雨课堂结合虚拟仿真技术在“功能解剖学”教学中的应用

杨春 杜以宽 李文漫 孙艳芹 郭金华

关键词：功能解剖学;虚拟仿真;雨课堂

作为康复学专业的一门专业基础课程，“功能解剖学”主要介绍正常人体器官结构和功能、结构配布、规律及其在康复中的应用。康复专业的学生学习本门课程后，能明晰建立起对人体正常的生理结构、一般生长发育规律的普遍性认识，更明确体内器官的具体位置、形态、作用和生命活动的规律及其调节机制;了解康复训练后引起人体器官、功能的变化及相关预防保健等方面的基础知识;为后续康复课程的学习做前期准备，为今后从事康复工作打基础。传统的“功能解剖学”教学还是以教师为中心，基于PPT结合课本、图谱等填鸭式教学，学生被动接收相关知识信息。课堂教学形式单一、枯燥，互动性不足，切身体验差，学习积极性降低，严重影响了教学效果。而且解剖学教学内容多而杂、学生理解记忆比较差，很难激起学习兴趣。而且时常存在学习过程中动态监测、个性化指导缺失的弊端。理论课上时间紧凑，学生很难理解教材内容，导致实验课上则对知识无法消化，影响教学效果。传统理论课堂受学时限制，很难发挥实时交互的优势。学生众多，无法进行有效互动，不利于及时准确掌握每名学生、每堂课的教学信息，亦无法进行及时的教学反馈和策略调整。其教学效果、学生学习效果只能依靠教师的教学经验来判断。目前传统的教学模式已然不能满足现有教学的需要，在教学过程中需要不断寻找新的方法、手段、途径进而提高教学的质量，进一步激发学生的学习兴趣。利用雨课堂教学，可以进行课前预习、课堂互动、课后答疑等多个环节，可以对学生自主学习情况实时监督并反馈，实现个性化学习，这符合教改和提高学生学习兴趣等的需求。

没有解剖学就没有医学，因此解剖学知识的掌握对医学生而言至关重要。因为课时有限，不论是理论课还是实验课，老师在课堂上传授的知识点是非常有限的，以选择教学大纲的重点内容为主，只能抛砖引玉，授人以渔。想要掌握全面的知识，需要学生课后花大量的时间自主学习，这样才能拓宽其知识体系。如何有效地在网络上从众多复杂多样、质量良莠不齐的学习资料中筛选、鉴别哪些学习资源更合适使用，已经成为部分学生的难题。教师可以将需要讲授的相关知识的学习资源链接、资料等借助PPT进行展示，借助雨课堂的资源载体功能进行推送。这样可以使同学们更好地把握学习时间，提升对知识的理解掌握程度。

雨课堂是一款基于微信平台的免费的新型智能教学平台。具有简单熟悉的课件制作、最便携的智慧教室、最立体的教学数据报表、任务提醒等功能。雨课堂将Power-Point和微信融合在一起，科学的覆盖了课前、课中及课后3个教学环节。通过二维码等可以进行课堂签到，参与随堂测验，共享PPT辅助学习等，丰富的互动增加了学生对课题的兴趣。同时，课堂互动反馈可及时被记录，有助于老师手机数据，个性化教学。老师则可以使用雨课堂进行相关学习资源推送、课件的发布、点名等，分析随堂测验及评价等反馈情况有助于全面、量化评价其学习情况。雨课堂应用于功能解剖学教学，使冗繁的知识碎片化。通过课前推送资料、预习，课堂事实互动，课后巩固、答疑等，实时监督、反馈学生自主学习情况，真正地实现个性化的自主学习，契合了教师授课和学生学习的不同需求。

