神經(jīng)病學是建立在神經(jīng)解剖學、神經(jīng)生理學和神經(jīng)病理學等基礎學科之上的臨床學科,教學內容繁多、枯燥,神經(jīng)解剖結構復雜、內容抽象且理論性很強,并隨著學科發(fā)展內容不斷更新,這些都令神經(jīng)病學的教學難度遠超其他學科,傳統(tǒng)的醫(yī)學教育模式雖然一定程度上可引導學生,但仍不足以滿足學科教學的發(fā)展。因此,如何運用新型教學模式,在有限的時間內把抽象的理論形象直觀地展現(xiàn)給學生,加深學生的理解、正確系統(tǒng)地把控知識點,在短時間內形成正確的臨床思維,是現(xiàn)今神經(jīng)病學教學的重點和難點。近年來迅速發(fā)展的三維動畫,是模擬真實場景的有用工具,具有精確性、真實性和無限可操作性,被廣泛應用于醫(yī)學、教育、軍事、娛樂等諸多領域[1],其表現(xiàn)形式形象、直觀,可將不易表述的教學內容用仿真、動感、特寫的形式直觀的表現(xiàn)出來。因此,本研究把三維動畫運用到神經(jīng)病學教學中,無疑對提高教學效果具有重要意義。
神經(jīng)病學的教學難點在于神經(jīng)解剖知識架構的有效講解和學習。神經(jīng)解剖學知識是神經(jīng)病學醫(yī)生定位診斷的基礎,醫(yī)學生有效、正確掌握神經(jīng)結構的空間架構和相互關系的重要性不言而喻。然而神經(jīng)系統(tǒng)是全身解剖結構中最復雜的區(qū)域,其復雜性及抽象性[2],令沒有很強空間想象力的學生們難以理解和把握。傳統(tǒng)的教學模式通常是通過講解結合掛圖、模型來講解神經(jīng)解剖結構,雖然一定程度上有利于引導學生的思維,但不計其數(shù)的神經(jīng)核團、復雜的神經(jīng)系統(tǒng)空間結構及神經(jīng)纖維零亂的走行,依舊令學生感到抽象,難以理解[3],沒有很強的空間想象力,很難使學生形成一個三維立體的概念,更不可能將其運用到臨床上。教師們大量的語言描述與動作往往比不上一個生動直觀的操作演示,極大的限制了教師們的教學效率,而三維動畫的出現(xiàn)打破了這一局限性。
隨著科技的發(fā)展,多媒體教學逐漸出現(xiàn)在現(xiàn)代教學中,并且取得顯著的效果。尤其是三維動畫的應用,通過教師們的想象力和創(chuàng)作性思維,虛擬了現(xiàn)實場景,直接把客觀的世界直觀的展現(xiàn)出來,利用人的視覺暫留特性,快速播放一系列連續(xù)運動變化的圖形圖像,也包括畫面的縮放、旋轉、變換、淡入和淡出等特殊效果,并伴以解說、音響和音樂去補充加強傳送效果,通過聲光效果和互動交談的界面,使抽象的內容變得生動、形象和具體[4],把神經(jīng)系統(tǒng)各部分空間結構的宏觀形態(tài)和內部結構講清楚,讓學生對神經(jīng)系統(tǒng)的整體與局部、平面與立體都有清晰的概念,更賦有觀賞性,令學生們有身臨其境的感覺。此時,教師們用簡略的言語和精煉的語言略加概括,就能讓學生達到融會貫通的效果。同時,教學信息的豐富多彩使學生們受到感染和教育,還增加了學生們的求知欲,提高學生們學習的積極性[5]。以前學生們比較懼怕學習神經(jīng)病學,覺得其乏味、抽象、枯燥,對很多神經(jīng)傳導、神經(jīng)解剖概念不清,現(xiàn)今教師們通過運用三維動畫在有限的時間內從不同角度、不同視點對神經(jīng)系統(tǒng)的解剖關系進行清晰準確的的展示,使得學生們更容易形成各種三維立體空間結構的概念,輔以大量生動豐富的動畫、音頻、圖像,使教學內容豐富多彩,充分調動了學生們學習的積極性,達到事半功倍的效果。