面向工科專(zhuān)業(yè)的《人體解剖學(xué)》教學(xué)探討

王 瑤 韓 廣 陳洪麗 韋 然 王慧泉 王金海

（天津工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 天津 300387）

生物醫(yī)學(xué)工程和智能醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)都屬于新興的理、工、醫(yī)交叉學(xué)科，是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)、工程技術(shù)、臨床專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)三者的結(jié)合。它們綜合工程學(xué)、人工智能技術(shù)和醫(yī)學(xué)的理論和方法，在各層次上研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，并運(yùn)用工程技術(shù)手段去控制這類(lèi)變化，其目的是解決醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問(wèn)題，保障人類(lèi)健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)提供理論支持與科學(xué)服務(wù)。

人體解剖學(xué)主要研究正常人體各系統(tǒng)、器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)、位置及其毗鄰關(guān)系，是生物醫(yī)學(xué)工程和智能醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修課，同時(shí)也是生物醫(yī)學(xué)工程和智能醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置中能夠讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)宏觀醫(yī)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)課程之一。隨著人類(lèi)的進(jìn)步和科學(xué)文化的發(fā)展，結(jié)合科學(xué)技術(shù)發(fā)展與人類(lèi)健康需求，生物醫(yī)學(xué)工程和智能醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)越來(lái)越側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生以人體形態(tài)結(jié)構(gòu)相關(guān)理論知識(shí)為背景進(jìn)而分析和解決生物醫(yī)學(xué)問(wèn)題的能力。因此，《人體解剖》課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果將直接決定學(xué)生對(duì)于本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域理論知識(shí)的掌握程度以及與后續(xù)課程內(nèi)容的銜接情況。

1 《人體解剖學(xué)》課程特點(diǎn)

人體解剖學(xué)這門(mén)課程由于知識(shí)結(jié)構(gòu)的特殊性，具有抽象、復(fù)雜、難懂、難記憶等特點(diǎn)，如果沒(méi)有豐富的教學(xué)手段，容易導(dǎo)致授課枯燥乏味，進(jìn)而學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)難以理解，進(jìn)一步失去學(xué)習(xí)興趣。本人在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)的具體問(wèn)題如下：

1.1 知識(shí)抽象難懂，內(nèi)容相對(duì)枯燥

課時(shí)少，內(nèi)容多，專(zhuān)業(yè)詞匯晦澀難懂，對(duì)于剛剛接觸專(zhuān)業(yè)課程的大學(xué)一年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)完全陌生。由于學(xué)生對(duì)此理解能力有限，因此造成了課程內(nèi)容相對(duì)枯燥，學(xué)生的學(xué)習(xí)激情不高，主觀能動(dòng)性不夠的現(xiàn)象。由于授課效果欠佳，往往會(huì)造成當(dāng)天課堂上記住了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，課后迅速遺忘，考試復(fù)習(xí)經(jīng)常以死記硬背的形式，十分不利于創(chuàng)新型專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)。

1.2 課堂互動(dòng)較少，動(dòng)手能力欠缺

由于人體解剖授課內(nèi)容抽象難懂，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，這就需要教師采用多種授課手段，不僅僅是借助于多媒體的單純講解。目前在人體解剖學(xué)的教學(xué)中，常用的授課手段除還包括解剖掛圖、模型展示、視頻講解等，但是這些教學(xué)途徑缺乏師生之間的互動(dòng)和學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力的引導(dǎo)，不利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2 《人體解剖學(xué)》自制教具實(shí)踐創(chuàng)新

基于以上在人體解剖教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，有必要去探索基于課程特點(diǎn)、提高授課效果、培養(yǎng)實(shí)踐能力的創(chuàng)新型教學(xué)手段。人體解剖學(xué)對(duì)于人體各系統(tǒng)形態(tài)結(jié)構(gòu)的講解普遍基于二維的解剖圖以及三維的人體模型，這些都屬于教具的范疇，具有直觀性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，更有益于授課過(guò)程中對(duì)于抽象知識(shí)的演示。自制教具是教師針對(duì)教學(xué)中的重難點(diǎn)問(wèn)題，自行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制作的一類(lèi)能解決、滿足教學(xué)需要的教學(xué)工具。自制教具除了具備教具的基本屬性外，還具有傳統(tǒng)教具無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，比如：（1）自制教具不拘泥于傳統(tǒng)教具的樣式，可以針對(duì)教學(xué)中的重難點(diǎn)需求專(zhuān)門(mén)研發(fā)制作，具有很強(qiáng)的針對(duì)性；（2）有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手能力，具有創(chuàng)新性；（3）自制教具比成品教具更加貼近教學(xué)，符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，具有一定的實(shí)用性?？偟膩?lái)說(shuō)，師生動(dòng)手自制教具具有很強(qiáng)的參與性和實(shí)踐性，有利于學(xué)生梳理和靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生克服困難與科學(xué)操作的精神。

