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选择赤峰学院医学院2009级至2012级连续四届蒙古族预科班197名本科学生为研究对象,在系统解剖教学实践中,采用传统的教学方法,称为传统教学组,四届共99人,实施TBL教学方法,称为TBL教学组,四届共98人。
1.2教学方法的实施
1.2.1传统教学方法
传统的教学方法是指根据教学大纲要求,教学目标,课程设计,课堂提问,由带教教师为主,进行填鸭式理论讲授,然后教师对本节课重点、难点提问,学生回答,最后教师根据本节课教学效果进行课后小结。
1.2.2TBL教学方法
第一步,蒙古族预科班每届每班22人左右,随机每5~6人为一组,分为4组,每组选一名组长,进行团队学员联系,主要根据民族预科班学生在解剖学习过程中实际存在问题与教师沟通等相关工作。在学习解剖学相关内容后,给出和所学解剖知识内容相关的4个题目,每组选择本团队感兴趣的,要求学生两周后以PPT汇报,考虑到蒙古族预科班的底子薄,基础差等诸多实际,给出的题目要符合蒙古族特点又不宜过难,例如在学习消化和心血管结束后,检验专业给出学习题目是肝包虫病为什么在牧区多发?肝包虫病的病因解剖学基础是什么?而护理专业的学习题目是布氏杆菌病是人畜共患疾病吗?患此疾病进一步发展会累及哪些器官?要求学生就此问题涉及的解剖学结构的研究现状有所了解,对未来发展趋势做出预测,以及此类疾病在农村牧区是否多见以及是否得以重视等。这一幕所提出问题务必新颖又切近蒙古族实际生活,而且问题难易适中,学生还要感兴趣,感觉问题所联系疾病就发生在我们身边,这一点是TBL教学效果成功与否的关键,也是下一步顺利进行的基础。第二步,每组领到题目后,讨论、分工、合作,通过各种途径查阅相关材料,此过程中团队学员间要经常相互碰头沟通,组长及时和任课教师交流题目解决的进展,并对自学期间存在问题和困难进行汇报,以便在教师的引导下,高效解决,设计下一步努力方向,接近尾声时,指导学生制作课件。第三步,团队学习任务完成后,每组选派一名代表对该组制作的PPT的核心内容利用25min左右时间向全班同学汇报,其他同学提出问题、讨论5min左右,师生互评。第四部,教师根据教学目标和实际讨论情况,对本次团队学习做简单小结,并给出指导性意见和建议。
1.3TBL教学效果评价
在完成一学期系统解剖学的TBL教学后,期末理论考试,满分为100分,对两组学生的考核成绩进行对比。问卷调查填写前对学生统一解释说明,自行填写,掌握学生对本组教学法实施效果评价,共发出调查问卷98份,回收有效问卷98份,有效问卷回收率100%。
2结果
2.1两组学生考核成绩比较
TBL教学组的理论考试成绩明显高于传统教学组的学生。在2009~2012级连续四届蒙古族预科班期末考试的理论成绩中,传统教学组优秀总共9人,良好共16人,中等共42人,及格共32人,而TBL教学组连续四届优秀共13人,良好共25人,中等共43人,及格共17人。可见,TBL教学组优秀、良好、中等的人数比传统教学组人数多,而传统教学组的大部分人数集中在及格的比例,我们对TBL教学组的成绩感到高兴,同时也及时总结了这种新教学模式的实施过程,恳请同仁们提出宝贵意见。
2.2学生对TBL教学方法的评价
TBL教学方法更能调动学生学习积极性,拓展了知识面,培养学生团队协作能力等,明显提高了教学效果。通过问卷调查得出,学生认为TBL教法调动学习积极性95.92%,拓展了知识面93.88%,培养了协作能力85.71%,归纳总结能力得以提高77.55%,提高语言表达能力78.57%,课堂气氛活跃94.90%,师生间沟通增强79.59%,希望在今后教学中应用98.98%。
2.3教师的随堂观察
每组学生均用心准备,制作了精良的PPT,同学们还合理的利用了板书,小组长在汇报时思路清晰,重点突出,自信流利的表达了本组的自主学习收获,因为汇报结束时有5min的讨论时间,所以其他同学集中精力,认真投入,整体课堂学习气氛浓,在讨论的过程中,组间同学对各自的学习体会和知识文献进行了分享,甚至对个别知识点有意见分歧的还进行了辩驳,老师还发现个别同学由于性格内向不爱发言,经老师及时鼓励后,在后几次的讨论中也变得自信,而且课堂表现还很积极,大大的提高了同学们参与性学习的乐趣。
3讨论
2.重视体表标志教学
人体解剖学学习的是正常人体的结构,护理人员面对的是活的标本,掌握常用的体表标志及深部结构在体表的投影,对以后掌握规范的护理操作具有重要意义。学习时要求学生对照自身和相互对照,进行体表标志的观察和触摸,并给学生讲解—些重要的标志在临床上的应用,使学生十分直观地理解和掌握书本中抽象的描述。如在讲骨学和肌学时,可以触摸一些重要的骨性和肌性标志,例如胸骨角、髂前上棘、髂嵴、坐骨结节等;如学习臀大肌时就结合临床护理,讲解与肌肉注射有关的体表标志;学习关节时,讲解并表演关节的运动和脱位表现;讲解呼吸系统时讲解如何触摸甲状软骨、环状软骨和颈段气管;讲解脉管系统时,让学生找准并触摸心尖搏动点的位置、全身主要动脉的体表搏动点及急救时压迫止血点的位置;讲解视器时请同学互看对方的双眸,辨认角膜、虹膜、瞳孔、结膜和巩膜等结构。
3.重视解剖与其它基础医学学科的联系
系统解剖学与组织胚胎学、生理、病理和药理等其它基础医学有紧密的联系。教师不能仅在自己的学科领域进行深入的钻研,还要对其他学科加强了解,在备课和讲授中提高融会贯通性。例如通过了解胚胎学,联系胚胎发生,让学生理解器官的不对称分布。消化管在发生时逆时针方向旋转使得胰、脾、胃与肝分别处于的消化管左右两侧;横结肠和升、降结肠反折向上,位于十二指肠前方的冠状面内;与此同时支配食管与胃的左右迷走神经成为前后的位置关系。心在发生时顺时针方向旋转,导致心的2/3位于人体正中矢状面左侧,1/3在右侧。例如通过联系药理知识,讲解药物在体内的循行,有助于消化系统和血液系统的掌握。
4.病例式教学法的应用,将临床病例与解剖知识结合起来在教学中
基础课的学习目的就是为了临床各科的理论教学及临床实践打基础,解剖学除了是基础医学课,更渗透到了内、外、妇产、儿科学、神经病学、影像等几乎临床的各个学科。在讲解解剖学知识的同时,联系临床,更能激发学生的学习兴趣。例如,讲解肝门静脉侧支循环,解释肝硬化出现呕血、便血原因;讲解眼的结构,解释一些青光眼、白内障的眼部疾病;讲解神经系统病例有核上瘫与核下瘫,脊髓半横断损伤、内囊出血、脊髓灰质炎、桡神经损伤等。
5.重视画图
画图在系统解剖学教学过程中的作用是多媒体无可比拟的,不但老师要自己画图,还要让学生也动手画图.画图不仅能提高学生的兴趣,还能提高学生动手能力,有利于开发学生的观察、想象和形象思维能力等。例如在讲述最复杂的脊髓内部结构或者脑干内部结构过程中,画图可以促进学生的理解,在讲解眼球壁、女性生殖器等,可以随讲随画,吸引学生注意。
6.重视标本模型考试
标本模型考试是检验实验教学效果的一个重要手段,也是督促学生掌握知识的一个重要途径。高职学校培养的学生,要求具有扎实的理论基础和较强的动手操作能力。在解剖知识方面,更要重视人体解剖学的实验教学。认识解剖模型和标本是人体解剖学教学过程中的重要环节,可逐渐培养学生的空间形象思维能力。要认真地对待标本考试,并将分数计入期末总评中。
