時間:2022-05-09 13:33:37
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1.1研究方法
1.1.1觀察組學生采用“課堂理論課互動討論課情景再現課”三個層次組成,形成逐漸遞進的序貫式分階段教學方法。其具體方法如下:1)課堂理論課,回顧由專業教師講解的理論知識,對所學的基本概念、知識點等進行總結,使學生對每次課的理論知識有一個完整的概念。2)互動討論課,由任課教師在實驗課教室內進行授課,授課過程中采用多媒體進行本節課的所學內容的整體概括,隨后通過自制的微課以及教學視頻學習相關內容,隨后討論本節課所學的知識,使得學生獲得初步的感性認識[3]。3)情景再現課,以5~7個人為一個小組,1名學生負責組織工作。學生以小組為單位進行分配角色,一個小組中一個人是病人,其他人都是醫生的角色,按照微課教學視頻以及教師授課內容所示,醫生給患者做體格檢查,并在帶教老師的幫助下,學生模擬醫生對患者進行查體,邊查體邊敘述相關的解剖學知識(如心臟的體表投影、闌尾炎的體表投影等相關知識點)等,充分發揮課堂教學中學生的積極性、主動性和創造性,改變學生單純接受知識的一種教學方法[4]。
1.1.2對照組學生采用傳統實驗課教學方法,由任課教師對實驗課前實驗員準備好的解剖學標本進行逐一講解,講解完成之后由學生自行學習和辨認標本。
1.2評價方法教師根據實驗課課堂狀態、學生參與程度、相關知識掌握情況、問題回答正確率以及期末成績等做出相關評價,并以問卷形式觀察學生對兩種教學法的接受程度、是否感興趣、對相關知識點的理解及掌握情況等。
1.3統計學方法本次所收集到的數據均采用SPSS13.0軟件進行統計學分析。計量資料采用(均數±標準差)表示,兩組均數的比較采用t檢驗。
2結果
2.1兩組學生成績的比較觀察組實驗考試成績與理論考試成績均高于對照組(P<0.01)。
2.2觀察組學生滿意度調查三段序貫式教學模式提高了學生對觀察組學生學習的滿意度,其滿意度達到100%。
2.3觀察組學生對滿意度評價觀察組學生對三段序貫式教學模式的各項評價順位第一為非常同意,第二為同意,并且兩者合計的滿意度較高;而反對和強烈反對的比例較少。
3討論
計算機技術和信息技術的迅猛發展,給人體數字化研究的開拓和發展帶來了強大的推動力,人體結構信息的數字化是科技發展的前沿問題,是一項巨大的科學研究工程。可視人體計劃(VHP)源于美國生物醫學圖像庫建立的需求[1],在醫學領域數字化虛擬人體不僅用于生物和人體形態學研究和教學,也開始有效地應用于矯形和整形外科在手術前后的可視化模型,外科手術模型的建立及模擬手術等。同時,數字化虛擬人體還廣泛地應用于航天航空學、生物力學、機器人學和體育訓練等學科[2]。本課題組立足于國內現有的技術水平,完成了人體最為復雜的部位—顱腦的數字化研究工作。
1材料與方法
1.1標本選擇一經CT、MRI檢查無器質性病變,無頭部外傷及手術史,發育良好,身材、頭圍等參數符合中國人體特征的中年男子新鮮尸體一具,要求頭部無扭曲及擠壓變形。
1.2方法①用紅色乳膠行股動脈灌注,待乳膠完全凝固后,平甲狀軟骨上緣在保持頭部自然的情況下呈水平位離斷顱腦,獲得完整的顱腦。②將頭顱置于特制的大小適中的立方體小盒內,其內徑為25cm×25cm×25cm,盒的外側有本論文由整理提供標準的坐標系統。將顱腦放入盒中央,使顱腦下斷面與盒底面緊貼,向盒內注入少許清水,排空斷面與盒底間氣泡后,置于戶外(氣溫低于-20℃)冷凍。待完全凍透后(冷凍1周)觀察可見冰層透明、無氣泡,頭部無位置變化及變形,斷面與盒底緊貼,冰塊與小盒凍成一體。然后注入清水,放置對位標志,加防塵蓋,排空氣泡,于戶外安全處冷凍。③于冬季室外(氣溫-20℃以下)用自制刨削機按預先設置的切割線自下而上切制,獲得連續斷層標本切片圖像240張(層厚1mm,用1~240分別編號)。為了防止因摩擦生熱而帶來的負面影響,采用噴純酒精的方法進行物理降溫,既防止了融化又有效去除了冰晶,提高了圖像的清晰度。
