數(shù)字化技術(shù)在口腔解剖生理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

郭艷玲，王　琳，班　宇，蒲小猛，夏　玲

（1.甘肅衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院，四川 成都 610041；3.烏魯木齊市友誼醫(yī)院，新疆 烏魯木齊 830049）

數(shù)字化技術(shù)在口腔解剖生理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

郭艷玲1，王琳1，班宇2，蒲小猛1，夏玲3*

（1.甘肅衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院，四川 成都 610041；3.烏魯木齊市友誼醫(yī)院，新疆 烏魯木齊 830049）

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，由口腔解剖生理學(xué)教學(xué)中存在的問題入手，闡述在課程教學(xué)中引入數(shù)字化技術(shù)的途徑與方法，探討將其融入課程教學(xué)的意義與必要性。

口腔解剖生理學(xué)；數(shù)字化技術(shù)；口腔醫(yī)學(xué)

隨著數(shù)字化技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中的發(fā)展應(yīng)用，極大地改變了傳統(tǒng)口腔醫(yī)學(xué)的“純手工”面貌，“個性化口腔醫(yī)療”已經(jīng)悄然興起［1-2］?？谇唤馄噬韺W(xué)是一門以研究牙齒、顱、頜、面、頸部諸多部位的正常形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能活動及其臨床應(yīng)用為主的學(xué)科，是學(xué)習(xí)口腔醫(yī)學(xué)課程的基礎(chǔ)。為進一步拓寬教學(xué)思路，提高教學(xué)質(zhì)量，更好地服務(wù)專業(yè)發(fā)展，探索將數(shù)字化技術(shù)引入課程教學(xué)中，以期實現(xiàn)課程的科學(xué)化、合理化、高效化。

1　口腔解剖生理學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1傳統(tǒng)的授課方式使學(xué)生逐漸失去興趣

根據(jù)教育部高職高專人才培養(yǎng)計劃，本課程開設(shè)于一年級。面對第一門體現(xiàn)專業(yè)特色的課程，大多數(shù)學(xué)生會表現(xiàn)出興奮和新奇，然而，此時學(xué)生沒有任何醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識，傳統(tǒng)的“傳遞-接受式”教學(xué)讓學(xué)生很難有效進入學(xué)習(xí)狀態(tài)；其次，專業(yè)名詞、解剖層次及毗鄰關(guān)系大多比較深奧、抽象，學(xué)生疲于理解，更談不上應(yīng)用，最終只能死記硬背，對本門課程也逐漸失去興趣［3］。

1.2多媒體教學(xué)課件使用不合理

多媒體教學(xué)課件在一定程度上實現(xiàn)了書面內(nèi)容的立體化，調(diào)動了學(xué)生的積極性，活躍了課堂氣氛，目前已逐漸替代“傳統(tǒng)板書+掛圖”的模式，成為教學(xué)媒介的主力軍，但這是否切實有效提升了學(xué)習(xí)效果呢？調(diào)查發(fā)現(xiàn)，結(jié)果不盡如人意。對一些相對簡單的形態(tài)學(xué)內(nèi)容，比如牙體的外部形態(tài)，通過多媒體課件展示，可以取得良好的學(xué)習(xí)效果，然而對一些相對復(fù)雜的內(nèi)容，往往效果不佳。

1.3實訓(xùn)內(nèi)容與方式落后

一方面，傳統(tǒng)實訓(xùn)內(nèi)容主要是牙體形態(tài)雕刻和堆塑，以至于提到本門課程實訓(xùn)，大多數(shù)教師和學(xué)生能想到的都是各個牙體形態(tài)的雕刻和堆塑，這樣的設(shè)置是否合理呢？答案顯而易見?？谇粚I(yè)是一門以實踐操作為主的學(xué)科，專業(yè)范圍不僅僅限于牙體外部形態(tài)，口腔頜面部解剖結(jié)構(gòu)也具有重要的臨床意義；另一方面，目前傳統(tǒng)實訓(xùn)課大多為“圍觀式”示教，無法保障所有學(xué)生都能夠看清示教，掌握示教的關(guān)鍵步驟。

2　數(shù)字化技術(shù)在口腔解剖生理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

2．1合理使用數(shù)字化教學(xué)素材

口腔解剖生理學(xué)教學(xué)中，在板書、掛圖、模型等的基礎(chǔ)上，充分利用信息技術(shù)工具，包括多媒體、數(shù)字視頻、網(wǎng)站、Web3D、牙齒三維數(shù)字模型等開展教學(xué)活動。目前，多媒體課件教學(xué)有其獨特的優(yōu)勢，在一定程度上幫助學(xué)生提高了學(xué)習(xí)興趣和效率。但隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息的多元化及本課程性質(zhì)的特殊性，文本結(jié)合多媒體素材已經(jīng)不能更好地滿足課程發(fā)展的需要，教學(xué)媒介也趨向多元化［4］。如應(yīng)用Web3D技術(shù)讓學(xué)生觀看咀嚼過程中顳下頜關(guān)節(jié)的動態(tài)變化，幫助學(xué)生更好地理解口頜系統(tǒng)特殊的功能運動。