参考文献
一、研究背景
实验教学是学生巩固和深化理论知识的重要途径,也是培养学生基本技能、发现和解决实际问题能力、自主学习能力、创新和临床思维能力的重要途径。目前,我国大多数医学院校的人体解剖学主要有《系统解剖学》和《局部解剖学》两门课程组成,实验课基本上还是按课程孤立设置,学生按照编好的实验指导书的要求,由教师指导下的学习模式,学生都是在“接受性学习”,缺乏“自主探究学习”,整个实验缺乏系统性、全面性以及创新性。因此,通过对原有的实验教学定位、教学理念、教学模式、教学方法和手段进行改革,对培养学生的临床应用能力、创新精神和创新能力等综合素质有着非常重要的意义。
二、教学模式的改革
我校五年制医学专业采用系统解剖学和局部解剖学分别在大一下学期和大二上学期完成的模式,我们初步尝试将原有的《系统解剖学》和局《部解剖学》实验进行整合,在前期系统解剖学验证性实验学习的基础上,加强综合性实验,增加设计性、创新性实验,由教师根据学生所学的知识和教学安排,分不同层次、由浅入深提出实验任务,学生自主选择综合性设计性和创新性的实验内容、确定实验步骤及注意事项、经老师审核后开始实验过程,并对实验结果进行分析判断、完成实验报告或实验论文的新模式。通过一系列的有系统、有计划的实验教学,使学生达到由理论知识到实践操作,再由实践操作到创新和临床思维能力的不断由量变到质变的转变。在时间安排上,课内课外并重,充分利用学生的课余时间,要求学生在课余时间完成部分标本制作的实验内容。另外,在基础知识的基础上对局部解剖学的部分实验进行独立的设计,改变原来的实验依托理论的模式,要求学生根据临床手术操作中遇到的问题进行设计,在尸体和标本上进行模拟手术,进一步加深学生对局部解剖学知识的理解。同时将现有的课堂教学、课外专题讲座、课程实验、课外第二课堂等实践形式向课外科技创新、科研训练(student research train,SRT)、大学生科技创新竞赛、新苗计划等活动延伸,不断丰富课内外一体化自主研学平台的内涵,使学生尽可能多的学做合一,扩大学生自主创新实践的内容,有效的启发学生的发散思维。推进学生的个性化发展和全面发展。人体解剖学实验教学就是要构建教与学为一体、理论教学与实践教学为一体、课内与课外教学为一体的实验教学模式。
三、教学内容改革
对现有的《系统解剖学》和《局部解剖学》的实验教学内容和课程体系进行改革,结合教学大纲和高等教育教学加强实践教学环节薄弱改革的需求,按照分层式实验教学的模式;增加实验内容和实验项目;增加实验的开放性,综合性、设计创新性的思维方式,对人体解剖学实验教学课程进行了改革。
1.拓展基础理论知识、基本技能训练实验层
在系统学习解剖学的基础理论知识的基础上,穿插讲解对尸体解剖的一般方法、解剖器械和操作方法、基本解剖方法、标本防腐固定法、血管灌注技术、淋巴管灌注方法等实验对学生进行解剖学实验技能训练。课堂并以学术讲座的形式向学生讲解解剖学科学研究方法,文献综述撰写,布置学生查阅文献,撰写文献综述。使学生掌握解剖学实验的基本知识、基本方法与基本技能,熟悉常用仪器的操作,培养学生观察、记录实验结果及整理、分析实验数据的能力。
2.以临床应用为导向的解剖学实验教学
将系统解剖学和局部解剖学内容相互穿插并与临床及其他相关基础学科结合起来。将实验课内容分为骨学、节学、下肢、上肢、头颈部、脊柱区、胸部、腹部、盆部与会阴、感官、中枢神经系统十一部分。在教学实施过程中,每一章节(如上肢、躯干、头颈部等)实验开始和结束都由教师进行15min的结合临床案例的前言和总结的讲座,使学生认识到解剖学在临床医学中的重要性及其如何与临床结合。以颈部为例,我们通过和临床医师及其他相关基础学科的教师一起讨论,把颈部的内容提炼成以下几个问题:(1)简述颈动脉鞘内结构的排列关系;(2)甲状腺切除术时,从皮肤切口到暴露甲状腺依次有哪些层次结构,术中需特别注意对哪些重要结构的处理,为什么?(3)气管切开术选择何部位,到达气管要经过哪些层次结构?(4)左、右喉返神经的来源和走向有何不同?(5)颈部皮神经的分支分布有何特点?颈部局部麻醉宜选在何处?(6)颈内静脉和锁骨下静脉有何结构特点和重要毗邻,对深静脉穿刺有何影响?上课时先由带教教师介绍甲状腺次全切除术手术步骤、手术中应注意事项,并发症及其处理措施,然后将问题一一列出。
3.以创新为导向的解剖学实验教学
该部分实验分为设计创新型实验教学和课外研究创新型实验两类。设计创新型实验教学由教师提出实验任务,学生独立实施过程,教师全程指导、启发和评价,使学生从科研选题、实验设计、实验操作、结果分析、文献查阅、论文撰写、报告与答辩等各个环节得到一次全面的创新能力和方法的训练。比如教师结合某些知识点或关键的实验技术,提供一些与临床联系较紧密且学生感兴趣的题目作为实验教学内容以供学生选择,让学生在第一、第二阶段已掌握的理论和的技能的基础上自主完成实验,并根据完成情况提交实验报告、实验作品或学术论文。
课外研究创新型实验主要形式为:给定有关题目;各种大学生科技活动;学生直接参与教师科研子课题等项目。让学生通过课外科技创新活动培养学生的创新精神、实践能力和临床思维意识,同时培养学生的团队精神、交流沟通能力和责任感。
四、教学方法与手段的改革
1.以学生为中心,实现自主实践为主的教学模式。将传统的实验指导书修改为由浅入深、由验证、综合再到设计创新的实验项目,充分调动学生学习的主动性。学生通过验证性实验掌握基本实验操作方法,学会正确查找资料,设计综合实验,正确记录观察实验结果,分析实验结果,对实验结果进一步作出判断、推理的能力;正确的通过查阅相关文献、书籍、工具书及其他信息源信息已解决临床应用中的问题的能力。同时借鉴借鉴PBL(problem based learning)改变传统的教学方式,在教学过程中根据进度安排临床病例讨论课,提供相应的病例设计问题和相关的参考书籍书目,让学生围绕病例,通过书籍杂志和网络、用解剖学知识解决问题。
2.运用现代化技术及先进的实验教学手段。对临床应用中的实际问题如常见病的手术治疗采用计算机虚拟技术、虚拟人、医学仿真技术等现代化实验信息技术手段,结合学校的BB平台、已经建好的人体解剖学PBL教学平台和人体形态学数字化教学平台,把虚拟实验、医学仿真实验和临床实践问题想结合起来,使实验教学与创新和临床应用接轨,可以有效提高学生的学习兴趣,刺激学生参与实验的积极性。将尸体上的实际操作和虚拟仿真、现场授课和多媒体课件、网络化远程互动和掌上智能式平板虚拟有机结合起来,充分利用网络、教学平台及各种实验教学媒体进行实验教学,激发学生学习兴趣,提高实验技术的临床应用性和常见手术操作的前瞻性,促进学生科学的临床思维方法与创新能力的结合。同时让学生了解先进的手术操作技术及其应用,拓宽知识面,培养他们的实验技能和科研能力。
3.课外开放实验。在开放性实验室里,学生可以在自己支配的时间内从事提前设计的,教师审核通过的实验,也可以完成课外的实验,以学生为中心,自主设计制作的人体解剖学标本制作大赛。开展“解剖学实践大赛”,学生根据自己兴趣,自愿参加,自由组合,设计方案,拟定操作步骤和程序,在教师和实验师指导下,完善方案,独立完成解剖学标本制作和实验报告。如学生制作阑尾炎手术的解剖学入路。