1.3實驗計算機三維重建系統配置硬件:CPUPentuimⅡ350,內存128M,硬盤30GB,顯示器Philips107G,IntelliTouch表面聲波觸摸屏,掃描儀MicroTekSlimScanC6最大光學分辨率600×1200DPI(dotperinch),數碼相機DC-260最高分辨率1536×1024。軟件:圖片對位軟件,邊界處理軟件,三維重建軟件。
2結果
2.1圖像輸入通過DC—260型數碼相機、理光5型光學相機于斷端實時拍攝,通過MicrotekSlimscanC6掃描儀按600dpi光學分辨率掃描標本實物,然后統一輸入計算機。
2.2圖像矯正對個別圖片的明暗度、對比度、色彩飽和度等人為造成的差異進行統一處理和修補。矯正后的圖片各種組織結構分界清晰,色彩真實,較大血管、晶狀體、視交叉、基底核、腦干一些灰質團塊及腦室系統各個部分清晰可見,見圖1(封2左上)。
2.3對位運用自行研制的圖形對位軟件在計算機上首先確定4個基準點,4個點排布于正方形的4個頂點,相鄰兩頂點間距為1000個像素。將輸入圖像四周的4個標志點分別與4個基準點對齊,由于在實際標本上相鄰兩點的距離為25cm,這樣每4個像素的寬度就相當于1mm,為后來的測量提供了便利,同時解決了圖像的平移和旋轉問題,使240張圖片在大小、位置上相一致,為提取邊界并重建提供了必要的前提條件。
2.4建立數據庫把顱腦所有組織結構按一定的順序建立數據庫,數據庫的名稱以相應的組織結構名稱命名。
2.5邊界提取本文作者采取表面重建法和體素重建法,在重建前將擬重建的器官的邊界信息提取并儲存在相應的數據庫內。由于不同器官或組織之間(特別是顱內組織器官)邊界輪廓不是規則的幾何圖形,很難用1個單一的數學公式進行表達;而且各器官或組織之間的色彩互相含蓋,通過色彩和灰度也很難將不同組織器官加以區分,所以通過人工辨認和部分自動標識的方法來識別和提取邊界。在邊界提取過程中,運用自行設計的邊界處理軟件,完成了對頭部表皮、顱骨、大腦皮質、髓質、腦室、基底核、腦干、小腦等主要結構邊界的提取并將信息存入數據庫。
2.6三維重建的計算將相鄰斷面結構邊緣輪廓線采用“蓋瓦片”方法連接,即用三角面片連接起來構成物體表面,兩個層面間距離為1mm,然后經RGB彩色賦值、光照計算、消隱計算,即可進行重建結構的顯示。采用體素重建法是把帶有一定厚度的斷面圖像變為無數個小矩形,每個小矩形保留原始圖像的所有信息,然后堆積重建顱腦各結構。本論文由整理提供
2.7重建圖像經過矯正對位、描邊處理、三維重建3個步驟后,在微機顯示器上成功地在二維屏幕上顯示出顱腦各結構的三維立體形態,結構真實,立體感強,包括虛擬色彩的表面輪廓重建和真實色彩的體素重建,見圖2和3(封2中上、右上)。
3討論
三維重建的方法主要包括兩大類:基于輪廓的表面重建法和基于體素的重建法[3]。兩種方法相輔相承,各具優缺點,各有其相關的應用領域。重建軟件的性能直接影響三維重建的質量和速度。表面顯示算法是應用圖像分割技術,將原始圖像分割成代表不同組織和器官的若干區域,然后構造這些區域邊界的表面,從而完成表面重建,可見表面顯示算法的前提就是邊界的提取。目前圖像分割及提取邊界的方法主要包括:①人工識別,在斷面圖片上,各種器官組織分界不明顯(如大腦基底核),只能靠人工界定。②計算機灰度識別,即基于CT或MRI掃描圖像的三維重建,此種識別方式目前應用較多,其優點是無需人工切片,對位及提取邊界都由計算機完成,消除了人為主觀因素的影響,提高了重建的精確度。但對于復雜的結構來說,目前的CT、MRI還不能僅僅依靠灰度值的不同進行區分。此外,目前CT、MRI掃描層厚最薄只能達到1mm左右,這也在一定程度上限制其在未來三維重建中的應用。