针对3D多媒体教学系统的临床医学专业解剖学教学设计改革研究*

王　刚， 黄海龙，张永昌，郭育卓，向　波，朱元良

(1.达州职业技术学院人体解剖学教研室，四川达州 635001；2.肇庆医学高等专科学校，广东肇庆 526020)



针对3D多媒体教学系统的临床医学专业解剖学教学设计改革研究*

王刚1， 黄海龙2△，张永昌1，郭育卓1，向波1，朱元良1

(1.达州职业技术学院人体解剖学教研室，四川达州 635001；2.肇庆医学高等专科学校，广东肇庆 526020)

达州职业技术学院是一所高职院校，临床医学专业的学生较本科院校存在基础差、学习兴趣不浓等特点，人体解剖学又在第一学期开设，加之解剖学的名词众多、结构复杂等因素，使学生学习成绩不理想，甚至造成学生由于解剖部分基础知识不扎实，导致以后课程学习成绩不理想及临床实习效果差等情况。为了改变上述状况，该院于2014年上学期首次启动3DBody教学互动系统，应用于2013届护理5年制解剖学教学，针对3D多媒体教学系统的特点，作者进行了大胆的教学设计改革尝试，将理论学时与实验学时之间的比例调整为1∶1，取得了实验考核平均成绩较2012届上升2.73分，其中大于或等于27分数段上升11.30%，24～26分数段上升9.03%，不及格率下降5.25%，不及格率首次低于1%的实验教学效果，但理论教学效果不明显[1]。通过以上教学改革尝试，针对3D多媒体教学系统，于2014年下学期对临床专业解剖学教学设计再次进行了重大改革尝试，取得了较好的教学效果，现报道如下。

1教学资源、课程设计改革方案及评价体系

1.1教学资源3DBody6.0教学互动系统，由上海桥媒信息科技有限公司提供并安装；除新增3D多媒体教学系统外，其余教学资源(教材、PPT、挂图、模型、标本等)与2013届一致。

1.2课时分配调整设计方案针对3D多媒体软件教学系统的互动式学习特点，以及初次在护理5年制中使用后的理论与实验教学效果，把临床专业的理论与实验教学学时比例由原来的2.0∶1.0调整为1.5∶1.0，使课时分配不过分倾向于实验教学并能完成教学要求，保证理论教学有足够的学时基数，使其完成教学内容不至于过分仓促，并能充分发挥3D多媒体软件教学系统在理论教学中的长处。具体的解剖学各章节学时分配，见表1。

表1　　临床专业解剖学理论与实验教学调整前、后学时数比较

1.3针对3D多媒体教学系统的理论教学设计改革方案

1.3.1通过3D多媒体软件系统了解器官的具体位置先让学生了解所讲述器官的具体位置，熟悉其解剖学姿势，观察器官在各方位上具体的结构，然后用PPT、模型和标本阐述器官的具体形态结构。譬如，讲述肱骨时，先用3D多媒体软件教学系统找到肱骨，让学生明白肱骨位于人体的臂部，其上端膨大，下端略扁平，前、后及内、外侧的形态差异，然后再用PPT、肱骨标本讲述肱骨的具体形态结构。

1.3.2利用3D多媒体系统讲述重要器官的精确体表投影在讲述肝脏体表投影时，将肝脏前面的胸腹壁降低其透明度，让学生仔细观察肝脏在胸腹壁上的边缘投影，有助于具体直观地理解肝脏的体表投影。

1.3.3利用3D多媒体系统直观地讲述器官结构的毗邻与层次关系在讲述左肾的毗邻关系时，降低左肾毗邻器官的透明度，然后通过旋转虚拟人体，具体讲述左肾在各个方位上的毗邻结构。