4.运用先进的实验教学考核方法。实验成绩采取平时成绩同实验报告和实验论文相结合的做法。鼓励学生实验中有创新。(1)实验报告为平时成绩,主要考察学生对实验结果的整理、分析、总结能力。此部分成绩约占总成绩的30%;(2)以实验考试、考核成绩反映学生对人体解剖学的基本理论、基本技能的掌握(考试、考核的内容除解剖、观察标本外,还应包括X光片、螺旋CT图片阅读及相关临床病例分析、讨论等)。此部分成绩约占40%;(3)学生设计方案及实施考核,主要考察学生创新意识、科学思维方式与实践能力。教师根据学生查阅文献情况、实验设计水平、实验方案的实施情况、以及实验结果的分析能力和科研论文撰写情况综合评定实验成绩,此部分成绩占30%。
五、结语
人体解剖学是研究正常人体形态结构的科学。如何针对护理专业的特点,把解剖与护理融为一体,在深度和广度上满足护理专业的要求,成为解剖学教师不断思索的问题。本文就如何提高高职护理解剖学教学水平从六个方面进行了探讨。
1. 紧密结合护理专业特点,精选教材内容
目前医学高职院校注重培养学生护理专业知识与技能,学生都希望今后能够成为一名有用的医护工作者,因此,教师要强调解剖学在医学中的重要地位以及它与其他医学课程的紧密联系,还应强调与临床实践密切相关的知识点,与护理临床应用相结合,使学生充分认识到学习解剖学的重要性,提高学习积极性。在教学过程中,除了要体现系统解剖学的特点,全面了解人体的结构,掌握主要器官的形态特征、功能及其相互作用,还要增加与护理操作、治疗、病情观察、抢救知识、护理诊断和生活护理等需要的应用解剖学内容。例如,在运动系统中,要重点讲解易骨折的四肢骨、常用注射的肌肉、易脱位的关节;在内脏系统中,重点掌握与常见疾病护理相关的内脏知识,如插胃管、导尿管等各种护理操作;脉管系统中,重点掌握与注射和急救有关的血管,如表浅静脉注射、动脉注射等。对涉外护理专业,则要求老师们应把常用的解剖专业英语词汇在上课时重点介绍给学生们。
2.重视体表标志教学
人体解剖学学习的是正常人体的结构,护理人员面对的是活的标本,掌握常用的体表标志及深部结构在体表的投影,对以后掌握规范的护理操作具有重要意义。学习时要求学生对照自身和相互对照,进行体表标志的观察和触摸,并给学生讲解—些重要的标志在临床上的应用,使学生十分直观地理解和掌握书本中抽象的描述。如在讲骨学和肌学时,可以触摸一些重要的骨性和肌性标志,例如胸骨角、髂前上棘、髂嵴、坐骨结节等;如学习臀大肌时就结合临床护理,讲解与肌肉注射有关的体表标志;学习关节时,讲解并表演关节的运动和脱位表现;讲解呼吸系统时讲解如何触摸甲状软骨、环状软骨和颈段气管;讲解脉管系统时,让学生找准并触摸心尖搏动点的位置、全身主要动脉的体表搏动点及急救时压迫止血点的位置;讲解视器时请同学互看对方的双眸,辨认角膜、虹膜、瞳孔、结膜和巩膜等结构。
3.重视解剖与其它基础医学学科的联系
系统解剖学与组织胚胎学、生理、病理和药理等其它基础医学有紧密的联系。教师不能仅在自己的学科领域进行深入的钻研,还要对其他学科加强了解,在备课和讲授中提高融会贯通性。例如通过了解胚胎学,联系胚胎发生,让学生理解器官的不对称分布。消化管在发生时逆时针方向旋转使得胰、脾、胃与肝分别处于的消化管左右两侧;横结肠和升、降结肠反折向上,位于十二指肠前方的冠状面内;与此同时支配食管与胃的左右迷走神经成为前后的位置关系。心在发生时顺时针方向旋转,导致心的2/3位于人体正中矢状面左侧,1/3在右侧。例如通过联系药理知识,讲解药物在体内的循行,有助于消化系统和血液系统的掌握。
4.病例式教学法的应用,将临床病例与解剖知识结合起来在教学中
基础课的学习目的就是为了临床各科的理论教学及临床实践打基础,解剖学除了是基础医学课,更渗透到了内、外、妇产、儿科学、神经病学、影像等几乎临床的各个学科。在讲解解剖学知识的同时,联系临床,更能激发学生的学习兴趣。例如,讲解肝门静脉侧支循环,解释肝硬化出现呕血、便血原因;讲解眼的结构,解释一些青光眼、白内障的眼部疾病;讲解神经系统病例有核上瘫与核下瘫,脊髓半横断损伤、内囊出血、脊髓灰质炎、桡神经损伤等。
5.重视画图
画图在系统解剖学教学过程中的作用是多媒体无可比拟的,不但老师要自己画图,还要让学生也动手画图.画图不仅能提高学生的兴趣,还能提高学生动手能力,有利于开发学生的观察、想象和形象思维能力等。例如在讲述最复杂的脊髓内部结构或者脑干内部结构过程中,画图可以促进学生的理解,在讲解眼球壁、女性生殖器等,可以随讲随画,吸引学生注意。
6.重视标本模型考试
标本模型考试是检验实验教学效果的一个重要手段,也是督促学生掌握知识的一个重要途径。高职学校培养的学生,要求具有扎实的理论基础和较强的动手操作能力。在解剖知识方面,更要重视人体解剖学的实验教学。认识解剖模型和标本是人体解剖学教学过程中的重要环节,可逐渐培养学生的空间形象思维能力。要认真地对待标本考试,并将分数计入期末总评中。
【摘 要】解剖实验课是医学生的必修课,是实现由基础医学到临床医学过度的重要途径。如何加快解剖实验教学改革,通过在实验教学中提高学生对解剖知识的求知欲,增强学生对解剖实验的兴趣,对于提高学生的实验动手能力,以便使学校的解剖实验教学适应现代化临床医学发展的需要意义重大。
关键词 医学院校;解剖实验;教学改革
作者简介:刘斯文(1964.10—),男,汉族,白城医学高等专科学校解剖实验室,实验师。
解剖学是门古老的学科,是基础医学的重要内容之一。解剖实验课是医学生的必修课,是实现由基础医学到临床医学过度的重要途径。解剖学课程内容庞杂,专业性强,理论描述抽象,学科中大量的医学名词需要死记硬背,学习起来非常枯燥,而传统的解剖实验教学,老师只在尸体标本上示教各器官的形态、结构、位置和毗邻关系。学生再观察标本,老师在旁指导、解疑与后期专业课及临床操作技术脱节。随着科技和人类的进步以及医学教育改革的不断深入,解剖学的教学面临许多新的课题,如何加快解剖实验教学改革,通过在实验教学中提高学生对解剖知识的求知欲,增强学生对解剖实验的兴趣,对于提高学生的实验动手能力,以便使学校的解剖实验教学适应现代化临床医学发展的需要意义重大。
1 调整教学内容 教学中精讲多练
解剖学是一门实践性很强的学科,复杂的结构只有通过学生的主动的学习观察及实际解剖才能得到充分理解。实验课通过对正常结构的观察及解剖,使学生掌握人体结构的形态位置,构造、毗邻及其在临床工作中的意义,使学生掌握形态学科学习的基本规律,养成科学思维方法,提高独立观察思考及实际动手能力,为后续临床学科的学习打下坚实的基础。
一是要从教学理念改革着手,从人才培养体系的整体目标出发,以培养学生实践能力和创新能力为核心,运用现代化的教学手段,改革实验教学内容,采用自主学习与实践促进学习相结合的新型教学模式。
二是改革教学内容和教学方法,调整课程体系,调整教学内容,减少课程之间的内容重复,加强课程内容的融通和联系。解决解剖学范畴的课程多、内容多、名词多、形态结构多异,学生普遍感觉难学的问题,适应高层次“精英”医学人才培养的要求。
三是充分利用现代教育技术,在原有的教学型多媒体课件的基础上,开发制作助学型多媒体课件,充分运用多媒体课件,图文并茂,使解剖形态学教学直观、形象,有利于学生理解和掌握人体的形态结构,便于学生自学和复习。
