教学创新视域下三维虚拟数字技术在人体解剖学运动系统教学中的应用.pdf
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1、教学创新视域下三维虚拟数字技术在人体解剖学运动系统教学中的应用刘冬播石 彦(蚌埠医学院.基础医学院.第一附属医院安徽 蚌埠)摘要:目的 探讨三维虚拟数字技术在人体解剖学运动系统教学创新中的应用效果 方法选取 级五年制临床医学专业卓越医师实验班 名学生作为研究对象按随机数字表法分为对照组和教改组每组各 名分别采用传统教学和三维虚拟数字技术教学通过知识测试、标本辨识和调查问卷三个层面评估三维虚拟数字技术在运动系统教学中的成效 结果 知识测试结果显示教改组学生在不同题型上的得分和总得分均高于对照组(.)标本辨识考核中教改组学生得分提高完成整个考核的时间降低(.)调查问卷结果显示在学习兴趣的提高、教师
2、对学生的关注度、教学过程活跃有趣、学习主动性的提高和临床思维的初步建立共五个方面教改组学生的满意度均高于对照组(.)见表 进行研究之前所有学生均不得知研究的目的 两组学生授课教师为同一教师使用教材均为人民卫生出版社出版的系统解剖学(第九版)选取运动系统(包括骨学、关节学和肌学)作为授课章节每周两次课每次 学时共进行 周教学总学时为 学时 年 月 牡丹江医学院学报 第 卷 第 期 表 两组学生一般资料比较()组别人数性别(男/女)年龄(岁)入校成绩(分)对照组/.教改组/./.教教学学方方法法.传统教学法首先进行解剖知识的理论教学教师根据本次课的教学大纲和教学目的组织安排整个教学过程利用课件展示
3、运动系统各组成部分的基本结构同时讲授相关解剖知识和临床意义学生随堂作好听课笔记 为了保持整个研究的同质性对照组的教学大纲、进度安排、形成性考核检测方式等与教改组一致其中进度安排为第一周讲授骨学第二周讲授关节学第三周讲授肌学 每次授课 学时.学时理论教学结束后安排学生进入实验室进行.学时的实验验证学生通过翻看书本重新熟悉和了解课堂讲授的重点和难点自行在标本和模型上对照辨识最后由教师对本次实验课需要掌握的主要解剖标志和结构进行讲解和总结.三维虚拟数字技术教学法首先对三维虚拟数字技术教学的整体目标和具体实施过程进行科学设计配置教学所需电脑、三维虚拟数字人 系统和演示屏等(购自山东数字人科技股份有限公
4、司)该系统在运动系统模块中包括了骨、关节和肌肉三部分的模拟演示区域每个区域中包括“手动分离结构”、“自动分离结构”等功能 每次课前根据教学内容准备相应的标本和模型标本和模型的类别和数量与对照组实验环节中所使用的完全一致 教师根据运动系统的教学规律结合三维虚拟数字技术教学的特点合理规划教学过程包括结合三维虚拟数字技术的理论教学 学时学生对虚拟数字系统进行实践操作和展示 学时学生对模型标本的观察和辨识 学时以运动系统中四肢骨的教学为例教师采用三维虚拟数字技术结合理论教学的方法让学生走到台前通过教师设计的触屏操作等互动环节共同探究基本的解剖结构和骨性标志以及上肢骨和下肢骨的构成和异同点所有互动环节中
5、学生的表现计入其平时的形成性评价中 因为骨的结构与关节的构成和运动特点有着紧密的联系所以教师可以利用三维虚拟数字技术教学的优势采用理论结合实践的方式在传授书本知识的同时及时进行验证性的示范 由于上下肢骨功能的侧重点不同所以从形态和配布上具有一定的差异教师此时利用三维虚拟数字界面对上下肢骨进行分离和组合展示 具体讲授每块四肢骨时教师利用界面的旋转和叠加功能结合示教标本向学生展示骨骼的结构和特征然后选出几位同学通过三维虚拟数字系统向其他同学讲述自身对某块四肢骨的理解和认识 比如肱骨、桡骨和尺骨讲授结束后教师将肘关节的界面打开向学生展示肱骨下端、桡骨上端和尺骨上端的形态特征以及这些骨性结构如何精妙地
6、构建起肘关节使学生对肘关节的基本构成、特点和运动方式有了全方位的了解和学习 在肌学部分的学习中前臂的两群肌群数量多起止点复杂往往是教学中的一个难点学生对肌肉的位置、分层和配布的认识和理解有一定难度比如学生提出“旋后肌是如何行使旋后功能的”问题就是基于对前臂后群这块深层肌肉的了解不够 教师通过三维虚拟演示区域打开前臂肌群的界面利用“自动分离结构”功能将前臂所有肌肉与尺桡骨自动分离学生可以通过分离后的立体图像对所有肌肉的分层和相互关系有直观形象的认识然后利用“手动分离结构”功能将每一块肌肉从原有位置进行移动和恢复同时去除其它肌肉通过这种操作提供给了学生身临其境的感性体验.教教学学效效果果评评估估指