例如十二對顱神經(jīng)的走行極其復雜且存在交匯,單純講不同層面的解剖結構,學生沒有整體的概念,通過死記硬背往往事倍功半。而通過三維動畫,可以從三維立體的角度展現(xiàn)顱神經(jīng)的走行,從不同的視點講解神經(jīng)的交匯,替代了枯燥的文字描述,令細致、抽象的結構宏觀化、直觀化。例如在我們的教學模式中,利用三維動畫制作了虛擬面神經(jīng)模型,包括面神經(jīng)核在腦干的位置、面神經(jīng)的具體走行、通過具體的部位及支配的肌肉和反射等,清晰呈現(xiàn)了中樞性面癱和周圍性面癱分別有哪些肌肉受累,哪種面癱令角膜反射消失,這樣就令學生們容易理解中樞性面癱和周圍性面癱的鑒別。同時對周圍面神經(jīng)管前損害、管內損害及莖乳孔外損害的相同點及不同點進行動畫展示,使同學們耳目一新,加深了同學們對面神經(jīng)損害的理解。三維動畫使神經(jīng)纖維的走行由靜態(tài)講述變成動態(tài)呈現(xiàn)[6],提高了學生們的感性認識,令學生們感到生動形象、容易理解,有利于學生們建立宏觀的概念和立體的形象,為定位診斷打下堅實的基礎。這些都是單純文字講述及掛圖講解難以做到的。
神經(jīng)系統(tǒng)解剖及生理的復雜性決定了神經(jīng)疾病癥狀和體征復雜多變,同一病因損害不
同部位會引起不同的臨床癥狀,而不同病因引起同一部位的損害也會引起不同的臨床癥狀。例如中央前回的腦梗塞會引起對側肢體偏癱,而中央后回的腦梗塞會引起對側肢體麻木。中央前回腦梗塞會引起缺損癥狀,導致對側肢體無力,而中央前回癲癇則引起刺激癥狀,導致對側肢體抽搐。傳統(tǒng)教學將解剖知識與臨床癥狀體征分開講授,雖然具有系統(tǒng)性,但不利于學生們記憶和理解。因此,神經(jīng)病學的授課應充分利用三維動畫等先進教學手段將神經(jīng)解剖知識與臨床癥狀結合起來講解[7]。在大腦眾多結構中,腦干解剖結構極為復雜,其中走行的神經(jīng)纖維眾多、集中且所起功能不同,這些都決定了腦干損害的癥狀復雜多變。例如,一側中腦大腦腳損害為什么會出現(xiàn)Weber綜合征?為什么僅損害動眼神經(jīng)而不損害展神經(jīng)等其他顱神經(jīng)?當出現(xiàn)哪些癥狀和體征時需要考慮診斷為Wallernberg綜合征?這些都與腦干的解剖結構緊密相聯(lián)系,單純靠死記硬背既不現(xiàn)實又容易混淆。因此,唯有充分掌握腦干的解剖結構才能使學生深刻理解,在患者出現(xiàn)癥狀體征時快速準確的定位診斷。而三維動畫的出現(xiàn)降低了抽象知識的理解難度、記憶難度,提高了課堂教學的信息量,緩解了教學內容多而課時少的矛盾,使學生們對腦干解剖結構的掌握水平得到明顯提高,令神經(jīng)病學的教學質量得到了質的提升[8-9]。在本次教學中,通過三維動畫技術建立立體的造型,可隨意通過360°進行全方位旋轉觀察,并通過“層層剝離”表現(xiàn)手法展示各解剖結構的層次,成功構建了Weber綜合征、Wallernberg綜合征、一個半綜合征等多個模型。在Weber模型中,利用三維動畫技術先呈現(xiàn)出腦干損害的具體部位,再通過“層層剝離”的手法展示損害部位中有哪些結構,并展示了同側動眼神經(jīng)及對側肢體癱瘓的臨床癥狀,隨后結合解說聯(lián)系神經(jīng)解剖結構推導出損傷部位在腦干的中腦位置。此外,通過360°全方位展示了中腦內部的神經(jīng)核團及纖維走行,分別展示相應部位損傷后引起對應的臨床癥狀。