數字化應用軟件在頜面部局部解剖教學中的應用

高小波，高 森，雷博程，宋佳穎，夏夢菲

（1.赤峰學院附屬醫院 口腔綜合科；2.赤峰學院 口腔醫學院，內蒙古 赤峰 024000）

口腔解剖生理學是一門以研究口腔、顱、頜、面、頸部諸部位的正常形態結構、功能活動及其臨床應用為主的學科是學習口腔醫學課程的基礎[1].口腔解剖生理學授課從傳統的粉筆板書、手繪掛圖、尸體標本的結合，逐漸轉變為PowerPoint課件、網絡flash動畫或人體解剖視頻配合尸體標本完成教學.雖有較大的進步，但教學效果仍不夠理想.隨著數字化外科技術與3D打印技術在口腔頜面外科中的廣泛應用，特別是通過數字化外科軟件進行一系列術前手術評估與模擬已在臨床工作中得到了普及[2].將數字化技術引入口腔頜面解剖學的教學當中，尤其是骨組織的學習，不但可以使口腔醫學生獲得三維可視化的印象，并可以通過軟件操作進行骨骼形態與位置的全方位觀察，進而可以通過3D打印技術將軟件內文件打印成實體模型反復參研學習.因此，

可通過此方法提高學生學習興趣，提高教學質量.

1 目前口腔解剖生理學教學的現狀

口腔解剖生理學是一門重要的口腔醫學專業基礎課程.而在頜面部局部解剖學的部分，面顱骨有其特有的特點，如骨質較薄，形態結構多變，各骨之間的聯結較復雜.因此,僅僅通過二維的掛圖與多媒體課件講授，學生們很難理解其三維結構.目前，多數院校的尸體標本均存在著短缺的現狀，且很難滿足所有同學的解剖學學習需求.課上時間的限制，使得學生們更多地需要在課后進行復習及自主學習，但是傳統的教學手段很難滿足學生們的學習需求，使得學習的主動性和積極性下降，從而降低了學習質量.致使在后續口腔醫學專業課學習時，對于與解剖相關的知識理解程度上有所欠缺.

為更清晰地了解學生們對教學的反饋與需求，本研究對本校三屆口腔醫學專業本科生的口腔解剖生理學中局部解剖教學滿意度進行調查與質量反饋.對結果進行統計總結發現以下幾點主要需求：一是學生們對頜面部局部解剖的神經血管部分的三維方向位置理解不夠清晰；二是頜面部骨性結構的掌握程度較好；三是認為教學方式亟待改善，缺乏三維立體的教學媒介；四是課后的復習與自主學習積極性較弱，究其原因多數同學們表示缺乏復習指導材料.通過以上反饋總結我們認為教學方式與媒介的改變是解決以上問題的主要方式.

因此，教育工作者應該去尋找創新的教學工具和方法，可以幫助補充現有的教學模式.而數字化技術，使用移動平板電腦技術和相關的解剖醫學軟件可以提高解剖教學的質量.

2 頜面部解剖結構的數字化展現

隨著頜骨疾病患病率的上升，解剖知識的教育和教學就變得尤為重要，科學技術的進步，移動設備開始越來越多地被應用于許多領域，其中移動平板技術因其攜帶方便，應用簡單，更適合被用于解剖教學中來.移動平板技術意味著醫療軟件應用程序，在醫學教育中起著越來越重要的作用.性能突出的應用程序，有助于教育工作者的解剖教學工作.在臨床，學術和教育環境的實際應用中數字化應用軟件的選入標準包括：該應用程序必須包含一系列的解剖結構，解剖術語使用準確；該應用程序必須展示出一定程度的互動功能；在該程序中所示的解剖結構應包括在一個虛擬三維格式內；應用程序的主要語言必須是英語和漢語等[3].

解剖應用程序可以讓學生通過使用詳細的3D模型直視和操縱復雜的解剖結構.解剖應用程序中的內容包括臨床相關性，并且可以從教學視頻互動中獲得附加內容.而所有應用程序需要一個交互的平臺，平板技術的優勢在于其整合的能力，并提供解剖信息給用戶，以最適當的方式為用戶的學習提供方便.教師在臨床和解剖教學中創新性的應用平板電腦技術會發現，通過應用程序可以將解剖部位的結構完全的展示出來，包括解剖部位，毗鄰結構如神經和血管等[3].

