基于教育游戏的教学方法在心血管系统解剖教学中的应用初探

刘冬播，石 彦

（1.蚌埠医学院人体解剖学教研室，安徽蚌埠 233030；2.蚌埠医学院第一附属医院）

作为刚跨入医学院校的医学生，人体解剖学是其必须学习和掌握的一门主干课程。通过该课程的学习，医学生对人体的基本结构和功能有了初步的了解和认识，这也是进一步理解基础医学和临床问题的“基石”。课堂讲授结合实验室标本观察是传统解剖教学的主要方式之一，但其教学模式与教学目标之间的矛盾在新医学教育时代愈发凸显和加剧[1]。近些年来，随着医学教育方式转型和改革的不断深入，越来越多的新兴教育理念和实践在不同学科和专业教学过程中得以体现[2]。不管是问题驱动教学法、慕课，还是翻转课堂、金课，其目的都是将教育的重心转向提高医学生学习胜任力，加强自我获取和创新知识的能力，为今后的医学生涯打下坚实基础[3-5]。各种现代教育模式在不同层面和角度都具有突出的优点和特色，同时也不可避免地暴露出一定的缺点和不足，比如PBL教学对师资力量、办学条件和评价体系等提出了更高的要求[6]。

教育游戏是一种在预设的学习规则下进行的带有竞争和奖励因素的学习和教育模式，近年来，在医学教育领域将游戏应用于医学生医学素养培养的做法越来越受到教育工作者的关注和重视[7]。教育游戏由于其内在的趣味性和互动性，可能是提高医学生自我学习能力非常有效的一种手段。设计良好的游戏可以吸引学生，引导他们进行思考和解决问题，实现主动性学习的目标[8]。目前，教育游戏在人体解剖学教学中的实施和应用尚未见报道。心血管系统是人体解剖学中一个常常令许多医学生困惑和难以理解的章节，其中包含的心脏结构和血液循环途径对于医学生以后的临床见习和诊疗具有重要意义。为了积极应对现代解剖教学带来的实质性挑战，让学生更好地理解和掌握心血管系统中的重要概念，我们在实验教学环节中设计并引入了一个教育游戏模式，其中包含了3个游戏模块，按照实验课进度顺次展开，目的就是用医学生的积极参与代替说教式的传统授课，逐步培养医学生积极主动的学习态度，不断提高其发现问题、解决问题的能力和创造力，为人体解剖学教学寻找一种以学生为中心的，新颖有效的教学方法做出一定的尝试和探索。

1 对象与方法

1.1 研究对象

我校120名临床医学专业（2020级）本科学生在2020-2021学年第一学期参与了这项研究。按照随机原则将学生分为两个平行组：对照组和游戏组，每组60人。对照组中男生29人，女生31人，年龄分布范围18.9±1.5岁，游戏组中男生30人，女生30人，年龄分布范围19.1±1.6岁，两组学生年龄、性别及入校成绩等之间差异无统计学意义(P＞0.05)，学生们均没有被告知研究的主题。教材使用第9版《系统解剖学》（人民卫生出版社），心血管系统教学共18学时，每周6学时，其中理论课3学时，实验课3学时，3周完成教学。

1.2 研究方法

1.2.1 对照组 教师运用传统教学手段，根据心血管系统章节内容制定教学大纲，合理计划和安排教学过程，制作和优化课堂演示所使用的PPT课件。理论教学中，教师根据教学重难点有效组织教学进程，通过PPT课件、板书等形式教授心血管系统的构成和主要结构，具体进度为第1周教授绪论和心脏，第2周教授动脉，第3周教授静脉和淋巴。实验教学内容与理论同步，主要采用学生观察结合教师点评的传统方式，首先由实验教师介绍本次实验的主要内容和注意事项，然后学生分散至标本模型处，自行观察和辨别主要结构，最后由教师统一对需要掌握和重点辨识的组织结构进行讲解。

1.2.2 游戏组 教师采用本研究构思和建立的教育游戏理念和策略，在教学过程中有机融入基于解剖知识框架的游戏模块。为了减少影响因素，教学大纲、教学进度、教学时间及考核评价方式与对照组平行一致。每次实验教学3学时，其中1.5学时仍然让学生自主观察辨识相关结构，然后安排1学时游戏模块，最后0.5学时依然由实验教师对本次实验教学进行总结。3周实验教学过程中共安排3次游戏模块，旨在阐明心血管系统的基本组成和心脏、动脉、静脉、淋巴系统的主要结构以及在健康和疾病诊疗中的重要解剖意义。