四是通过实验加深对理论的理解,调动学生学习的主观能动性,留给学生独立思考的空间。注重培养学生能力,教学中启发学生的科学思维,不仅把本学科的基本内容传授给学生,而且把本学科的科学思维方法传授给学生。培养学生的自学能力和动手能力。
2 理论联系实际,基础结合临床
一是以理论讲授与学生观察理论相结合,尤其强调学生对人体标本及模型的观察理解。二是加强学生动手能力的培养,在系统解剖学的实验教学中,以学生操作为主,要求学生自己动手找出人体重要结构,并作为评估其学习效果的主要标准。三是运用多种教学手段,提高学生学习效率,要在教学中量使用多媒体教学及声像教学,力图将教学中的难点形象的表达出来。四是结合临床进行病例讨论,教学中要突出重点,讲清难点,介绍热点,使学生通过尸体解剖操作,既提高了实践能力,又加深了对理论的理解,使解剖形态学基础与临床诊疗相结合。教学中穿插临床内容,把前后期的内容有机地结合起来,同时与临床医学院进行不同形式的合作,请临床医生参加教研室的集体备课,邀请临床医生上课,结合临床讲授部分解剖学内容,积极探索、安排局部解剖学与外科手术治疗相结合的教学模式,理论联系实际,使医学前后期的课程内容相融通,基础与临床相结合。培养学生理论联系实际,了解基础医学理论在临床实践中应用的方法。
3 提高实践性教学效果
高质量的教具是提高教学质量的关键。一是在继承传统解剖学教学优点的基础上,学校要为学生提供了主动学习的环境,高质量的多媒体教具,要具有逼真的图像、鲜明的色彩、清晰的层次、准确的定位,从而大大减少教学中的烦琐描述,更加直观的表现局部的毗邻、结构,提高教学效率和教学质量。二是发挥学生在实验课中主体作用有利于调动学生的积极性。借鉴国内外医学院校的经验,在实验观察的基础上结合临床病例学生自由讨论。通过讨论式教学,调动学生的积极性,培养了学生的表达能力和认知能力,拓展了学生的知识面,为后续课程的学习打下了坚实的基础。三是开展多种形式的实验室活动有利于培养学生的创新能力。要给学生创造更多接触标本模型的机会,定期开放实验室。指定专人管理、指导和答疑。在实验室教学活动中,组织学生组成科技活动小组,开展科技学术答疑,指导他们进行初步的科研实验,查阅文献,写综述和小论文等,增加他们的学习、科研兴趣,从而培养了学生的科研创新能力,为走上工作岗位后继续进行科学研究打下基础。
课堂教学效果是指教师上完一堂课,学生在当堂内的收获大小,如果学生的收获达到或者基本达到教学大纲的要求,则课堂效果就好或较好;如果学生的收获小,达不到教学大纲的要求,那就是课堂效果差。课堂教学效果的好与差是直接反映教学质量高低的一个重要标志。
人体解剖学是一门重要的医学基础学科,是每一位医学生构筑医学知识体系的莫基石。但这些年由于中职卫校的学生主要由初中毕业升学而来,普遍年龄偏小,接受能力有限,生源素质也不理想,而且新生人学接触的第一门医学科目就是人体解剖学,它内容繁多枯燥,名词生僻难懂等,这些因素给中专解剖学教学工作带来一定困难,使课堂教学效果往往不理想,久而久之学生就会对人体解剖学这门课程产生厌学情绪,进而影响教学质量。如何在现有条件下根据学生的实际情况,积极运用各种方法来提高人体解剖学的课堂教学效果,使学生能通过课堂学习,更好地掌握解剖学知识,为后续学习其它医学学科打下坚实基础,是我们每位解剖学教师必须正视的问题。为此,笔者在总结多年教学经验的基础上,对如何提高人体解剖学课堂教学效果提出了一些看法和建议。
1积极改进或创新教学方法
教师在熟悉教材、了解学生的基础上,必须重视研究教学方法。在当今医学教育中,教学方法种类多样,不拘一格,选择何种方法应以教学任务、内容和实情而定。对人体解剖学而言,要提高课堂教学效果,就应该让学生感兴趣,易理解,好记忆。传统的“照本宣科”或”填鸭式”的教学方法对于喜新喜奇的学生来说,会很快失去吸引力。只有不断改进或创新教学方法,才能持久地吸引学生的注意力。笔者认为如下几种教学方法值得借鉴。
1.1以问题为中心的教学方法P1即教师在讲课时尽量抓住机会,多设置启发式问题,促使学生带着问题积极思考和讨论,以调动学生思考和探索问题的积极性,既激发学生的思维潜能,更有利于学生理解和记忆。比如在介绍”人体解剖学姿势”时,可以先设置提问,如”什么是上和下“、’叶么是前和后“、‘它们的依据是什么”等等,经过学生讨论后,再引出”人体解剖学姿势”,学生释然,记忆深刻,教师也达到教学目的。
1.2帮助学生建立解剖学”框架体系”众所周知,现在盖商品房都采用”框架结构”,不仅抗震能力强,而且各层楼之间干扰小,有利于按居住者不同的需求进行装修使用。那么,在人体解剖学教学初期,不妨先给学生建立起解剖学的"框架结构”,即向学生详细介绍人体结构中九大系统的组成、归类和解剖学意义。比如有的系统具有对人体起支持、保护、运动功能的(如运动系统);有些系统是具有对人体生命活动进行调节和控制功能的(如神经系统、感觉器、内分泌系统);有些系统具有对物质的摄取、吸收和排泄废物功能的(如消化系统、呼吸系统、泌尿系统);有的系统具有完成体内物质的转运和输送功能的(如脉管系统);还有的系统负责产生生殖细胞、分泌性激素、繁殖新个体的(如生殖系统)。以上解剖学框架体系一旦在学生的脑海中建立,不仅让学生认识到人体九大系统的各自归类和定位,更有利于今后学生对解剖学的学习和记忆,易于思路清晰,不会混淆。
1.3利用歌诀,提高教学效果。人体解剖学具有内容复杂、名词繁多且难以记忆的特点,作为教师应积极借鉴或自已编写简明扼要、朗朗上口的解剖学歌诀,在课堂上传授给学生,既降低记忆难度,更提高学生的学习兴趣。①可通过歌诀掌握重要器官的形态特点,比如描述肩脚骨的形态可用以下歌诀:肩脚骨形三角扁,三缘三角两个面,上缘外前伸咏突,肩峰为冈向外延;②可通过歌诀加强对名词繁多 的内容的记忆,比如腹膜与腹盆腔脏器关系的歌诀:空回盲横乙状阑(内位器官),胃脾卵巢输卵管(内位器官),升降膀胧子宫肝(间位器官),胰肾肾上输尿管(外位器官);③可通过歌诀对一段教学内容进行概括总结,比如对十二对脑神经的概括:一嗅二视三动眼,四滑五叉六外展,七面八听(蜗)九舌咽,十迷十一副舌下全。
2积极优化教学模式
教学模式的不断优化和改善,必然对提高课堂教学效果起到积极的影响。笔者在人体解剖学的教学中,深感使用旧式的”单纯传授知识”的教学模式的弊端,认为应该在教材的不同内容上,积极探讨和实践新的教学模式,以提高教学效果。笔者推荐如下两种,以供参考:
2.1应用多媒体的教学模式人体解剖学所涉及的名词术语和内容很多,学生往往难以理解,更不易记忆。即使授课时利用大量挂图、模型、标本进行讲解,有时也很难使学生获得动态的直观感受。如果采用多媒体开展教学,熟练运用解剖学课件,在幻灯片切换中,表现出主次标题的关系、以达到板书的效果、同时利用图片、动画、动态流程图等三维立体画面,再配以简明的解说,能极大地弥补教师用语言所无法表达的缺憾,也能全面调动学生视听器官的积极性,激发学生的求知欲。例如运用课件演示骨关节的组成和运动方式、人体动静脉血管的分布和血液的流向、神经运动和感觉传导途径等,都能使静态的理论知识变成鲜活生动的动态表演,让抽象的知识点变得更加清晰、立体、真实,学生学习兴趣备增,极大提高了课堂教学效果。