随着时代的发展和科学技术的进步，医学领域出现了一系列3D数字虚拟仿真系统的人类研究产品。融合人体断面标本、CT、MR等相关信息，通过三维可视化软件进行重建，构成了现在的虚拟解剖教学软件。该软件对人体结构可立体展示，可以360度地旋转，多角度、多层面地观察。这些数字虚拟仿真系统具有三维、交互、虚拟、可视等特点。联合这些虚拟仿真重建、虚拟可视化等软件教学，克服了传统医学教学的局限性，受到了医学教师、学生和临床工作者的认可。虚拟仿真软件可人机交互，与传统解剖教学的图谱、挂图相比，其更逼真，互动及沉浸性等方面都具有更明显的优势。可以三维立体的从任何角度、方向观察人体的组织结构是数字虚拟仿真系统的最大特点。可以随意旋转移动、隐藏、拉伸、剪切图像。触摸屏的操作更增添了互动性。使人体结构的形态、功能、毗邻、层次结构变化及体表标志等解剖学知识更深入、具体地展示在学生面前。数字虚拟仿真系统操作比较简单，但教学资源却十分丰富，具备系统解剖学、局部解剖学、断面解剖学等多方面资源。学生可模拟实操过程，互动性、参与性都更高，减少标本浪费。还可以改善目前功能解剖标本的短缺的问题。随着科技的发展，虚实结合的实验教学方法是目前解剖教学发展的趋势。因此，可以将数字虚拟仿真系统、雨课堂与传统“功能解剖学”教学相结合，取长补短，发挥各自优势，相互融合，提高教改效果。本文论述了雨课堂结合数字虚拟仿真系统在“功能解剖学”教学中的作用效果，以期进一步为相关教学改革提供依据。

1联合雨课堂、3D数字虚拟仿真可有针对性教学。实时互动，提高学生自主学习能力和教学效果

“功能解剖学”理论教学内容冗杂、枯燥无味，将3D仿真重建、虚拟可视化软件应用于理论课堂，可提供完整的教学资源，更直观地展示组织结构的空间关系。教师可以课前利用雨课堂发布课程相关预习内容，基于雨课堂预习数据进一步整合分析，有针对性地在课堂上答疑解惑。课中可以互动、交流，点名、答疑，进行随堂测验及实时的监督学生完成课业情况。根据反馈结果一一了解学生的自主学习情况。课后教师针对学生对重难点知识掌握不透彻的情况，及课堂中相关拓展知识制作相关课件。课后作业、优质学习资源等相关资料可随雨课堂发布，拓展学生学习的时间和空间，使学生自主学习相关内容。

教师可利用雨课堂将抽象的教学内容立体化、形象化;同时使学习具有探索性，学生可根据老师的讲解自行操作，课堂气氛活跃，提高学习积极性。

3D数字虚拟仿真系统是一個完整的体系，可以直观地显示人体的系统组成。有助于其基本解剖知识的掌握、吸收。3D解剖图像具有更高的清晰度、色彩饱和度，较传统解剖图片更具优势。图像生动、逼真，给人印象深刻，尤其具有空间性，使原本枯燥晦涩的解剖学知识变得形象化。三维立体图更好地显示了形态结构的空间的位置关系，使得解剖学不再神秘，尤其是某种体位下空间结构的变化，更增强学生的感知力、理解力。结合虚拟仿真可让课堂更形象化、具体化、可视化，促进其掌握解剖学相关位置、毗邻，提高其学习的兴趣和信心。

2联合雨课堂、3D数字虚拟仿真教学可有的放矢。提高实验效率，减少标本浪费

标本制作效率缓慢、利用率低下、浪费严重等问题是传统解剖实验教学不可规避的问题。由于解剖学结构冗杂，对局部某些部位解剖，因为区域小，组织结构多，层次不明显等等问题，学生知识有限，部分还存在变异，故易导致实验课对标本产生不可逆的破坏。传统教学模式中，图像只能静态显示，缺乏生动、形象的动图。在解剖操作过程中，很难辨认细致结构，学生往往会对组织结构造成损伤。这无形当中浪费了标本，也会使学生的焦虑、恐惧等负面情绪高涨，影响其学习的效率及热情。通过雨课堂提前推送相关视频结合3D数字虚拟仿真可增强互动性，增加实验信心。有助于减少标本浪费，提高课堂授课效益。