前期我们首先对3次游戏模块进行了合理的设计和科学的论证。第1次游戏模块的主要内容为血液循环途径和心脏外形及内部结构，第2次为动脉的主要分支，第3次为静脉的主要属支，重点在上下肢的浅静脉和肝门静脉系统，使用到的材料为打印出的彩色卡片，包括内脏器官、心脏的各个心腔、动脉的全身分布、上下腔静脉及其属支、肝门静脉系统，同时还使用到了心脏、血液循环途径以及肝门静脉系统的模型，图片制定和教学设计得到教研室解剖专家和教师组的论证通过。每次游戏模块分为两个环节进行，第一个环节中教师向学生们发放模型和彩色图钉，要求学生根据提示问题，在正确的结构上钉上钉子，同时记录完成的时间和正确率。学生将所有任务完成后，教师进一步提出问题和学生探讨为什么选择这样的结构以及在功能解剖上的意义。提示问题可能不止一个正确答案，比如要求学生钉住心脏防止血液逆流的装置，如果学生只标记了一个或两个，教师就会进一步提问，还可以把钉子放在哪里？这样学生就会进一步探寻心腔内其它防止血液逆流的结构。通过这个主动参与和思考过程，学生可以更好地理解他们的正确选择和剖析错标漏标背后的原因。接下来的第二个环节中，学生们拿到不同的彩色卡片，根据要求构建心脏的构造和血液循环引流模型等。比如学生拿到标记有心、肺等脏器、主要动脉和静脉名称的不同卡片，然后根据4个心腔的流入流出道、动脉主要分支和静脉主要属支进行体循环和肺循环的构建。学生完成卡片的排列后，教师对血液循环途径进行总结并进一步提出问题，比如通过阑尾炎患者上肢浅静脉注射抗炎药物，该药物是如何到达阑尾的呢？然后要求学生去除多余的卡片，保留所需的卡片。最终任务完成后，教师和学生一起讨论、分析血液循环途径的意义和卡片错误排列的常见原因。

1.3 教学效果评价

1.3.1 基础知识和应用能力考察 3周教学结束后1周安排学生参加教研室统一组织的考试。考试方式为笔试，共60min，分为选择（25分）、填空（25分）和论述（50分）3种题型，共100分。所有题目从基础知识和应用能力两个层面进行考核，基础知识主要考察心血管系统组成和各部分主要结构，应用能力主要考察与心血管系统相关的临床知识。基础知识试题由命题委员会统一命题，应用能力试题包含与临床疾病相关的案例试题，这部分试题由本校第一附属医院心血管科等科室中具有高级职称的医师与命题委员会共同讨论命题，题目既体现临床问题的解决过程，又兼顾学生的知识背景和储备。试卷批阅采用封闭式，参与本研究的教师不参加阅卷。

1.3.2 标本辨识考核 笔试结束后1周安排学生参加教研室统一组织的标本辨识考试，考试方式为实验室现场完成解剖结构的辨认。考试前学生们在实验室外集中，考试开始后每次有4名同学进入实验室，在放置标签的箱子里随机抽出一张，每张标签上事先准备了10个有关心血管系统章节的基本结构名称，这些结构名称都是在考前由命题委员会制定并且通过随机原则在每张标签上生成。学生根据结构名称在标本上寻找并向监考教师示意，教师做好每位同学的完成情况（得分和用时）后学生方可离开，不允许与候考学生之间有交流。标本辨识考试总分100分，正确找出一个基本结构得10分。

1.3.3 学生评价反馈 教研室命题委员会与学校教学方面的专家共同商讨和制定教学效果调查问卷，统一发放给学生共120份，采取不记名方式，共收回有效问卷118份。问卷主要反映学生在心血管系统学习过程中的主观体验和对教学方法策略的评价，共牵涉6个层面：提高学习胜任力、注意力的吸引、深入思考的培养、课堂生动有趣、基础解剖知识的掌握、临床思维的构建。

1.4 数据统计和分析

采用SPSS 21.0版本软件对采集的数据进行统计和分析，计量资料表示为“均数±标准差”，平行组之间进行配对样本t检验，计数资料（%）采用χ2检验（四格表资料），以P<0.05表示差异具有统计学上的意义。

2 结果

2.1 基础知识和应用能力考察

笔试成绩中游戏组学生在选择、填空和论述3种题型上的得分和总得分均显著高于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.01），见表1。

表1 2组学生基础知识和应用能力考察成绩比较(，分)