本文作者認為灰度識別對于某些組織(如骨組織等)邊界的識別效果明顯,而對于整體重建效果不明顯。③計算機RGB識別,即依靠斷層標中不同組織之間RGB值的差異將各結構加以區分。但由于人體結構(特別是顱腦內的結構)極其復雜,如骨松質、肌纖維、大腦皮質、神經核等結構,在圖片顯示上都為紅棕色,以目前的技術尚無法通過計算機進行區分。而對經過特殊處理(如血管灌注帶色乳膠等)的組織,識別效果明顯,改善了工作中的勞動強度和精度,但對細小血管仍無法達到滿意的識別效果。所以,對于大部分組織來說,人工識別提取邊界依然是一種重要手段,目前計算機尚無法取代人工識別組織邊界。本實驗采用的是在人工識別提取邊界基礎上的表面重建和體素重建。為了提高計算機的運算速度和邊界的平滑度,采用先確定關鍵點,然后在關鍵點間用平滑曲線相連的方法。體素重建法是以二維切片圖像數據及切片厚度組成三維矩形多面體,利用數據體內的密度變化進本論文由整理提供行物質分離,使密度變化的梯度作為曲面法向,來計算畫面的顏色與明暗,用光線投射法直接顯示數據場。此顯示法的特點是能顯示實體的內部結構。在此基礎上,可以沿任意角度進行切割,這對于解剖學教學、科研及臨床上模擬手術入路等領域具有重要意義。此種顯示法的缺陷在于其無法完成整體內部各種器官、組織的拆分顯示,要完成此功能必須與表面重建方法相結合。而且數據運算量大,對計算機硬件設備要求很高,很難做到實時顯示,所以目前難以普及。隨著計算機技術的飛速發展,此種顯示法在計算機三維重建中必將得到進一步發展和完善。超級秘書網
[參考文獻]
[1]AckermanMJ.TheVisibleHumanProject[J].JBiocommun,1991,18(2):14.
(一)促使學生由被動學習變為主動學習。我們建立了局部解剖學交互式學習網站,師生在網上可以互相交流,答疑解惑,通過這個平臺,將自行錄制的外科手術錄像按照局部解剖學大綱要求上傳到網上,學生可以在教室、計算機室、寢室上網觀看或下載,極大地強化學習效果,課前觀看,使學生帶著問題而來,當他們解剖到的結構與錄像一致的時候,引起共鳴,加深記憶,相對傳統局部解剖學教學的離開實驗室只能看書本被動學習而言,手術錄像式局部解剖學教學改革使學生的學習變為主動,學生會因為學會一個知識點,理解一個手術的解剖學細節而興奮,轉而帶給他們更大的學習熱情[3]。
(二)豐富了案例式教學的案例庫建設。案例式教學在我國醫學教育中如火如荼的熱烈開展,其形式涉及PBL、TBL等多種模式,但是開展案例式教學的瓶頸是尚沒有符合教學大綱規定的典型案例,開展案例式教學的教師大都各自為營,案例缺乏規范性和標準性,急需建立相關案例庫滿足PBL或TBL的教學方式發展。我們自制的手術學錄像,以局部解剖學教學大綱為切入點,密切聯系基礎知識,錄像后面配有病例問題,使學生學習的案例有了標準化和規范性,避免教師主觀因素導致的片面講授,對師的教學思路,提高年輕教師的教學水平起到重要作用。
(三)降低尸體消耗,提高尸體使用率。隨著經濟社會的發展,我國民政體制改革不斷深入[5],醫學院校通過正常渠道搜集的尸體標本越來越少,有的院校局部解剖學已經無法正常開課,被迫進行示教或用嬰兒解剖教學,目前各學校大力提高教學質量,但是局部解剖學實驗教學賴以生存的尸體資源異常短缺,成為制約國內醫學院校提高教學質量的瓶頸。我們引入各局部重要的手術入路和手術解剖操作,相當于引入了臨床問題,圍繞手術入路進行實驗實際上就是圍繞問題這個中心展開實驗,能最大程度調動學生的主觀能動作用,以點代面,既突出了重點,又兼顧相關知識的延伸,傳統的局部解剖學實驗教學一般7-8名學生解剖1具尸體,經過本次教學改革后平均14-16人用1具尸體,這樣一來,每年尸體用量減少為教學改革前的1/2。通過實踐,我們發現,雖然使用尸體減少了,但是學生在實驗中的積極性明顯提高,愛護解剖結構的責任意識明顯增強,一些細小的神經、血管分支也主動進行保護,有效地提高了學生學習的主動性和尸體的使用率。