1.3.4利用3D多媒体系统讲述复杂结构和超长结构的走形与分支在神经系统中基底核之间、基底核与丘脑之间、尾状核与侧脑室之间的位置关系，以及位于此位置的内囊形态等一直都是传统多媒体教学中的难点，学生对此结构位置关系难以理解和掌握。利用3D多媒体只显示基底核、丘脑等结构，通过不同方位的旋转让学生观察这些结构间的位置关系，同时让学生理解丘脑、尾状核、豆状核三者之间的间隙有神经纤维束经过，位于此间隙的所有纤维束段就是内囊，可使学生直观理解内囊的形态。而在讲述尾状核时，显示尾状核，同时降低侧脑室的透明度，可以清晰显示尾状核与侧脑室之间的位置关系。在脉管系统及神经系统中往往涉及血管和神经等超长结构的走形与分支，用3D多媒体却可以只显示血管或神经，其相关结构隐藏或降低透明度，清晰完整地展示某血管或神经主干的走形及分支情况。例如，在讲述锁骨下动脉时，通过软件隐藏其他所有结构，只显示锁骨下动脉及其所有分支，可以使学生更直观理解腋动脉、肱动脉是锁骨下动脉主干的直接延续，而桡动脉、尺动脉却是肱动脉的分支；同时由于完整显示了整个锁骨下动脉及上肢的主要动脉血管支，有助于学生理解动脉血管的连续性及在不同部位的分支分布情况。

1.3.5完成当堂课程的小结和教学效果测评通过3D多媒体的互动学习特点，完成当堂课程的小结和教学效果测评，以及下堂课前对学生温习情况的测评。如，完成胃的讲述后，利用软件隐藏胃的结构名称，然后用鼠标指示测评结构让学生说出结构名称。

1.4针对3D多媒体教学系统的实验教学设计方案

1.4.1增加实验教学的学时数由于3D多媒体软件教学系统具有较强的互动学习性，增加实验教学的学时数，由原来的36学时调整为43学时，具体主要增加解剖学基础部分的学时数，其中运动系统增加4学时，内脏系增加2学时，感觉器增加1学时。各章节具体的实验学时数，见表1。

1.4.2调整实验教学模式实验教学模式由原来的教师先将标本、模型讲述后再由学生进行观察的教学模式，转变为教师先指出本次实验要求熟悉和掌握的结构内容，再简略阐述复杂结构的位置、组成及其通行结构等，然后让学生通过3D多媒体软件教学系统，找到要求掌握的器官结构，先熟悉器官的位置和体表投影等，再参照其上的文字注释，对照教材、挂图，观察标本、模型上与之对应的器官结构。

1.4.3成立实验互动学习小组将学生分成6～8人组成的学习小组，每组选出小组长，在学生观察结束后，由小组长主持该组成员间相互讨论、提问、解答，大家都不太明白的知识点可以通过软件系统温习或向老师问询。

1.4.4引入问题思考模式邢雪松等[2]报道多媒体教学会降低学生的抽象思维能力，由此作者在某些章节引入问题思考模式，以此提高学生思考和解决问题的能力，养成提出问题，解决问题的临床思维习惯。譬如，在神经系统标本观察时引入脊髓横断、部分横断有什么样的临床表现；做上肢外展运动时参与的肌肉有哪些，其中支配的神经分别是什么，如果其中某神经损伤会出现什么变化等。

1.4.5虚拟解剖与实际动手操作相结合针对李荣江等[3]报道多媒体实验教学会导致学生实践动手能力的下降情况，先让学生通过3D多媒体软件进行虚拟解剖，了解解剖部位的层次，器官的结构特点及其毗邻关系，然后在尸体标本上进行实际动手操作，掌握主要器官结构的位置形态及其感官印象。

1.5课前预习和课后温习的设计方案

1.5.1利用3D多媒体软件系统进行预习和温习预习和温习强调学生应在学校图书馆内完成，利用图书馆内的校园网，通过3D多媒体教学互动软件与教材结合，了解和掌握器官、结构的位置形态，通过旋转虚拟人体，观察不同体位下的器官结构的位置、形态及其体表投影。在温习时，可通过软件系统完成自测。