7、指标标.基础解剖知识和临床分析能力考察教研室在运动系统教学全部结束后一周组织两组学生在同一时间进行考试 为了检测学生运用基础知识对临床常见的运动系统相关疾病的应用和分析能力进一步判断学生是否初步建立起临床思维在基本理论知识点的考察之外我们相应增加了临床典型案例分析的试题 命题委员会成员完成基础知识部分的命题同时与附属医院相关科室如骨科等协同配合选取代表性病例进行讨论根据学生的知识储备弱化临床治疗等专业性较强的部分突出临床表现和诊断等与基础解剖知识联系较紧密的部分共同完成案例的制定 考试采用百分制题型分为选择()、填空()和案例分析()三种封闭式阅卷且授课教师不参与阅卷.标本组合和辨识考核除了让
8、学生在实验室现场对标本上的解剖结构进行辨认之外我们还制定了一些考察标本组合的综合性实验题目如现场进行一些关节如肘关节或膝关节的拼搭组合、下颌关节的组合及脱位的复位等 考前由命题委员会制作考核标签每个标签上的题目由 个基本解剖 年 月 牡丹江医学院学报 第 卷 第 期 结构(每个结构 分)和 个综合性试题(每个题目 分)组成共计 分 考试开始后学生依次进入实验室随机抽取标签根据标签上的试题准备 分钟然后由监考教师根据每位学生对标本的组合和辨识等完成的熟练性和准确性进行评分并记录其完成考核的时间 学生考试结束后即离开考场不允许与其他考生有任何交流.学生评估教研室统一制定教学效果评估问卷待三周教学全
9、部结束后采用不记名方式发放给两组学生共 份收回 份全部有效 问卷从五个方面对学生在教学中对教师的满意度和自身学习能力的提升程度进行了评估:学习兴趣较高、教师对学生有较多关注、教学过程活跃有趣、学习主动性的提高、临床思维的初步建立.统统计计学学处处理理 通过 .软件对收集的数据进行整理和分析计量资料采用“均数标准差”形式表示两组数据之间行配对样本 检验计数资料以频数和百分比()表示行四格表资料卡方检验 以.表示差异具有统计学意义 结果.基基础础解解剖剖知知识识和和临临床床分分析析能能力力考考察察 教改组学生在选择、填空和案例分析三种题型上的得分和总得分均高于对照组差异具有统计学意义(.)见表 表
10、 两组学生基础解剖知识和临床分析能力考察成绩比较()分组别人数选择填空案例分析总成绩对照组.教改组.标标本本组组合合和和辨辨识识考考核核 教改组学生得分高于对照组(.)同时完成整个考核的时间低于对照组(.)差异具有统计学意义见表 表 两组学生标本组合和辨识考核成绩比较()组别人数标本考核成绩(分)考核完成时间(秒)对照组.教改组.学学生生评评估估 教学效果调查问卷结果显示:在学习兴趣较高、教师对学生有较多关注、教学过程活跃有趣、学习主动性的提高、临床思维的初步建立这五个方面的评价教改组学生的满意程度高于对照组差异具有统计学意义(.)见表 表 两组学生对教学过程的满意度比较()评价问题对照组教改
11、组学习兴趣较高(.)(.).教师对学生有较多关注(.)(.).教学过程活跃有趣(.)(.).主动学习能力的提高(.)(.).临床思维的初步建立(.)(.).讨论近年来我国不断推进和深化高等医学教育改革而教学创新理念的提出和实践就是为了加快构建医学教育标准认证体系进一步提升高等医学教育水平和质量真正将医学教育的初心和本质回归到“以生为本”这一中心上来 人体解剖学在医学高等教育中如何更好地发挥其作为医学主干和基础课程应有的作用一直是值得思考和探究的问题 不同于以往的传统式教学方式一些具有创新性的教学方法和模式不断涌现如翻转课堂、慕课、微格教学法、以问题为导向教学法等这些新兴的教学方法和模式在一定程
12、度上提高了相关学科的课堂教学效果优化了学生理论学习和实践环节的学习体验及效能感进一步促进了教师和学生角色感的转变和教与学两个过程的有机融合同时也不可避免地伴有一些缺点和局限性如以问题为导向教学法中对教师的引领和监管作用以及教学资源如场地等提出了更高的要求科学合理的教学过程评价体系还亟待完善翻转课堂教学中如何更好地提高教师视频的录制质量以及学生的学习积极性也是需要解决的问题 人体解剖学作为一门阐述人体基本组织结构和功能的学科具有其鲜明的教学特点为了更好地适应新医学时代的发展要求迫切需要寻找一种能够更加形象化、生动化地展示和教授人体器官系统的形态特点同时能够更加深入提高医学生的学习积极性和能动性的
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