使用之后的尸體,再經過開放實驗室上學生的解剖處理,使解剖結構和層次等更加清晰,一部分尸體或器官等被制成陳列標本,豐富了我校解剖展覽館作品;一部分尸體或器官則適用于系統解剖學、口腔解剖生理學、麻醉解剖學等課程的實驗課使用;而涉及顱腔、椎管、骨盆等部位微細解剖結構的操作,則用于臨床醫師培訓使用,或供相關專業研究生解剖,這樣就極大提高了尸體利用率,這說明手術錄像教學方法的確為基礎和臨床提供動態或雙向服務,有利于課程開展的連續性和不斷發展。
二、手術錄像在局部解剖學的組織實施尚存在的問題和改進措施
采用SPSS19.0統計軟件。計量數據以珋x±s表示,組間比較采用t檢驗;計數資料使用百分比表示,數據資料對比使用χ2檢驗,不符合正態分布的資料采用非參數秩和檢驗。P≤0.05為差異有統計學意義。
2結果
2.1兩組腕管正中神經橫截面積比較觀察組與對照組正中神經橫截面積橈尺關節平面分別為(0.10±0.02)、(0.06±0.01)cm2,豌豆骨平面分別為(0.15±0.03)、(0.08±0.02)cm2,鉤骨鉤平面分別為(0.12±0.02)、(0.06±0.02)cm2,兩組比較,P均<0.01。
2.2不同病情程度腕管綜合征患者腕橫韌帶厚度、正中神經扁平率比較輕、中、重度腕管綜合征患者鉤骨鉤平面腕橫韌帶厚度分別為(0.40±0.02)、(0.43±0.03)、(0.46±0.03)cm,正中神經扁平率分別為3.32%±0.43%、3.47%±0.23%、3.69%±0.12%,輕、中、重度間比較,P均<0.05;輕、中、重度腕管綜合征患者豌豆骨平面腕橫韌帶厚度分別為(0.30±0.02)、(0.36±0.06)、(0.40±0.03)cm,正中神經扁平率分別為2.87%±0.34%、3.12%±0.43%、3.33%±0.11%,輕、中、重度間比較,P均<0.05。
3討論
腕管是一個狹窄堅韌的骨纖維性隧道,位于腕部腹側腕橫韌帶與背側腕骨間的一個解剖間隙,缺乏伸展性和對壓力的緩沖作用。正中神經在管道位置表淺,故腕管容積的減少或內容物體積的增大均可致正中神經卡壓,造成腕管綜合征。腕管綜合征是外周神經病變之一,正中神經在腕管內受壓是引起該病的主要原因[3]。傳統腕管綜合征的診斷主要通過電生理檢查患者肢感覺、運動功能等,但電生理檢查的局限性是只能評價正中神經功能狀況,不能反映正中神經的形態學變化,且電生理檢查存在有創性、無法提示神經卡壓的原因等缺點[4]。因此可能造成假陰性結果,使患者不能得到有效治療,病情加重;另外,由于在進行電生理檢查時實際操作測量過程中的誤差、解剖變異及患者自身生理學因素的影響,常出現診斷結果與臨床檢查不一致。臨床要求采用更精確、更方便、更無創性的技術來確診腕管綜合征[5],且臨床醫生希望在術前能了解正中神經的形態學變化。超聲診斷儀的發展及使用,為腕管綜合征診斷提供了直觀的聲像圖,有利于制定合適的手術方案[6]。
目前,有關超聲定量分析腕管綜合征患者腕橫韌帶改變的報道很少,超聲診斷腕管綜合征主要測量參數有正中神經在腕管入口和出口平面橫截面積、膨脹率和屈肌支持帶厚度等[7]。本研究通過對比腕管綜合征患者與健康者在超聲診斷中正中神經橫截面積變化,發現腕管綜合征患者正中神經在橈尺關節、豌豆骨、鉤骨鉤平面的橫截面積均明顯增大,說明正中神經腫脹增粗。已有研究[8]證實,腕管綜合征高頻超聲最特異的聲像圖改變是正中神經在腕部呈彌漫或局限性腫脹、回聲減低,在腕屈肌支持帶的近端明顯增寬。研究[9]認為,腕管綜合征正中神經腫脹在超聲聲像圖上表現為神經厚度增加,面積增大,定量評價神經卡壓綜合征患者神經干的粗細變化,橫截面積更加可靠。均與本研究結果一致。