3联合雨课堂、3D数字虚拟仿真教学。可以使学生积极主动地参与课程。实验满足感、成就感增强

3D仿真重建、虚拟可视化人体解剖学软件提供了丰富的资源，操作简便，设置了不同的模块，包含系统解剖学、局部解剖学、断面解剖学等基本知识结构及微课、模拟操作等，学生可个性化依据自身需求进行相关操作。虚拟仿真系统拓展了学生学习的时间和空间，课后学生可反復观察、操作学习，使其自主学习能力大大提高。巩固已有知识的同时，可以拓展自己的知识网，掌握新知识，无形当中提高了自我探索、独立学习的能力。雨课堂作为智慧化教学工具，为开展智慧教学的课堂改革提供了崭新的平台，结合课程前发布任务、课堂中实时互动、课后自主学习等教学全过程中动态的学习数据的收集、分析，使冗繁无趣的解剖教学变得生动、有趣。教师授课有了针对性，个性化突出，降低了授课的难度，提高了教学质量。对于课中学习，教师针对雨课堂反馈的难点，进行面对面答疑指导。对于“膝关节结果复杂，运动中容易损伤”的教学中，教师先了解学生反馈的重难点部分，特殊强调结合标本进行重点演示讲解，与临床的病例相结合讲解“膝关节损伤修复”，加深学生对膝关节的理解。

采用3D数字虚拟仿真系统教学，无须教师陪伴左右，亲身指导，也可以使学生主观意识提高。3D数字虚拟仿真系统通过将动态的实验内容呈现出来，多角度、多方位显示组织器官的具体位置。使学生的参与性增强，主观体验、实践能力提高的同时也提高了其实践成就感和主动性，进一步使教学效率提高。

4联合雨课堂、3D数字虚拟仿真教学。有助于完成学生课前预习和课后复习

基于雨课堂的解剖学智慧课堂可以实时教学互动，增加学生的主动性和参与感。及时评价与反馈以及提供个性化服务均有效减少师生的距离感，提高教学效率。扭转传统解剖依赖教学经验的局面，继而转向客观大数据。教师可依据个性化制定教学策略，有的放矢的安排、调整教学;通过学情分析，学生能更好地了解自身学习情况，及时而有目的的调整自己的学习计划、状态，使学习热情进一步激发。自主学习能力提升，虚拟仿真软件便于安装携带，随学随用，可实现“功能解剖学”教学资源的时空共享。传统的“功能解剖学”受时空的限制，课堂遗留的重难点问题，课后难以解决便容易堆积，制约着“功能解剖学”教学质量提高。课前学生进行虚拟的解剖过程，能够掌握整个实验的相关知识，实现时空资源共享，发现及解决问题，提升个人能力，养成自主学习的能力。课后，雨课堂推送相关知识、结合3D数字虚拟仿真系统能更好地帮助学生及时进行知识回顾，同时可以温习操作过程，答疑解惑并及时总结经验，有助于自主学习能力的提升。

综上所述，通过运用雨课堂、3D数字虚拟仿真相关软件，可增加课堂互动性使学生主动、积极学习，有助于授课效率提高，促进教学改革的推进。随着科技的发展，结合虚拟解剖软件、实物标本的实验教学方法，也是解剖教学发展的趋势。

结合雨课堂、3D可视化动态互动式教学的混合式教学模式，符合以学生为中心的教学理念，将自主学习能力和终身学习能力作为培养的目标。“功能解剖学”教学改革可获得学习效率及教学成效的最大化。这不仅能促进自主学习能力的提升，还有助于激发其学习热情，调动学习积极性。拓展了学习的时间和空间轴。课下的时间可以拓展学习的内容，更深入的掌握解剖学知识。而教师也能够有的放矢的传授知识。在“功能解剖学”教学过程中引入数字化教学，与培养创新型人才的教学理念一致，满足师生的共同需求和利益，弥补了传统教学模式的不足，同时，也为其他学科的教学改革提供了借鉴。现代高新科技的发展，推动了教师教学方法变革，促进了解剖学的发展。