2.2 标本辨识考核

解剖结构辨认中游戏组学生的得分显著高于对照组，寻找辨认结构的过程用时显著低于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.01），见表2。

表2 2组学生标本辨识考核成绩比较()

2.3 学生评价反馈

在提高学习胜任力、注意力的吸引、深入思考的培养、课堂生动有趣、基础解剖知识的掌握、临床思维的构建共六个方面的教学效果调查问卷结果显示，游戏组学生的满意度均显著高于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组学生教学效果调查问卷满意度比较[n(%)]

3 讨论

人体解剖学教育由于其传统的讲授和标本演示方式已经不足以应对新时代对医学教育理念的挑战，以教师为中心、把学生作为被动参与者的教育方式已经逐渐转向提高学生主动性、参与性的新兴医学教育模式[9]。新技术和新教学方法已经被开发出来并在医学教育领域逐步应用和推广，如问题驱动教学法、翻转课堂、大规模在线开放课程等，这些教学模式上的革新也为解剖学教学打开了一个新的窗口，使得解剖学的学习更加动态，增强了学生对复杂解剖结构的理解[10]。然而，作为一门阐述人体基本组织结构的学科，如何充分发挥自身鲜明的特色，极大调动学生学习的能动性和积极性，更好地帮助学生理解不同结构的空间关系，进一步构建和完善今后临床课程和临床实践所需的知识框架和体系，这是医学教育工作者需要不断思考和探索的问题。

最近的认知心理学研究表明，当学生对学习的话题和任务充满热情，并且积极主动地参与到学习过程中时，学习就会更容易，学习效果也会更好[11]。因此，在解剖学教学策略的改革创新中，我们选择在心血管系统教学中构建和引入了一种基于教育游戏的教学方法。该系统常规教学通常采用课堂图片展示结合实验室观察的形式，心脏的构造、动脉分支和静脉属支等不容易在学生的头脑中理解和重建，属于解剖教学领域中的难点之一。我们通过在教学过程中有机融入教育游戏的方式将重要组织结构模拟化和形象化，进一步优化教学效果，提高学生对解剖学的浓厚兴趣和学习的参与度。本研究从3个层面对基于教育游戏的教学方法在实施过程中的教学效果进行了评估分析：在基础知识和应用能力考察方面，游戏组学生在选择、填空和论述3种题型上的得分和总得分均显著高于对照组，表明通过应用教育游戏，增强了学生对心的构造等重要组织结构的重组和构建能力，提高了学生对心血管系统基础知识的理解和把握；在标本辨识考核方面，游戏组学生的得分显著高于对照组，寻找辨认结构的过程用时显著低于对照组，这说明学生通过图钉标记等主动性和互动性较强的教育游戏过程，对心血管系统标本的重要和细微结构有了更为深入的洞察力，这不同于传统教学中常会出现的学生主动参与标本观察的积极性不高，被动等待教师讲解的现象；在学生评价反馈方面，教学效果调查问卷结果显示，游戏组学生在提高学习胜任力、注意力的吸引、深入思考的培养、课堂生动有趣、基础解剖知识的掌握、临床思维的构建共6个方面的满意度均显著高于对照组，表明合理运用生动的教育游戏，提高了学生在学习过程中的参与热情，增强了其对自身学习的认知能力和把控能力，缩短了学生与将来临床实践之间的心理鸿沟，深化了对学生的独立探索和创新精神的培养。

教育游戏在解剖教学的实施过程中的一个重要优势就是游戏的顺利进行需要不断地做出决策，这对于解剖结构的理解和长期回忆非常重要。决策过程中包含的反思行为、允许学生纠正错误的认识，促使他们对正确的组织结构进行更加深入地探寻。除此之外，通过游戏的方式还可以鼓励学生之间的对话与交流，提高他们的团队协作互助能力。两组学生除了平行实施不同教学方法外，

随机化、纳入和排除标准、标准化教学和评价方法都有助于减少影响。即便如此，基于教育游戏的教学方法在解剖教学领域的应用范围和整体效果还需要一定时间的实践检验，不同的研究框架和学生亚群体也可能会显示出略微不同的结果。为此，我们已经在其他器官和系统中设计了类似的游戏，并且计划未来在不同专业的学生群体中进一步评估这类游戏的有效性。通过本研究已经证明，在心血管系统的解剖教学中使用基于教育游戏的教学方法在一定程度上优于传统教学方法，游戏的合理设计和科学实施在提高学生课堂参与热情和学习效果方面是积极有效的，能够促进学生的主动学习和更高层次的思考与交流，是一种新的有益的教学尝试与创新。