解剖學神經(jīng)系統(tǒng)PBL教學及虛擬仿真技術教學探討

廖君 閻卉芳 劉超群 李美麗 殷堅 王芊芊 陳安 李新華 曾勁松

摘 ?要 神經(jīng)系統(tǒng)是臨床專業(yè)解剖學教學中的重點與難點，PBL教學是以問題為導向的新型學習模式。虛擬仿真技術的應用，使復雜的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)立體、直觀。教學方法的改革及現(xiàn)代科技教學手段的應用，可以提高教學質(zhì)量。

關鍵詞 解剖學;神經(jīng)系統(tǒng);PBL教學;虛擬仿真技術

中圖分類號：G642 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）18-0114-03

Research of PBL and Virtual Reality Methods of Teaching in Nervous System of Anatomy//LIAO Jun， YAN Huifang， LIU Chao-

qun， LI Meili， YIN Jian， WANG Qianqian， CHEN An， LI Xinhua， ZENG Jinsong

Abstract Nervous system is the key and difficult point in anatomy teaching of clinical specialty. PBL teaching is a new learning mode

guided by problems and guided by clinical medical records. The application of virtual Reality technology makes the complex nervous

system structure three-dimensional and intuitive. The reform of tea-

ching methods and the application of modern scientific and technolo-

gical teaching methods can improve the teaching effect.

Key words anatomy; nervous system; PBL teaching; virtual reality technology

1 前言

神經(jīng)系統(tǒng)是人體對全身生理功能活動起調(diào)節(jié)作用的系統(tǒng)。微觀上以神經(jīng)元突觸傳遞信號為基礎，宏觀包括各種感覺的產(chǎn)生、大腦思維的高級認知、反射活動的完成。在醫(yī)學臨床專業(yè)學生解剖教學中，神經(jīng)系統(tǒng)的學習是重點和難點，因結(jié)構(gòu)功能較復雜、內(nèi)容抽象，學生反饋問題較多。神經(jīng)系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)知識的深入學習，是進一步認識生理功能及診斷臨床疾病的重要基礎。在解剖學神經(jīng)系統(tǒng)教學中，有教師就安排課時量少、內(nèi)容多、授課比例分配等方面進行教學改革探討[1]。神經(jīng)系統(tǒng)形態(tài)學知識的傳授作為重要的醫(yī)學基礎內(nèi)容，可在教學中嘗試PBL教學方法，將先進科學技術應用到教學中，使用學科整合教學模式，將基礎及臨床知識融合，增強學生的學習積極性，構(gòu)建較好的臨床思維。

2 教學現(xiàn)狀及教學方法改革

神經(jīng)系統(tǒng)包括中樞神經(jīng)和周圍神經(jīng)，學習的重難點包括：脊髓的位置、外形，灰質(zhì)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)，白質(zhì)傳導束的位置、功能;腦神經(jīng)核的名稱、性質(zhì);大腦內(nèi)外部結(jié)構(gòu)、神經(jīng)傳導通路等。在傳統(tǒng)教學中，教師在理論課上使用滿堂灌的方法，大量灌輸知識，學生被動聽課，學習過程中大量的疑惑和問題沒有得到及時的反饋和解答。實驗課標本、模型及掛圖的學習可總結(jié)和反思理論課知識，但神經(jīng)系統(tǒng)各層次解剖結(jié)構(gòu)分布和毗鄰的展示效果不佳。教師通過改革教學方法，多途徑獲取教學反饋，增強教學效果，這是達到教學目標的主線。經(jīng)過教學實踐的摸索及經(jīng)驗的總結(jié)，將PBL教學融入課堂教學，實現(xiàn)基礎與臨床結(jié)合的知識探討，夯實基礎知識，拓展理論深度，構(gòu)建臨床思維。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，解剖學教學中使用虛擬仿真平臺，將問題式教學方法與3D虛擬可視教學手段結(jié)合，調(diào)動學生學習探索人體形態(tài)結(jié)構(gòu)的積極性，提高教學質(zhì)量。

3 PBL教學方法在教學中的應用

隨著教學改革的深入，教學方法在不斷推陳出新。講授式教學方法是傳統(tǒng)的教學方法，在目前的教學過程中仍然占較大比例。神經(jīng)系統(tǒng)知識點的講授，需由教師科學地組織教學內(nèi)容，運用清晰、精練及準確的語言講述知識點。學習效果調(diào)查表明，學生對神經(jīng)系統(tǒng)概念模糊，結(jié)構(gòu)辨認困難。PBL教學法融入傳統(tǒng)教學后，情況大有改善。PBL（Project-Based Learning）教學是一套設計學習情境、以問題為導向的教學方法，善于設問解疑，激發(fā)學生的求知欲和活躍的思維。首先由教師提出問題，或引導學生提出問題;通過學生小組合作探究，共同解決問題中涉及的復雜科學知識。PBL教學可以促進學生學習知識、解決問題、培養(yǎng)自主學習及團隊精神。

