Complete Anatomy軟件在人體解剖學運動系統教學過程中的應用

劉德康 常加松 史婷婷 關曉偉

南京中醫藥大學，醫學院·整合醫學學院，人體解剖與組織胚胎學系 江蘇南京 210000

人體解剖學是各大醫學院校醫學及相關專業的基礎課，可以說沒有解剖學就沒有醫學，所以促使學生學好解剖學有利于學生對整個醫學課程的學習。人體解剖學是一個立體形態學課程，需要學生對人體的各個器官的形態、位置和毗鄰有準確的認識。而人體結構又是一個相當復雜的結構，所以立體的實物標本、模型不僅可以幫助學生進行生動的圖像記憶，還可以幫助他們準確理解解剖學結構。但由于各種客觀限制，各大院校只有臨床醫學專業的學生有標本解剖課(局部解剖學)，其他醫學相關專業學生在課堂上對于標本模型的可及性很低[1-3]，而且學生在課后也需要一種工具能隨時對所學的內容進行具體化的復習。

近年來，如雨課堂、PBL教學、混合式教學模式、網上課程資源豐富了教學模式，增加了課堂的吸引力，但這些模式都應該建立在讓學生更好地掌握形態學知識的基礎上，若沒有對基本知識的良好把握，這些教學方式便是空中樓閣。今年以來，我們教研室在解剖課中使用了Complete anatomy軟件，取得了很好的效果，既能提高教學效率，也能激發學生的學習熱情，給傳統解剖學課堂增加了新的內容和活力，取得了較好的教學效果。

1 CA軟件介紹

Complete anatomy由全世界最大的醫學出版集團Elsevier旗下的3D4medical結合“格式解剖學圖譜”(Gray’s)開發，由來自多所世界頂尖名校的解剖學教授進行指導。可在Mac、Windows、Android等平臺上運行。已有超過350所世界頂尖院校使用，其中包括斯坦福大學、劍橋大學、杜克大學、上海交通大學等。

2 學情

教學班級為醫學相關專業大一新生，一班人數為40人，二班人數為44人，課程均為63學時。教師均為同一人，由于專業性質、資源和課時限制，課程只安排了一次標本觀察實踐課。

3 課程實施

骨學內容豐富，目的是讓學生能掌握骨的形態、重要骨上的結構名稱和位置以及骨連接(關節)的特點。骨學各論中以髖骨和顱骨最為復雜，傳統課堂中基本都是對照PPT或者板書繪圖的方法進行講解，對于復雜的結構，平面的圖片無法使學生在頭腦中有正確的模型，也無法激發學生的學習熱情。雖然有時候教師能夠引用3D短片介紹，但無法對視頻進行操作，并有針對性地讓學生從各個角度進行觀察。學生課后問題也較多，教師答疑也具有一定的困難。為了驗證CA軟件的教學效果，我們設置了兩個平行班級，一個班教學過程中穿插CA演示，另一個班依據PPT進行傳統教學，骨學教學完成后進行30道選擇題的小測驗，以比較效果。

下面我們將以骨學教學中的髖骨和顱骨為例，展現課堂上應用CA軟件進行教學的便利性和科學性。

4 CA教學示例

髖骨左右兩塊，屬于下肢帶骨。髖骨形狀十分不規則，從各個角度觀察呈現不同的形態，骨表面的結構標志眾多，如何在課堂上使學生對髖骨的形態有感性的認識一直是教學的難點。PPT演示中我們往往以髖骨的內側面觀和外側面觀介紹髖骨，難以給學生一個立體的整體形象，也不能方便地演示髖骨的位置和毗鄰。

我們利用CA軟件，則可很方便地旋轉，從各個角度向學生演示髖骨的立體結構、毗鄰。另外，從軟件中我們可以點擊髖骨的各個部分，得到圖1左邊的詳細介紹，還可以在左邊選擇顯示結構上部位的名稱，查看關節的運動形式、疾病的視頻等。如果我們想顯示關節的韌帶，還可以在下方自由添加韌帶結構。

圖1

顱骨多為不規則骨，一般以整體觀去學習，其中的難點為組成鼻腔以及顱腔顱底內外面的結構。其中，鼻腔中篩骨、犁骨以及顎骨的位置比較隱蔽，鼻腔中內部的立體結構難以觀察到。

如果利用CA軟件，如下左圖，我們可以隱藏右邊的鼻骨，則內部鼻腔內的篩骨的位置包括上鼻甲中鼻甲則看得很清楚。甚至我們可以影藏右邊上頜骨(下右圖)，可以很清楚地觀察右邊顎骨的位置和形態，右邊鼻后孔也可以很清楚地看到。

顱底內外面觀一些比較隱蔽的孔和裂，從平面上難以看到其具體的位置、走向和通道，比如頸動脈內口、舌下神經管內口。

通過CA軟件，旋轉至合適的角度，可以觀察到頸動脈內口(左圖紅色描邊)的具體位置和走向，以及它和破裂孔、垂體窩和鞍背的相對關系，靜態圖頂面觀上則無法看到。同樣地，圓孔和舌下神經管內口的位置和孔內走行通過旋轉角度在CA軟件中看得也很準確(下圖中、右紅框)。

