雨課堂結(jié)合虛擬仿真技術(shù)在“功能解剖學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用

楊春 杜以寬 李文漫 孫艷芹 郭金華

關(guān)鍵詞：功能解剖學(xué);虛擬仿真;雨課堂

作為康復(fù)學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，“功能解剖學(xué)”主要介紹正常人體器官結(jié)構(gòu)和功能、結(jié)構(gòu)配布、規(guī)律及其在康復(fù)中的應(yīng)用。康復(fù)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程后，能明晰建立起對人體正常的生理結(jié)構(gòu)、一般生長發(fā)育規(guī)律的普遍性認(rèn)識，更明確體內(nèi)器官的具體位置、形態(tài)、作用和生命活動的規(guī)律及其調(diào)節(jié)機(jī)制;了解康復(fù)訓(xùn)練后引起人體器官、功能的變化及相關(guān)預(yù)防保健等方面的基礎(chǔ)知識;為后續(xù)康復(fù)課程的學(xué)習(xí)做前期準(zhǔn)備，為今后從事康復(fù)工作打基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的“功能解剖學(xué)”教學(xué)還是以教師為中心，基于PPT結(jié)合課本、圖譜等填鴨式教學(xué)，學(xué)生被動接收相關(guān)知識信息。課堂教學(xué)形式單一、枯燥，互動性不足，切身體驗差，學(xué)習(xí)積極性降低，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。而且解剖學(xué)教學(xué)內(nèi)容多而雜、學(xué)生理解記憶比較差，很難激起學(xué)習(xí)興趣。而且時常存在學(xué)習(xí)過程中動態(tài)監(jiān)測、個性化指導(dǎo)缺失的弊端。理論課上時間緊湊，學(xué)生很難理解教材內(nèi)容，導(dǎo)致實驗課上則對知識無法消化，影響教學(xué)效果。傳統(tǒng)理論課堂受學(xué)時限制，很難發(fā)揮實時交互的優(yōu)勢。學(xué)生眾多，無法進(jìn)行有效互動，不利于及時準(zhǔn)確掌握每名學(xué)生、每堂課的教學(xué)信息，亦無法進(jìn)行及時的教學(xué)反饋和策略調(diào)整。其教學(xué)效果、學(xué)生學(xué)習(xí)效果只能依靠教師的教學(xué)經(jīng)驗來判斷。目前傳統(tǒng)的教學(xué)模式已然不能滿足現(xiàn)有教學(xué)的需要，在教學(xué)過程中需要不斷尋找新的方法、手段、途徑進(jìn)而提高教學(xué)的質(zhì)量，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。利用雨課堂教學(xué)，可以進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、課堂互動、課后答疑等多個環(huán)節(jié)，可以對學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況實時監(jiān)督并反饋，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)，這符合教改和提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣等的需求。

沒有解剖學(xué)就沒有醫(yī)學(xué)，因此解剖學(xué)知識的掌握對醫(yī)學(xué)生而言至關(guān)重要。因為課時有限，不論是理論課還是實驗課，老師在課堂上傳授的知識點是非常有限的，以選擇教學(xué)大綱的重點內(nèi)容為主，只能拋磚引玉，授人以漁。想要掌握全面的知識，需要學(xué)生課后花大量的時間自主學(xué)習(xí)，這樣才能拓寬其知識體系。如何有效地在網(wǎng)絡(luò)上從眾多復(fù)雜多樣、質(zhì)量良莠不齊的學(xué)習(xí)資料中篩選、鑒別哪些學(xué)習(xí)資源更合適使用，已經(jīng)成為部分學(xué)生的難題。教師可以將需要講授的相關(guān)知識的學(xué)習(xí)資源鏈接、資料等借助PPT進(jìn)行展示，借助雨課堂的資源載體功能進(jìn)行推送。這樣可以使同學(xué)們更好地把握學(xué)習(xí)時間，提升對知識的理解掌握程度。