指導性預習的PBL教學使用 ?系統(tǒng)解剖學教學神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)容多，課程課時相對緊張。為保證課堂教學既全面覆蓋，又重點突出，指導學生課前預習，激發(fā)學習主動性。將指導性預習的PBL教學應用于神經(jīng)系統(tǒng)，如課前提出“神經(jīng)系統(tǒng)感覺傳導通路”的知識點預習，擬分出“軀干與四肢淺感覺傳導”“軀干與四肢深感覺傳導”“視覺傳導”等主題。“指導性預習”是指讓學生通過預習課本內(nèi)容、查閱文獻資料、小組討論，理清學習思路。以復習所學知識為前提，并以此為基礎探索深入“傳導通路”，培養(yǎng)學生能通過已知推導未知的邏輯思維。PBL教學法提出課前預習的重要知識點，避免了學生課前預習的盲目性。有指導地提出課前學習方案及需解答的難題，可促進學生形成目標明確、全面掌握及系統(tǒng)歸納的學習習慣。通過指導性預習，課程提問回答的參與度有很大提升。

臨床案例PBL教學 ?神級系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，學生對復雜知識的理解和記憶普遍較差。運用以解決實際問題為目標的PBL教學方法，在教學任務和目標的指導下，教師策劃和設計教學活動，將臨床案例融入解剖學教學中，能顯著提高解剖學神經(jīng)系統(tǒng)的教學質(zhì)量[2]。通過提供相關學習資源，把握教學過程，引導PBL教學實施。如就內(nèi)囊的位置和結(jié)構(gòu)，提出臨床病案：某女性患者，60歲，因情緒激動突然暈倒，意識恢復后，檢查發(fā)現(xiàn)右上、下肢痙攣性癱瘓，腱反射亢進;吐舌時舌尖偏向右側(cè)，舌肌無萎縮;右側(cè)眼裂以下面癱，無面肌萎縮;身體右半、右側(cè)頭面部痛溫覺、意識性本體感覺和精細觸覺喪失;兩眼右側(cè)半視野缺損，但瞳孔對光反射正常。內(nèi)囊是“豆狀核、尾狀核及背側(cè)丘腦間的白質(zhì)區(qū)，為上下穿行的投射纖維”，包括皮質(zhì)脊髓束、皮質(zhì)核束、丘腦中央輻射、視輻射等。通過病例分析，提出典型的內(nèi)囊損傷“三偏癥”。

①錐體束損傷：上運動神經(jīng)元損傷，故出現(xiàn)右側(cè)上、下肢硬癱;因支配面下部肌的面神經(jīng)核和舌下神經(jīng)核受單側(cè)（對側(cè)）皮質(zhì)核束支配，故出現(xiàn)右側(cè)舌肌癱瘓和右側(cè)眼裂以下面癱，均屬硬癱。

②丘腦中央輻射損傷：右側(cè)感覺喪失。

③視輻射損傷：雙眼右側(cè)半視野偏盲。

基礎與臨床醫(yī)學滲透式教學，常以“問題提出”為主線，引導學生探索學習新知識。

4 形態(tài)學教學虛擬仿真平臺的使用

3D數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)將計算機技術及生物信息學技術結(jié)合，以實現(xiàn)人體結(jié)構(gòu)可視化，可收集解剖截面數(shù)據(jù)，從而構(gòu)建人體三維結(jié)構(gòu)圖像，是醫(yī)學發(fā)展的重要里程碑。中樞神經(jīng)灰質(zhì)中不同形態(tài)及功能的神經(jīng)核團，白質(zhì)中上行、下行或交錯分布的纖維束，及周圍神經(jīng)如何發(fā)出、穿行、分布、支配，均為神經(jīng)系統(tǒng)復雜結(jié)構(gòu)。理論知識的講解，實驗課結(jié)構(gòu)的觀察，都不能立體、全方位認識和辨認深層結(jié)構(gòu)。在線虛擬仿真及實驗室虛擬仿真平臺的建立，能很好地彌補圖譜及標本教學的不足[3]。在虛擬仿真教學中，復雜的腦干內(nèi)結(jié)構(gòu)一目了然，七種腦神經(jīng)核的分布可以立體獨立顯示，幫助學生更好地掌握神經(jīng)核的位置和毗鄰。觀察虛擬仿真結(jié)構(gòu)時，可根據(jù)需要在整體結(jié)構(gòu)上依次按層隱去皮膚、皮下組織、淺筋膜、肌層、深筋膜，熟悉局部神經(jīng)與血管毗鄰，了解胸部、腹部、盆腔內(nèi)器官位置及神經(jīng)血管分布。