進一步說明腕管綜合征患者在正中神經橫截面積有明顯異常。因正中神經是緊貼腕橫韌帶深面通過,通過測定腕橫韌帶增厚程度可間接反映正中神經受壓程度。通過測算正中神經扁平率可反映正中神經變形程度。本研究結果還顯示,重度腕管綜合征患者在鉤骨鉤平面與豌豆骨平面的腕橫韌帶厚度和正中神經扁平率均明顯高于中度和輕度者,中度腕管綜合征患者在鉤骨鉤平面與豌豆骨平面的腕橫韌帶厚度和正中神經扁平率均明顯高于輕度者,說明隨著病情加重,正中神經受壓變形嚴重。
1.1教學時間較短教學視頻是微課的核心內容,由于人體解剖學的知識較為松散,所以微課的時長一般為3~5分鐘左右可以講完某個知識點,如(翼點),微課的制作最長不宜超過8分鐘,經研究調查表明超過8分鐘,學生因長時間觀看解剖視頻而產生枯燥感,漸漸覺得沒意思,而失去學習的興趣。
1.2教學內容較少微課主要是為了精講書中的某個重點、難點、疑點內容等,采用多種教學工具如PPT、掛圖、塑化模型、實體模型等使知識點呈現在微課里,使學生更加精簡、更加直觀的了解每一器官或結構的位置、形態、毗鄰等。
1.3微課制作較為方便選取書本中較為難懂的知識點進行腳本編寫,錄制方法可采用手機加白紙的方法、家用DV、或專業攝像機等,待視頻部分制作完成后,通過會聲會影等視頻制作軟件進行剪輯與制作。
1.4自主學習方便成品的微課視頻及相關輔助資源的總容量一般在幾十兆左右,視頻格式須是支持(MP4、AVI、MPG、FIV、3GP等),可方便地將其保存到終端設備媒介(如筆記本電腦、手機、PAD、MID等)上進行自主學習。
2微課在人體解剖學實驗教學中如何應用
通過觀看首屆全國微課大賽的相關微課并結合自己制作微課,現就微課在人體解剖學實驗課教學中的應用來談談自己看法。(1)在教學內容設計上應當圍繞教學中的某一章節的重點、難點來制作,相對容易的知識點可不做微課,浪費精力。(2)針對需要制作的知識點,應設計出解決問題的腳本,包括講解順序、標本模型的選擇、適合的圖片等,以及對制作軟件的熟練運用等。(3)要有充分、豐富的微課素材包括視頻、音頻、圖片、教具等。素材的應用如能運用視頻、三維圖形處理、會聲會影軟件等,一定要按照自己的教學設計進行制作、剪輯與合成,這樣做可以使你對知識的理解更加透徹、應用起來更加順利。(4)微課應用主要用于人體解剖學的實驗教學,重點內容應制作人體結構靜態和動態圖像的展示,借以幫助人體形態學課堂教學。
1.1漢語為主、英語為輔、中英對照原則
雙語課件傳授的不僅有解剖學知識,兼有醫學專業英語知識,而專科生英語基礎本身較差,英語占比過高會對初學者造成學習負擔,喪失學習興趣。雙語課件制作應本著漢語為主、英語為輔、中英對照的原則,根據章節內容繁簡決定英語占比。
1.2科學性原則
解剖學雙語課件的制作要符合科學性,不能出現專業詞匯書寫錯誤,更不要出現解剖學知識的錯誤。
1.3簡約性原則
雙語課件展示的畫面應符合專科學生視覺心理,要突出重點,避免多余動作、過多英語文字,應減少每屏文字顯示數量,盡量用配音替代文字。
1.4適度信息量原則
多媒體課的信息量不能太大,尤其是雙語課件,要適當地留有時間、空間給學生思考、消化。避免因信息量太大、陌生英文詞匯量過多,產生“電灌效應”。
1.5藝術性原則
解剖學屬于形態學課程,圖片較多,若能將圖片、動畫、視頻等資源與課件上的文字有機結合,做到內容與美的形式統一,合理搭配和展示教學內容的結構至關重要。
1.6可操作性原則
在課件的操作界面上盡量設置簡明的按鈕和圖標,盡量避免復雜的鍵盤操作,便于教師和學生根據自身需求控制課件的播放。
2課件制作材料的選取
2.1教材的選擇
