解剖學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)PBL教學(xué)及虛擬仿真技術(shù)教學(xué)探討

廖君 閻卉芳 劉超群 李美麗 殷堅(jiān) 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(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，PBL教學(xué)是以問(wèn)題為導(dǎo)向的新型學(xué)習(xí)模式。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，使復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)立體、直觀。教學(xué)方法的改革及現(xiàn)代科技教學(xué)手段的應(yīng)用，可以提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 解剖學(xué);神經(jīng)系統(tǒng);PBL教學(xué);虛擬仿真技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：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(duì)全身生理功能活動(dòng)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(hào)為基礎(chǔ)，宏觀包括各種感覺(jué)的產(chǎn)生、大腦思維的高級(jí)認(rèn)知、反射活動(dòng)的完成。在醫(yī)學(xué)臨床專業(yè)學(xué)生解剖教學(xué)中，神經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)是重點(diǎn)和難點(diǎn)，因結(jié)構(gòu)功能較復(fù)雜、內(nèi)容抽象，學(xué)生反饋問(wèn)題較多。神經(jīng)系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)知識(shí)的深入學(xué)習(xí)，是進(jìn)一步認(rèn)識(shí)生理功能及診斷臨床疾病的重要基礎(chǔ)。在解剖學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)教學(xué)中，有教師就安排課時(shí)量少、內(nèi)容多、授課比例分配等方面進(jìn)行教學(xué)改革探討[1]。神經(jīng)系統(tǒng)形態(tài)學(xué)知識(shí)的傳授作為重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容，可在教學(xué)中嘗試PBL教學(xué)方法，將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中，使用學(xué)科整合教學(xué)模式，將基礎(chǔ)及臨床知識(shí)融合，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，構(gòu)建較好的臨床思維。

2 教學(xué)現(xiàn)狀及教學(xué)方法改革

神經(jīng)系統(tǒng)包括中樞神經(jīng)和周?chē)窠?jīng)，學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)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(dǎo)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(dǎo)通路等。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師在理論課上使用滿堂灌的方法，大量灌輸知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)課，學(xué)習(xí)過(guò)程中大量的疑惑和問(wèn)題沒(méi)有得到及時(shí)的反饋和解答。實(shí)驗(yàn)課標(biāo)本、模型及掛圖的學(xué)習(xí)可總結(jié)和反思理論課知識(shí)，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(guò)改革教學(xué)方法，多途徑獲取教學(xué)反饋，增強(qiáng)教學(xué)效果，這是達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的主線。經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐的摸索及經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，將PBL教學(xué)融入課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與臨床結(jié)合的知識(shí)探討，夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)，拓展理論深度，構(gòu)建臨床思維。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，解剖學(xué)教學(xué)中使用虛擬仿真平臺(tái)，將問(wèn)題式教學(xué)方法與3D虛擬可視教學(xué)手段結(jié)合，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)探索人體形態(tài)結(jié)構(gòu)的積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。

3 PBL教學(xué)方法在教學(xué)中的應(yīng)用

隨著教學(xué)改革的深入，教學(xué)方法在不斷推陳出新。講授式教學(xué)方法是傳統(tǒng)的教學(xué)方法，在目前的教學(xué)過(guò)程中仍然占較大比例。神經(jīng)系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)的講授，需由教師科學(xué)地組織教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用清晰、精練及準(zhǔn)確的語(yǔ)言講述知識(shí)點(diǎn)。學(xué)習(xí)效果調(diào)查表明，學(xué)生對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)概念模糊，結(jié)構(gòu)辨認(rèn)困難。PBL教學(xué)法融入傳統(tǒng)教學(xué)后，情況大有改善。PBL（Project-Based Learning）教學(xué)是一套設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境、以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，善于設(shè)問(wèn)解疑，激發(fā)學(xué)生的求知欲和活躍的思維。首先由教師提出問(wèn)題，或引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題;通過(guò)學(xué)生小組合作探究，共同解決問(wèn)題中涉及的復(fù)雜科學(xué)知識(shí)。PBL教學(xué)可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、解決問(wèn)題、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)及團(tuán)隊(duì)精神。