雨課堂是一款基于微信平臺的免費的新型智能教學(xué)平臺。具有簡單熟悉的課件制作、最便攜的智慧教室、最立體的教學(xué)數(shù)據(jù)報表、任務(wù)提醒等功能。雨課堂將Power-Point和微信融合在一起，科學(xué)的覆蓋了課前、課中及課后3個教學(xué)環(huán)節(jié)。通過二維碼等可以進(jìn)行課堂簽到，參與隨堂測驗，共享PPT輔助學(xué)習(xí)等，豐富的互動增加了學(xué)生對課題的興趣。同時，課堂互動反饋可及時被記錄，有助于老師手機(jī)數(shù)據(jù)，個性化教學(xué)。老師則可以使用雨課堂進(jìn)行相關(guān)學(xué)習(xí)資源推送、課件的發(fā)布、點名等，分析隨堂測驗及評價等反饋情況有助于全面、量化評價其學(xué)習(xí)情況。雨課堂應(yīng)用于功能解剖學(xué)教學(xué)，使冗繁的知識碎片化。通過課前推送資料、預(yù)習(xí)，課堂事實互動，課后鞏固、答疑等，實時監(jiān)督、反饋學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況，真正地實現(xiàn)個性化的自主學(xué)習(xí)，契合了教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)的不同需求。

隨著時代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)了一系列3D數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)的人類研究產(chǎn)品。融合人體斷面標(biāo)本、CT、MR等相關(guān)信息，通過三維可視化軟件進(jìn)行重建，構(gòu)成了現(xiàn)在的虛擬解剖教學(xué)軟件。該軟件對人體結(jié)構(gòu)可立體展示，可以360度地旋轉(zhuǎn)，多角度、多層面地觀察。這些數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)具有三維、交互、虛擬、可視等特點。聯(lián)合這些虛擬仿真重建、虛擬可視化等軟件教學(xué)，克服了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教學(xué)的局限性，受到了醫(yī)學(xué)教師、學(xué)生和臨床工作者的認(rèn)可。虛擬仿真軟件可人機(jī)交互，與傳統(tǒng)解剖教學(xué)的圖譜、掛圖相比，其更逼真，互動及沉浸性等方面都具有更明顯的優(yōu)勢。可以三維立體的從任何角度、方向觀察人體的組織結(jié)構(gòu)是數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)的最大特點。可以隨意旋轉(zhuǎn)移動、隱藏、拉伸、剪切圖像。觸摸屏的操作更增添了互動性。使人體結(jié)構(gòu)的形態(tài)、功能、毗鄰、層次結(jié)構(gòu)變化及體表標(biāo)志等解剖學(xué)知識更深入、具體地展示在學(xué)生面前。數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)操作比較簡單，但教學(xué)資源卻十分豐富，具備系統(tǒng)解剖學(xué)、局部解剖學(xué)、斷面解剖學(xué)等多方面資源。學(xué)生可模擬實操過程，互動性、參與性都更高，減少標(biāo)本浪費。還可以改善目前功能解剖標(biāo)本的短缺的問題。隨著科技的發(fā)展，虛實結(jié)合的實驗教學(xué)方法是目前解剖教學(xué)發(fā)展的趨勢。因此，可以將數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)、雨課堂與傳統(tǒng)“功能解剖學(xué)”教學(xué)相結(jié)合，取長補(bǔ)短，發(fā)揮各自優(yōu)勢，相互融合，提高教改效果。本文論述了雨課堂結(jié)合數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)在“功能解剖學(xué)”教學(xué)中的作用效果，以期進(jìn)一步為相關(guān)教學(xué)改革提供依據(jù)。

1聯(lián)合雨課堂、3D數(shù)字虛擬仿真可有針對性教學(xué)。實時互動，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和教學(xué)效果

“功能解剖學(xué)”理論教學(xué)內(nèi)容冗雜、枯燥無味，將3D仿真重建、虛擬可視化軟件應(yīng)用于理論課堂，可提供完整的教學(xué)資源，更直觀地展示組織結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系。教師可以課前利用雨課堂發(fā)布課程相關(guān)預(yù)習(xí)內(nèi)容，基于雨課堂預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)一步整合分析，有針對性地在課堂上答疑解惑。課中可以互動、交流，點名、答疑，進(jìn)行隨堂測驗及實時的監(jiān)督學(xué)生完成課業(yè)情況。根據(jù)反饋結(jié)果一一了解學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況。課后教師針對學(xué)生對重難點知識掌握不透徹的情況，及課堂中相關(guān)拓展知識制作相關(guān)課件。課后作業(yè)、優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源等相關(guān)資料可隨雨課堂發(fā)布，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的時間和空間，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。