外文原版教材只是雙語教學的一個必要條件,它可以使教師和學生接觸到原汁原味的英語,一定要注意雙語教學目標是雙重性的,其一是幫助醫學生更好地掌握先進的解剖學知識,不應一味追求英語授課而忽視了醫學教學的實際效果;其二是培養和提高學生運用外語的能力。基于課件使用者是專科層次的學生,且目前尚無專科版本的雙語解剖學教材,因此,解剖學雙語課件制作應該以教育部規劃中文教材為主教材,同時吸收英文原版教材的優點,結合本單位的教學實踐,盡可能編寫出適用于專科層次授課對象的解剖學雙語教材或中英文對照教材。以此為藍本制作課件,使解剖學教學內容得到保障的同時,逐步提高學生外語的運用能力。
2.2參考資料的引用
現有的本科版雙語教材可以作為制作雙語課件的參考資料,課件制作者要結合專科層次學生教學目標,節選適合專科層次技能培訓方面的內容,適當加以引用。
2.3網絡資源的利用
充分利用豐富的網絡資源,尤其是外文網站信息,也是制作雙語課件重要的資源之一。在網絡上可以免費獲得大量的學科資料和相關信息,尤其是專業外文網站上的視頻類素材是不可多得的課件制作資料。在尊重原創及版權的基礎上對視頻、音頻資料進行引用、編輯應用,可以極大地提高雙語課件的應用性,網絡資源已成為一種優越的教學輔助資源。
3制作技巧及注意事項
3.1統籌規劃不同章節英語占比情況
專科層次學生英語基礎較差,解剖學專業教師要統籌規劃整套課件制作中英語占比情況。在解剖學入門章節運動系統,由于是首次接觸醫學專業知識,解剖學名詞本身就比較多,加上英語專業詞匯更多,很容易給學生帶來較大的學習負擔,因此,本章節應該適當引入關鍵的英語詞匯即可,減少派生詞匯,降低入門難度。但對于消化系統、呼吸系統、泌尿系統等章節,解剖學結構相對簡單,詞匯量較少,可以適當增加英語占比;而脈管系統、神經系統又相對復雜,專業英語也要適當減少。根據學生的英語水平,由易到難,循序漸進,以確保學生達到現行大綱對學生專業基本知識和技能的要求,統籌規劃整套課件中英語占比情況,對于學生的接受程度和學習興趣的提高很有好處。
3.2歸納章節詞根擴展專業英語詞匯
介紹及擴展專業英語詞匯是雙語課件制作必不可少的環節,也是化解學習難度與學生接受能力這對矛盾的有效方法。醫學專業英語詞匯通常具有特定的拼寫方式,以名詞和由名詞派生的形容詞為主,詞根長,發音困難,有些還需要有特定的應用情景,學生在進入醫學專業課學習后,不單要學習專業知識,還面臨大量的專業英語詞匯的學習,可能極大地制約了學生的學習熱情和積極性。雙語課件制作時可以先將本章節的重難點英語詞匯列出、歸納出該系統詞根,并介紹醫學專業英語詞匯的構詞特點,尤其是和護理專業有關的英文專業詞匯,如給學生介紹sacrum(骶骨),iliac(髂骨),引出sacroiliacjoint(骶髂關節);學習詞根hepat/o,引出hepatic、hepatitis、hepatolith等系列單詞,幫助學生擴展記憶,達到觸類旁通的效果。學生在課件開始前熟記關鍵詞匯、前綴、后綴、詞干,盡量引導其掌握構詞法,在后續課件中再次遇到此類詞匯時可加深記憶。因此,雙語課件制作不僅僅介紹解剖學知識,更應該介紹突破解剖學專業詞匯的方法,達到“授之以漁”的效果。
3.3音頻插入有效提高課件實用性
傳統的中文解剖學課件制作引入大量圖片、動畫等多媒體素材,教學效果已非常肯定。但對于雙語課件若能克服現有人體解剖學動畫存在的“只能動,沒有英語配音”的缺陷,對每一幀動畫或每一幅圖片中都進行相應的英語配音,形音結合,方便使用,可以鍛煉學生英語口語能力。其中的英語配音可以由解剖學專業教師和學生錄音、記錄保存為音頻格式文件,利用音頻處理軟件將音頻添加到相關動畫、圖片中,點擊英語專業名詞,除了圖片中對應部位會閃動外,還同步出現專業名詞的英語配音,這將極大地增強雙語課件的實用性,學生課后不用查閱詞典,也可以自我學習,對英語交流很有好處。
1.1教學方法
1.1.1傳統教學法采用常規的授課方法,學生利用晚自習時間,提前集體預習解剖學消化系統章節內容,授課教師認真備課,編寫教學方案。安排6個學時應用多媒體課件結合圖譜、模型和標本詳細講述人體消化系統的組成及各器官的位置、毗鄰、形態、結構和生理功能;安排2個學時進行人體標本模型觀察,并根據教學大綱的要求總結本章節的重難點內容。