指導(dǎo)性預(yù)習(xí)的PBL教學(xué)使用 ?系統(tǒng)解剖學(xué)教學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)容多，課程課時(shí)相對(duì)緊張。為保證課堂教學(xué)既全面覆蓋，又重點(diǎn)突出，指導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性。將指導(dǎo)性預(yù)習(xí)的PBL教學(xué)應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)，如課前提出“神經(jīng)系統(tǒng)感覺(jué)傳導(dǎo)通路”的知識(shí)點(diǎn)預(yù)習(xí)，擬分出“軀干與四肢淺感覺(jué)傳導(dǎo)”“軀干與四肢深感覺(jué)傳導(dǎo)”“視覺(jué)傳導(dǎo)”等主題。“指導(dǎo)性預(yù)習(xí)”是指讓學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)課本內(nèi)容、查閱文獻(xiàn)資料、小組討論，理清學(xué)習(xí)思路。以復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)為前提，并以此為基礎(chǔ)探索深入“傳導(dǎo)通路”，培養(yǎng)學(xué)生能通過(guò)已知推導(dǎo)未知的邏輯思維。PBL教學(xué)法提出課前預(yù)習(xí)的重要知識(shí)點(diǎn)，避免了學(xué)生課前預(yù)習(xí)的盲目性。有指導(dǎo)地提出課前學(xué)習(xí)方案及需解答的難題，可促進(jìn)學(xué)生形成目標(biāo)明確、全面掌握及系統(tǒng)歸納的學(xué)習(xí)習(xí)慣。通過(guò)指導(dǎo)性預(yù)習(xí)，課程提問(wèn)回答的參與度有很大提升。

臨床案例PBL教學(xué) ?神級(jí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，學(xué)生對(duì)復(fù)雜知識(shí)的理解和記憶普遍較差。運(yùn)用以解決實(shí)際問(wèn)題為目標(biāo)的PBL教學(xué)方法，在教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)的指導(dǎo)下，教師策劃和設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，將臨床案例融入解剖學(xué)教學(xué)中，能顯著提高解剖學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)的教學(xué)質(zhì)量[2]。通過(guò)提供相關(guān)學(xué)習(xí)資源，把握教學(xué)過(guò)程，引導(dǎo)PBL教學(xué)實(shí)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(dòng)突然暈倒，意識(shí)恢復(fù)后，檢查發(fā)現(xiàn)右上、下肢痙攣性癱瘓，腱反射亢進(jìn);吐舌時(shí)舌尖偏向右側(cè)，舌肌無(wú)萎縮;右側(cè)眼裂以下面癱，無(wú)面肌萎縮;身體右半、右側(cè)頭面部痛溫覺(jué)、意識(shí)性本體感覺(jué)和精細(xì)觸覺(jué)喪失;兩眼右側(cè)半視野缺損，但瞳孔對(duì)光反射正常。內(nèi)囊是“豆?fàn)詈恕⑽矤詈思氨硞?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(guò)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(yùn)動(dòng)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(duì)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(jué)喪失。

③視輻射損傷：雙眼右側(cè)半視野偏盲。

基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學(xué)滲透式教學(xué)，常以“問(wèn)題提出”為主線，引導(dǎo)學(xué)生探索學(xué)習(xí)新知識(shí)。

