學內容不至于過分倉促,并能充分發(fā)揮3D多媒體軟件教學系統(tǒng)在理論教學中的長處。具體的解剖學各章節(jié)學時分配,見表1。
表1 臨床專業(yè)解剖學理論與實驗教學調整前、后學時數(shù)比較
1.3針對3D多媒體教學系統(tǒng)的理論教學設計改革方案
1.3.1通過3D多媒體軟件系統(tǒng)了解器官的具體位置先讓學生了解所講述器官的具體位置,熟悉其解剖學姿勢,觀察器官在各方位上具體的結構,然后用PPT、模型和標本闡述器官的具體形態(tài)結構。譬如,講述肱骨時,先用3D多媒體軟件教學系統(tǒng)找到肱骨,讓學生明白肱骨位于人體的臂部,其上端膨大,下端略扁平,前、后及內、外側的形態(tài)差異,然后再用PPT、肱骨標本講述肱骨的具體形態(tài)結構。
1.3.2利用3D多媒體系統(tǒng)講述重要器官的精確體表投影在講述肝臟體表投影時,將肝臟前面的胸腹壁降低其透明度,讓學生仔細觀察肝臟在胸腹壁上的邊緣投影,有助于具體直觀地理解肝臟的體表投影。
1.3.3利用3D多媒體系統(tǒng)直觀地講述器官結構的毗鄰與層次關系在講述左腎的毗鄰關系時,降低左腎毗鄰器官的透明度,然后通過旋轉虛擬人體,具體講述左腎在各個方位上的毗鄰結構。
1.3.4利用3D多媒體系統(tǒng)講述復雜結構和超長結構的走形與分支在神經系統(tǒng)中基底核之間、基底核與丘腦之間、尾狀核與側腦室之間的位置關系,以及位于此位置的內囊形態(tài)等一直都是傳統(tǒng)多媒體教學中的難點,學生對此結構位置關系難以理解和掌握。利用3D多媒體只顯示基底核、丘腦等結構,通過不同方位的旋轉讓學生觀察這些結構間的位置關系,同時讓學生理解丘腦、尾狀核、豆狀核三者之間的間隙有神經纖維束經過,位于此間隙的所有纖維束段就是內囊,可使學生直觀理解內囊的形態(tài)。而在講述尾狀核時,顯示尾狀核,同時降低側腦室的透明度,可以清晰顯示尾狀核與側腦室之間的位置關系。在脈管系統(tǒng)及神經系統(tǒng)中往往涉及血管和神經等超長結構的走形與分支,用3D多媒體卻可以只顯示血管或神經,其相關結構隱藏或降低透明度,清晰完整地展示某血管或神經主干的走形及分支情況。例如,在講述鎖骨下動脈時,通過軟件隱藏其他所有結構,只顯示鎖骨下動脈及其所有分支,可以使學生更直觀理解腋動脈、肱動脈是鎖骨下動脈主干的直接延續(xù),而橈動脈、尺動脈卻是肱動脈的分支;同時由于完整顯示了整個鎖骨下動脈及上肢的主要動脈血管支,有助于學生理解動脈血管的連續(xù)性及在不同部位的分支分布情況。
1.3.5完成當堂課程的小結和教學效果測評通過3D多媒體的互動學習特點,完成當堂課程的小結和教學效果測評,以及下堂課前對學生溫習情況的測評。如,完成胃的講述后,利用軟件隱藏胃的結構名稱,然后用鼠標指示測評結構讓學生說出結構名稱。
1.4針對3D多媒體教學系統(tǒng)的實驗教學設計方案
1.4.1增加實驗教學的學時數(shù)由于3D多媒體軟件教學系統(tǒng)具有較強的互動學習性,增加實驗教學的學時數(shù),由原來的36學時調整為43學時,具體主要增加解剖學基礎部分的學時數(shù),其中運動系統(tǒng)增加4學時,內臟系增加2學時,感覺器增加1學時。各章節(jié)具體的實驗學時數(shù),見表1。
1.4.2調整實驗教學模式實驗教學模式由原來的教師先將標本、模型講述后再由學生進行觀察的教學模式,轉變?yōu)榻處熛戎赋霰敬螌嶒炓笫煜ず驼莆盏慕Y構內容,再簡略闡述復雜結構的位置、組成及其通行結構等,然后讓學生通過3D多媒體軟件教學系統(tǒng),找到要求掌握的器官結構,先熟悉器官的位置和體表投影等,再參照其上的文字注釋,對照教材、掛圖,觀察標本、模型上與之對應的器官結構。
1.4.3成立實驗互動學習小組將學生分成6~8人組成的學習小組,每組選出小組長,在學生觀察結束后,由小組長主持該組成員間相互討論、提問、解答,大家都不太明白的知識點可以通過軟件系統(tǒng)溫習或向老師問詢。
1.4.4引入問題思考模式邢雪松等[2]報道多媒體教學會降低學生的抽象思維能力,由此作者在某些章節(jié)引入問題思考模式,以此提高學生思考和解決問題的能力,養(yǎng)成提出問題,解決問題的臨床思維習慣。譬如,在神經系統(tǒng)標本觀察時引入脊髓橫斷、部分橫斷有什么樣的臨床表現(xiàn);做上肢外展運動時參與的肌肉有哪些,其中支配的神經分別是什么,如果其中某神經損傷會出現(xiàn)什么變化等。