“牙髓腔形態(tài)”是本課程的重要內(nèi)容，因牙髓位于高礦化的牙體內(nèi)部，具有不可直視性，傳統(tǒng)的圖片、模具、X線牙片及牙齒切片等，可輔助學(xué)生認(rèn)識髓腔的基本結(jié)構(gòu)，但難再現(xiàn)其復(fù)雜的內(nèi)部形態(tài)、微細結(jié)構(gòu)及空間毗鄰關(guān)系。利用顯微CT對離體牙進行掃描和三維重建，獲得數(shù)字圖像和牙齒三維數(shù)字模型，這種新的數(shù)字化三維模型，可從不同層面、多角度直觀地觀察髓室及根管系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和毗鄰關(guān)系，且圖像內(nèi)容豐富，可見根管系統(tǒng)中的根管側(cè)枝、根尖分叉等不同類型副根管的圖像資料，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)中根管影像重疊和微細結(jié)構(gòu)顯示不足的缺陷，有利于學(xué)生對牙髓腔內(nèi)容的全面認(rèn)識，幫助學(xué)生構(gòu)建髓腔空間概念，為學(xué)生實施牙髓治療和牙體修復(fù)打下良好的基礎(chǔ)，讓學(xué)生切實感受到“學(xué)”有所“用”，并能“學(xué)以致用”。

2．2應(yīng)用數(shù)字化虛擬人體技術(shù)

數(shù)字化虛擬人體技術(shù)是利用計算機和圖像處理技術(shù)將人體生物學(xué)信號數(shù)字化與可視化，提供了完整、連續(xù)、精細的人體二維解剖圖像，并可建立三維可視化模型和構(gòu)建虛擬人體解剖模型。使用這種模型，不但能使學(xué)生從任一角度、剖面觀察解剖結(jié)構(gòu)，還可以在三維空間對目標(biāo)結(jié)構(gòu)進行放大、旋轉(zhuǎn)和平移等操作［5-6］。

在授課過程中，引入該技術(shù)可以有效突破口腔頜面部系統(tǒng)解剖與局部解剖相關(guān)難點內(nèi)容。如“筋膜及筋膜間隙”內(nèi)容，以往傳統(tǒng)授課中，即便借助多媒體課件，學(xué)生也無法理解各筋膜間隙間的相互關(guān)系，更談不上理解頜面部感染導(dǎo)致的間隙感染，而這部分內(nèi)容又是口腔醫(yī)學(xué)生臨床實踐所需及未來執(zhí)業(yè)（助理）醫(yī)師資格考試的考點。另外，隨著口腔種植學(xué)的迅速發(fā)展，口腔技師不再只是義齒制作者，種植方案的個性化設(shè)計需要口腔技師的參與，這就要求口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)學(xué)生明確口腔頜面部相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)及重要標(biāo)志。

2.3構(gòu)建數(shù)字化3D虛擬口腔解剖實習(xí)平臺

數(shù)字化3D虛擬口腔解剖實習(xí)平臺是基于3D技術(shù)可視化人體工程構(gòu)建的牙體解剖學(xué)及相關(guān)教學(xué)的應(yīng)用軟件而實現(xiàn)。該軟件按照人牙體形態(tài)結(jié)構(gòu)和特征完成人的虛擬口腔構(gòu)建和制作，利用AMBERCTC 3D建立三維牙體圖像，既可以進行三維旋轉(zhuǎn)，以觀察牙體不同面的外形，也可以在不同平面進行切割，觀察牙體的內(nèi)部構(gòu)造。該軟件通過其直觀生動的視覺體驗，不僅可以服務(wù)本課程的理論及實訓(xùn)教學(xué)，還可以擴展應(yīng)用于其他口腔臨床學(xué)科教學(xué)中，切實解決本專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)中離體牙收集困難的問題［7］。例如，“下頜第一磨牙牙體外形”這部分內(nèi)容常令教師與學(xué)生感到頭疼。其包含5個牙尖、2個窩、5條三角嵴、5條發(fā)育溝、4條邊緣嵴以及20個斜面，傳統(tǒng)的平面圖片難以清晰顯示。采用數(shù)字化3D虛擬解剖實習(xí)平臺，可對下頜第一磨牙數(shù)字模型進行360°旋轉(zhuǎn)、放大或縮小，立體觀察其牙合面解剖標(biāo)志點，打破空間限制，形成立體的牙體外形圖。

2.4引入多媒體示教反示教系統(tǒng)