4 形態(tài)學(xué)教學(xué)虛擬仿真平臺(tái)的使用

3D數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)技術(shù)及生物信息學(xué)技術(shù)結(jié)合，以實(shí)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(xué)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(tuán)，白質(zhì)中上行、下行或交錯(cuò)分布的纖維束，及周?chē)窠?jīng)如何發(fā)出、穿行、分布、支配，均為神經(jīng)系統(tǒng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)。理論知識(shí)的講解，實(shí)驗(yàn)課結(jié)構(gòu)的觀察，都不能立體、全方位認(rèn)識(shí)和辨認(rèn)深層結(jié)構(gòu)。在線虛擬仿真及實(shí)驗(yàn)室虛擬仿真平臺(tái)的建立，能很好地彌補(bǔ)圖譜及標(biāo)本教學(xué)的不足[3]。在虛擬仿真教學(xué)中，復(fù)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(dú)立顯示，幫助學(xué)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(shí)，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(shí)驗(yàn)室解剖學(xué)虛擬仿真教學(xué)應(yīng)用 ?在解剖實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，標(biāo)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(xué)生通過(guò)不同切面觀察標(biāo)本，需構(gòu)建空間思維，學(xué)生反應(yīng)難度較大。實(shí)驗(yàn)室虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)的創(chuàng)建，使學(xué)習(xí)過(guò)程更加輕松，學(xué)生可使用簡(jiǎn)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(tuán)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(duì)照的結(jié)構(gòu)標(biāo)簽及詳細(xì)的文字描述說(shuō)明，更加明確了學(xué)習(xí)內(nèi)容和范圍。這種直觀的學(xué)習(xí)有利于幫助學(xué)生對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)和整體的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)理解和記憶。三維解剖結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，提高了實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)了學(xué)生在解剖實(shí)驗(yàn)課中的主觀體驗(yàn)和實(shí)踐能力。

理論課虛擬仿真軟件的應(yīng)用 ?隨著科技的發(fā)展，3D虛擬仿真軟件的使用，豐富了教學(xué)形式，改變了課堂上復(fù)雜結(jié)構(gòu)由教師單憑一張嘴解說(shuō)的模式，逼真、立體的結(jié)構(gòu)顯示讓抽象的理論知識(shí)直觀表示，提升教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)增加了課堂趣味性，能更好地實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)，構(gòu)建教師引導(dǎo)、以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。為增強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的教學(xué)效果，可要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)或課后復(fù)習(xí)相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過(guò)軟件或手機(jī)APP下載解剖學(xué)虛擬仿真軟件，學(xué)習(xí)和了解神經(jīng)系統(tǒng)的位置、分布，有利于引導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過(guò)自主虛擬仿真的學(xué)習(xí)，大大降低了神經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)難度。

5 結(jié)語(yǔ)

臨床專業(yè)學(xué)生解剖學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)傳統(tǒng)教學(xué)中，以解剖結(jié)構(gòu)辨認(rèn)記憶為主，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，抑制了學(xué)生的分析與綜合應(yīng)用的能力。PBL教學(xué)方法的使用，可將臨床實(shí)踐融入枯燥的人體解剖結(jié)構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)。問(wèn)題教學(xué)設(shè)計(jì)遵循基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學(xué)知識(shí)的互相關(guān)聯(lián)、循序漸進(jìn)，臨床醫(yī)學(xué)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)滲透式教學(xué)，常以“問(wèn)題提出”為主線，為臨床課程學(xué)習(xí)及臨床實(shí)踐做準(zhǔn)備。錄制實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，通過(guò)指導(dǎo)及回放，提升教學(xué)質(zhì)量。虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)改善了教學(xué)環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)多層面、多方位整體觀察學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。筆者采用問(wèn)卷調(diào)查方式收集學(xué)生反饋，68位臨床專業(yè)的學(xué)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(xué)生認(rèn)為問(wèn)題式教學(xué)法、臨床案例教學(xué)及虛擬仿真教學(xué)可以提升教學(xué)質(zhì)量，并建議進(jìn)一步增加問(wèn)題式教學(xué)及臨床案例在教學(xué)中的應(yīng)用（見(jiàn)表1）。結(jié)合課堂及課后線上與線下考試、理論課提問(wèn)回答、實(shí)驗(yàn)課小考、期中考試等形成性評(píng)價(jià)方式，能更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法。

參考文獻(xiàn)

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