1.4.5虛擬解剖與實際動手操作相結合針對李榮江等[3]報道多媒體實驗教學會導致學生實踐動手能力的下降情況,先讓學生通過3D多媒體軟件進行虛擬解剖,了解解剖部位的層次,器官的結構特點及其毗鄰關系,然后在尸體標本上進行實際動手操作,掌握主要器官結構的位置形態(tài)及其感官印象。
1.5課前預習和課后溫習的設計方案
1.5.1利用3D多媒體軟件系統(tǒng)進行預習和溫習預習和溫習強調學生應在學校圖書館內完成,利用圖書館內的校園網,通過3D多媒體教學互動軟件與教材結合,了解和掌握器官、結構的位置形態(tài),通過旋轉虛擬人體,觀察不同體位下的器官結構的位置、形態(tài)及其體表投影。在溫習時,可通過軟件系統(tǒng)完成自測。
1.5.2開放實驗室和標本陳列室開放實驗室和標本陳列室,讓學生在課余時間到實驗室和陳列室觀察標本。
1.6評價體系
1.6.1問卷調查問卷設置主要包括對解剖學的學習興趣,對解剖學的認知情況,學習的難易程度,各章節(jié)的難點是什么,使用3D多媒體對你學習有幫助嗎,你覺得本堂課的課程設計如何等。
1.6.2隨堂提問每堂課正式上課前大約5 min的時間,提問檢查對以往知識的掌握和預習情況;利用每堂課結束前10 min進行小結和提問,檢查學生對本堂課知識的理解和掌握情況。
1.6.3理論和實驗考核理論與實驗考核方法與往屆一樣。理論考核由學院教務處隨機從題庫抽題,題庫的每套題的難易程度幾乎一致,由學院于期末統(tǒng)一考核,理論成績占70%;實驗標本考核采用傳統(tǒng)標本考核模式,每班分成3個小組,輪流依次進行標本考核,實驗成績占30%。
2結果
2.1問卷調查結果在學習解剖學的興趣方面,學生普遍反應學習興趣較往屆學生大幅提高;對解剖學學習的難易程度反應為基本上可以理解和掌握解剖學的主要知識點;各章節(jié)的難點數(shù)目較往屆學生的明顯下降;3D多媒體軟件教學系統(tǒng)好玩,感興趣,對學習有幫助等。
2.2理論考核理論考核的平均成績?yōu)?52.65±7.15)分,較2013屆平均成績(46.23±6.81)分上升6.42分,兩屆學生平均成績比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。其中大于或等于63分上升3.43%,56~<63分數(shù)段上升5.64%,而49~<56分數(shù)段上升幅度最大,達到31.32%,42~48分數(shù)段下降35.30%,不及格率為3.46%,下降5.09%,首次低于5.00%。各分數(shù)段人數(shù)構成比比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。具體各分數(shù)段人數(shù)和成績比較,見表2。
2.3實驗考核實驗考核平均成績(22.47±4.62)分,較2013屆平均成績(20.34±4.41)分,上升2.13分,兩屆學生平均成績比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。其中大于或等于27分上升5.11%,24~<27分數(shù)段上升7.65%,21~<24分數(shù)段上升23.44%,18~<21分數(shù)段下降31.43%,不及格率為2.89%,下降4.76%,不及格率首次低于3.00%。各分數(shù)段人數(shù)構成比比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。具體各分數(shù)段人數(shù)和成績比較,見表3。
表3 2014屆臨床專業(yè)與2013屆臨床專業(yè)實驗成績分析對照表
3討論