1.1.2三維虛擬人體技術輔助教學法授課教師課前認真備課,編寫教案。安排6個學時應用多媒體課件和三維虛擬人體軟件引領學生進入虛擬人體,使其身臨其境、直觀形象地觀察和認識消化系統各器官的位置、毗鄰、形態、結構。授課過程中只需對重難點加以闡述,同時根據課程知識點引入相關臨床病例進行分析討論,指導學生操作三維虛擬人體軟件并讓其自主探索,在此過程中提出問題讓學生分析問題和解決問題;安排2個學時進行人體標本模型觀察,期間教師進行本章節內容的總結和重難點內容的歸納復習。
1.2效果評定教學效果采用理論、實踐考試和學生對課程的認可度進行評估。
1.3問卷調查對實驗組和對照組學生進行教學模式的滿意度問卷調查,以無記名方式進行。發放調查問卷224份,收回有效問卷224份,有效問卷回收率100%。
1.4統計學方法數據采用SPSS17.0軟件包進行數據錄入和統計學處理。組間計數資料采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統計學意義。
2結果
2.1教學效果評價
2.1.1理論考試成績理論考試由100道客觀選擇題構成,滿分100分。內容主要考查學生對解剖學消化系統的組成、形態、結構、功能等基本知識的理解和掌握情況。考試結果顯示,實驗組學生的理論考試成績明顯高于對照組(P<0.05),而且獲得優良評價(≥80分)的學生人數明顯更多(P<0.05)。
2.1.2實踐考試成績實踐考試主要為人體標本辨認。考試結果表明,實驗組學生的實踐考試成績高于對照組(P<0.05)。實驗組80~100分的學生人數明顯多于對照組(P<0.05)。
2.2問卷調查結果在本章節教學結束后對兩組學生進行問卷調查,結果見表2。在實驗組學生中,75.9%認為三維虛擬人體技術輔助教學有助于提高學習興趣,較對照組學生的滿意度高(P<0.05);81.3%的實驗組學生認為三維虛擬人體技術輔助教學有助于理解和記憶知識;61.6%的實驗組學生認為三維虛擬人體技術輔助教學有助于理論與臨床實踐相聯系;93.8%的實驗組學生希望今后繼續采用三維虛擬人體技術輔助教學。
3討論
隨著社會發展,承載信息的多媒體工具越來越多,包括臺式電腦、筆記本、平板電腦及智能手機等。現在的大學生是伴隨著信息化時代一起成長,他們對信息化技術的掌握能力很強,尤其是網絡信息交流技術,可自如地運用郵箱、QQ、微信、微博等社交工具,可謂之為信息化時代的原住民。但是日常生活中他們多是利用這些工具進行游戲,很少利用這些工具進行學習。所以我們在學院校園網的平臺上建設了網絡精品課程,引導他們利用多媒體工具學習。我院校園網建設比較成熟,教學區、學生宿舍生活區都能方便接入校園網,校園網采用B/S三層Web體系結構,學院圖書館配有專門的網絡中心負責校園網的運行。借助我院校園網的學習空間這一平臺,解剖教研室老師們一起精心制作了人體解剖學精品課程。我們把平常收集到的教學視頻、動畫和圖片等國內外教學資源集中放在網上精品課程中。另外我們在精品課程的基礎上,按專業建立班級網站,把教學大綱、授課計劃進程表、教案、教學內容(PPT課件)及優秀教師授課視頻放在課程網站上。學生可以隨時隨地通過電腦、IPAD甚至智能手機通過校內WIFI登入校園網學習空間,在線觀看學習課程。我們要求學生按照教學進程表,在每次上課前登入校園網的學習空間,進入解剖學精品課程,對將要講授的教學內容預習一遍。在預習的過程中,學生自覺有難度或有疑問的知識點可以在課程論壇或答疑欄目里直接提出,我們有專門安排教師進行及時解答;也可以將疑問留待課堂上提出,在課堂上我們先鼓勵其他同學試著解答,最后由老師進行補充完整及點評。如果有些問題涉及專業前沿知識或是臨床案例,教師可以直接借助教室的電腦進入學院的電子圖書館,直接檢索學院購買的專業文獻數據庫(CNKI)及其他網上資源,與學生共同分享、共同學習。這樣,在計算機和網絡技術等工具的支持下,我們在講授解剖學知識的同時,還可培養學生對知識的存儲能力、信息檢索能力、協作學習能力,最終把學生培養成為知識的主動建構者。在這過程中,培養學生的學習方式形成由“被動接受”到“主動求索”,同時在潛移墨化中,教師已經從知識“傳授者”轉變為學生學習的“引導者”和“合作者”。最后,我們會把課后作業留在校網網學習空間的班級上,要求學生按時完成,教師批改后記入平時成績。