針對(duì)人體解剖教學(xué)中存在的問(wèn)題，結(jié)合自制教具的優(yōu)勢(shì)，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)將在教學(xué)過(guò)程中除了運(yùn)用常見(jiàn)的教學(xué)手段外，在課堂中大膽使用自制多元化教具，克服傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，實(shí)現(xiàn)學(xué)生素質(zhì)的全面提高。本研究中自制教具的多元化體現(xiàn)在虛擬的學(xué)習(xí)平臺(tái)與實(shí)際的教學(xué)模型相結(jié)合，基于這兩個(gè)部分的具體改革辦法如下：

（1）建立人體解剖三維仿真學(xué)習(xí)系統(tǒng)。以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為媒介，針對(duì)在教學(xué)過(guò)程中的重難點(diǎn)，建立以教師制作為主，學(xué)生為輔的人體解剖三維仿真學(xué)習(xí)系統(tǒng)。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)建立了學(xué)習(xí)系統(tǒng)包含知識(shí)點(diǎn)講解、考核點(diǎn)分析以及問(wèn)答題互動(dòng)三個(gè)環(huán)節(jié)，不拘泥于課堂教學(xué)的模式，學(xué)生可隨時(shí)隨地借助電腦自行學(xué)習(xí)鞏固、展開(kāi)提問(wèn)和討論。該學(xué)習(xí)系統(tǒng)的建立既能方便學(xué)生的學(xué)習(xí)，又能方便教師獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和教學(xué)效果，有利于教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的適時(shí)調(diào)整和改進(jìn)，解決了目前人體解剖教學(xué)中存在的知識(shí)抽象難懂、課堂互動(dòng)較少的問(wèn)題。

（2）制作基于3D打印的人體解剖模型。以3D打印為基礎(chǔ)，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需求，制作以學(xué)生設(shè)計(jì)為主，教師指導(dǎo)為輔的人體解剖模型。選取課程中比較抽象，學(xué)生難以理解的人體結(jié)構(gòu)，根據(jù)解剖掛圖由學(xué)生自主繪制產(chǎn)品CAD（Computer Aided Design）模型（由教師進(jìn)行建模的指導(dǎo)），然后生成STL文件格式，將模型分層切片，最后用3D打印機(jī)進(jìn)行制作。制作出的自制人體解剖模型能夠?qū)⒔馄蕦W(xué)知識(shí)生活化、具體化，活躍課堂氣氛，讓學(xué)生在“學(xué)中做，做中學(xué)”，更有助于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解課程中的重難點(diǎn)；在動(dòng)腦設(shè)計(jì)動(dòng)手制作的過(guò)程中使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)探索轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，解決了目前人體解剖教學(xué)中存在的內(nèi)容相對(duì)枯燥、動(dòng)手能力欠佳的問(wèn)題，最終達(dá)到提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的。

3 面向工科專(zhuān)業(yè)的《人體解剖學(xué)》課程改革現(xiàn)有問(wèn)題

3.1 《人體解剖學(xué)》教學(xué)如何結(jié)合專(zhuān)業(yè)特色，體現(xiàn)人才培養(yǎng)需求的問(wèn)題

工科專(zhuān)業(yè)需求與臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)仍然具有一定的差異性，面向工科專(zhuān)業(yè)的《人體解剖學(xué)》更應(yīng)注重學(xué)生從工程角度解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題的能力，通過(guò)教學(xué)將人體解剖學(xué)的知識(shí)點(diǎn)向工程領(lǐng)域滲透。

3.2 《人體解剖學(xué)》教學(xué)如何滿足新形勢(shì)下學(xué)科的教學(xué)需求的問(wèn)題

隨著《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》的提出，全民共建共享“大健康”推進(jìn)健康中國(guó)建設(shè)上升為國(guó)家戰(zhàn)略，意味著對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)和智能醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的發(fā)展提出更高要求。在人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)迅猛發(fā)展的新形勢(shì)下，解剖學(xué)知識(shí)的多領(lǐng)域應(yīng)用成為必然趨勢(shì)，因此要根據(jù)學(xué)科發(fā)展需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。