2.2应用PBL教学模式PBL教学模式是以学生在学习中所涉及的各种问题为基础,以培养学生解决间题的能力为目标,边学习、边实践的一种教学模式的简称。在人体解剖学教学中,可以采用PBL教学模式,一般分为三个步骤,即”问题设计”、”合理配置学习小组”、”问题解决。当然,并不是解剖学上所有内容的教学都适用此模式,应有所选择和设计,故第一步骤特别重要。
3巧把解剖学知识与临床知识相结合
人体解剖学作为中职卫校护理等专业的基础课程,与很多临床专业课有着密切的联系。在解剖学的教学过程中可以穿插讲解相关的临床内容,从广度和深度上紧密结合临床护理操作特点,使解剖学知识达到’·临床有用、够用、实用”,从而可以激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效果。
例如在运动系统中,讲到胸骨角、肩脾骨上下角、骼前上棘时,通过活体触摸使学生掌握的同时,还要告诉学生其临床意义,如胸骨角平对第二肋.是计数肋骨的标志,在临床叩诊和心电图的胸导联定位时都要用到;在介绍肌肉的相关内容时,可以讲解常选肌肉注射部位的解剖特点和最佳操作部位的选择:如三角肌的外1/3部、臀大肌的外上1/4部等,此与护理技术操作密切相关;在消化系统中,食管的三个狭窄距离中切牙的距离与护理技术中插胃管操作存在密切联系,阑尾根部和胆囊底的体表投影分别与外科护理中麦氏点压痛及Murphy征有关;在生殖系统中,男性尿道的三个狭窄、两个弯曲及女性尿道外口与阴道口的关系都与护理技术中的导尿术有关;在脉管系统中,各浅表动脉与临床护理操作中常用的压迫止血、切脉、测量血压等相关,而肝门静脉和上、下腔静脉系之间的吻合与内科护理中门脉高压发病机制及并发症内容有关,等等。通过巧妙地把这些解剖学知识与临床知识密切结合,既充实了教学内容,又拓展学生的知识面,更使得学生感觉到解剖学在医学相关课程中的重要性,提高学习解剖学的自觉性和主动性。
2分层次设置实验内容,采用多元化教学方法
按照“扎实基础、自主开放、鼓励创新”的原则,大幅度调整实验课程内容和授课程序,以能力培养为主线呈渐进式衔接,按基本技能实验(50%)、综合设计性实验(40%)、研究创新性实验(10%)三个层次设置实验项目,编写与之相适应的基础医学实验教学大纲和实验教材,逐渐形成从宏观至微观、从形态至机能、从简单至综合、从基础至临床,纵横相互联系的实验教学模式,以培养学生的科研素质和创新能力。同时,根据不同学科特点,采用多元化教学方法,最大程度提高学生的学习积极性和主动性[2]。基本技能实验结合理论课教学,开设传统的经典验证性实验、基本仪器使用、实验动物手术操作、实验数据和图形的记录、采集和处理,训练学生基本实验操作和技能。综合设计性实验引导学生以“一个问题”为中心,综合多学科知识点,从人体器官、组织细胞的形态结构、遗传特性、生理生化到疾病发生的分子机理、基本病理过程、药物作用等多个角度来设计实验,使学生以跨学科的思维方式建立整体的概念,增强学生对实验现象的观察与思考。设计性实验让学生选择自己感兴趣的题目,运用已学到的知识和技能,独立设计并开展带有研究性质的综合性实验,搜集必要的实验数据并加以分析,写出实验论文,以学术交流会的形式,讨论各自的实验结果,从而培养学生综合思维能力及创新意识[3]。研究创新性实验结合学校“大学生创新实验计划支持基金”,学生自行组织课外科研小组,在导师的指导下设计感兴趣的小型科研课题,申请创新实验基金或参加指导老师的在研课题。该实验从实验设计、科研实施、结果整理分析到论文撰写,全部由学生独立完成。2007年以来,我校7年制及5年制医科各专业学生共获得资助15余项,资助经费达10万元,公开发表科研论文28篇,获得各种奖励及发明专利20余项。以学生为主体、教师为主导的创新实验,采取自主式、学导式、研究式的教学方法,学生接受了较全面、严格、系统的科研训练,启发了他们在科研过程中提出问题、解决问题的逻辑思维方式,提高了独立工作和科研创新能力[4]。
3积极开展“第二课堂”教学活动,培养学生观察问题、解决问题能力
开展“第二课堂”活动是中心实验教学改革的另一大特色。富有内涵的第二课堂活动,既强化了学生实习、实践环节,也提供了互动的师生交流空间,创造了学生自己动手、动脑的机会。通过引导学生参加社会活动,激发了学生积极探索的精神,缩短了学生与社会的距离。医学昆虫学课程教学中,采取了专题讲授与社会实践相结合的教学方式,结合所讲授的专题,把学生组织成若干社会实践小组,利用周末开展小型调研活动。学生们在辅导教师的指导下,走出实验室,制订医学昆虫调查、防治技术方案,在锻炼学生动手能力和实际工作能力的同时,也培养了学生科研工作的能力及兴趣。临床药理学将实验课搬到工厂车间,让学生现场亲眼目睹制药过程。人体解剖学在课余时间将学生组织成若干课外实践小组,参与解剖技术室的尸体解剖与标本制作,使学生们在实践中进一步学习掌握解剖学知识[5]。第二课堂教学活动的开展,既强化了学生实习、实践环节,也创造了互动的师生交流空间和学生自己动手、动脑的机会,有利于加强学生主动获取知识和动手能力、创新能力的培养。2001级7年制临床医学专业赵菁同学,从大二开始,就参与了“河南省重点科技攻关基金资助项目”的有关课题研究。她提出的将物理和化学中有关载体模型的思想引入到生命科学领域的原理,在我省大中专院校尚属首例。其研究课题“小鼠IFN-γ真核表达载体的构建和转染鼠腹腔巨噬细胞抗肿瘤效应研究”已在基础研究中获得了肯定的治疗结果,可为临床治疗提供可靠的实验依据。在大学学习的几年里,赵菁同学将课余时间和节假日全都用在了科学实验和科技制作上[6]。当中心开展第二课堂活动来发展学生的兴趣和爱好时,赵菁就找来理工科的学生成立课外科研小组,常常领着小组成员研究生物、电子技术,搞科技制作,一项一项的创造发明问世,并连续在“挑战杯”竞赛中获奖。在第二届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛中,《针剂破口器》、《新型解剖床》荣获二、三等奖;在第八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中,《针剂破口器》荣获三等奖;在第四届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛中赵菁同学主创的《河南医美乐医疗器械有限责任公司》创业计划荣获铜奖;在第三届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛中,赵菁同学的两件作品《解剖室空气净化装置》和《便携式电子防晕动装置》分别获得二等奖和优秀奖。在校期间,她连续四年在全省、全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划竞赛中获奖,2003年被授予“中国大学生跨世纪人才奖———建昊奖”,2004年荣获“青春中华―首届中国青年文化周特别奖”,2005年8月被授予“第二届中国青少年科技创新奖”,2005年11月被授予“首届河南省十佳青少年读书成才奖”,2005年12月荣获“中国十大年度大学生创意人物入围奖”,2006年2月荣获“首届河南省十大教育新闻暨教育新闻人物奖”,2006年6月获得“郑州市学习标兵奖”,截至目前,她已拥有7项国家专利,被誉为“学生发明家”[7]。2004级临床医学专业卢沛琦同学积极参与老师的科研活动,将所学知识与科学实践结合在一起,利用第二课堂活动,在指导教师的带动下顺利完成一项科研内容,其撰写的科研论文《骨髓间充质干细胞体外诱导为心肌细胞的实验研究》,在2006年郑州大学组织的学生科技竞赛活动中,荣获“郑州大学学生科技创新与科技论文”一等奖。