2MOTIC數碼互動實驗室的建立
我院把組織胚胎學部分合并在解剖學課程中,在早期組織學實驗課教學中,教師一般是先利用掛圖、幻燈片等教具進行講解或示范,之后學生分組使用顯微鏡觀察組織學標本。此類教學模式中,教師的講解內容與學生鏡下觀察的結構并不完全相同,學生在觀察標本的過程中是否看懂,是否觀察到典型結構,教師無法確認,心中沒數。另外,在觀察標本的過程中,教師只能對學生進行個別指導,有提出問題的學生多指導,沒有提問題的同學就不清楚是否已經掌握,現實是大部分的學生沒有得到及時有效的指導。基于上述原因,同時為進一步加強學院信息化建設,我院引進了MOTIC數碼顯微互動教室系統。MOTIC數碼顯微互動教室系統包括圖像系統、語音問答系統、數碼顯微鏡系統、計算機軟件系統這4部分,教師、學生兩種端口。整個教室系統擁有清晰的畫面和豐富的交互手段,可實現教師與學生間圖像、語音的實時網絡互動。教師端和每個學生端均使用高清晰度的數碼顯微鏡,通過USB2.0口與各自的電腦相聯,成為一個個相對獨立的強大的圖像處理單元。各單元之間通過專有的局域網實現互聯,使用全新的分布式數碼互動軟件系統進行設備組織與課堂教學,實現了全面的圖像數據共享和靈活的語音交流,實現了真正數碼互動。在課堂教學中,學生顯微鏡圖像實時傳輸到教師端的計算機的顯示屏上,一屏最多可同時顯示25個實時畫面,也可選擇任意一臺學生的屏幕內容放大顯示。這樣教師可以實時觀察到課堂上每個學生的顯微鏡畫面,及時發現實驗中存在的問題并指導學生改正。教師端可以控制學生端每臺電腦及顯微鏡,可以將最先找到典型結構的學生顯微鏡畫面顯示在投影上,與其他同學一起分享。學生也可通過提問系統主動請求教師幫助,也可通過系統的雙向語音通話功能與教師交流討論,使得師生間的交流直觀、有效。同時,學生端設有拍照按鍵,教師可以要求學生找到觀察標本中的典型結構并拍照下來作為作業,學生可將需要留存的顯微鏡切片圖像拍攝下來。教師計算機可為每位學生分配獨立的存儲空間,學生發出請求,經教師許可后,會自動將圖像存儲在計算機中。
3解剖仿真教學軟件的應用
在信息化教學的推進過程中,學院還為解剖教研室購買了3DBody仿真教學軟件。3DBody是一款教學軟件,其解剖模型是基于斷層掃描數據三維重建而來,整體畫面效果,圖像精美,無尸體的不舒服感。運用軟件時,我們可以從任意角度查看解剖結構,并且每個結構有文字注釋,根據需要可以同時選擇單個或多個結構,任意組合或拆分,有3D立體感,動畫感,比一般的平面圖更容易引起學生的興趣,也更直觀易懂。同時,軟件可以重復觀看,而沒有標本浸泡的福爾馬林或酒精的味道,學生更容易接受。我們還會根據需要在課前把需要觀看的結構,在軟件上從三維上依次顯示該結構的位置、形態及毗鄰關系,并錄制成視頻在課堂上播放給學生看。同時我們還向學生推薦快速解剖、人體構造(Anatronicapro)等手機版解剖軟件,這些軟件也要小游戲。安裝快速解剖后進入游戲,根據軟件的要求快速識別出指定的人體組織,軟件還會有一個放大鏡可以選擇,讓你獲得更高的精度和更高的分數。Anatronicapro軟件是一個3D人體解剖結構,這款軟件能夠自由放大、縮小和平移人體模型,軟件中一共自帶了超過3500個身體的部位,每一個部位都用不同的顏色進行了區分和標注。
4進一步的措施