数字人解剖系统在前庭蜗器实验教学中的应用研究
时间：2020-11-04 07:57:03 来源：达达文档网 本文已影响 人 
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[摘 要] 数字化技术能够应用于教学中是我国面向21世纪高等教育改革的一项重要模式。在人体解剖学教学中，前庭蜗器因其结构比较复杂，体积比较微小，学生要彻底了解其形态结构及功能相对较难。因此应强化该方面教学，引入数字化技术是十分必要的。研究证明，数字人解剖学系统可以提高学生学习的积极性，促进课程教学质量的提升。
[关 键 词] 人体解剖学;前庭蜗器;数字人解剖学系统
[中图分类号] R322 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）28-0054-02
人体解剖学在医学中是一门重要的基础课程[1]。传统的标本在使用过程中会有损坏从而使一些精细结构无法被辨认，人体解剖结构本身就比较复杂，再加上医学生对其辨认度降低，会增加解剖结构知识的学习难度，降低教师的解剖教学质量[2]。而数字化解剖系统可以有效地整合人体内部各个器官结构的数据，将人体三维解剖图像生动形象地展示在学生面前。在系统解剖学中，前庭蜗器体积比较微小，结构比较复杂，医学生要彻底了解其形态结构和功能相对较难。利用数字化三维技术可创建出比较立体的、生动的虚拟解剖模型，学生能够凭借个人意愿对虚拟人体的前庭蜗器进行分离切割，从而更加细致地观察前庭蜗器的内部结构。故本研究尝试开展数字人解剖系统在前庭蜗器实验教学中的应用研究，这对人体解剖学信息化教学改革有重要的意义。
一、资料与方法
（一）研究对象
将徐州医科大学2018级护理专业4个班的学生分成数字人解剖系统辅助教学组（实验组）和传统教学组（对照组）。实验组为11、12班共64人，对照为1、2班共64人，两组在性别、年龄、入学成绩以及是否有相关基础知识等一般资料差异无统计学
意义（P>0.05），因此具有可比性。
（二）研究方法
实验组与对照组均由有带教经验的同一专职教师带教。对照组采用以模型为主的传统性直观教学，即理论授课、PPT教学、实物标本模型，实验组在传统教学基础上引入数字人解剖系统进行辅助教学，即理论授课、PPT教学、实物标本模型+开放虚拟实验室的数字人可视化操作系统。我们对实验组和对照组的前庭蜗器课程教学效果采用问卷调查和客观考核的方法进行统计分析。
（三）观察指标
1.比较2018级护理专业两组学生前庭蜗器课程结束时调查问卷情况，调查问卷包括学生主观认为的对解剖知识掌握情况、标本识别满意度以及教学方式满意度，三项指标均采用5分制衡量。
2.比较2018级护理专业实验组与对照组学生前庭蜗器课程的客观考核成绩，客观考核成绩包括实验考试以及理论考试，两项分值各50分。
（四）数据分析数据
使用SPPS13.0统计软件处理，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用配对t检验，P<0.05认为差异有统计学意义。
二、结果
1.两组调查问卷结果比较实验组解剖知识掌握情况、标本识别满意度以及对教学方式满意度得分均优于对照组，结果显示差异有统计学意义（P<0.05），见表1、图1。
2.两组客观考核成绩比较实验组学生前庭蜗器课程客观考核总分高于对照组，差异具有统计学意义（P<0.05），见表2、图2。
三、讨论
在传统的人体解剖学教学过程中，模型及标本有非常重要的作用，然而标本的保存受到环境、时间等多方面因素的影响，并且学习者无法通过标本建立清晰的三维图像，对器官的位置、毗邻等立体关系了解模糊，对人体结构的空间位置和形态理解比较抽象，不利于学生从多角度、多方面了解机体构造，容易造成畏难情绪[3]。另外随着信息化的不断进步，学生的学习方式逐渐发生了变化，传统教学方法已经不能满足现代教学的需要。
前庭蜗器由前庭器和听器组成，按结构可分为外耳、中耳、内耳三部分。本研究之所以选择前庭蜗器课程，是因为其形态结构比较复杂，尤其是内耳埋于颞骨岩部，形态不规则，其方位较难辨识，难以建立立体概念，是人体解剖学教学的难点之一。在解剖学教学过程中，我们基于外耳、中耳和内耳的三维解剖，着重于未来的临床应用来讲授前庭蜗器与其临近组织器官、神经的关联关系，串联与毗邻器官生物学功能相关的知识点，引导学生在脑海中建立其解剖结构的空间影像。这就需要通过传统解剖标本与数字人解剖系统实现现实虚拟结合，利用数字人解剖系统从虚拟三维空间显示人体的形态结构。
在21世纪，数字化学习已经成为现代教育发展的主流，学校需要迎合科技潮流，逐步改善教师的教育模式。数字人使信息与生命科学有效地融合在一起，其利用信息化科学对人体在不同水平的形态进行虚拟仿真，在人体解剖、物理及生理等多领域有应用[4]。我们利用数字人解剖系统的三维模型教学对前庭蜗器解剖形态结构进行合理展现、分割，将现实中的人体标本在虚拟世界中进行数字化展现，使学生通过不同角度了解人体解剖结构，它可为学生提供更直观的体验并增强视觉冲击力，有利于学生熟悉以及掌握解剖学专业知识[5]。本研究表明利用数字人解剖系统的实验组学生前庭蜗器解剖知识掌握情况得分优于对照组的学生，同时实验组学生前庭蜗器客观考核总分明显高于对照组（P<0.05），这说明实验组学生应用数字人解剖系统效果明显，使学生能够更好地理解并记忆所学的内容，能够以更加直观的方式学习解剖结构。另外调查问卷结果显示，实验组学生的标本识别满意度以及对教学方式满意度得分均优于对照组的学生（P<0.05），
这表明学生应用数字人解剖系统不仅能较好地掌握专业知识，更能够充分激发他们的学习兴趣，使人体解剖课程不再枯燥难懂，让枯燥的解剖基础课程变得更加生动形象，从而让学生对较抽象的内容能够较轻松地理解并且记忆更加牢固。但是数字人毕竟是虚拟的数字人，缺乏传统上比較真实的实验操作场景。所以我们在教学过程中在使用数字人解剖系统的同时保留标本观察和实体解剖，两者的有机结合才能更好地为解剖学教学服务。
总之，在解剖学教学过程中，教师应合理分析数字人解剖系统应用的优势与不足之处，并采用正确的方式进行教学改革，培养学生的空间思维能力与学习能力，提升教学质量。此次研究也有不足之处，我们没有对这些班级学生的学习状况进行后续的跟踪调查，也没有对其他的解剖课程成绩进行分析。希望以后多收集数字人的应用信息进行深入研究，为人体解剖教学质量的提高提供新模式的尝试。
参考文献：
[1]陈幽婷，王德广.系统解剖学[M].3版.上海：第二军医大学出版社，2015.
[2]周启良，邓雪英，胡明华，等.数字化人体图像和三维模型在解剖教学中的应用[J].中国卫生产业，2015，3（6），54-55.
[3]易学龙.数字化人体图像和三维模型在解剖教学中的应用[J].现代职业教育，2015，15（20）：54-55.
[4]张绍祥.数字化人体与数字医学的研究概况及发展趋势[J].第三军医大学学报，2009，31（1）：1-2.
[5]王勇.数字化人体图像和三维模型在解剖教学中的应用[J].大家健康（上旬版），2017，11（2）：287-288.
◎编辑 赵瑞峰