目前，已經有越來越多的教育者意識到數字化應用軟件對解剖學教育的重要性，且我們在頜面部骨性結構的授課中已經開始應用如人體解剖3d互動圖集等軟件，并取得了很好的效果.解剖應用程序如可見的身體，3DMedical，和Pocket解剖等都是新穎的應用解剖程序.教育工作者可以在使用應用程序時突出顯示特定的解剖結構或刪除圖層，以顯現某些解剖結構.復雜解剖關系可以通過操縱3D虛擬模型來說明.但在使用的過程中教師需要行使掌控與引導的職責，幫學生們學會如何正確使用這些軟件，提取準確的知識點.越來越多的軟件公司開始設計各種各樣的教學交互平臺軟件，如何在眾多軟件中去挑選合適的教學軟件是教育者的職責.

而關于如何增加學生課后學習的途徑和模型材料，已經有一些院校可以把3d打印的模型用于教學.3d打印技術是一種快速成形技術，將特定的解剖結構打成教輔模型更有利于同學們課后學習，尤其適用于頜面部多骨塊的連接方式與位置的學習.應用3D打印技術，精確批量地獲得立體、可自由拆卸組合的實物，分配給每位學生，讓學生熟悉掌握口腔頜面-頭頸部各類組織的空間解剖形態和毗鄰關系，將傳統的枯燥死記硬背的學習模式轉變為靈活的，便于理解的學習[4].就如同將頜面部骨性解剖結構變成拼裝模型既提高了學習效率也大大增加了學習的趣味性.

3 數字化應用程序在口腔頜面部解剖教學中的效果及評價

數字化應用程序是多種多樣功能的靈活組合.平板電腦的輕便和技術新穎獲得了醫學教育工作者和學生的一致好評.平板電腦多媒體技術在醫學教育中可以作為數據庫，這種技術有能力來存儲整本課本的知識.并且可以根據需要進行輸出知識.現代平板電腦是便攜式的，并提供了大量的多點觸控屏幕界面，允許用戶進行交互操作，使得數字化應用解剖的教學可以完美的應用.解剖實驗室如西米德蘭手術培訓中心也正在融入平板電腦技術，支持本科生和研究生的教學和教育[5].學習有三種不同的風格：視覺，聽覺和動覺，手機和平板電腦的應用解剖學生的好處是，他們可以一起呈現解剖資料，學生可以找到最適合個人的學習風格[6].盡管如此，解剖學教育工作者所面臨的挑戰是如何最大限度地提高信息的傳遞準確性，從而利用有限的資源培養學生對三維解剖結構的理解能力.

當前解剖學教育需要一個能夠讓學生詳細了解解剖結構的教學方法，并利用三維數據，完善教育方法.這種方法不僅僅是對于解剖教學，更應該致力于長期整體醫學教育.因此，數字化應用對學生的全面教育的影響是具有挖掘的潛力.在解剖教學使用的數字3D人體模型不是一個新概念.然而，隨著終端設備移動平板設備的日益普及，數字化應用程序可以有一個新的應用前景.初步研究表明，平板電腦輔助學習者有所改善參與而實現教育的有效性[7].iPad平板技術基于三維虛擬模型的移動應用將有助于提高使用者對解剖關系的理解，并且補充現有解剖學教學.

但也有一些阻礙，目前有一些環節限制著解剖學教育應用多媒體技術.這些阻礙大致可分為解剖問題和基礎設施問題.從解剖學的角度來看，沒有出現過對解剖移動平板電腦應用程序的準確性進行評估的研究.對于每個應用程序的解剖資料的準確性沒有要求，會導致某些結構缺失或有貼錯標簽的可能.因此，不利于教學和學習.有些應用程序只可通過單個系統進行操作，這意味著用戶將不得不購買多個應用程序來有一個完整的解剖參考.

4 展望

研究人員還應當力求解決數字化應用程序的解剖信息的精度問題，討論應用解剖程序及其運行情況對解剖學教育的影響.因此，移動平板電腦作為解剖教育設備優勢也將繼續擴大.為了這種優勢的擴大，應該改善移動平板電腦教育技術的長期生存能力.讓他們可以一直作為輔助學習工具使用.持續硬件和軟件開發意味著，關于解剖細節和精度問題的質疑可能會逐漸減少[8].對于平板移動設備解剖應用程序進一步的研究需要繼續進行，以評估這種新技術對解剖學教育和綜合知識的教育的有效性.數字化移動解剖學教育的下一個重大飛躍將是其中有3D模型的應用.尸體標本教學是不可被替代的，而數字化教學技術應用于日常教學之中是對口腔醫學基礎教育有重要幫助的，并且隨著技術的發展和教學條件的改善，數字化技術在教學中的應用前景將十分廣闊.