4利用现代化教学手段,提高实验教学质量
中心将网络信息技术引入实验教学,建设了一批数字化、网络化的实验教学平台。包括人体解剖学虚拟实验室、数字网络多媒体解剖学实验室、数码显微互动形态学实验室、多通道生物信号采集系统和机能学仿真实验网络教学系统实验室等。各实验室根据不同需求装备相应的数字化网络设备,使实验室信息网络硬件建设处于国内高校实验室领先地位。虚拟、仿真实验软件与实验硬件配合,多媒体技术,网络教学———三种教学手段,进一步强化了实验教学效果。我们自行研发的一套局部解剖学虚拟教学软件,利用虚拟的人体三维技术实现了“虚拟人体解剖”,学生通过鼠标、键盘等工具输入相应的变量,进行逼真的人体解剖实验,收到了良好的教学效果,受到学生和省内外同行专家的一致好评[8]。借助校园局域网和中心网络实验平台连接,应用现代化网络信息技术,开辟了试验项目网上预约、网上预习、网上复习、在线实验等方式消除空间和时间上的障碍,培养学生利用计算机网络平台猎取本专业发展前沿信息和新技术的方法。在中心网站创建的局部解剖学虚拟实验室、机能学网络仿真实验室、形态学网络标本陈列馆。由于网络教学的个体性和交互性,极大地激发了学生的学习兴趣、主动性与创造性。
5完善实验考核方式,科学评价实验教学效果
传统教学模式不外乎挂图、教师板图、利用模具或标本等进行教学。挂图色彩鲜明、层次清楚,但是缺乏相应的真实、立体、形象感,让人很难产生深刻的记忆。板图是可以帮助学生进行理解记忆但是教师徒手画总会存在一些不可避免的误差,对教师的绘画水平要求较高。利用模具可以让学生熟悉相应人体部位,但是模具存在最大的缺点就是不灵活和失真。实物标本是学习解剖最重要也是最好的工具,其最大的特点是真实、精确地展示人体结构,在解剖教学中不可或缺,问题是标本紧缺无法满足不断扩招的医学生的需求。还有其他传统教学方法,但是无一例外是老师在台上讲,学生在下面听,难免束缚思维、难以激发兴趣,一旦学生缺乏兴趣,那么学习上就会草草应付了事,解剖学就会越学越难,学生产生畏难的情绪,从而必然会使教学进入恶性循环。
2中国数字人解剖系统的功能及作用
我国是继美国和韩国之后第三个进行"数字人"研究的国家,如今数字化技术已全面进入医学各学科的科研和教学领域[2]。三维数字人体虚拟解剖学软件在数字解剖教学领域中的应用最为便利,大大方便了学生学习解剖学课程。中国数字人解剖系统由山东易创电子有限公司研发,采用第三军医大学的断层数据,结构模型精确、完整,是目前国内外现有唯一拥有中国人人体特征的完整数字人解剖系统[3]。从事医疗事业的工作人员、解剖学教师、医学生以及对解剖学感兴趣的任何人都可以使用本系统进行学习。数字人软件系统具有以下几个功能部分:
2.1系统目录结构系统目录是整个系统的总纲和索引,根据系统解剖学教材及教学的需要,分为运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、男性生殖系统、脉管系统、视器、神经系统、内分泌系统和皮肤十大系统。各系统内容完整,操作简单,可任意搜索任何解剖结构,结构名称中英文双语显示,并伴有中英文发音,也可放大观察某一局部器官的位置和毗邻关系,并能进行双屏显示和立体显示。
2.2断面显示功能断面显示功能是将人体从横断面、矢状面、冠状面三个方向进行切割,形成均匀的断面展示人体,共2300多个三维人体解剖结构,分辨率极高,并且可以任意放大与缩小。此功能可满足CT、磁共振成像等专业的学习和应用。
2.3软件主要按钮功能该系统的界面有多个功能按钮,包括初始化、着色、去色、隐藏、只此可见、截屏、撤销等功能,基本满足所需操作。如着色功能,在点击每个器官时,能显示不同的颜色,一目了然,有利于同学们自学;再比如截屏功能,教师可对自己感兴趣的图片截取,保存,可用来制作教学课件或动画等。
3中国数字人解剖系统在教学中应用的优势
基于以上功能,数字人解剖系统可作为解剖学教学的重要教学工具。与单纯的传统解剖学教学方法相比,数字人解剖系统辅助教学具有以下优势:
3.1图片效果好解剖学是属于形态学范畴,众所周知,图片对于形态结构的理解至关重要,能帮助学生加深理解和记忆,具有不可替代的作用,可以说是解剖学教学的灵魂。在以往的传统教学中,主要采用挂图和多媒体教室的投影仪来展示图片。传统的解剖图谱只能反映平面的图像,缺乏立体感和真实感,而且是静止的,不能放大,对于刚接触解剖学的医学生来说,不利于理解。中国数字人解剖系统图像的清晰度和饱和度均优于普通图谱,而且图文并茂,画面生动形象,将原本枯燥难懂的解剖学知识非常生动形象地展示给学生。
完整人体数字可视化系统的图片具有以下优势:①三维解剖结构可以任意角度调整,可仰视、俯视等多角度观察,便于学生更好地理解各结构的立置和毗邻关系。②在断层精度方面,男女分别为0.1mm~1mm和0.1mm~0.5mm不等距,合成后的矢状面和冠状面结构图像清晰,能够任意放大或缩小,这对断层解剖学的学习非常有益。③在完整性方面,本系统的断层数据是连续获取的,保证了数据的完整性;另外,该系统也是一个动态的管理系统,可以随时修正添加最新的图片和资料。
3.2可提供学生课后自学解剖学研究内容较多,而课堂上时间有限。为了帮助学生理解和掌握抽象而繁杂的理论知识,开放实验室,为学生提供复习已学过的实验条件尤为重要。由于教学资源有限,尸体标本紧缺,开放实验室供学生自行观察标本无疑加大了标本的损耗。数字人解剖系统可在一定程度上弥补这一缺点。该系统既可以在高校建立虚拟人体实验室,作为课后实验室开放的主要平台,也可以安装在校园网上作为学生自学使用,从而在不降低学习效果的基础上,有效减少尸体标本的损耗。数字人系统虽然不能完全替代实物标本,但其层次分明和条理清晰甚至优于实物标本。学生在独自操作的过程中体会到学习的乐趣,主动性提高了,学习起来当然就容易多了。
3.3考试管理系统以往的教学中,学生的成绩仅取决于期末的一次考试分数,难以反映学生的真实水平,标本考试也存在一些局限。数字人系统的数字化教学平台考试系统可改善这一现状,实物考试也就不再局限于实验室。教师自行出题,利用系统图片的优越性,可任意角度去考察学生对于人体结构的掌握情况。系统还可以自行阅卷,省去大量人力,方便快捷。
总之,中国数字人解剖系统是在传统解剖学的基础上结合现代的计算机技术、医学信息技术、医学图像处理技术等建立起来的,为解剖学的学习提供了重要的工具,既作为系统解剖学、局部解剖学教学使用,又可作为断层解剖学课堂教学使用,也可供学生网络自学和临床论文 参考,并且可以有效缓解当前人体解剖标本来源紧缺的现状。本系统并非完全取代传统的教学工具,而是作为辅助和补充,实践证明,中国数字人解剖能改善医学院校解剖学教学条件,充分弥补实验教学和考核方法的不足,提高教学水平,具有良好的应用前景。
参考文献:
2开设实验项目教学,正确对待人体结构的变异