3.13D多媒體教學系統(tǒng)有助于提高學生的學習興趣和自學能力侯占華[4]認為多媒體生動、趣味性強,有利于激發(fā)學生的興奮點,調動學生學習的積極性;石小田等[5]認為3D多媒體可以通過大量連續(xù)的CT、MRI數(shù)據(jù),實現(xiàn)由二維變三維,由平面變立體,由靜態(tài)變動態(tài)的解剖模式,可增強學生立體影像概念。而傳統(tǒng)的多媒體只是二維平面模式,無法給學生提供立體概念,石小田等[5]制作的只是可視化人體血管的三維影像,不具有完整的教學功能。但3DBody6.0教學系統(tǒng)它擁有男女兩套各5 000多個人體解剖結構,涵蓋系統(tǒng)解剖和局部解剖,并具有文字注釋、骨性標志圖、肌肉動作動畫、肌肉起止點、針灸穴位、觸發(fā)點(扳機點)、斷層解剖等信息,所以,它具備完整的人體解剖學教學功能,再加上每一器官可進行單獨呈現(xiàn)、隱藏、降低其透明度和文字注釋的呈現(xiàn)或隱藏等操作,具有強大的互動學習功能,極大地豐富了教學手段和提高學生互動學習的能力。本次課程改革通過問卷形式證明3D多媒體教學系統(tǒng)在增強學生學習興趣和自習能力方面較傳統(tǒng)多媒體具有明顯優(yōu)勢。
3.2針對3D多媒體的課程設計改革促使學生成績的提高學生成績在理論與實驗考核中明顯較2013屆大幅提高的因素有:(1)3D多媒體教學系統(tǒng)增強了學生的學習興趣;(2)3D多媒體教學系統(tǒng)降低了解剖學學習的難度;(3)合理而精心的課程針對性設計;(4)課后溫習的強調。學生由于學習興趣的提高,用在解剖學學習方面的時間增多,以及3D多媒體更為立體、直觀的特性又降低了學生學習解剖學的難度是考核成績提升的主要因素。
3.3與傳統(tǒng)教學的耦合可避免動手能力的下降,提高學生歸納總結的能力有研究報道,多媒體教學存在不可避免的弊端,諸如學生動手能力下降,歸納總結能力降低,學習存在缺乏重點、系統(tǒng)性、邏輯性等[3,6]。在引入3D多媒體教學時注重與傳統(tǒng)教學進行融合,強調標本觀察,利用課余時間開放實驗室等措施可很大程度避免學生動手能力的下降。而在理論教學時,課程結束前10 min的課堂小結與提問,可使學生把握重點,提高歸納總結的能力,從而使其所掌握知識具有系統(tǒng)性、邏輯性。
3.4糅合問題思考模式避免學生抽象思維能力的下降邢雪松等[2]報道多媒體由于直觀形象,會在一定程度上弱化學生抽象思維的能力,在實驗課程設計時,引入問題思考模式,可在一定程度上有助于學生的思維習慣的養(yǎng)成及學習興趣的培養(yǎng),從而提高教學效果。但解剖學教學中問題思考模式只適合于部分內容,過多的內容會導致學生產生厭學情緒[7],故此在應用3D多媒體教學系統(tǒng)時,只是在解剖學某些章節(jié)適當增加PBL教學,學生通過思考,利用3D多媒體尋找解決問題的解剖學知識點,這樣方能提高學生思考問題的能力又不至于學習興趣的降低。
3.53D多媒體教學系統(tǒng)只是傳統(tǒng)實驗教學的輔助手段解剖學是一門實踐性非常強的一門學科,雖然3D多媒體采用CT、MRI等影像數(shù)據(jù),但圖像無法給學生提供器官的質地、手感等觸覺信息及其周圍精細的軟組織印象。讓學生在尸體、標本上觀察、尋找、辨認結構是實驗教學中最基本的教學手段[8],3D多媒體只能起輔助和豐富傳統(tǒng)實驗教學的作用。
總之,這次針對3D多媒體教學系統(tǒng)的臨床專業(yè)解剖學教學設計改革的大膽嘗試,雖然提高了學生學習解剖學的興趣和成績,但作者也只是首次將3D多媒體教學系統(tǒng)用于臨床專業(yè)的解剖學教學,還未形成一套完善的教學模式。在國內鮮有關于3D多媒體教學系統(tǒng)的使用報道,期待更多的解剖學教學工作者挖掘和探索,使之能夠成為完善的3D多媒體教學模式。
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doi:·醫(yī)學教育·10.3969/j.issn.1671-8348.2016.18.044
基金項目:達州職業(yè)技術學院院級規(guī)劃課題(15dzy1)。
作者簡介:王剛(1970-),副教授,本科,主要從事解剖學教學研究?!魍ㄓ嵶髡?,E-mail:729881935@qq.com。
[中圖分類號]R322-3
[文獻標識碼]B
[文章編號]1671-8348(2016)18-2575-04
(收稿日期:2015-12-08修回日期:2016-02-24)