教師可利用雨課堂將抽象的教學(xué)內(nèi)容立體化、形象化;同時使學(xué)習(xí)具有探索性，學(xué)生可根據(jù)老師的講解自行操作，課堂氣氛活躍，提高學(xué)習(xí)積極性。

3D數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)是一個完整的體系，可以直觀地顯示人體的系統(tǒng)組成。有助于其基本解剖知識的掌握、吸收。3D解剖圖像具有更高的清晰度、色彩飽和度，較傳統(tǒng)解剖圖片更具優(yōu)勢。圖像生動、逼真，給人印象深刻，尤其具有空間性，使原本枯燥晦澀的解剖學(xué)知識變得形象化。三維立體圖更好地顯示了形態(tài)結(jié)構(gòu)的空間的位置關(guān)系，使得解剖學(xué)不再神秘，尤其是某種體位下空間結(jié)構(gòu)的變化，更增強(qiáng)學(xué)生的感知力、理解力。結(jié)合虛擬仿真可讓課堂更形象化、具體化、可視化，促進(jìn)其掌握解剖學(xué)相關(guān)位置、毗鄰，提高其學(xué)習(xí)的興趣和信心。

2聯(lián)合雨課堂、3D數(shù)字虛擬仿真教學(xué)可有的放矢。提高實驗效率，減少標(biāo)本浪費

標(biāo)本制作效率緩慢、利用率低下、浪費嚴(yán)重等問題是傳統(tǒng)解剖實驗教學(xué)不可規(guī)避的問題。由于解剖學(xué)結(jié)構(gòu)冗雜，對局部某些部位解剖，因為區(qū)域小，組織結(jié)構(gòu)多，層次不明顯等等問題，學(xué)生知識有限，部分還存在變異，故易導(dǎo)致實驗課對標(biāo)本產(chǎn)生不可逆的破壞。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，圖像只能靜態(tài)顯示，缺乏生動、形象的動圖。在解剖操作過程中，很難辨認(rèn)細(xì)致結(jié)構(gòu)，學(xué)生往往會對組織結(jié)構(gòu)造成損傷。這無形當(dāng)中浪費了標(biāo)本，也會使學(xué)生的焦慮、恐懼等負(fù)面情緒高漲，影響其學(xué)習(xí)的效率及熱情。通過雨課堂提前推送相關(guān)視頻結(jié)合3D數(shù)字虛擬仿真可增強(qiáng)互動性，增加實驗信心。有助于減少標(biāo)本浪費，提高課堂授課效益。

3聯(lián)合雨課堂、3D數(shù)字虛擬仿真教學(xué)。可以使學(xué)生積極主動地參與課程。實驗滿足感、成就感增強(qiáng)

3D仿真重建、虛擬可視化人體解剖學(xué)軟件提供了豐富的資源，操作簡便，設(shè)置了不同的模塊，包含系統(tǒng)解剖學(xué)、局部解剖學(xué)、斷面解剖學(xué)等基本知識結(jié)構(gòu)及微課、模擬操作等，學(xué)生可個性化依據(jù)自身需求進(jìn)行相關(guān)操作。虛擬仿真系統(tǒng)拓展了學(xué)生學(xué)習(xí)的時間和空間，課后學(xué)生可反復(fù)觀察、操作學(xué)習(xí)，使其自主學(xué)習(xí)能力大大提高。鞏固已有知識的同時，可以拓展自己的知識網(wǎng)，掌握新知識，無形當(dāng)中提高了自我探索、獨立學(xué)習(xí)的能力。雨課堂作為智慧化教學(xué)工具，為開展智慧教學(xué)的課堂改革提供了嶄新的平臺，結(jié)合課程前發(fā)布任務(wù)、課堂中實時互動、課后自主學(xué)習(xí)等教學(xué)全過程中動態(tài)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的收集、分析，使冗繁無趣的解剖教學(xué)變得生動、有趣。教師授課有了針對性，個性化突出，降低了授課的難度，提高了教學(xué)質(zhì)量。對于課中學(xué)習(xí)，教師針對雨課堂反饋的難點，進(jìn)行面對面答疑指導(dǎo)。對于“膝關(guān)節(jié)結(jié)果復(fù)雜，運動中容易損傷”的教學(xué)中，教師先了解學(xué)生反饋的重難點部分，特殊強(qiáng)調(diào)結(jié)合標(biāo)本進(jìn)行重點演示講解，與臨床的病例相結(jié)合講解“膝關(guān)節(jié)損傷修復(fù)”，加深學(xué)生對膝關(guān)節(jié)的理解。