實驗室解剖學虛擬仿真教學應用 ?在解剖實驗課教學中，標本浸泡液氣味大，整體結(jié)構(gòu)展示不完全，深層結(jié)構(gòu)顯示不清晰。學生通過不同切面觀察標本，需構(gòu)建空間思維，學生反應難度較大。實驗室虛擬仿真教學平臺的創(chuàng)建，使學習過程更加輕松，學生可使用簡單的界面，根據(jù)需要放大、縮小解剖結(jié)構(gòu)圖，并可360°旋轉(zhuǎn)，從而多角度、多方位觀察中樞神經(jīng)灰質(zhì)、白質(zhì)的分布，腦干核團的毗鄰、形態(tài)，及腦神經(jīng)發(fā)出途徑和分布都清晰可視。解剖結(jié)構(gòu)旁有中英文對照的結(jié)構(gòu)標簽及詳細的文字描述說明，更加明確了學習內(nèi)容和范圍。這種直觀的學習有利于幫助學生對神經(jīng)系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)和整體的認識，促進理解和記憶。三維解剖結(jié)構(gòu)的學習，提高了實驗課學習效率，增強了學生在解剖實驗課中的主觀體驗和實踐能力。

理論課虛擬仿真軟件的應用 ?隨著科技的發(fā)展，3D虛擬仿真軟件的使用，豐富了教學形式，改變了課堂上復雜結(jié)構(gòu)由教師單憑一張嘴解說的模式，逼真、立體的結(jié)構(gòu)顯示讓抽象的理論知識直觀表示，提升教學質(zhì)量。同時增加了課堂趣味性，能更好地實現(xiàn)互動教學，構(gòu)建教師引導、以學生為主體的教學模式。為增強理論學習的教學效果，可要求學生課前預習或課后復習相關學習內(nèi)容，通過軟件或手機APP下載解剖學虛擬仿真軟件，學習和了解神經(jīng)系統(tǒng)的位置、分布，有利于引導學生的自主學習習慣，激發(fā)學生的學習熱情。通過自主虛擬仿真的學習，大大降低了神經(jīng)系統(tǒng)的學習難度。

5 結(jié)語

臨床專業(yè)學生解剖學神經(jīng)系統(tǒng)傳統(tǒng)教學中，以解剖結(jié)構(gòu)辨認記憶為主，無法調(diào)動學生的自主學習能力，抑制了學生的分析與綜合應用的能力。PBL教學方法的使用，可將臨床實踐融入枯燥的人體解剖結(jié)構(gòu)知識的學習。問題教學設計遵循基礎與臨床醫(yī)學知識的互相關聯(lián)、循序漸進，臨床醫(yī)學與基礎醫(yī)學滲透式教學，常以“問題提出”為主線，為臨床課程學習及臨床實踐做準備。錄制實驗操作過程，通過指導及回放，提升教學質(zhì)量。虛擬仿真教學平臺改善了教學環(huán)境，可實現(xiàn)多層面、多方位整體觀察學習的特點。筆者采用問卷調(diào)查方式收集學生反饋，68位臨床專業(yè)的學生參加，收回68份調(diào)查表。結(jié)果顯示，分別有98%、99%及70%的學生認為問題式教學法、臨床案例教學及虛擬仿真教學可以提升教學質(zhì)量，并建議進一步增加問題式教學及臨床案例在教學中的應用（見表1）。結(jié)合課堂及課后線上與線下考試、理論課提問回答、實驗課小考、期中考試等形成性評價方式，能更好地了解學生的學習效果，及時調(diào)整教學方法。

參考文獻

[1]石鏡明，張結(jié)，廉會娟.神經(jīng)系統(tǒng)在本科系統(tǒng)解剖學教學中改革的必要性分析[J].解剖學雜志，2019（4）：428-429.

[2]林春連.案例教學法在解剖學神經(jīng)系統(tǒng)教學中的應用[J].中外醫(yī)學研究，2018（35）：183-184.

[3]凡梨花.3D數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)在人體解剖學與組織胚胎學教學中的應用研究[J].課程教學，2019（12）：111-112.