1.5.2开放实验室和标本陈列室开放实验室和标本陈列室，让学生在课余时间到实验室和陈列室观察标本。

1.6评价体系

1.6.1问卷调查问卷设置主要包括对解剖学的学习兴趣，对解剖学的认知情况，学习的难易程度，各章节的难点是什么，使用3D多媒体对你学习有帮助吗，你觉得本堂课的课程设计如何等。

1.6.2随堂提问每堂课正式上课前大约5 min的时间，提问检查对以往知识的掌握和预习情况；利用每堂课结束前10 min进行小结和提问，检查学生对本堂课知识的理解和掌握情况。

1.6.3理论和实验考核理论与实验考核方法与往届一样。理论考核由学院教务处随机从题库抽题，题库的每套题的难易程度几乎一致，由学院于期末统一考核，理论成绩占70%；实验标本考核采用传统标本考核模式，每班分成3个小组，轮流依次进行标本考核，实验成绩占30%。

2结果

2.1问卷调查结果在学习解剖学的兴趣方面，学生普遍反应学习兴趣较往届学生大幅提高；对解剖学学习的难易程度反应为基本上可以理解和掌握解剖学的主要知识点；各章节的难点数目较往届学生的明显下降；3D多媒体软件教学系统好玩，感兴趣，对学习有帮助等。

2.2理论考核理论考核的平均成绩为(52.65±7.15)分，较2013届平均成绩(46.23±6.81)分上升6.42分，两届学生平均成绩比较，差异有统计学意义(P<0.01)。其中大于或等于63分上升3.43%，56～<63分数段上升5.64%，而49～<56分数段上升幅度最大，达到31.32%，42～48分数段下降35.30%，不及格率为3.46%，下降5.09%，首次低于5.00%。各分数段人数构成比比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。具体各分数段人数和成绩比较，见表2。

2.3实验考核实验考核平均成绩(22.47±4.62)分，较2013届平均成绩(20.34±4.41)分，上升2.13分，两届学生平均成绩比较，差异有统计学意义(P<0.01)。其中大于或等于27分上升5.11%，24～<27分数段上升7.65%，21～<24分数段上升23.44%，18～<21分数段下降31.43%，不及格率为2.89%，下降4.76%，不及格率首次低于3.00%。各分数段人数构成比比较，差异均有统计学意义(P<0.01)。具体各分数段人数和成绩比较，见表3。

表3　　2014届临床专业与2013届临床专业实验成绩分析对照表

3讨论

3.13D多媒体教学系统有助于提高学生的学习兴趣和自学能力侯占华[4]认为多媒体生动、趣味性强，有利于激发学生的兴奋点，调动学生学习的积极性；石小田等[5]认为3D多媒体可以通过大量连续的CT、MRI数据，实现由二维变三维，由平面变立体，由静态变动态的解剖模式，可增强学生立体影像概念。而传统的多媒体只是二维平面模式，无法给学生提供立体概念，石小田等[5]制作的只是可视化人体血管的三维影像，不具有完整的教学功能。但3DBody6.0教学系统它拥有男女两套各5 000多个人体解剖结构，涵盖系统解剖和局部解剖，并具有文字注释、骨性标志图、肌肉动作动画、肌肉起止点、针灸穴位、触发点(扳机点)、断层解剖等信息，所以，它具备完整的人体解剖学教学功能，再加上每一器官可进行单独呈现、隐藏、降低其透明度和文字注释的呈现或隐藏等操作，具有强大的互动学习功能，极大地丰富了教学手段和提高学生互动学习的能力。本次课程改革通过问卷形式证明3D多媒体教学系统在增强学生学习兴趣和自习能力方面较传统多媒体具有明显优势。

3.2针对3D多媒体的课程设计改革促使学生成绩的提高学生成绩在理论与实验考核中明显较2013届大幅提高的因素有：(1)3D多媒体教学系统增强了学生的学习兴趣；(2)3D多媒体教学系统降低了解剖学学习的难度；(3)合理而精心的课程针对性设计；(4)课后温习的强调。学生由于学习兴趣的提高，用在解剖学学习方面的时间增多，以及3D多媒体更为立体、直观的特性又降低了学生学习解剖学的难度是考核成绩提升的主要因素。