5 課程總結

以上只是以骨學為例介紹了CA軟件使用及使用中的優勢，另外對于其他章節的內容，我們發現利用CA在課堂上的演示也能夠極大地提高教學效率和質量，比如內臟學中胰的位置、肝外膽道的走行、心臟的位置和心臟內部結構、動脈和靜脈的走行和其他器官的相對位置等。課中筆者發現，通過利用CA軟件在課上對解剖學中的難點進行演示旋轉配合講解時，很多難以講解的內容教師解釋起來十分省力，學生的思想也十分集中，表現出了極大的學習興趣。另外，學生也可以將軟件安裝到自己的電腦上，課外進行自我復習鞏固。

小調查顯示，全班同學中86%認為軟件對課上理解解剖學知識幫助很大，另有14%的同學認為幫助有限。另外，有28%的同學在課外復習的時候用得很多，有50%的同學偶爾用，另有22%的同學沒用過，沒用過的原因為電腦系統不支持、不會安裝、用的3Dbody(另外一款相似的軟件)。

同時兩班的小測試成績顯示：應用CA軟件平均分(滿分30分)為23.1±2.5，未應用的為19.2±1.8，P為0.04，具有顯著性差異。

6 討論

我們知道，醫學基礎課的人體解剖學和組織學都是形態學課程。組織學的標本觀察都是平面的，所以在課堂上利于演示。而解剖學，研究的是正常人體各個器官和各個系統的形態位置和毗鄰。人體是三維的立體結構，所以課堂教學的平面圖不能很好地反映立體的結構特點，所以課上的大段文字的描述和二維圖片也就成了無根之木，不僅教學效率很低，而且容易引起學生的誤解，給之后的醫學教學帶來困難。目前的解決辦法是上標本觀察課，也就是觀察大體老師標本。但實物標本由于成本原因可及性比較差，標本質量也良莠不齊，學生和老師上課時候由于標本保存液污染，不利于健康。更重要的是，學生課后無法復習。現在解剖學教學的創新方法基本都集中在教學形式上，比如混合式課堂、雨課堂、翻轉課堂、PBL教學法等，但這些方法沒有解決上述解剖學教學存在的根本問題。

隨著多媒體技術的發展，在線的軟件可以模擬人體結構，出現了不少基于正常人體解剖學的教學軟件，但其軟件的便利性以及最重要的準確性往往還達不到課堂標準。為此，本文介紹了一款可以在課上邊教學邊展示的三維解剖模擬軟件Complete Anatomy。經過教學實踐，我們認為該軟件相較于其他類似軟件具有如下優點：

(1)該產品依托全球最大的醫學出版商Elsevier，集結了15年的經典教材和最新數據，包括《格氏解剖學》教科書的圖片、整合Elsevier影像學圖片等，包含了17000多個人體結構3D模型、微觀結構模型，有超過1500個視頻材料，是目前全球最精準和內容最完備的模擬解剖軟件。

(2)支持多平臺安裝，包括Windows、Mac、Android等平臺，有利于課堂進行展示，對于學生來說，可及性好，可隨時隨地進行復習和參考。

(3)該產品在技術上目前處于領先的地位，包含了跳動的心臟模型、虛擬解剖、2D/3D筆記、自定義標簽、自定義圖像導入等，能夠幫助教師和學生進行更好的教學實踐。

(4)該產品有學生版和教師版，為教師和學生構建整套的交互式解剖學習課程及管理線上工具，有助于線上線下混合式教學。

為了驗證此教學軟件的效果，我們設置了兩個平行班，一個班級對照PPT進行傳統教學，另外一個班在講解一些復雜結構的時候配合CA軟件進行講解。骨學的小測驗結果顯示，使用CA軟件輔助教學的班級分數較高，比傳統教學班級有顯著性差異，并且使用CA的班級在講解一些復雜結構的同時，明顯學生愿意聽，老師講解輕松，課后還可以根據重難點給學生布置作業，學生反饋也比較好。當然，由于樣本數量較少，此軟件的教學效果還有待進一步驗證。

經過實踐使用，我們也發現該軟件有如下不足的地方：

(1)軟件體積大，對電腦和手機硬件有一定要求。

(2)醫學類視頻有些沒有中文版本。

(3)軟件內沒有討論模塊，不利于線上同學們之間進行交流討論。

綜合來看，經過教學實踐，我們認為Complete anatomy是解剖學教學課中和課外的有力幫手，能夠提高教師教學效率，提高學生的學習效率和熱情。但我們發現課中如果使用過多，則會對教學的進度速度有一定的影響，下面我們將進一步優化CA軟件課中的使用方式方法，使得其能與傳統的解剖學課堂有更好的融合。另外，我們還將探索利用此軟件進行線上線下混合式教學、翻轉課堂教學等，探索解剖學課堂的多元化發展，給解剖學課堂注入新的活力。