示教是實訓(xùn)課的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)教學(xué)采用分組示教法，學(xué)生分散在教師實驗臺周圍觀看教師操作，這種方法的弊端是教師需要進行重復(fù)講解，且由于本門課程實訓(xùn)課操作視野教小，動作精細，因此只有教師和少數(shù)幾位學(xué)生能看到操作視野，大部分學(xué)生無法看到完整的示教操作，僅靠“聽”或“猜”，實訓(xùn)教學(xué)效果大打折扣；另外，由于示教不具有重復(fù)性，學(xué)生在看完后有些步驟就已經(jīng)模糊或忘記，導(dǎo)致實訓(xùn)效果較差。因此，引入多媒體示教反示教系統(tǒng)具有明顯的教學(xué)優(yōu)勢：首先教師的操作過程和細節(jié)通過投影可以顯示在大屏幕上，彌補了“圍觀式”示教的缺陷；其次，相對傳統(tǒng)教學(xué)節(jié)省了示教時間，降低了教師的勞動強度，節(jié)省了實驗教學(xué)的人力資源；最后，系統(tǒng)的回放功能能夠幫助學(xué)生更好地掌握操作要點，及時發(fā)現(xiàn)問題，予以改正，增強學(xué)生分析問題、解決問題的能力［8-10］。

2.5建立網(wǎng)絡(luò)互動教學(xué)模式

以各類數(shù)字化教學(xué)素材為基礎(chǔ)，包括教案、PPT、3D圖片、動畫、牙齒三維數(shù)字模型、牙體雕刻視頻等，利用網(wǎng)絡(luò)的交互性，網(wǎng)上進行課程作業(yè)布置，答疑討論、在線測試、經(jīng)驗交流、資源共享等，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺。如將微信這一當(dāng)下最流行的社交工具引入互動教學(xué)中，建立課程微信平臺公眾號，通過多角度、多途徑傳遞課程相關(guān)知識。這些交互式數(shù)字化教學(xué)資源和模式可彌補傳統(tǒng)教學(xué)的不足，使本課程的學(xué)習(xí)變得時尚便捷、形象生動、易學(xué)易記，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)及臨床專業(yè)選擇做好鋪墊，也有利于學(xué)生有針對性地學(xué)習(xí)和掌握專業(yè)相關(guān)內(nèi)容［3-4］。

2.6慕課平臺建設(shè)

慕課即大規(guī)模在線開放課程［11-12］。利用慕課資源的開放性特征，一方面可以引入其他高校本課程的慕課成果，實現(xiàn)資源的優(yōu)勢利用；另一方面，積極籌建校本慕課平臺。我院護理專業(yè)已率先參與全國護理學(xué)基礎(chǔ)課程的慕課平臺構(gòu)建，積累了寶貴的經(jīng)驗，我系已完成本課程慕課前期準(zhǔn)備工作，擬從課程講座視頻、課程測驗和教學(xué)互動3個模塊進行建設(shè)，首先選取典型知識模塊，如上頜中切牙唇面外形，制作成10分鐘左右的講座視頻，對重、難點予以講解。課程測驗穿插于講座視頻中，通過在線練習(xí)題來實現(xiàn)，練習(xí)題成績按程序自動評估打分，只有按系統(tǒng)要求完成一個模塊，才能進入下個模塊的學(xué)習(xí)。教學(xué)互動環(huán)節(jié)主要體現(xiàn)在課下教師借助網(wǎng)絡(luò)社區(qū)平臺的討論區(qū)、視頻群聊等方式直接參與到學(xué)生的學(xué)習(xí)討論中。對于課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可通過各種網(wǎng)絡(luò)終端點擊慕課自學(xué)，然后再在課堂上進行交流討論，或在教師指導(dǎo)下先通過慕課學(xué)習(xí)知識要點，再進行互動訓(xùn)練、拓展訓(xùn)練。慕課通過學(xué)習(xí)資源承載教學(xué)任務(wù)，具有快餐化、簡單化、實用化、多樣化、聚焦化、智能化等多種特點，便于學(xué)生個性化選擇教學(xué)資源，因而可作為傳統(tǒng)教學(xué)的有益補充方式。

3　結(jié)語

口腔解剖生理學(xué)教學(xué)中引入數(shù)字化技術(shù)具有無可比擬的優(yōu)勢，但也存在著一定的不足：如教學(xué)硬件設(shè)施要求高，虛擬數(shù)字化操作平臺及模型建立對教師的計算機操作能力及專業(yè)素養(yǎng)要求較高，虛擬模型并不能完全替代標(biāo)本與離體牙等。因此，在教學(xué)過程中，我們要優(yōu)化整合數(shù)字化技術(shù)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)，以期取得教學(xué)效果的最優(yōu)化，培養(yǎng)符合口腔專業(yè)發(fā)展要求的高素質(zhì)專業(yè)人才。

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（*通訊作者：夏玲）

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