在Wallernberg綜合征模型中,首先展示了損傷的具體部位,隨后結合延髓背外側有哪些神經(jīng)核團及神經(jīng)纖維讓同學們嘗試自己推倒出對應的臨床癥狀,再通過三維動畫展示出相應的臨床癥狀,令同學們耳目一新。核間性眼肌麻痹歷來是神經(jīng)病學學習的重點難點,難在于容易與其他的眼肌麻痹混淆,而本研究構建的一個半綜合征模型開創(chuàng)性地將不同類型的眼肌麻痹同時展示出來,同時又以神經(jīng)解剖為導向講述為什么同樣表現(xiàn)的眼肌麻痹卻是不同神經(jīng)損傷引起,令同學們印象深刻,容易記憶。通過這些新型的多媒體教學啟發(fā)學生從解剖結構出發(fā),推測不同部位損害癥狀的特點、分布及伴隨癥狀,反之從癱瘓的特點、分布、伴隨癥狀及陽性體征推測其病變損害的部位,將解剖知識與臨床緊密相聯(lián)系。而在脊髓講授章節(jié)中,通過三維動畫清晰地從不同側面、不同顏色展示感覺傳導通路與運動傳導通路在脊髓的位置關系,運動傳導纖維對應支配的肌肉,感覺纖維控制的感覺區(qū)域,同時應用影像學剪輯鏈接實際患者各神經(jīng)通路損傷后的臨床表現(xiàn),這樣就令學生們有了更深刻的認識。又如在內囊損害時,為什么會引起偏側肢體無力麻木等癥狀?什么時候會引起“三偏”?什么時候引起“二偏”?單純應用傳統(tǒng)教學往往令學生感到迷茫難懂,而三維動畫的出現(xiàn)可從不同角度清晰地展示內囊中各種神經(jīng)纖維在內囊處的位置關系、在脊髓處的走行,包括纖維束在延髓的交叉,并能通過不同顏色標注不同傳導功能的纖維束,還能展示不同傳導束損傷后引起的臨床表現(xiàn),這樣就將機械性的記憶轉變?yōu)檫壿嬓詮姷睦斫庥洃?,提高了學生們的感知,降低了理解難度,并幫助學生在學習過程中形成正確的臨床思維。通過這樣的學習過程,使學生易于系統(tǒng)地理解臨床癥狀,又能把臨床癥狀與神經(jīng)解剖聯(lián)系起來,培養(yǎng)了學生定位診斷的臨床思維與分析問題的能力[10]。通過三維動畫將神經(jīng)解剖知識與臨床癥狀結合起來講授,避免了生硬的、機械的回憶,轉為邏輯性強的理解記憶,使學生對神經(jīng)系統(tǒng)疾病的癥狀、體征就會有完整、清晰的概念,才能將所學的知識靈活運用[11]。在之后的教學活動中,將學生分為兩組,分別為三維動畫教學組與傳統(tǒng)教學組,通過考核神經(jīng)解剖位置、神經(jīng)缺損癥狀和時及病例分析,發(fā)現(xiàn)接受三維動畫教學的學生在理解、記憶等方面均明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學的學生,證實了三維動畫的教學成果顯著。
三維動畫是新教學思想、新教學手段的體現(xiàn),它改變了傳統(tǒng)教學中知識傳播、存儲和提取的方式,利用大量三維立體動畫伴以“層層剝離”的表現(xiàn)手法及聲頻、解說等,具有交互性、共享性和可視性等多種優(yōu)勢[12],增加了學生們的求知欲,充分調動學習的積極性。在神經(jīng)病學的教學中,采用三維動畫的教學方法明顯提高教師的教學效率,可大大提高學生的學習效率并改善學習效果,加深學生對神經(jīng)解剖結構的記憶,并在學習中理論聯(lián)系實際,從而形成正確的臨床思維,使學生們對神經(jīng)病學疾病的理解更準確、更形象,從而顯著提高神經(jīng)病學的教學效果。在未來的神經(jīng)病學教學中,三維動畫必將發(fā)揮出越來越重要的作用。