在局部解剖学实验教学中,利用局解实验教学完成后残留的尸体和学生的课余时间,我们可以开设实验项目教学[4]。例如我利用解剖后残留的尸体带领学生做膝关节解剖,在髌骨下方切断髌韧带,上翻髌骨,暴露半月板和交叉韧带,保留胫侧和腓侧副韧带,并让他们观察半月板和交叉韧带;学生能清楚地看到:屈膝时内、外侧半月板滑向后方,伸膝时内、外侧半月板滑向前方,在半屈膝旋转小腿时,一侧半月板滑向前,另一侧滑向后,实验项目教学可以提高学生的学习主动性和积极性,培养他们的综合素质和实践能力。人体结构变异最多见的是血管和神经,例如我们可以利用解剖所用的尸体标本带领学生做一次肝动脉变异的统计学科研,让他们知道肝动脉变异的研究对肝胆外科和肝移植手术的重要意义,并指导他们撰写有关论文,这样做可以培养学生的科研精神、动手能力、表达能力和创新能力,为他们以后学习和工作打下良好的基础。
3利用示教标本、完善实验考核,加强和促进实验教学
示教标本既可以供系解实验课使用,又可以弥补局解学生解剖的不足,从而满足实验教学需要,有效缓解教学压力和矛盾[5]。示教标本经授课教师详细讲解并认真示教后,再加上学生自学,同样可以起到实践作用。在系解的实验教学中,每结束一至两个系统内容之后就要对学生进行一次实验考核,按百分比计入总成绩;在局解实验课的解剖操作过程中,我们最好也要进行两至三次的实验考核。例如,解剖完四肢后考核一次,解剖完头、颈、胸、腹、盆部后再考核一次,这样做能促进学生勤于学习观察和动手操作,从而加强和促进了实验教学,提高了学生的综合素质。
4充分把握学生的学习心理,提高他们的学习热情
在不影响正常解剖学教学的情况下,我们可以带领学生在尸体上演练一些常见外科手术,例如阑尾切除术等,培养他们的学习兴趣,让他们知道学好解剖学的重要性,从而使他们在学习过程中热情高涨,变被动为主动。
根是植物重要的地下营养器官,其主要功能是从土壤吸收水分和无机盐。根的解剖结构在一定程度上决定了它的吸收与输导能力,从而影响地上部分的生长及其对环境的适应性。21世纪桃树(21stcentury peach,21CP)(河北科技师范学院园艺科技学院培育)是以毛桃(Prunuspersica,MP)为砧木、21世纪桃树的芽为接穗嫁接而成的优质果树,和其他晚熟桃一样,在栽培过程中常发生冬害。郭学民等[1]报道,在风力强劲的冬季,21世纪桃树茎导管分子的巨型性容易使导管形成空穴和栓塞,水力结构破坏,致使输水系统受限,可能造成冬害。而茎输导系统的水分直接来源于根导管分子,因此,研究21世纪桃树根的解剖结构,对于进一步了解果树发生冬害的深层结构机制具有重要意义。
有关根的解剖结构(横切结构)及其吸收功能的研究主要集中在砧木矮化的预选指标上,一般认为,根皮率、皮率、木质率、根导管密度、根导管总面积等都与果树植株生长势呈负相关[2, 3];对导管分子的研究往往集中在观赏植物[4, 5]、分类上存在争议的植物[6]和一些果树[7-11]的茎上;刘霞等[12]比较柑橘实生砧木和2种体细胞杂种根系导管分子的结构。而在根导管与植物抗寒性关系方面,迄今仅见到李荣富等[3]对苹果砧木组织结构特行与抗寒矮化效应关系的报道,他们认为抗寒矮砧根系木质部的导管密度小且导管面积小,而乔砧木质部导管多而大。
我们采用石蜡切片法和组织离析法,以晚熟桃21世纪桃为试材、典型耐寒品种珲春桃为对照,对2个材料根木质部和导管分子进行了观察,以期为21世纪桃冬害的深层解剖学机制研究、果树的遗传育种和生产实际提供解剖学参考资料。
1材料和方法
1.1 材料
试材于2008年10月取自河北科技师范学院园艺科技学院试验基地。21世纪桃为5年生嫁接苗,珲春桃为5年生实生苗。
取样后洗去泥土,取根尖直径在1 mm左右且成熟度相对一致的部位,然后分为两部分固定,一部分用于石蜡切片,一部分用于导管离析。
1.2 方法
石蜡切片参照李正理[13]的方法略有改动:将根切成5 mm 长小段,FAA固定24h,15%氢氟酸30℃下软化12d。将根漂洗后进行乙醇梯度脱水、包埋、切片,切片厚度10~14 μm,用番红-固绿双重染色,中性树胶封片。Olympus BX51显微镜下观察,DP70数码相机拍照。2种材料根横切解剖指标测定时分别选择20张切片进行测定。
导管离析参照郭学民等[1]的方法进行。以Olympus BX51显微镜观察,DP70数码相机拍照,每种材料导管分子测定100个导管分子,依据Tippo的描述方法对导管进行描述[14]。
1.3 数据统计
利用DPS v3.01专业版数据处理系统,对2个品种各项数据进行Duncan新复极差法比较。
2 结果
2.1 根横切结构特征
2个品种桃树根横切面的主要结构从外向内均为周皮、次生韧皮部和次生木质部。21世纪桃维管射线宽、数量多,而珲春则相反(图1),说明21世纪桃维管射线发达;加之,21世纪桃导管密度和木质部面积/横断面积均大于珲春(表1),这为生长季节旺盛的生长势奠定了良好的结构基础,但是导管总面积和导管总面积/木质部面积却小于珲春(表1)。
表1 供试材料横切解剖构造比较
Table1 Comparison of anatomical structure of material tested
材料
Material
导管密度/
(个·mm-2)
Trachea density
导管总面积
/mm2
Trachea area
导管总面积/
木质部面积
Trachea total area/
xylem transect area
木质部面积/
横断面积
Xylem area/
Tansect area
21世纪桃21CP
144.65
0.1363
0.1451
0.6078
珲春桃HP
89.68
中图分类号:TP399 文献标识码:A 文章编号:2095-2163(2015)05-
The Innovation on Digital Teaching Method of Anatomy
HU Hengwu LI Songtao
(School of Information Engineering, Guangdong Medical college , Dongguan Guangdong 523808 , China)
Abstract: Anatomy is a compulsory course for medical students. According to the analysis of the existing problems in traditional teaching and the shortage of experimental teaching equipment, the paper establishes an digital teaching environment of anatomy by computer technology, which could provide for students the experiments real-timely, multi-dimensionally and interactively through the combination of digital teaching and traditional teaching method. The given fruits could easily train the skills.