采用3D數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)教學(xué)，無須教師陪伴左右，親身指導(dǎo)，也可以使學(xué)生主觀意識提高。3D數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)通過將動態(tài)的實驗內(nèi)容呈現(xiàn)出來，多角度、多方位顯示組織器官的具體位置。使學(xué)生的參與性增強(qiáng)，主觀體驗、實踐能力提高的同時也提高了其實踐成就感和主動性，進(jìn)一步使教學(xué)效率提高。

4聯(lián)合雨課堂、3D數(shù)字虛擬仿真教學(xué)。有助于完成學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)

基于雨課堂的解剖學(xué)智慧課堂可以實時教學(xué)互動，增加學(xué)生的主動性和參與感。及時評價與反饋以及提供個性化服務(wù)均有效減少師生的距離感，提高教學(xué)效率。扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)解剖依賴教學(xué)經(jīng)驗的局面，繼而轉(zhuǎn)向客觀大數(shù)據(jù)。教師可依據(jù)個性化制定教學(xué)策略，有的放矢的安排、調(diào)整教學(xué);通過學(xué)情分析，學(xué)生能更好地了解自身學(xué)習(xí)情況，及時而有目的的調(diào)整自己的學(xué)習(xí)計劃、狀態(tài)，使學(xué)習(xí)熱情進(jìn)一步激發(fā)。自主學(xué)習(xí)能力提升，虛擬仿真軟件便于安裝攜帶，隨學(xué)隨用，可實現(xiàn)“功能解剖學(xué)”教學(xué)資源的時空共享。傳統(tǒng)的“功能解剖學(xué)”受時空的限制，課堂遺留的重難點問題，課后難以解決便容易堆積，制約著“功能解剖學(xué)”教學(xué)質(zhì)量提高。課前學(xué)生進(jìn)行虛擬的解剖過程，能夠掌握整個實驗的相關(guān)知識，實現(xiàn)時空資源共享，發(fā)現(xiàn)及解決問題，提升個人能力，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的能力。課后，雨課堂推送相關(guān)知識、結(jié)合3D數(shù)字虛擬仿真系統(tǒng)能更好地幫助學(xué)生及時進(jìn)行知識回顧，同時可以溫習(xí)操作過程，答疑解惑并及時總結(jié)經(jīng)驗，有助于自主學(xué)習(xí)能力的提升。

綜上所述，通過運用雨課堂、3D數(shù)字虛擬仿真相關(guān)軟件，可增加課堂互動性使學(xué)生主動、積極學(xué)習(xí)，有助于授課效率提高，促進(jìn)教學(xué)改革的推進(jìn)。隨著科技的發(fā)展，結(jié)合虛擬解剖軟件、實物標(biāo)本的實驗教學(xué)方法，也是解剖教學(xué)發(fā)展的趨勢。

結(jié)合雨課堂、3D可視化動態(tài)互動式教學(xué)的混合式教學(xué)模式，符合以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，將自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)能力作為培養(yǎng)的目標(biāo)。“功能解剖學(xué)”教學(xué)改革可獲得學(xué)習(xí)效率及教學(xué)成效的最大化。這不僅能促進(jìn)自主學(xué)習(xí)能力的提升，還有助于激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。拓展了學(xué)習(xí)的時間和空間軸。課下的時間可以拓展學(xué)習(xí)的內(nèi)容，更深入的掌握解剖學(xué)知識。而教師也能夠有的放矢的傳授知識。在“功能解剖學(xué)”教學(xué)過程中引入數(shù)字化教學(xué)，與培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)理念一致，滿足師生的共同需求和利益，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，同時，也為其他學(xué)科的教學(xué)改革提供了借鑒。現(xiàn)代高新科技的發(fā)展，推動了教師教學(xué)方法變革，促進(jìn)了解剖學(xué)的發(fā)展。