3.3 《人體解剖學(xué)》教學(xué)如何解決基于專(zhuān)業(yè)背景推進(jìn)“新工科”建設(shè)的實(shí)踐教學(xué)問(wèn)題

新工科建設(shè)需要對(duì)工程科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)揮主體作用，傳統(tǒng)《人體解剖學(xué)》教學(xué)著重理論知識(shí)的傳授，忽略了其與產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)性，因此專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置需要從產(chǎn)業(yè)需求的角度出發(fā)，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，為國(guó)家培養(yǎng)醫(yī)療行業(yè)的高精尖技術(shù)人才。

3.4 《人體解剖學(xué)》教學(xué)如何在課堂教學(xué)中樹(shù)立學(xué)生的科研志趣和家國(guó)情懷的問(wèn)題

高校教學(xué)目的除學(xué)生能力培養(yǎng)之外，更應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)服務(wù)于國(guó)家需要和民族發(fā)展。傳統(tǒng)課堂缺乏情懷教育，易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，缺乏專(zhuān)業(yè)人才的“使命感”。為解決這一問(wèn)題，勢(shì)必要從教學(xué)內(nèi)容的改革出發(fā)，傳遞科研魅力，強(qiáng)調(diào)科技強(qiáng)國(guó)。

4 面向工科專(zhuān)業(yè)的《人體解剖學(xué)》課程改革措施

4.1 因材施教創(chuàng)新教學(xué)模式

基于專(zhuān)業(yè)背景結(jié)合科學(xué)發(fā)展需求重新梳理課程內(nèi)容，構(gòu)建適用于工科學(xué)生的《人體解剖學(xué)》教學(xué)模式。面向工科專(zhuān)業(yè)的《人體解剖學(xué)》更應(yīng)注重學(xué)生從工程角度解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題的能力，通過(guò)教學(xué)將人體解剖學(xué)的知識(shí)點(diǎn)向工程領(lǐng)域滲透。

4.2 聚焦新工科建設(shè)理論聯(lián)系實(shí)踐

引入兩種實(shí)踐教學(xué)模式：（1）虛擬《人體解剖學(xué)》教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)線下實(shí)踐訓(xùn)練與互動(dòng)；（2）帶領(lǐng)學(xué)生前往醫(yī)療領(lǐng)域民族企業(yè)進(jìn)行解剖學(xué)相關(guān)參觀實(shí)踐，深入了解行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)。

4.3 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容激發(fā)學(xué)生專(zhuān)業(yè)使命感

引入社會(huì)熱點(diǎn)和學(xué)科前沿，傳遞科研魅力，增強(qiáng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)歸屬感；增加國(guó)內(nèi)一流民族醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的介紹，強(qiáng)調(diào)科技強(qiáng)國(guó)，激發(fā)學(xué)生對(duì)國(guó)家和民族進(jìn)步的使命感。

4.4 設(shè)立多維度考核方式提升教學(xué)效果

打破傳統(tǒng)考核方式，引入學(xué)生課堂展示考核環(huán)節(jié)，增加與學(xué)生的交互性，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂；利用互聯(lián)網(wǎng)+多媒體技術(shù)，增加臨床應(yīng)用，將臨床需求向?qū)I(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)化。

《人體解剖學(xué)》是本學(xué)科的一門(mén)必修專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)，能夠掌握人體各系統(tǒng)、器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)、位置及其毗鄰關(guān)系，具有從工程角度解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題的醫(yī)學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備和工程實(shí)踐能力，具備求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神、不斷突破的創(chuàng)新意識(shí)以及對(duì)國(guó)家和民族進(jìn)步的使命感，為培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越工程科技人才奠定深厚的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)教學(xué)改革，創(chuàng)新教學(xué)模式，豐富教學(xué)資源；醫(yī)工結(jié)合，理論與實(shí)踐相結(jié)合；采用多維度教學(xué)模式，讓學(xué)生體會(huì)醫(yī)學(xué)之美，工程之魄；傳遞科研魅力，強(qiáng)調(diào)科技強(qiáng)國(guó)，激發(fā)學(xué)生對(duì)國(guó)家和民族進(jìn)步的使命感。