Keywords:Anatomy ; Digitalization ; Teaching System ; Teaching Method
0 引言
随着计算机技术的广泛应用,以计算机技术为支撑的数字智能控制已经渗透到现代医疗的各个领域,发展成为新的数字医疗,促使医疗技术向专业化、精准化、微创化和远程化方面快速发展[1-2],导致传统教学模式与数字医疗现实脱节,在校医学生与当前应用实际脱轨。基于此,如何在实物标本不足[3]的情况下,通过探索其他途径和方法来改善传统教学模式,满足医学院校培养医学生的相应需求,即已成为时下的焦点研究课题。为此,采用数字化技术对解剖学的传统教学方式进行改革,也就是通过数字化教学为学生提供实时、交互、多维的解剖学学习环境,医学生不再受任何时间、地点所限地开展学习和实践训练,这就势将使得解剖学传统教学模式中的问题现状获得圆满解决,同时强势促进理想教学目标的全面达成。下面即对这一研究实现展开全面论述。
1 解剖学传统教学模式存在的问题
一直以来解剖学都是采用传统的教学方法,教学方法停留在“看”与“摸”的层面上。医学生往往是被动地接受专业老师的“填注式”[4]教学方式教授,即通过教师讲授和“看”教学模具的方式学习知识。由于教学进度安排所致,每个章节要指定学时来完成讲授,在这个过程中,讲课形式单一、学生参与度低,都是老师用教学模具实施讲解,学生只能努力“看”和“听”而未能将实践操作与理论密切联系,致使所讲内容对学生来说是抽象、晦涩又枯燥的文字堆叠。而在实践操作时却又由于理论讲授时有些内容本来疏于理解,或因即时记忆而涉及遗忘,因此就很难使“看”、“听”的与“摸”实物标本建立生动、统一联系,从而在一定程度上影响了教学实践效果。
随着多媒体技术在教学中的应用,解剖学也概莫能外,既可将多媒体技术用于理论教学,也可以用于实践操作教学。在整个教学周期中都可以进行多媒体标本示教,利用二维的画面直观展示出组织器官解剖结构,同时附以传统的讲解。这一联合模式实现了优势互补,取长补短,从而提升了教与学的活跃性。但是,仍需看到,通过多媒体可将标本的组织器官结构真实、清晰地显示出来,教师再利用标本讲解,却只是丰富了“看”的内容,学生依然无法在讲解的同时进行实践操作,实现无缝连接,强化学生所学。另外一点则是采用实物标本进行实践教学,现阶段实物标本却仍处于紧缺状态,难以满足医学生的实践教学需求。
2 数字化实验室建设
针对解剖学传统教学中的如上情境问题,研究分析可知,即需利用数字化技术改进教学方法,建立一个解剖学的数字化教学环境。这样的一个数字化教学环境主要依托数字化实验室的出现和形成。数字化实验室创建包括用于理论教学的讲授环境、实践操作的训练环境及辅助管理环境,需要将已有的解剖实验室和计算机实验室改造成数字化综合实验室。通过购买大数据、高负载服务器处置学生计算机端发送的请求,并升级学生计算机,使其具有高性能运行速度、数据处理能力和专业级图形图像处理显卡等,由服务器和计算机构成离散的图形图像数据处理场地,为数字化教学提供硬件环境;数字人体[5]和仿真手术刀[6]已有高校和公司构建完成,在其基础上进一步开发有数字化教学系统软件,为数字化教学提供基础环境,同时更要在系统中设计教学管理工具对医学生操作训练进行管理,保证教学的效果;建立虚拟标本考核模块,依据教学进度安排虚拟标本考试,及时考察学生所学内容。
数字化教学系统如图1所示,包括数字人体、虚拟手术刀、三维重建系统、虚拟标本考核系统、教学管理工具五大部分和扩展功能。其中,数字人体包含了人体所有的组织器官结构,医学生可以全面地了解人体结构,在其上模拟人体生命循环,而且这一部分也是数字化教学系统的核心部件;虚拟手术刀由带力反馈装置的仿真手术刀和数字化的手术刀组成,用仿真手术刀控制数字手术刀进行组织器官解剖,产生碰撞、变形等数据信息,其后将由三维重建系统进行重建、并获得解剖结果;三维重建系统主要采用绘制算法对虚拟手术刀产生的碰撞、变形等数据信息进行三维重建,也可以对医疗设备产生的图形图像数据进行立体重建,旨在实现多维度、多层次观察;虚拟标本考核系统主要通过三维重建系统生成虚拟标本,用虚拟手术刀进行实践操作,为医学生提供训练和考核所用;教学管理工具主要是对教学进度、解剖训练、阶段考核、教学资源、数字化实验室开放情况等执行和实施管理。综上所述,整个系统的核心是数字人体、虚拟手术刀和三维重建,可为医学生构建了数字化、可视化的解剖标本,而医学生则可以充分利用系统达到学习解剖课程和锻炼技能的目的。
系统软件在Windows操作环境下采用C#、OpenGL、 VTK和Openhaptic开发实现,并为使用者设计了B/S模式的用户界面,使其与日常用计算机习惯相一致。该系统软件界面是标准式的菜单操作选项,一般包括“文件”、“数字人体”、“虚拟手术刀”、“三维重建”、“教学管理工具”、“扩展”和“帮助”等。
3 数字化教学模式
在此基础上,首先可以通过数字化教学环境改善传统教学模式。传统教学一般包括教学用具、多媒体、实物标本等,用“看”、“听”和“摸”的手段教授解剖学知识。但教学用具、实物标本和多媒体展现的都是单独、分立的,不能揭示人体的多维层次结构,另外也没有充分的实物标本来保障实践操作训练,理论指导对技能训练仍未臻至一体或满意。数字化教学系统可以建立实时、交互、多维的数字人或虚拟标本,医学生可以反复观察人体结构及其解剖关系,并通过仿真手术刀对感兴趣的组织器官进行解剖。这就突破了传统教学条件的限制,完成了理论知识与实践操作的实时连接,强化了知识理解程度,使难学、难懂的科目也充满了系列美图,充分调动了学生的学习乐趣。
其次,将数字化实验室和数字化教学系统开放。医学生可以自由选择时间到数字化实验室,又或者通过个人计算机登录WEB进入数字化教学系统进行自主学习,医学生还可通过管理工具中的微信、QQ语音、留言、电子邮件等多种方式给老师发送信息,老师通过教师端回复问题,方便了学生与老师沟通。用上述方式达到了以学生为中心的教学目标,学生成了教学的核心,所有教学资源都是学生以其学习目的为轴心发生的特征选择性配置,这样就为学生提供一个广阔、自主的学习空间。
最后,依据教学进度通过虚拟标本考核系统安排标本考试。标本考试是检验学生学习成效的主要手段。由于实物标本的紧缺,缩减标本考核内容,严重阻碍了教学的推进。在数字化教学系统中,医学生可以反复使用数字人体或三维重建的组织器官,也可以反复使用虚拟手术刀解剖,进而依据需求安排虚拟标本考核,及时考核学生所学知识,使学生的学习更加有目的性和针对性。
4 结束语
数字化教学改善了传统解剖教学,紧跟当前医疗节奏,缓解实验教学用具的紧缺,用多样的数字化的教学方法拉近与解剖学的距离,促进教学手段的改革,提高医学院校的教学质量、教学效果,尤其是对提高医学生的实践操作能力具有深远意义。
参考文献
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