3.3与传统教学的耦合可避免动手能力的下降，提高学生归纳总结的能力有研究报道，多媒体教学存在不可避免的弊端，诸如学生动手能力下降，归纳总结能力降低，学习存在缺乏重点、系统性、逻辑性等[3,6]。在引入3D多媒体教学时注重与传统教学进行融合，强调标本观察，利用课余时间开放实验室等措施可很大程度避免学生动手能力的下降。而在理论教学时，课程结束前10 min的课堂小结与提问，可使学生把握重点，提高归纳总结的能力，从而使其所掌握知识具有系统性、逻辑性。

3.4糅合问题思考模式避免学生抽象思维能力的下降邢雪松等[2]报道多媒体由于直观形象，会在一定程度上弱化学生抽象思维的能力，在实验课程设计时，引入问题思考模式，可在一定程度上有助于学生的思维习惯的养成及学习兴趣的培养，从而提高教学效果。但解剖学教学中问题思考模式只适合于部分内容，过多的内容会导致学生产生厌学情绪[7]，故此在应用3D多媒体教学系统时，只是在解剖学某些章节适当增加PBL教学，学生通过思考，利用3D多媒体寻找解决问题的解剖学知识点，这样方能提高学生思考问题的能力又不至于学习兴趣的降低。

3.53D多媒体教学系统只是传统实验教学的辅助手段解剖学是一门实践性非常强的一门学科，虽然3D多媒体采用CT、MRI等影像数据，但图像无法给学生提供器官的质地、手感等触觉信息及其周围精细的软组织印象。让学生在尸体、标本上观察、寻找、辨认结构是实验教学中最基本的教学手段[8]，3D多媒体只能起辅助和丰富传统实验教学的作用。

总之，这次针对3D多媒体教学系统的临床专业解剖学教学设计改革的大胆尝试，虽然提高了学生学习解剖学的兴趣和成绩，但作者也只是首次将3D多媒体教学系统用于临床专业的解剖学教学，还未形成一套完善的教学模式。在国内鲜有关于3D多媒体教学系统的使用报道，期待更多的解剖学教学工作者挖掘和探索，使之能够成为完善的3D多媒体教学模式。

参考文献

[1] 王刚，郭育卓，欧阳钧.3D多媒体软件系统在人体解剖学教学中的应用探索[J].解剖学研究，2015，37(1):69-71.

[2] 邢雪松，吕威力，赵海.多媒体手段在解剖学教学中的利弊及其对策[J].解剖学杂志，2011，34(1)：140-141.

[3] 李荣江，刘志永，丁翠青，等.对解剖学课件标本考试负面导向问题的思考[J].解剖学杂志，2014，37(4)：578-579.

[4] 侯占华.多媒体教学与传统教学在解剖学教学中的比较研究[J].教育理论与实践，2009，29(7)：47-49.

[5] 石小田，郝宇，马志健，等.人体血管3D可视化研究在解剖学教学中的应用[J].中国临床解剖学杂志，2011，29(4)：141-142.

[6] 段妍君，袁芳.中医院校解剖教学中3D多媒体技术的科学应用[J].数理医药学杂志，2012，25(6)：755-756.

[7] 梁红英.浅议在解剖学教学中应用PBL教学法[J].解剖学杂志，2006，29(3)：395-397.

[8] 李鉴轶，赵卫东，钟世镇,等.医学影像资料三维重建及在解剖学教学中的应用[J].解剖学研究，2007，29(2)：154-156.

doi:·医学教育·10.3969/j.issn.1671-8348.2016.18.044

基金项目：达州职业技术学院院级规划课题(15dzy1)。

作者简介：王刚(1970-)，副教授，本科，主要从事解剖学教学研究。△通讯作者，E-mail:729881935@qq.com。

[中图分类号]R322-3

[文献标识码]B

[文章编号]1671-8348(2016)18-2575-04

(收稿日期：2015-12-08修回日期：2016-02-24)